Teorija računskih postopkov
Transcription
Teorija računskih postopkov
Osnovni podatki o predmetu Teorija računskih postopkov na podiplomskem študiju računalništva in informatike na Fakulteti za računalništvo in informatiko Univerze v Ljubljani Zimski semester 2006 / 2007 predvatelj: prof. dr. Boštjan Vilfan Opis predmeta Končni avtomati. Regularni izrazi. Izrek Myhil-Nerode. Lema o napihovanju za regularne jezike. Odločitveni algoritmi za regularne jezike. Kontekstno-neodvisne gramatike in jeziki. Normalne oblike KN gramatik. Skladovni avtomati in ekvivalenca skladovnih avtomatov ter KN gramatik. Lema o napihovnaju za KN jezike. Odločitveni algoritmi za KN jezike. Turingovi stroji. Univerzalni Turingov stroj in diagonalizacija. Prevedba in neodločljivost. Jezikovni razredi na podlagi porabe računskih zmogljivosti. NP-polni problemi. angleško Finite automata. Regular expressions. Myhil-Nerode Theorem. Pumping lemma for regular languages. Decision algorithms for regular languages. Context-free grammars and languages. Normal forms of context-free grammars. Pushdown automata and equivalence between pushdown automata and contextfree grammars. Pumping lemma for context-free languages. Turing machines. Universal Turing machine and diagonalisation. Reduction and undecidability. Language classes based on use of computational resources. NP-complete problems. Orientacijski program 19.10 Uvod. Končni avtomati. Deterministični, nedeterministični, ND s praznimi prehodi. Ekvivalenca vseh treh modelov. 02.11 Regularni izrazi Induktivna definicija. Preslikava med r.i. in jeziki Vsak r.i. predstavlja jezik nekega k.a. Jezik vsakega k.a. se da predstaviti z nekim r.i. Lema o napihovanju 06.11 Lastnosti regularnih jezikov Lema o napihovanju Operacije, ki ohranjajo regularne jezike Odločitveni algoritmi (ali beseda pripada jeziku, ali je jezik prazen, ali je jezik končen) izrek Myhil-Nerode 09.11 Minimizacija števila stanja končnega avtomata Kontekstno-neodvisne gramatike Normalna oblika po Chomskem 20.11 Normalna oblika po Greibachovi Skladovni avtomati Dva kriterija sprejemanja in njihova ekvivalenca Jeziki KN gramatik so natanko jeziki skladovnih avtomatov 23.11 Lema o napihovanju Operacije, ki ohranjajo KN jezike Odločitveni algoritmi (ali beseda pripada jeziku, ali je jezik prazen, ali je jezik končen) 27.11 Turingovi stroji, Univerzalni Turingov stroj in diagonalizacija 07.12 Prevedba in Neodločljivost (jeziki Lu, Le, Lr in Lnr) 14.12 Postov korespondenčni problem in problem AMB 21.12 Hierarhija Chomskega. Jeziki gramatik brez omejitev so natanko Turingovi jeziki. 04.01 Razredi DSPACE(f(n)), DTIME(f(n)), NSPACE(f(n)) in NTIME(f(n)) 11.01 NP-polni problemi SAT, CSAT, 3CSAT, VC NI ČASA (GLEDE NA PROGRAM PREJŠNJEGA TEČAJA): NP-polni problemi VC in HC Izpit in ocenjevanje Predmet pokriva podobno snov kot predmeta TOR 1 in TOR 2 na smeri Programska oprema univerzitetnega programa računalništva in informatike, je pa namenjem predvsem tistim, ki te snovi niso poslušali ali pa jo niso osvojili v zadostni meri. Glede na to je izpitni režim naslednji: Za slušatelje, ki so opravili TOR 1 in TOR 2: Obe oceni nad ali enaki 8/8: brez opravljanja izpita je ocena povprečje obeh ocen, za višjo oceno pa je potrebno opraviti izpit. Namesto izpita je možna tudi izdelava seminarske naloge iz neke dodatne snovi, ki spada v okvir predmeta. Obe oceni nista nad ali enaki 8 in za ostale slušatelje: ustni izpit Učbenik John E. Hopcroft, Jeffrey D. Ullman: Introduction to Automata Theory, Lanugages, and Computation, Addison-Wesley Series in Computer Science, 1979, ISBN 0-201-02988-X (opozarjam, da je izšla prenovljena izdaja angleškega izvirnika, ISBN 0-201-44124-1, vendar so predavanja na podlagi prve izdaje.). Učbenik pokriva dosti širšo snov kot bo predstavljena na predavanjih. Za izpit je potrebno preučiti poglavja 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (do vključno 8.5), 9, 12.1, 12.2, 13.1 in 13.2