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
| BI-AAG.21 | Automaty a gramatiky | Rozsah kontaktní výuky: | 2P+2C | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Vyučující: | Holub J., Janoušek J. | Způsob zakončení: | Z,ZK | ||
| Zodpovědná katedra: | 18101 | ECTS Kredity: | 5 | Semestr: | Z |
Anotace:
Studenti získají základní teoretické a implementační znalosti o konstrukci, použití a vzájemných transformací konečných automatů, regulárních výrazů a regulárních gramatik, o použití bezkontextových gramatik a konstrukci a použití zásobníkových automatů a o překladových gramatikách automatech. Znají hierarchii formálních jazyků a rozumějí vztahům mezi formálními jazyky a automaty. Jsou seznámeni s Turingovým strojem a s třídami složitosti P a NP.
Osnovy přednášek:
| 1. | Základní pojmy, Chomského hierarchie. | |
| 2. | Deterministické a nedeterministické konečné automaty. | |
| 3. | Operace s automaty. | |
| 4. | Regulární výrazy. | |
| 5. | Převody mezi regulárními gramatikami, regulárními výrazy a konečnými automaty. | |
| 6. | Vlastnosti regulárních jazyků. | |
| 7. | Bezkontextové gramatiky. | |
| 8. | Zásobníkové automaty. Syntaktická analýza. | |
| 9. | Překladové gramatiky a automaty. | |
| 10. | Jazyky kontextové, rekurzivně spočetné a rekurzivní. Turingův stroj. | |
| 11. | Časová složitost, třídy P a NP. | |
| 12. | Programová a obvodová realizace konečných automatů. | |
| 13. | Konečný automat jako lexikální analyzátor. |
Osnovy cvičení:
| 1. | Ukázky formálních jazyků. Intuitivní návrh gramatik pro jazyky zadané množinově. Odhad umístění jazyka v Chomského hierarchii. | |
| 2. | Intuitivní návrh konečných automatů (DKA, NKA, s epsilon-přechody) pro zadaný jazyk. | |
| 3. | Převody a kompozice KA. | |
| 4. | Implementace KA. | |
| 5. | Návrh KA s výstupní funkcí a jeho implementace. | |
| 6. | Převody gramatik na KA a zpět. | |
| 7. | Návrh, úpravy a převody regulárních výrazů. | |
| 8. | Využití regulárních výrazů pro řešení úloh ze zpracování textu (např. sh, grep, sed, perl). | |
| 9. | Návrh a implementace lexikálního analyzátoru. | |
| 10. | Klasifikace jazyků. | |
| 11. | Příklady bezkontextových jazyků, návrh zásobníkových automatů. | |
| 12. | Ukázky deterministické analýzy bezkontextových jazyků (např. LL, yacc, bison). | |
| 13. | Příklady kontextových a neomezených jazyků, návrh gramatik a Turingových strojů. |
Literatura:
| 1. | Sipser M. : Introduction to the Theory of Computation. Cengage Learning Custom Publishing, 2020. ISBN 978-0357670583. | |
| 2. | Hopcroft J.E., Motwani R., Ullman J. D. : Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation, 3rd Edition. Pearson, 2008. ISBN 978-8131720479. | |
| 3. | Kozen D. C. : Automata and Computability. Springer, 1997. ISBN 978-0387949079. | |
| 4. | Šestáková E.: Automaty a gramatiky: Sbírka řešených příkladů, ČVUT 2017, ISBN 978-80-01-06306-4 | |
| 5. | Šestáková E.: Automata and Grammars, A Collection of exercises and Solutions, ČVUT, 2018, ISBN 978-80-01-06462-7 |
Požadavky:
Znalosti základních datových struktur a základů programování.
|
|
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 29. 4. 2024, semestry: Z/2023-4, Z/2019-20, L/2021-2, L/2020-1, L/2022-3, Z/2021-2, L/2019-20, Z/2022-3, Z/2020-1, L/2023-4, Z/2024-5, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: J. Novák, I. Halaška |