شكل القواعد – HiSoUR والفن تاريخ معلومات السفر

شكل القواعد النحوية في الحساب هي فئة محددة من أنظمة الإنتاج التي تولد أشكال هندسية. عادةً ما تكون الأشكال 2 أو 3-dimensional ، وبالتالي فإن grammars الشكل هي طريقة لدراسة اللغات 2 و 3-dimensional. وقد تم تعريف أساس قواعد النحو في مقالة بامتياز من قبل جورج ستين وجيمس جيبس في عام 1971.

فريف
تتكون قواعد النحو من قواعد الشكل ومحرك توليد يقوم بتحديد القواعد ومعالجتها. تحدد قاعدة الشكل كيف يمكن تحويل شكل (جزء من) موجود. تتكون قاعدة الشكل من جزأين يفصل بينهما سهم يشير من اليسار إلى اليمين. الجزء الأيسر من السهم يسمى الجانب الأيسر (LHS). يصور حالة من حيث الشكل والعلامة. الجزء الأيمن من السهم يسمى الجانب الأيمن (RHS). يصور كيف يجب تحويل شكل LHS وحيث يتم وضع العلامة. تساعد العلامة في تحديد الشكل الجديد وتوجيهه.

تتكون القواعد النحوية للحد الأدنى من قواعد الشكل الثلاثة: قاعدة البدء ، وقاعدة تحويل واحدة على الأقل ، وقاعدة إنهاء. تعد قاعدة البدء ضرورية لبدء عملية إنشاء الشكل. تعد قاعدة الإنهاء ضرورية لتوقف عملية إنشاء الشكل. تتمثل أبسط طريقة لإيقاف العملية في قاعدة شكل تزيل العلامة. تختلف القواعد النحوية من قواعد قواعد تشومسكي عن إحترام رئيسي: يمكن تطبيق قواعد الإنتاج بشكل متسلسل (كما هو الحال مع قواعد النحو Chomsky) أو بالتوازي (غير مسموح به في قواعد النحو Chomsky) ، على غرار الطريقة التي تتم بها “الإنتاجات” في الأنظمة L.

يحتوي نظام قواعد اللغة بالإضافة إلى ذلك على منطقة عمل حيث يتم عرض الهندسة التي تم إنشاؤها. يقوم محرك التوليد بالتحقق من الشكل الهندسي الحالي ، والذي يشار إليه غالبًا باسم الشكل العامل الحالي (CWS) ، وذلك للحالات التي تطابق LHS لقواعد الشكل. قواعد الشكل مع مطابقة LHS مؤهلة للاستخدام. في حالة تطبيق أكثر من قاعدة ، يجب على محرك الجيل اختيار القاعدة التي يجب تطبيقها. في السيناريو البديل ، يختار المحرك أولاً أحد القواعد النحوية ثم يحاول العثور على جميع مباريات LHS لهذه القاعدة في CWS. إذا كان هناك العديد من التطابقات ، يمكن للمحرك (اعتمادا على تكوينه / تنفيذها)

يتم تعريف القواعد النحوية بشكل رسمي على أنها 4-tuple ${\ displaystyle G = (V_ {T} ، V_ {M} ، R ، I)}$ ،

$V_T$ هي مجموعة محدودة من الشخصيات ،
${\ displaystyle V_ {M}}$ هي مجموعة محدودة من الشخصيات ، لذلك ${\ displaystyle V_ {T} * \ Cap V_ {M} = \ Sigma}$ .
$R$ هي مجموعة محدودة من قواعد الإنتاج
$أنا$ هو الرقم البداية المكون من عناصر ${\ displaystyle V_ {T} *}$ و ${\ displaystyle V_ {M}}$ ،

عناصر من الحشد ${\ displaystyle V_ {T} *}$ هي ترتيب محدود لأي عدد من العناصر $V_T$ مع أي تحجيم أو اتجاه.

العناصر خارج ${\ displaystyle V_ {T} *}$ هذا في القاعدة $(ش ، ت)$ خارج $R$ أو في $أنا$ وتسمى الحوادث الأرقام النهائية.

