Automaty a gramatiky - NTIX071

• Anglický název: Automata and Grammars
• Zajišťuje: Studijní oddělení (32-STUD)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: letní
• E-Kredity: 6
• Rozsah, examinace: letní s.:2/2, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• Virtuální mobilita / počet míst: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Je zajišťováno předmětem: NTIN071
• Další informace: https://dl1.cuni.cz/course/view.php?id=5119
• Garant: Mgr. Marta Vomlelová, Ph.D.
• Třída: Informatika Bc.
• Kategorizace předmětu: Informatika > Teoretická informatika
• Prerekvizity : {NXXX015, NXXX018, NXXX022, NXXX023, NXXX024, NXXX025, NXXX030, NXXX031, NXXX033, NXXX065}
• Neslučitelnost : NTIN071
• Záměnnost : NTIN071
• Je neslučitelnost pro: NTIN071
• Je záměnnost pro: NTIN071

Anotace

čeština

Poslední úprava: BARTAK/MFF.CUNI.CZ (31.03.2008)

Základní přednáška z teorie jazyků a automatů. Důraz je kladen na seznámení se základními pojmy a fakty (konečné a zásobníkové automaty, Turingovy stroje, regulární, bezkontextové a kontextové gramatiky).

angličtina

Poslední úprava: BARTAK/MFF.CUNI.CZ (31.03.2008)

Introductory lectures on Automata Theory and Formal Grammars. The emphasis is put on basic terminology and fundamental results. We study and highlight connections between the following formal models: finite-state and push-down automata (both deterministic and non-deterministic), Turing machines (including the halting problem), regular, context-free, and context-sensitive grammars.

Cíl předmětu

čeština

Poslední úprava: Mgr. Marta Vomlelová, Ph.D. (13.05.2019)

Naučit základy teorie automatů a gramatik, zejména o regulárních a bezkontextových jazycích.

angličtina

Poslední úprava: Friedrich Otto, Dr. (08.02.2018)

The course gives an introduction to automata theory and formal languages. The students will learn the following formal models and their basic properties:

finite-state and push-down automata (both deterministic and non-deterministic), Turing machines (including the halting problem), regular, context-free, and context-sensitive grammars and languages.

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Poslední úprava: RNDr. Jan Hric (12.05.2022)

Formou kontroly studia předmětu je zápočet a zkouška. Získání zápočtu je nutnou podmínkou pro absolvování zkoušky.

Zápočet udělují vyučující na jednotlivých cvičeních na základě bodového hodnocení průběžných testů, případných domácích úloh, aktivity apod. Povaha kontroly na zápočet vylučuje možnost jejího opakování.

Je možné, že se část zkoušek či zápočtů bude konat distanční formou. Závisí to na vývoji aktuální situace a o jakékoli změně budete včas informováni.

angličtina

Poslední úprava: Mgr. Marta Vomlelová, Ph.D. (27.04.2020)

The form of study verification is a credit and an exam. Obtaining credit first is a necessary condition for taking an exam, with the exception of early exam terms. The credit is granted by teachers leading the tutorials based on point evaluation of tests during the semester, possible homeworks, activity etc. The nature of study verification for the credit excludes the possibility of its repetition.

The exam consists of written and oral parts. The written part precedes the oral part. If the written part is evaluated as unsatisfactory, the exam ends as unsatisfactory without taking the oral part. If the oral part is evaluated as unsatisfactory, the student has to repeat both written and oral parts on the next exam term. Final exam grade is based on evaluation of both written and oral parts.

Examples of the written part from previous years are available on the course webpage.

Demands at oral part correspond to the syllabus of the course in the extend that has been presented on lectures.

We may expect that substantial part of credits and exams is performed remotely. Written part of the exam can be replaced by moodle test, oral part performed remotely. The details depend on the actual situation and you will be noticed on any change.

Literatura

čeština

Poslední úprava: Mgr. Petr Jedelský (21.02.2019)

• M. Chytil: Automaty a gramatiky, SNTL Praha, 1984
• V. Koubek: Automaty a gramatiky, elektronický text (http://ktiml.mff.cuni.cz/ktiml/teaching/files/materials/Automstr_ps.zip), 1996
• M. Chytil: Teorie automatů a formálních jazyků, skripta MFF UK, 1978
• M. Chytil: Sbírka řešených příkladů z teorie automatů a formálních jazyků, skripta MFF UK, 1987
• M. Demlová, V. Koubek: Algebraická teorie automatů, SNTL Praha, 1990
• J.E. Hopcroft, J.D. Ullman: Introduction to Automata Theory, Languages and Computation, Addison-Wesley, 1979
• Videozáznamy přednášek

angličtina

Poslední úprava: Mgr. Marta Vomlelová, Ph.D. (18.02.2019)

