Elektrotechnika a informatika - magisterské studium FM TUL (dvouleté)
Studijní předmět

Název: Gramatiky a automaty
Zkratka: GA
Typ: povinný pro obor IT, povinně volitelný pro obor AŘ
Rozsah: 14 týdnů, týdně 2 hodiny přednášek + 2 hodiny seminárních cvičení
Kredity: 5
Způsob ukončení: zkouška
 
Katedra: katedra softwarového inženýrství FM TUL
Přednášející: Doc. Mgr. Ing. Václav Záda, CSc.

 
Stručná anotace předmětu:

Předmět seznamuje studenty ze základy teorie automatů a formálních jazyků v míře potřebné k pochopení funkce a návrhu překladačů programovacích jazyků a operačních systémů. Předmět dále umožňuje pochopení moderních monografií a článků z teorie programování a je stavěn tak, aby vyhovoval i lidem, kteří nejsou školenými matematiky.

 
Témata přednášek:

Konečné automaty a jejich reprezentace, jazyky rozpoznatelné konečnými automaty. Nerodova věta. Kritéria pro návrh konečných automatů.

Nedeterministické konečné automaty, uzávěrové vlastnosti. Regulární jazyky a výrazy. Regulární rovnice a jejich řešení. Mooreho věta. Dvousměrné konečné automaty.

Pojem gramatiky, Chomského hierarchie. Regulární gramatiky a jazyky, automaty s jedním zásobníkem a bezkontestové jazyky, Turingovy stroje a jazyky typu 0. Redukované gramatiky, kanonické derivace, derivační stromy.

Principy analýzy shora. Zásobníkové automaty a bezkontextové jazyky. Principy analýzy zdola. Chomského normální forma. Uzávěrové vlastnosti.

Kategoriální gramatiky, makrogramatiky, různé formy modifikovaných gramatik zejména programové, indexované a řetězcové gramatiky, stochastické gramatiky a fuzzy gramatiky, gramatiky s řízeným přepisováním, L-systémy a dále LL(0), LL(1) a LL(k) gramatiky, LR(0) a LR(k) gramatiky.

Mealyho a Mooreovy automaty. Analýza a syntéza sekvenčních automatů. Minimalizace sekvenčních automatů.

 
Náplň cvičení:

Na cvičeních bude procvičována látka vyložená na předchozích přednáškách. Jde především o návrh konečných automatů na základě zadaného jazyka, převod regulárního jazyka na regulární výraz jednak pomocí soustavy regulárních rovnic nebo pomocí grafu, konstrukce konečného automatu z regulárního výrazu, ověřování ekvivalence automatů. Návrhy gramatik, syntaktická analýza shora a zdola. Využití gramatik v úlohách rozpoznávání. Návrh sekvenčních automatů. Průběžně budou poskytovány informace o zdrojích na internetu, které se vztahují k aktuálně probírané látce.

 
Literatura:

Chytil, M.: Automaty a gramatiky. Praha, SNTL 1984.

Hopcroft, J.E.-Ullman,J.D.: Formálne jazyky a automaty. Bratislava, Alfa 1978. (překlad z angličtiny)

Manna, Z.: Matematická teorie programů. Praha, SNTL 1981.

Mareš, J.: Teoretická kybernetika. Praha, Vydavatelství ČVUT 1997.

Melichar, B.: Gramatiky a jazyky. Praha, Ediční středisko ČVUT 1982. (Bude inovováno.)

Molnár,L. a kol.: Gramatiky a jazyky. Bratislava, Alfa 1987.

 
Prerekvizity: -

Navazující:    -

 
Datum poslední změny: 21. 12. 2001



ZPĚT