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ÁREA DE FORMACIÓN INGENIERÍA APLICADA ÁREA SEGÚN ECAES INFORMÁTICA BÁSICA

PROGRAMA DE LA ACTIVIDAD ACADÉMICA TEORÍA DE LENGUAJES FORMALES REFORMA CURRICULAR 2004

FACULTAD DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERIA

UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN ACTIVIDAD ACADÉMICA: TEORÍA DE LENGUAJES FORMALES CÓDIGO Diurno: 110270505 Nocturno: 110270505 SEMESTRE Diurno: Quinto Nocturno: Quinto REQUISITOS: Teoria de grafos CRÉDITOS: 3 INTENSIDAD HORARIA: 4 horas semanales HABILITABLE: Si VALIDABLE: Si TIPO: Teórico-práctico 1. JUSTIFICACIÓN La asignatura usa en gran medida bases matemáticas en cuanto a su lenguaje y al uso de definiciones, teoremas y técnicas de demostración. La Teoría de Lenguajes Formales provee la base teórica para varias disciplinas de la Ingeniería de Sistemas. Por ejemplo en el área de compiladores se usan las expresiones regulares, los autómatas finitos y las gramáticas regulares para representar los tokens de los lenguajes de programación. También se utilizan las gramáticas independientes del contexto y las gramáticas BNF para representar la sintaxis de las sentencias de control y de otras sentencias. Las máquinas de estado son una poderosa herramienta de modelaje de procesos de lenguaje natural y de control de procesos. El diseño de las máquinas de Turing es simplificado pero a la vez poderoso. Su conocimiento abre la mente sobre el complejo problema de construir un computador, que ha tenido que enfrentar la humanidad.

2. OBJETIVOS

El estudiante debe: • Aprender a utilizar los autómatas finitos para modelar diferentes problemas. • Aprender a utilizar las gramáticas independientes del contexto y la forma normal BNF

para especificar sentencias de lenguajes de programación. • Adquirir las bases de Teoría de Autómatas y de Lenguajes Formales para aplicarla en

asignaturas o futuros proyectos relacionados principalmente con compiladores, inteligencia artificial, robótica, control de procesos.




3. RESUMEN

• Preliminares matemáticos • Alfabetos y lenguajes • Lenguajes regulares • Lenguajes independientes del contexto • Máquinas de Turing

4. CONTENIDO

UNIDAD I: PRELIMINARES MATEMÁTICOS

• Lógica elemental. • Definiciones básicas • Operaciones con conjuntos • Cardinalidad

UNIDAD II: ALFABETOS Y LENGUAJES

• Alfabetos, palabras y lenguajes • Palabras. Operaciones y relaciones. • Lenguajes. Operaciones y relaciones.

UNIDAD III: LENGUAJES REGULARES

• Lenguajes regulares y expresiones regulares • Autómata finito determinista (AFD) • AFD y lenguajes • Autómata finito no determinista (AFN) • Equivalencia de AFN y de AFD • Epsilon-transiciones • Autómatas finitos y expresiones regulares • Aplicaciones de las expresiones regulares y de los autómatas finitos

UNIDAD IV: LENGUAJES INDEPENDIENTES DEL CONTEXTO

• Gramáticas independientes del contexto • Árboles de derivación o de análisis de ambigüedad • Ambigüedad • Recursividad • Factorización a izquierdas • Gramáticas Regulares • Gramáticas Regulares y lenguajes regulares • Simplificación de gramáticas independientes del contexto • Propiedades de los lenguajes independientes del contexto • Autómata de pila no determinista (ADPND)




• Autómatas de pila y lenguajes independientes del contexto

UNIDAD V: MÁQUINAS DE TURING

• Definiciones básicas • Ejemplos de máquinas de Turing

5. METODOLOGÍA

Exposición verbal con participación de los estudiantes, talleres en clase y extractase, lecturas, discusión de temas y ejercicios en clase. Habrá proyecto de asignatura en el área de compiladores. Este podría consistir en lo siguiente.

- Explorar sobre lenguajes de programación existentes - Diseñar un lenguaje de programación - Implementar el analizador léxico del lenguaje diseñado en algún lenguaje de

programación y basándose en un autómata finito. - Expresar la gramática del lenguaje diseñado con notación BNF

6. EVALUACIÓN

La nota definitiva será a base de lo siguiente Componente Teórico (60%) - Parcial I (20%) - Parcial II (20%) - Parcial III (20%) Componente Práctico (40%) - Proyecto de asignatura (20%) - Talleres y/o quices (20%)

7. SEGUIMIENTO

El profesor tendrá información permanentemente sobre el avance de los estudiantes mediante quices y/o talleres. También podrá asignar exposiciones a los estudiantes.

8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

APELLIDO, Nombre. Titulo del libro. Edición. Ciudad: Editorial, año de edición. [1] KELLY, Dean. Teoría de Autómatas y Lenguajes Formales. Prentice Hall, 1995.

(Texto Guía)




[2] BRENA, Ramón. Autómatas y Lenguajes. Tecnológico Monterrey. 2003. Documento

PDF disponible en Internet <URL http://lizt.mty.itesm.mx/~rbrena/AyL.html> [3] HOPCROFT Y ULLMAN. Introducción a la Teoría de Autómatas, Lenguajes y

Computación. Editorial Cecsa. 1993. Fecha de la última actualización: 11 de Junio de 2008. ___________________________________ LEONARDO ALONSO HERNÁNDEZ R. Coordinador de Área Fecha Versión Descripción Autor 25 de Junio de 2008 Se elimina el prerrequisito Teoría de

Grafos y se adicionan Matemáticas Discretas y Análisis de Algoritmos I.

Profesores del área – Coordinador Leonardo Hernández

11 de Junio de 2009 2.0 En la unidad IV. Lenguajes independientes del contesto, se suprime el tema Tipos de gramáticas, es muy avanzado para el nivel del curso.

Leonardo Hernández.

11 de Junio de 2009 2.0 La unidad V. Máquinas de Turing se trata a un nivel introductorio. Se suprimen los temas: Máquinas de Turing como aceptadoras de lenguajes, construcción de máquinas de Turing, Modificaciones de las máquinas de Turing. Se adiciona el tema Ejemplos de máquinas de Turing.

Leonardo Hernández

11 de Junio de 2009 2.0 En la sección 6. Evaluación, se cambia el ítem Talleres por Talleres y/o quices

Leonardo Hernández

11 de Junio de 2009 2.0 En la sección 7. Seguimiento, se cambia quices o talleres por quices y/o talleres

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