Descriptor Máquinas secuenciales y autómatas finitos. Gramáticas y lenguajes formales. Construcción de intérpretes y compiladores. Créditos teóricos: 4,5. Créditos prácticos: 4,5. ALeF. Presentación de la asignatura. 2 Objetivos (1) Conocer algunas de las áreas de la informática teórica y su interrelación jerárquica. Conocer las fases del proceso de traducción de programas y las diferencias entre compilación e interpretación señalando los méritos de cada uno. Definir claramente el concepto de lenguaje formal y aprender las teorías formales que se utilizan en su descripción. Diseñar una máquina (autómatas finito, autómatas de pila y máquinas de Turing) para el reconocimiento de un lenguaje especifico. Objetivos (2) Entender los resultados básicos relacionados con los modelos formales de la computación Poder explicar la idea de que algunos problemas no tienen solución algorítmica, conocer ejemplos que ilustren esta limitación y conocer la tesis de Church- Turing y su importancia. Obtener las distintas notaciones equivalentes para una misma clase de lenguajes, incluyendo la conversión entre autómatas finitos deterministas y no deterministas y expresiones regulares y entre autómatas de pila y gramáticas independiente del contexto ALeF. Presentación de la asignatura. 3 ALeF. Presentación de la asignatura. 4
Objetivos (3) Adquirir los conocimientos necesarios para determinar la localización de un lenguaje en la jerarquía de Chomsky (regular, independiente del contexto, dependiente del contexto y recursivamente enumerable) probando que esta en una determinada clase pero no en la siguiente. Entender al menos un algoritmo de análisis descendente y otro de análisis ascendente Conocer el interés práctico de los lenguajes regulares e independientes del contexto por su aplicación en la construcción de compiladores y saber utilizar algunas de las herramientas que existen para tal fin. Teoría Temario (1) UD 1: Introducción UD 2: Lenguajes y gramáticas formales Lenguajes formales Gramáticas formales. Problemas de la descripción finita de lenguajes infinitos. UD 3: Máquinas de Turing Máquina de Turing y lenguajes. Variantes de máquinas de Turing. Límites de las máquinas de Turing ALeF. Presentación de la asignatura. 5 ALeF. Presentación de la asignatura. 6 Temario (2) UD 4: Lenguajes regulares Gramáticas, expresiones regulares y autómatas finitos. Teorema de análisis y de síntesis. Otros autómatas. UD 5: Lenguajes Independientes del contexto Autómatas de pila y leng. independientes del contexto. Gramáticas independientes del contexto. Análisis de lenguajes independientes del contexto. Práctica JFLAP, Pate, Kakui, mturing,... flex y bison Por qué coger ALF? Permite entender las limitaciones de los ordenadores actuales y de cualquier dispositivo de computación que pueda construirse en el futuro. Da una visión de la teoría subyacente en la construcción de compiladores, lo que ayuda a conocer su funcionamiento y a facilitar su uso. Los conocimientos que adquiriremos nos facilitarán el análisis de complejos ficheros de configuración o pequeños conjuntos de ordenes de entrada. En muchas herramientas se usa un lenguaje (el de las expresiones regulares) para especificar elementos de búsqueda. De cara al perfil curricular. Los conocimientos de esta asignatura se presuponen en otras del ciclo superior (Procesadores de Lenguajes). ALeF. Presentación de la asignatura. 7 ALeF. Presentación de la asignatura. 8
Bibliografía (1) DEAN KELLEY, Teoría de autómatas y lenguajes formales, Prentice-Hall, 1995 (510.62KELteo)[2] J. GLENN BROOKSHEAR. Teoría de la computación. Lenguajes formales, autómatas y complejidad. Addison-Wesley Iberoamericana, 1993 (510.62BROteo)[2] M. ALFONSECA, J. SANCHO, M. MARTÍNEZ. Teoría de Lenguajes, Gramáticas y Autómatas. Ediciones Universidad y Cultura. 1990 (519.7ALFteo) PEDRO ISASI, PALOMA MARTÍNEZ, DANIEL BORRAJO, Lenguajes, gramáticas y autómatas: un enfoque práctico, Addison-Wesley, 1997 (519.71ISAlen)[3] Bibliografía (2) ALFRED V. AHO, RAVI SETHI y JEFFREY D. ULLMAN, Compiladores. Principios, técnicas y herramientas, Addison-Wesley Iberoamericana, 1990 (681.31AHOcom)[3] GREGORIO FERNÁNDEZ y FERNANDO SÁEZ VACAS, Fundamentos de informática: lógica, autómatas, algoritmos y lenguajes, Anaya Multimedia, 1995 (681.31FERfun)[2] N. WIRTH, Algoritmos+Estructuras de datos = Programas, Editorial Castillo, 1985 (519.68WIRalg)[2] ALeF. Presentación de la asignatura. 