Předmět je základní jednotka výuky, jejímž prostřednictvím si student osvojí ucelenou část souboru znalostí a dovedností, potřebnou pro zvládnutí studijního oboru/specializace. Za věcný obsah předmětu zodpovídá garant předmětu. Časovou náročnost předmětu zhruba vyjadřuje atribut předmětu rozsah kontaktní výuky. Například rozsah = 2+2  značí, že předmět bude mít týdně dvě hodiny přednášek a dvě hodiny cvičení týdně. Na závěr semestru musí vyučující provést vyhodnocení, nakolik si ten který student osvojil poznatky a dovednosti, kterých měl během výuky nabýt. Jakým způsobem toto hodnocení vyučující provedou určuje atribut způsob zakončení. U předmětu lze definovat, že předmět je zakončen pouze zápočtem(Z), klasifikovaným zápočtem(KZ), pouze zkouškou(ZK), nebo zápočtem a zkouškou(Z,ZK). Náročnost úspěšného absolvování předmětu je vyjádřena ECTS kreditními body. Výuka předmětu probíhá během semestru. Opakovaně se předmět vyučuje vždy v zimním(Z), nebo v letním(L) semestru každého akademického roku. Výjimečně může předmět být nabízen studentům v obou semestrech(Z,L). Za organizační zajištění výuky zodpovídá přiřazená katedra, která zejména vytvoří časový rozvrh předmětu a zajistí pro předmět vyučující. Někteří přednáší a zkouší, jiní vedou cvičení a udělují zápočty.
Obsahová náplň a další organizační informace, týkající se předmětu je popsána pomocí různých popisných textů(anotace, týdenní osnova, literatura, apod.)
$DODATEK_POPIS

Anotace:
Students are introduced to basic theoretical and implementation principles of the following topics: construction, use and mutual transformations of finite automata, regular expressions and regular grammars, translation finite automata, construction and use of pushdown automata, hierarchy of formal languages, relationships between formal languages and automata. Knowledge acquired through the module is applicable in designs of algorithms for searching in text, data compression, simple parsing and translation, and design of digital circuits.

Osnovy přednášek:

1.		Motivation to study formal languages. Basic notions (language, alphabet, grammar, automaton), Chomsky hierarchy.
2.		Nondeterministic and deterministic finite automata (NFA, DFA), NFA with epsilon transitions.
3.		Operations on automata (transformation to NFA without epsilon transitions, to DFA, minimization), intersection, union.
4.		Programming implementations of DFA and NFA, circuit implementations.
5.		Adding translation, Mealey, Moore, conversions.
6.		Operations on regular grammars, conversions to FA.
7.		Regular expressions, regular expression conversions, finite automata and regular grammars, Kleene theorem.
8.		Principles of use of regular expressions in UNIX (grep, egrep, perl, PHP, ...).
9.		Finite automaton as a lexical analyzer, lex/flex generators.
10.		Properties of regular languages (pumping lemma, Nerode theorem).
11.		Context-free languages, pushdown automaton.
12.		Parsing of context-free languages (nondeterministic versus deterministic).
13.		Context-sensitive and recursively enumerable languages, Turing machine. Classes P, NP, NPC, NPH

Osnovy cvičení:

1.		Implementation of FA.
2.		Examples of formal languages. Intuitive considerations of grammars for given languages. Estimation of the classification of a given language in Chomsky hierarchy.
3.		Intuitive creation of finite automata (DFA, NFA, with epsilon transitions) for a given langauage.
4.		Transformations and compositions of FA.
5.		FA with output function and its implementation.
6.		Conversions of grammars to FA and vice versa.
7.		Considerations, modifications and transformations of regular expressions.
8.		Use of regular expressions for text processing tasks (e.g. sh, grep, sed, perl).
9.		Creation and implementation of lexical analyzers.
10.		Classification of languages.
11.		Examples of context-free languages, creation of pushdown automata.
12.		Examples of deterministic parsing of context-free languages (e.g. LL, yacc, bison).
13.		Examples of context-sensitive and recursively enumerable languages, creation of grammars, creation of Turing machines.

Literatura:

1.		Aho, A. V., Lam, M. S., Sethi, R., Ullman, J. D. ''Compilers: Principles, Techniques, and Tools (2nd Edition)''. Addison Wesley, 2007. ISBN 0321486811.
2.		Kozen, D. C. ''Automata and Computability''. Springer, 1997. ISBN 0387949070.
3.		Melichar, B., Holub, J., Mužátko, P. ''Languages and Translations''. Praha: Publishing House of CTU, 1997. ISBN 80-01-01692-7.

Požadavky:
Knowledge of basic data structures and computer programming.

Information about the course and courseware are available at https://courses.fit.cvut.cz/BIE-AAG/

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr BIE-BIT.2015 Computer Security and Information technology (Bachelor, in English) PP 3 BIE-TI.2015 Computer Science (Bachelor, in English) PP 3 BIE-WSI-SI.2015 Software Engineering (Bachelor, in English) PP 3 BIE-TI.2015_ORIGINAL Computer Science (Bachelor, in English) PP 3