Lenguajes y Autómatas

Transcripción

1 1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: Horas teoría-horas práctica-créditos Lenguajes y Autómatas Ingeniería en Sistemas Computacionales SCB UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA a). Relación con otras asignaturas del plan de estudio Anteriores Posteriores Asignaturas Temas Asignaturas Temas Matemáticas Discretas. Teoría de Conjuntos. Funciones de Conjunto. Relacion Binarias Inteligencia Artificial. Representación interna de la inteligencia Artificial. LISP. Visión de la I.A. Análisis Sintetico. Deducción y Lógica. Comprensión del Lenguaje. Organización de la memoria. b). Aportación de la asignatura al perfil del egresado Esta materia proporcionará las bases tecnicas matemáticas para desarrollar y optimizar software de base. 3.- OBJETIVO(S) GENERAL(ES) DEL CURSO Al finalizar el curso, el alumno comprenderá el funcionamiento de los Lenguajes y La Teoria de Autómatas.

2 4.- TEMARIO Unidad Temas 1 Introducción. 1.1 Conjuntos finitos e infinitos. Subtemas Alfabeto Propiedades de String Longitud Concatenación Lenguaje. 1.2 Representación finita del lenguaje. 2 Gramáticas. 2.1 Introducción a las gramáticas. 2.2 Estructuras de las gramáticas. 2.3 Clsasificación de las gramáticas (CHOMSKG) Contexto sensitivo Sensible del contexto Estructura de fase. 2.4 Representación de gramáticas Notación de BNF Diagramas sintacticos. 3 Autómatas finitos. 3.1 Autómatas finitos determinísticos (AFD). 3.2 Autómatas finitos no determinísticos (AFND).

3 3.3 Equivalencia de AFND y AFD. 3.4 Propiedades de los lenguajes aceptados por un autómata finito. 3.5 Autómatas finito de expresiones regulares. 3.6 Determinación de lenguajes regulares y no regulares. 4 Autómatas de push-down. 4.1 Definición. 4.2 Lenguajes aceptados por autómata PUSH-DOWN. 4.3 PDA determinístico. 4.4 PDA y CFL. 5 Maquinas de Turing. 5.1 Definición de maquina de Turing. 5.2 Funcionamiento de la maquina de Turing. 5.3 Lenguajes aceptados por la maquina de Turing. 5.4 Ejemplo de mayor fuerza de la maquina de Turing. 5.5 Extensiones de la mauina de Turing. 5.6 Maquina de Turing no determinística. 5.7 El problema HALFING para las maquinas de Turing. 6 Gramáticas y Autómatas. 6.1 Lenguajes regulares Teorema de Kleene Las aplicaciones del tema de Punping El teorema MGHILL. 6.2 Lenguajes de contexto libre.

4 6.2.1 Forma normal EHUMSKG Lema de BARHILL el Punping Autómata de Pushdown Compilador de lenguajes formales Lenguajes Brackat. 6.3 Lenguajes de contexto sensitivo Autómata lineal Bounded Aspectos prácticos Ejemplificación con un lenguaje conocido. 7 Aplicaciones a lengujes. 7.1 s y flosofía de diseño de lenguajes de programación Comunicación humana Prevensión y detención Utilidad Eficiencia Independencia de la maquina Simplicidad Uniformidad Otras filosofías del diseño. 7.2 Diseño detallado Microestructuras Estructuras de expresión.

5 7.2.3 Estructuras de datos Estructuras de control Estructuras del compilador Estructura I/O. 5.- APRENDIZAJES REQUERIDOS Matemáticas Discretas. 6.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS Exposición del maestro con sesión de preguntas y respuestas. Desarrollo de ejercicios (problemas) en clase y extraclase. Trabajos de investigación documentada. Desarrollo de practicas. 7.- SUGERENCIAS DE EVALUACION El alumno investigará la estructura de lenguajes comerciales. El alumno presentará resultados de sus investigaciones mediante la exposición ante el grupo. Aplicación de exámenes escritos. NOTA: Los dos puntos anteriores deberan ser elaborados y enriquecidos por la Academia, en coordinación con el Departamento de Desarrollo Academico. 8.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: INTRODUCCION Definirá distinguirá y reconocerá los elementos básicos d lenguaje. 1.1Distinguir entre conjuntos finitos e infinitos. 1.2 Reconocer e identificar las características del lenguaje y de el alfabeto. 1, 2, 3, 4

6 Unidad 2: GRAMATICAS 1.3 Extrapolar un alfabeto. Definirá, distinguirá y reconocerá los elementos de una gramática. 2.1Comprenderá que es una gramática. 2.2 Adquirira los elementos principales de la gramática. 2.3 Análisi de clasificación. 2, 3, 2.4 Representar gramáticas. Unidad 3: AUTOMATAS FINITOS Adquirirá los conocimientos necesarios para la aplicación de los automátas en la construcción de lenguajes. 3.3 Traducir un AFND a un AFD. 3.1 Reconocer un Automáta finito determinístico. 3.2 Reconocerá un automáta finito no determinístico. 1, 2, 3, Deducir su lenguaje regular. 3.5 Relación entre automátas finito y expresiones regulares. 3.6 Diferenciar entre un lenguaje regular u-o ambiguo.

7 Unidad 4: AUTOMATAS PUSH-DOWN Adquirirá los conocimientos necesarios sobre automátas pushdown en el análisis y construcción de un lenguaje. 4.1 El alumno conocerá las partes y funcionamiento de un PDA como dispositivo determinístico para el reconocimiento de un lenguaje. 4.2 El alumno analizará los casos de lenguajes aceptados por un PDA y por un CFL. 1, 2, 3, 4 UNIDAD 5: MAQUINAS DE TURING Explicará el funcionamiento de la mauina de Turing. 5.1Conocerá los elementos, funcionamiento y aplicación de la maquina de Turing. 1, 2, 3, 4 UNIDAD 6: GRAMATICAS Y AUTOMATAS Creará y desarrollará lenguajes en base a gramáticas y automátas. 6.1Conocerá teorema para el diseño de lenguajes. 6.2 Conocerá obras gramáticales para la creación de lenguajes. 6.3 Conocerá el automáta lineal Bounded. 2, 3, 4

8 UNIDAD 7: APLICACIONES A LENGUAJES Diseñará un lenguaje. 7.1Identificará los criterios de diseños de lenguaje. 1, 2, Aprenderá el diseño detallado de lenguajes. 9.- FUENTES DE INFORMACION 1.- Hopcroft, John and Ullman Jeffrey. Introduction to Automatas Theor Languages and Computation. 2.- Harry R. Lewis, Chistos H. Papadimitrion. Elementos of the Theory of Computation. Prentice-Hall, Ing V.S. Rayward-Smith. A First Course in Formal Language Theory. 4.- Martin D. and Elaine J. Weyuker. Computability, Complexity, and Languages. Fundamentales of teorectical Computer Science. Academic Preess, Ing