Linguagens Formais e Autômatos. Apresentação do Plano de Ensino

Transcrição

1 Linguagens Formais e Autômatos Apresentação do Plano de Ensino

2 Linguagens Formais e Autômatos LFA Código - CMP4145 Turma A01 Engenharia da Computação e Ciência da Computação Horário: Segunda, Terça e Quinta. 9:00 10:30

3 Comunicação Utilizaremos Enviar Assunto: aluno LFA Todo enviado será respondido, a não obtenção de resposta significa o não recebimento do .

4 Plano de Ensino Ementa Objetivos Gerais Objetivos Específicos Conteúdo Programático Metodologia Avaliação

5 Plano de Ensino Atividade Externa à Disciplina Bibliografia Básica Bibliografia Complementar Cronograma Disponível no SOL

6 Ementa Alfabetos, palavras, linguagens e gramáticas. Linguagens regulares e autômatos finitos. Linguagens livres de contexto e autômatos com pilhas. Linguagens sensíveis ao contexto. Linguagens com sentido de frase. Máquinas de Turing como reconhecedores de linguagens.

7 Objetivos Gerais Dominar os conceitos de linguagens formais Dominar os conceitos de máquinas de estados e autômatos finitos Dominar os conceitos de gramáticas

8 Objetivos Específicos Construir autômatos finitos Entender e elaborar gramáticas Reconhecer linguagens.

9 Conteúdo Programático Introdução e Conceitos Básicos Conjuntos e relações; Provas formais; Alfabetos, cadeia de caracteres, linguagens e gramáticas.

10 Conteúdo Programático Linguagens Regulares Autômato Finito Determinístico; Autômato Finito Não Determinístico; Conversão de autômatos Expressão regular Gramática regular Propriedades das linguagens regulares Conversão expressão regular autômato finito determinístico

11 Conteúdo Programático Linguagem Livre de Contexto Gramática livre de contexto Árvore de derivação Simplificação da gramática Autômato de Pilha Linguagens Recursivamente Enumeráveis e Sensíveis ao Contexto Máquina de Turing

12 Metodologia Aulas expositivas; Formação de grupos para definição, discussão e solução de problemas; Estudo dirigido- resolução de exercícios em classe.

13 Avaliação NF = 0.4 * N * N2 N1 ( ) (P1 + P2)/2 PN2 ( ) (P3 + P4)/2 N2 = PN2 + AI

14 Avaliação Interdisciplinar AI Valor: 0 a 1.0 Somada na N2 de todas as disciplinas Calendário: 14 de Maio

15 Freqüência Falta Reprova Mínimo: 75% 120 presenças; 30 faltas Cada aula conta 2 presenças Cada AED conta 6 presenças

16 Atividade Externa à Disciplina AED 1: Implementar um autômato finito Entrega: 07/04 AED 2: Implementar um autômato de pilha Entrega: 16/06 Só serão aceitas atividades entregues na data correta. Cada AED, se devidamente correta, valerá até 1.0 na N1 e N2 respectivamente.

17 Bibliografia Básica

18 Bibliografia Complementar

19 Bibliografia Complementar

20 Material de Apoio

21 Cronograma Aulas 1-11: Introdução e Conceitos Básicos Autômatos Finitos Prova 1 (09/03) Aulas 14 23: Operações com Linguagens Regulares Prova 2 (07/04)

22 Cronograma Aulas 26 36: Gramáticas Linguagem Livre de Contexto Prova 3 (12/05) Aulas Autômatos de Pilha Maquina de Turing Prova 4 (16/06)

23 Breve Histórico Em 1936, Alan Turing (matemático) propôs a possibilidade de se construir um computador digital através da formalização de um procedimento em tempo finito.

24 Breve Histórico Turing estabeleceu um modelo formal de algoritmo. Ele reduziu os vários sistemas formais a um sistema básico, tornando possível o computador digital.

25 Breve Histórico Sistema Formal Um jogo rigorosamente definido. Especificar: Regras para manipulação dos símbolos. A natureza dos símbolos. A situação inicial Lista de movimentos permitidos a uma dada posição.

26 Breve Histórico Alan Turing criou uma máquina que executava operações sobre a teoria dos números por meio de regras de um sistema formal embutidas na mesma.

27 Breve Histórico Isso gerou uma nova perspectiva para formalizar a matemática. Turing descobriu que os números são mais importantes como símbolos.

28 Breve Histórico Tese de Church qualquer procedimento pode ser descrito por uma máquina de Turing

29 Breve Histórico A teoria das linguagens formais surgiu nas décadas de 1940 e Seu objetivo inicial era modelar a função do cérebro, desenvolvendo teorias relacionadas com as linguagens naturais.

30 Breve Histórico Em 1969, S. Cook estendeu o estudo de Turing do que podia e do que não podia ser calculado. Classe de Problemas P, NP, NP-hard

31 Porque estudar LFA? Apresenta uma fundamentação matemática da computação (fornece provas). É pré-requisito essencial para a disciplina de compiladores

32 Porque estudar LFA? Dá suporte à verificação da computabilidade de problemas (problemas reais tem solução computacional).

33 Porque estudar LFA? Para entender a complexidade de um problema. Um problema pode ser fácil ou difícil de se resolver. A complexidade de algoritmos pode fazer esta classificação baseando-se na dificuldade computacional do problema.

34 Porque estudar LFA? Para entender a teoria computacional. Alguns problemas básicos não podem ser resolvidos. Ela classifica os problemas em solúveis e não solúveis

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