3sem Toretyczne podstawy informatyki

Politechnika Opolska
Wydział Elektotechniki, Automatyki i Informatyki
Załącznik nr 1
do Uczelnianego Systemu Zapewnienia Jakości Kształcenia
KARTA OPISU PRZEDMIOTU
INFORMATYKA
KIERUNEK STUDIÓW
SPECJALNOŚĆ
STACJONARNE I-GO STOPNIA
RODZAJ STUDIÓW
TEORETYCZNE PODSTAWY INFORMATYKI
NAZWA PRZEDMIOTU
SUBJECT TITLE
RODZAJ PRZEDMIOTU *)
THEORETICAL FUNDAMENTS OF COMPUTER SCIENCE
PODSTAWOWY; KIERUNKOWY; HUMANISTYCZNY; DODATKOWY; OBIERALNY
SEMESTR STUDIÓW
ECTS (pkt.)
TRYB ZALICZENIA PRZEDMIOTU
KOD PRZEDMIOTU:
3
3
EGZAMIN – ZALICZENIE NA OCENĘ *)
B6
Przedmioty wprowadzające
oraz wymagania ogólne**)
logika, matematyka dyskretna, algorytmy i struktury danych
PROGRAM PRZEDMIOTU
WYKŁAD
30
PROWADZĄCY ZAJĘCIA
(tytuł/stopień naukowy, imię i nazwisko)
DR INś. MARIUSZ SOBOL
ĆWICZENIA
15
DR INś.
FORMA ZAJĘĆ
LICZBA GODZIN
ZAJĘĆ W SEMESTRZE
MARIUSZ SOBOL
LABORATORIUM
PROJEKT
SEMINARIUM
TREŚCI KSZTAŁCENIA (PROGRAM NAUCZANIA)
WYKŁAD
Lp.
Tematyka zajęć
Liczba godzin
1.
Podstawowe pojęcia z teorii automatów i języków
2
2.
Automaty skończone, zastosowania, rozpoznawanie wzorców, deterministyczny
automat skończony, niedeterministyczny automat skończony, równowaŜność
das i nas,
3
3.
Konwersja nas na das, automaty skończone z ε-przejściami, konwersja ε-nas na
nas
2
4.
WyraŜenia i języki regularne, operatory konstruujące wr, równowaŜność wyraŜeń
regularnych i automatów skończonych,
2
5.
Przekształcanie das na wr i wr na as, prawa algebraiczne dla wyraŜeń
regularnych, zastosowania wr
2
6.
Własności języków regularnych, lemat o pompowaniu dla jr, własności
zamkniętości języków regularnych, minimalizacja i równowaŜność automatów
skończonych
2
7.
Gramatyki i języki bezkontekstowe, wyprowadzenia gramatyk, drzewa
wyprowadzenia, wieloznaczność języków i gramatyk bezkontekstowych,
zastosowania gbk
3
8.
Automaty ze stosem, równowaŜność automatu ze stosem i gramatyki
bezkontekstowej, deterministyczne azs
2
9.
Własności języków bezkontekstowych, postacie normalne gramatyk
bezkontekstowych, lemat o pompowaniu dla jbk, własności zamkniętości
języków bezkontekstowych
2
10. Hierarchia Chomsky’ego klas języków formalnych
2
Nazwa przedmiotu
11.
Języki rekurencyjnie przeliczalne, gramatyki kombinatoryczne, problemy,
nierozstrzygalne, maszyna turinga, teza churcha-turinga,
3
12.
Problem stopu, techniki programowania maszyny turinga, rozszerzenia mt,
uniwersalna maszyna turinga, problem odpowiedniości posta,
2
ZłoŜoność obliczeniowa algorytmów, notacje złoŜoności obliczeniowej, problemy
13. niepodatne, problemy p i np, redukcje w czasie wielomianowym, problemy npzupełne, problem spełnialności i ograniczony problem spełnialności
RAZEM GODZIN W SEMESTRZE
3
30
ĆWICZENIA
Lp.
Tematyka zajęć
Liczba godzin
1.
Języki regularne, automaty skończone, wyraŜenia regularne
2
2.
Własności języków regularnych
2
3.
Jezyki i gramatyki bezkontekstowe, automaty ze stosem
2
4.
Własności języków bezkontekstowych
2
5.
Jezyki rekurencyjnie przeliczalne, Maszyna Turinga
2
6.
Problemy rozstrzygalne i nierozstrzygalne
2
7.
ZłoŜoność obliczeniowe, problemy podatne i niepodatne
2
8.
Kolokwium
1
RAZEM GODZIN W SEMESTRZE
15
LABORATORIUM
Lp.
Tematyka zajęć
Liczba godzin
1.
2.
RAZEM GODZIN W SEMESTRZE
ĆWICZENIA PROJEKTOWE
Lp.
Tematyka zajęć
Liczba godzin
1.
2.
RAZEM GODZIN W SEMESTRZE
SEMINARIUM
Lp.
Liczba godzin
Tematyka zajęć
1.
2.
RAZEM GODZIN W SEMESTRZE
ZAŁOśENIA I CELE PRZEDMIOTU:
Zapoznanie się z teorią języków formalnych, automatów, gramatyk i obliczeń w zakresie hierarchii
Chomsky'ego. i prac Turinga
METODY DYDAKTYCZNE:
Ćwiczenia tablicowe
Rozwiązywanie zadań
MoŜliwość korzystania z konsultacji
FORMA I WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU:
Rozwiązywanie zadań z list podanych przez prowadzącego przedmiot
Zaliczenie kolokwium
LITERATURA PODSTAWOWA:
[1] Hopcroft J. E., Motwani R., Ullman J.D., Wprowadzenie do teorii automatów, języków i obliczeń. Nowe wydanie,
wydanie drugie, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 2005
2
Nazwa przedmiotu
[2] Aho A. V., Ullman J. D., Wykłady z informatyki z przykładami w języku C, Helion 2003
[3] Sipser M., Wprowadzenie do teorii obliczeń, WNT, 2009
[4] Hopcroft J. E., Motwani R., Ullman J.D., Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation, 2006
[5] Sipser M., Introduction to the Theory of Computation, 2005
LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA:
[1] M. Foryś, W. Foryś, Teoria automatów i języków formalnych, AOW EXIT, Warszawa 2005.
[2]
*) niewłaściwe przekreślić – zgodnie z arkuszem planu studiów,
**) podać wybrane nazwy przedmiotów stanowiących wprowadzenie/uzupełnienie do przedmiotu opisywanego, oraz zakres
wiadomości/umiejętności/kompetencji jakie powinien posiadać student przed rozpoczęciem nauki tego przedmiotu;
.............................................................................
.................................................
(Kierownik jednostki organizacyjnej/bezpośredni przełoŜony:
pieczęć/podpis)
(Dziekan Wydziału …………………:
pieczęć/podpis)
3