العناصر خارج $V_T$ ما يسمى الأرقام غير الطرفية أو علامات. عناصر $(ش ، ت)$ خارج $R$ تسمى قواعد الشكل أو قواعد الإنتاج وهي في الشكل ${\ displaystyle u-> v}$ سطرت.

الجانب الأيسر $ش$ هو شكل يتكون من عنصر ${\ displaystyle V_ {T} *}$ جنبا إلى جنب مع عناصر واحدة $V_T$ ،

الجانب الأيمن $الخامس$ هو الشكل ويتكون إما من نفس العنصر ${\ displaystyle V_ {T} *}$ هذا في $ش$ يحدث ، نفس العنصر ${\ displaystyle V_ {T} *}$ في $ش$ ، جنبا إلى جنب مع عنصر ${\ displaystyle V_ {M}}$ أو نفس العنصر ${\ displaystyle V_ {T} *}$ في $ش$ مع عنصر إضافي ${\ displaystyle V_ {T} *}$ جنبا إلى جنب مع عنصر ${\ displaystyle V_ {M}}$ ،

$أنا$ هو الرقم البداية ، ويتكون من عناصر ${\ displaystyle V_ {T} *}$ و ${\ displaystyle V_ {M}}$ ، وعادة ما يتكون من عنصر واحد على الأقل $ش$ في حكم $(ش ، ت)$ في $R$ يحدث.

تطبيق القاعدة على جميع المباريات بالتوازي
تطبيق القاعدة على جميع المباريات بشكل متسلسل (مما قد يؤدي إلى تناقضات) أو
اختر إحدى المطابقات المكتشفة وقم بتطبيق القاعدة على هذه المطابقة فقط.
وتكون القواعد النحوية ذات الشكل الأكثر فائدة عندما تقتصر على مشكلة جيل صغيرة ومحددة جيداً مثل تخطيطات المساكن وتنقيح الهيكل. نظرًا لأن قواعد الأشكال يتم تحديدها عادةً على أشكال صغيرة ، يمكن أن تحتوي قواعد النحو بسرعة على الكثير من القواعد. فالكلية البنغالية التي تشكل قواعد النحو التي قدمها ويليام ميتشل على سبيل المثال تحتوي على 69 قواعد ، يتم تطبيقها على مدار ثماني مراحل.

شكل grammars حدودي هي امتداد لقواعد النحو الشكل. يتم تعريف الشكل الجديد في RHS لقاعدة الشكل بواسطة المعلمات بحيث يمكن أن تأخذ في الاعتبار المزيد من سياق الأشكال الموجودة بالفعل. يؤثر هذا عادة على النسب الداخلية للشكل الجديد بحيث يمكن إنشاء مجموعة أكبر من الأشكال. وبهذه الطريقة ، يتم إجراء محاولات لجعل الأشكال النحوية تستجيب للظروف الهيكلية ، على سبيل المثال عرض الحزم في هياكل السقف التي تعتمد على الامتداد.

على الرغم من شعبيتها وقابليتها للتطبيق في الأوساط الأكاديمية ، فإن استخدام القواعد النحوية لم يتم العثور عليه على نطاق واسع في تطبيقات التصميم بمساعدة الكمبيوتر العامة.
وصف

تتكون القواعد النحوية من القواعد ومحرك التوليد الذي يختار القواعد أو يحسبها أو يحسبها. تحدد القاعدة كيف يمكن تحويل شخصية موجودة (أو جزء منها) في الفضاء الهندسي. إن تعريف قواعد النحو يتبع التعريف المعياري لقواعد النحو في تشومسكي ، باستخدام الأشكال بدلاً من الرموز.

يقوم شكل النحو بإنشاء رقم من خلال تطبيق قواعد الشكل بشكل متكرر ، بدءًا من الرقم المبدئي. نتيجة تطبيق القاعدة على رقم موجود هو دائماً رقم جديد يتألف من الرقم الموجود ، مع استبدال الجانب الأيسر من القاعدة في الشكل الجديد بالشكل على الجانب الأيمن من القاعدة.