9 ALeF. Presentación de la asignatura. 10 Bibliografía (3) JOHN R. LEVINE, TONY MASON y DOUG BROWN, lex & yacc, O Relly&Associates, 1992 (681.31LEVlex) VERN PAXSON, Flex: Un generador de analizadores léxicos rápidos, Free Software Foundation, 1995 (http://www.fsf.org, http://es.tldp.org/manuales-lucas/flex/) CHARLES DONNELL y RICHARD STALLMAN, Bison: El Generador de Analizadores Sintácticos compatible con YACC, Free Software Foundation, 1999 (http://es.tldp.org/manuales-lucas/bison/) Evaluación Se realizarán dos exámenes parciales y un tercero final en el que el alumno se examinará únicamente de la materia pendiente. La nota final estará constituida por un 60% de la nota de los exámenes, un 30% de la nota de las prácticas, y un 10% de la nota de corrección de ejercicios y participación en clase. También se realizarán exámenes aleatorios de 10 a 15 minutos de duración sobre cuestiones recientemente tratadas. La nota de este examen se sumará al 10% de la de ejercicios y participación en clase. Es posible la realización de trabajos voluntarios cuya calificación se sumara al 30% de la nota de prácticas. ALeF. Presentación de la asignatura. 11 ALeF. Presentación de la asignatura. 12
SANCHIS ISBN: 84-283-1469-1 AUTOR: Sanchis Llorca, Francisco Javier; Galan Pascual, Carlos TÍTULO: Compiladores. Teoría y construcción. NÚMERO EDICIÓN: 2 POBLACIÓN: 28015 Madrid EDITORIAL: Editorial Paraninfo, S.A. AÑO PUBLICACIÓN: 1988 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: rustica 624 páginas; 16x22 cms. PRECIO: 2774 pesetas MATERIA: ALFONSECA ISBN: 84-86367-38-7 AUTOR: Alfonseca, Manuel; etc. TÍTULO: Teoría de lenguajes, gramáticas y automátas POBLACIÓN: 28015 Madrid EDITORIAL: Ediciones Universidad y Cultura AÑO PUBLICACIÓN: 1987 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: tella 320 páginas; 17x23 cms. COLECCIÓN: Libros de catedra MATERIA: ALeF. Presentación de la asignatura. 13 ALeF. Presentación de la asignatura. 14 Objetivos (1) Dar al estudiante el conocimiento de cierto número de áreas de la informática teórica y su interrelación jerárquica. Adquirir los conocimientos necesarios para llegar a la conceptualización teórica del ordenador como máquina automática de cálculo, estudiando desde esta perspectiva sus propiedades, capacidades y limitaciones. Introducir los modelos formales de la computación. Definir claramente el concepto de lenguaje formal. Familiarizar al alumno con las teorías formales que se utilizan en la descripción de lenguajes formales. ALeF. Presentación de la asignatura. 15 Objetivos (2) Determinar la localización de un lenguaje en la jerarquía de Chomsky (regular, independiente del contexto, dependiente del contexto y recursivamente enumerable). Probar que un determinado lenguaje esta en una determinada clase pero no en la siguiente. Explicar la tesis de Church-Turing y su importancia. Obtener las distintas notaciones equivalentes para una misma clase de lenguajes, incluyendo la conversión entre autómatas finitos deterministas y no deterministas y expresiones regulares y entre autómatas de pila y gramáticas independiente del contexto. ALeF. Presentación de la asignatura. 16
Objetivos (3) Explicar al menos un algoritmo de análisis descendente y otro de análisis ascendente. Resaltar el interés práctico de los lenguajes regulares y de los lenguajes independientes del contexto por su aplicación en la construcción de compiladores. Aprender a utilizar las herramientas básicas necesarias para la asignatura de Procesadores de Lenguajes. Desarrollar la capacidad de abstracción y análisis teórico en relación con la teoría de lenguajes. Bibliografía (4) F. J. SANCHIS LLORCA y C. GALAN PASCUAL, Compiladores. Teoría y construcción, Paraninfo, 1986 (681.31SANcom) REINHARD WILHELM, DIETER MAURER, Compiler design, Addison-Wesley, 1996, ISBN: 0-201-42290-5 (681.3WILcom) J. P. BENNET, Introduction to compiling techniques: a first course using ANSI C lex and yacc, McGrawHill, 1996 (681.3BENint)[2] ALeF. Presentación de la asignatura. 17 ALeF. Presentación de la asignatura. 18