IBM1088 Linguagens Formais e Teoria da Computação

Transcrição

1 IBM1088 Linguagens Formais e Teoria da Computação Apresentação da disciplina Evandro Eduardo Seron Ruiz [email protected] Universidade de São Paulo E.E.S. Ruiz (USP) LFA 1 / 16

2 IBM1088 Objetivos Fornecer ao estudante a noção formal de algoritmo, computabilidade e do problema de decisão. Apresentar ferramentas que auxiliem na solução de problemas com o auxílio do computador. Habilitar o aluno na tarefa de definir linguagens de programação (sua sintaxe e semântica), por meio dos conceitos relativos às gramáticas formais. E.E.S. Ruiz (USP) LFA 2 / 16

3 Objetivos Simplesmente: Abordar a Teoria da Computação Entender a Teoria da Computação E.E.S. Ruiz (USP) LFA 3 / 16

4 Qual Computação? Algoritmos, Processamento de Informação Dispositivos físicos (e.g.: computadores quânticos) Web como dispositivo lógico e físico Sistemas biológicos: DNA, mecanismos intracelulares E.E.S. Ruiz (USP) LFA 4 / 16

5 Motivação mais ampla Modelo independente da tecnologia (sílica, óptico) Abstração de detalhes irrelevantes E.E.S. Ruiz (USP) LFA 5 / 16

6 Motivação mais ampla Modelo independente da tecnologia (sílica, óptico) Abstração de detalhes irrelevantes Provar o que é possível (impossível) realizar em CC Origem da Teoria (Kurt Gödel, Hilbert e Turing) E.E.S. Ruiz (USP) LFA 5 / 16

7 Porquê estudar LFA? (1/2) Guarda os fundamentos de Ciências da Computação Autômatos são soluções para inúmeros problemas em CC Ideal para interfaces complexas E.E.S. Ruiz (USP) LFA 6 / 16

8 Porquê estudar LFA? (1/2) Compiladores, IA, Processamento de Linguagens Naturais... Disciplinas mais úteis segundo ex-alunos de Stanford 1 Introdução + Algoritmos 2 Banco de Dados 3 LFA Noções de problemas intratáveis ou insolúveis E.E.S. Ruiz (USP) LFA 7 / 16

9 LFA: O que é? Teoria desenvolvida nos anos 1950 Objetivo de estudar as linguagens naturais Notou-se sua importância para as linguagens artificiais Usos: análise léxica, análise sintática, e análise semântica das linguagens de programação Outras aplicações: Modelagem de circuitos lógicos, de sistemas biológicos, de hipertextos, e outros modelos E.E.S. Ruiz (USP) LFA 8 / 16

10 Problema destaque de LFA Análise sintática de linguagens Sintaxe: corresponde as propriedades livres da linguagem Manipulação de símbolos Propriedades inerentes de sua formulação Exe: verificação gramatical de programas Mas... programas sintáticamente válidos podem não estar corretos E.E.S. Ruiz (USP) LFA 9 / 16

11 LFA e semântica Semântica corresponde a interpretação da linguagem Qual é o valor de um programa? Qual o significado de um programa? E.E.S. Ruiz (USP) LFA 10 / 16

12 LFA e semântica Semântica corresponde a interpretação da linguagem Qual é o valor de um programa? Qual o significado de um programa? Limite entre sintaxe e semântica pode ser tênue Exe: Nome trocado de uma variável e ambigüidade E.E.S. Ruiz (USP) LFA 10 / 16

13 Abordagem da disciplina Abordagem formacional nos seguintes eixos: Operacional Funcionalidade dos autômatos; Axiomático Estudo das propriedades das gramáticas; e Denotacional Formalismo na definição e caraterização das linguagens formais E.E.S. Ruiz (USP) LFA 11 / 16

14 Oferecimento no segundo semestre de 2016 Segundas-feiras, das 16 às 18h Terças-feiras, das 8 às 10h Ministrante Evandro Eduardo Seron Ruiz, [email protected] E.E.S. Ruiz (USP) LFA 12 / 16

15 Conteúdo 1 Conceitos básicos Teoria de Conjuntos 2 Linguagens Regulares Autômatos finitos Propriedades das linguagens regulares E.E.S. Ruiz (USP) LFA 13 / 16

16 Conteúdo 1 Conceitos básicos Teoria de Conjuntos 2 Linguagens Regulares Autômatos finitos Propriedades das linguagens regulares 3 Linguagens Livres de Contexto Gramáticas Livres de Contexto Formas normais Autômatos com pilha 4 Linguagens Sensíveis ao Contexto Máquina de Turing Indecibilidade Complexidade E.E.S. Ruiz (USP) LFA 13 / 16

17 Avaliações Três provas teóricas. Prova 1: 30 de agosto (terça-feira) Prova 2: 11 de outubro (terça-feira) Prova 3: 8 de novembro (terça-feira) Nota final: Média aritmética. Presença mínima: 70% E.E.S. Ruiz (USP) LFA 14 / 16

18 Material de apoio 1 Linguagens Formais e Autômatos (6 a edição), de Paulo Blauth Menezes, Editora Bookman, Livro didático 2 Introdução à Teoria da Computação (tradução da 2 a edição norte-americana), Michael Sipser, Cengage, Livro com conteúdo completo. E.E.S. Ruiz (USP) LFA 15 / 16

19 Caros estudantes, Sejam bem-vindos! E.E.S. Ruiz (USP) LFA 16 / 16