UEZO - CURSO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Primeiro semestre de 2013_2

DISCIPLINA: LINGUAGENS FORMAIS E AUTÔMATOS Prof. Dr. Macário Costa

LINGUAGENS FORMAIS E AUTÔMATOS Aula Inaugural

C ONTEÚDO Introdução Motivação Modelos Ementa - Cronograma Bibliografia

INTRODUÇÃO Linguagens formais? Autômatos? Máquinas de estados? Vamos começar com um exemplo!

E XEMPLO Problema: elaborar um modelo computacional para representar uma máquina de bebidas.

M ÁQUINA DE BEBIDAS 1º passo : identificar os elementos básicos da máquina de bebidas. 2º passo: estabelecer as relações (ações) entre os elementos básicos da máquina.

M ÁQUINA DE BEBIDAS 3º passo : escolher um modelo computacional para definir a máquina de bebidas. máquina de estados finitos (autômatos) 4º passo : modelo escolhido  máquina de estados finitos (autômatos)

M ÁQUINA DE B EBIDAS Rascunho do modelo utilizando uma representação similar à grafos.

Interface do programa

M ODELOS C OMPUTACIONAIS Modelagem : dado um determinado problema, identificar o problemas suas características e elementos buscando um modelo que retrate fielmente os aspectos desejados. Ao final deve-se ter uma representação da solução computacional para o problema.

M ODELOS Modelagem estática, dinâmica, funcional, organizacional, etc. cada tipo de modelagem tem um enfoque diferenciado em determinada característica, tempo, objeto,...

M ODELOS F ORMAIS Modelos formais Modelos formais exigem um estudo aprofundado, porém asseguram a qualidade e correção na modelagem do problema. Através da teoria de autômatos iremos estudar alguns modelos formais.

TEORIA DE AUTÔMATOS Autômatos lidam com definições e propriedades de modelos matemáticos (formais) de computação. Modelos aplicados em diversas áreas da ciência da computação.

AUTÔMATOS - APLICAÇÕES Aplicações dos modelos formais de autômatos: processamento de texto, compiladores, desenvolvimento de hardware; Linguagem de programação, inteligência artificial; Primeiro uso : modelagem de redes neurais.

MOTIVAÇÃO Aplicações computacionais ( previamente citadas ); Desenvolvimento do aprendizado algorítmico; Estudo dos fundamentos da computação.

TEORIA DA COMPUTAÇÃO Compõe a base sólida da ciência da computação. Áreas de estudo: lógica, matemática discreta, linguagens formais, teoria de autômatos, máquina de Turing, complexidade, etc. Pilares do desenvolvimento computacional, banco de dados, redes, linguagens de programação, IA, etc.

TEORIA DA COMPUTAÇÃO Complexidade computacional, Computabilidade, Teoria de Autômatos. Questões fundamentais de investigação nessas áreas...

QUESTÕES Limitações computacionais solucionável O que é solucionável? O que não é solucionável? Classificação Classificação de problemas Fácil Difícil Intratável

TEORIA DA COMPUTAÇÃO Teoria de Autômatos fornece ferramentas para investigar complexidade e computabilidade. Modelos teóricos computacionais Construção de modelos reais de computação impacto  segurança - criptografia

E MENTA Introdução à Linguagens Formais; Alfabeto, palavra e linguagem; Linguagens regulares e Autômatos Finitos; Gramáticas e expressões regulares Linguagens e Gramáticas Livre de Contexto; Autômatos de Pilha Linguagens sensíveis ao contexto Máquina de Turing

A DISCIPLINA DE L INGUAGENS FORMAIS Dúvidas? Mande para: Avaliações: 3 provas; 5 listas de exercícios; 3 trabalhos 2 trabalhos práticos com simulador.

15/08 – 1. Apres. Aula 1 22/08 – 2. 29/08 – 3. 05/09 – 4. 12/09 – 5. 19/09 – 6. 26/09 – 7. 03/10 – 8. 10/10 – 9. Jornada de Ciência e Tec. 17/10 – 10. AV1 24/10 – /10 – /11 – /11 – /11 – /11 – 17. AV2 05/12 – /12 – 19. AV3 19/12 – 20. Plano de Aula / Datas Importantes

B IBLIOGRAFIA HOPCROFT, John E., ULLMAN, Jeffrey D.e MONTWANI, R. Introdução à Teoria de Autômatos, Linguagens e Computação. Tradução da 2. Ed. Original de Vandenberg D. de Souza. – Rio de Janeiro : Elsever, 2002 – 10ª. Reimpressão. AHO, Alfred V., SETHI, Ravi, ULLMAN, Jeffrey D. Compiladores: princípios, técnicas e ferramentas. Rio de Janeiro: LTC: 1995.

B IBLIOGRAFIA C OMPLEMENTAR LEWIS, Harry R. & PAPADIMITRION, Christos H. Elementos de Teoria da Computação. 2.ed. Porto Alegre, Bookman, LUCCHESI, Cláudio L. et alii. Aspectos teóricos da computação. Rio de Janeiro, IMPA, p. MENEZES, Paulo Blauth. Linguagens formais e autômatos. Porto Alegre, Sagra Luzzatto, p. SUDKAMP, Thomas A. Languages and machines: an introduction to the theory of Computer Science. 2.ed. Reading, Addison-Wesley, p.