J.E. Hopcroft, J.D. Ullman: Introduction to Automata Theory, Languages and Computation, Addison-Wesley, 1979

P.J. Denning, J.E. Dennis, J.E. Qualitz: Machines, Languages, and Computation, Prentice-Hall, 1978

M. Harrison: Introduction to Formal Language Theory, Addison-Wesley, 1978

H.R. Lewis, Ch.H. Papadimitriou: Elements of the Theory of Computation, Prentice-Hall, 1981

G. Rozenberg, A. Salomaa (eds.), Handbook of Formal Language Theory, Vol.1: Word, Language, Grammar, Springer, 1997

Metody výuky

čeština

Poslední úprava: BARTAK/MFF.CUNI.CZ (31.03.2008)

přednáška a cvičení

angličtina

Poslední úprava: Friedrich Otto, Dr. (08.02.2018)

Lectures and exercises

Požadavky ke zkoušce

čeština

Poslední úprava: Mgr. Marta Vomlelová, Ph.D. (27.04.2020)

Zápočet je nutnou podmínkou účasti na zkoušce.

Zkouška sestává z písemné a ústní části. Písemná část předchází části ústní, její nesplnění znamená, že celá zkouška je hodnocena známkou nevyhověl(a) a ústní částí se již nepokračuje.

Nesložení ústní části znamená, že při příštím termínu je nutno opakovat obě části zkoušky, písemnou i ústní. Známka ze zkoušky se stanoví na základě bodového hodnocení písemné i ústní části.

Písemná část bude sestávat z dvanácti otázek, které korespondují sylabu přednášky, ověřují schopnosti získané na cvičení a znalost definic, vět a algoritmů z přednášky.

Požadavky ústní části odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce. Zpravidla se jedná o detailnější rozbor zadaného problému, např. zdůvodnění zařazení daného jazyka do Chomského hierarchie či důkaz klíčových vět.

Je pravděpodobné, že se značná část zkoušek či zápočtů může konat distanční formou. Za ekvivalent písemného testu se považuje zkouškový test moodle, ústní zkoušení může probíhat distanční formou.

Závisí to na vývoji aktuální situace a o jakékoli změně budete včas informováni.

angličtina

Poslední úprava: Mgr. Marta Vomlelová, Ph.D. (27.04.2020)

Credits from exercises are a necessary condition to attend the final exam.

The final exam consists from a written part and a possible additional oral part. The exam will test the acquired understanding of the definitions, theorems, and algorithms presented during the course.

We may expect that substantial part of credits and exams is performed remotely. Written part of the exam can be replaced by moodle test, oral part performed remotely. The details depend on the actual situation and you will be noticed on any change.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: Mgr. Marta Vomlelová, Ph.D. (13.05.2019)

Konečné automaty a regulární jazyky, Nerodova věta, ekvivalence a redukce automatů, nedeterminismus.

Uzávěrové vlastnosti, regulární výrazy, Kleeneova věta, pumping (iterační) lemma pro regurální jazyky.

Gramatiky, Chomského hierarchie, regulární, bezkontextové a kontextové gramatiky

Bezkontextové gramatiky, derivace, redukce, normální tvary, pumping (iterační) lemma pro bezkontextové jazyky, uzávěrové vlastnosti, deterministické a nedeterministické zásobníkové automaty.

Rekurzivně spočetné jazyky, Turingovy stroje, algoritmicky nerozhodnutelné problémy, univerzální jazyk, diagonální jazyk.

angličtina

Poslední úprava: Mgr. Marta Vomlelová, Ph.D. (13.05.2019)

Word, language, operations on languages

Formal grammar, regular grammar, finite-state automaton, Nerode's Theorem, minimal automaton, non-determinism

Closure properties of the class of regular languages, regular expressions, Kleene's Theorem, Pumping Lemma for regular languages

Finite-state transducer, decision problems for regular languages

Context-free grammar, Chomsky normal form, Greibach normal form, closure properties of the class of context-free languages, Pumping Lemma for context-free languages

Pushdown automaton, CYK-algorithm, deterministic pushdown automaton, decision problems for context-free languages

Context-sensitive grammar, context-sensitive language, closure properties and decision problems, linear-bounded automaton

Turing machines, halting problem, reduction, undecidable problems, recursively enumerable language, Chomsky hierarchy, the universal language, the diagonal language.