تتكون قواعد الشكل من الحد الأدنى من ثلاثة قواعد إنتاج (= قواعد الشكل). قاعدة أولية ، على الأقل قاعدة تحويل واحدة وقاعدة إنهاء. تكون قاعدة البدء مطلوبة لبدء عملية الإنشاء ، بينما تكون قاعدة الجدولة ضرورية لإكمال عملية الإنشاء. أسهل طريقة لإيقاف العملية هي إزالة العلامة (= nonterminals). على النقيض من القواعد النحوية تشومسكي ، يمكن تطبيق قواعد الإنتاج في قواعد النحو الشفاف ليس فقط بشكل متسلسل ولكن أيضا بالتوازي ، على غرار تسلسل أنظمة L.

يحتوي نظام قواعد الشكل عادة على مساحة عمل محددة يتم فيها عرض الأشكال التي تم إنشاؤها. يتحقق محرك الجيل من الشكل الحالي للمطابقة إلى الشروط الموجودة على الجانب الأيسر من قواعد الشكل. إذا تم العثور على أكثر من قاعدة مناسبة ، يقرر المحرك أي واحد لتطبيقه. طريقة بديلة هي أولا اختيار قاعدة ثم البحث عن جميع مباريات الجانب الأيسر مع الشكل الحالي. هناك العديد من التطابقات ، اعتمادًا على التنفيذ أيضًا

تطبق القاعدة على جميع المباريات بالتوازي
القاعدة المطبقة على جميع المباريات متسلسلة (يمكن أن تؤدي إلى تناقضات) أو
واحدة من المباريات المحددة والقاعدة المطبقة فقط على هذه المنطقة.

شكل grammars حدودي هي امتداد لقواعد النحو الشكل. بدلا من قواعد الإنتاج ، مخطط قاعدة الشكل ( ${\ displaystyle \ alpha -> \ beta}$ ) ، والتي تتكون من شخصيات بارامترية. عن طريق إدخال القيم الملموسة في متغيرات $\ألفا$ و $\ بيتا$ يتم تعريف قواعد الشكل الجديد ، والتي يتم استخدامها بعد ذلك بالطريقة المعتادة لإنشاء أرقام جديدة. من خلال هذا التعميم ، يمكن إنشاء تباين أكبر من الأرقام.

تطبيقات
تم تقديم القواعد النحوية في الأصل من أجل اللوحات والمنحوتات ، ولكن منذ ذلك الحين وجدت بشكل أساسي تطبيق في الهندسة المعمارية (التصميم المعماري بمساعدة الكمبيوتر). قواعد النحو مناسبة بشكل خاص للمشاكل الصغيرة ، المحددة جيدا ، مثل هيكل وتخطيط المناطق الداخلية أو واجهات المباني. تتكون القواعد grammars غالباً من عدد كبير من القواعد. على سبيل المثال ، يتكون شكل القواعد التي قدمها ويليام ميتشل لإنشاء فيلا على طراز المهندس المعماري الإيطالي أندريا بالاديو من 69 قاعدة ، يتم تطبيقها في ثماني خطوات للتنفيذ.

على غرار الهندسة المعمارية ، أصبحت القواعد النحوية ذات الأهمية المتزايدة في رسومات الكمبيوتر في العقود الأخيرة. تُستخدم قواعد النحو بشكل أساسي للنمذجة الإجرائية للمباني أو المدن (مثل الأفلام أو ألعاب الفيديو). شكل القواعد النحوية يشكل الأساس للعديد من الأنظمة المتقدمة التي تستخدم قواعد الإنتاج لتوليد مجموعة متنوعة من النماذج ثلاثية الأبعاد المختلفة.يمكن إنشاء كل من مخططات الشوارع واقعية المظهر ، وكذلك واجهات أو المباني الداخلية من الناحية الإجرائية باستخدام Grammars الشكل.

وتشمل المجالات الأخرى التي تم فيها تطبيق قواعد النحو على التصميم والهندسة الصناعية.

برمجيات النماذج
هذه قائمة من نماذج البرامج المتوفرة على شبكة الإنترنت (العديد منها يتحدث بشكل صارم عن الأنظمة النحوية):

القواعد النحوية
عنب
SD2
شكل مترجم نحوي
Shaper2D
spapper
SubShapeDetector
Yingzao fashi building generator