guia integradora 301405 automatas

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Curso: Autómatas y lenguajes Formales. 301405. Ing. (Msc). Carlos Alberto Amaya Tarazona

GUÍA INTEGRADORA DE ACTIVIDADES

Autómatas y lenguajes Formales_ 301405 Temáticas revisadas: Exploración de las referencias requeridas y referencias complementarias de cada una de las unidades que conforma el curso. Unidad 1: Lenguajes Regulares.

- Introducción e Historia - Alfabetos, cadenas y lenguajes - Autómatas y lenguajes - Lenguajes Regulares - Autómata

- Definición formal de autómatas finitos - Autómatas finitos determinísticos (AFD) - Autómatas finitos No determinísticos (AFND) - Autómatas finitos con transiciones - Lenguaje aceptado por un autómata finito

- Lenguajes regulares y Expresiones Regulares - Significado de la Expresiones Regulares - Autómatas finitos y Expresiones Regulares - Equivalencia de AFD y de AFND - Minimización de autómatas

Unidad 2: Lenguajes Independientes del contexto

- Gramáticas Regulares - Lenguajes libres de contexto y sus máquinas - Arboles de derivación - Trasformación de las GLC y Formas Normales - Limitaciones de los LLC - Definición de Autómata con Pila - Funcionamiento de un PDA - Diseño de un PDA - Funciones que se aplican sobre los stacks (Pilas) - Combinación modular de los Autómatas con Pila - Lenguaje aceptado por un PDA - Relación entre los AP y los LLC - Propiedades de clausura de los LLC - Algoritmos de decisión para los LLC - Problemas indecidibles para los LLC

Unidad 3: Lenguajes estructurados pro frases.

- Formalización de las Máquinas de Turing (MT) - Funcionamiento de las MT - Diferencias entre un computador y una MT - La Máquina Universal de Turing (MUT) - Lenguajes aceptados por la MT - Tesis de Church/Turing - Variantes de una MT - Problemas de Hilbert - Problemas Insolubles para la Teoría de Lenguajes - Lenguajes Decidibles - Problemas de Halting


- Decibilidad de teorías lógicas - Reducibilidad de Turing - Algoritmo de Trellis - Algoritmo de Viterbi

Estrategia de aprendizaje: Estrategia de aprendizaje basado en basado en problemas. Entre las ventajas que tiene la estrategia en proyectos es que le permite a los estudiantes desarrollar habilidades y competencias como la colaboración, planeación de proyectos comunicación toma de decisiones y manejo del tiempo, entre otras. Síntesis de las actividades: Las actividades de la estrategia basada en problemas se desarrollan en 4 momentos: MOMENTO 1: (actividades Iniciales): Reconocimiento del curso. MOMENTO 2: (actividades intermedias): planeación. MOMENTO 3: (actividades finales): recolección y análisis de la información y el planteamiento de estrategias de solución. Durante el desarrollo de la estrategia, el estudiante tendrá la oportunidad de realizar actividades individuales, interactuar en el foro colaborativo para debatir con los compañeros del equipo de trabajo, los temas a resolver en forma grupal, en los diferentes momentos utilizados para la estrategia. Con referencia a las actividades grupales o colaborativas que lleven a resolver el problema de estudio, el hecho que no haya intervención o participación por los integrantes del curso, no exime de la responsabilidad y desarrollo de la actividad ya sea individual por parte del integrante. Recuerde que en primera instancia, cada uno es responsable de su formación académica con sentido profesional. Y por el contenido de la temática, es necesario que cada estudiante aborde toda la temática de manera jerárquica y ordenada. Momentos de la estrategia: La estrategia basada en problemas del curso Autómatas y Lenguajes Formales está distribuida en 4 momentos que se ilustran en la siguiente tabla.

Momentos de la estrategia Actividad

Momento uno: Semana 1,2,3,4 (del 05 de agosto al 02 de septiembre)

(actividades Iniciales): Reconocimiento del curso

Reconocimiento de cada uno de los entornos virtuales que conforma el curso, la estructura del aula y las actividades. (de forma individual realizará una presentación con diapositivas, donde consolide el tipo de actividades a presentar y las características del aula. (Hasta la semana 2, es decir hasta el 19 de agosto). Ver y escuchar la presentación del curso ubicado en el entorno de información inicial. El estudiante identifica cuidadosamente las actividades a realizar y la rúbrica de evaluación del momento uno. Revisar todo el material en video que lo contextualiza en la temática (documentales, película, historia de Alan Turing). Material disponible en el aula De forma individual el estudiante se evaluará mediante una lección sobre el contenido temático, historia y aspectos que lo ubican en la temática del aula. Actividad dispuesta (Hasta la semana 2, es decir hasta el 19 de agosto). Los estudiantes del grupo estudian la temática de la unidad uno e interpreta su contenido. Ellos se apropian de los contenidos, conceptualizando, definiendo e interpretando el concepto de autómata y sus tuplas, lenguajes y expresiones regulares. Basado en unos problemas planteados con una estrategia de trabajo grupal, los integrantes presentan la solución a problemas básicos de autómatas con diseños sencillos. (Hasta el 2 de septiembre).


Momento dos: (actividades intermedias): planeación Semanas 3,4,5,6,7 (del 20 de agosto al 28 de septiembre)

Planeación de ejercicios básicos solución de problemas.

El estudiante caracteriza la temática de la unidad dos e interpreta su contenido. El estudiante se apropia de la temática, conceptualiza, define e interpreta el concepto de gramáticas regulares, pilas (PDA). Preparación grupal: Cada participante del grupo estudia la temática, lee cuidadosamente la guía de actividades y rúbrica de evaluación del momento dos, envía los aportes correspondientes. Estudian el problema plateado, plantean y formulan la solución de manera consolidada. Debate grupal: Los integrantes del grupo analizan, discuten los aportes enviados, y deciden sobre la organización, estructura y envío del trabajo. El grupo entrega el producto solicitado en el foro para el desarrollo del momento dos en el entorno de aprendizaje colaborativo. (Hasta el 15 de septiembre). Evaluación Individual: mediante un quiz se evalúan conceptos que refuerzan los desarrollos de cada problema planteado en las anteriores fases. (Hasta el 28 de septiembre)

Momento tres: (actividades finales): recolección y análisis de la información y el planteamiento de estrategias de solución. Semanas 8,9,10,11,12, 13,14,15,16 (del 29 de septiembre al 23 de noviembre)

Recolección y análisis de la información

El estudiante identifica la temática de la unidad tres, e interpreta su contenido. El estudiante realiza la evaluación de la unidad tres, con el instrumento planeado (quiz) para ello, en el entorno de evaluación y seguimiento. (Hasta la semana 10, es decir hasta el 12 de octubre). Preparación Grupal: Cada participante del grupo estudia la temática, (problemas planteados) lee cuidadosamente la guía de actividades y rúbrica de evaluación del momento tres, envía los aportes correspondientes. Debate grupal: Los integrantes del grupo analizan, discuten los aportes enviados, y deciden sobre la organización, estructura y envío del trabajo. El grupo entrega el producto solicitado en el foro para el desarrollo del momento tres en el entorno de aprendizaje colaborativo. (Hasta la semana 16, es decir hasta el 23 de noviembre).

Momento cuatro: Actividad final, Solución a los problemas Semanas 17,18 (del 24 de noviembre al 08 de diciembre)

Planteamiento de estrategias de solución.

Preparación individual: Cada integrante del grupo lee cuidadosamente la guía de actividades y rúbrica de evaluación del momento cuatro; envía los aportes correspondientes. Debate grupal: Los integrantes del grupo, analizan, discuten los aportes enviados, y deciden sobre la organización, estructura y envío del trabajo. El grupo entrega el producto solicitado en el foro para el desarrollo del momento cuatro en el entorno de aprendizaje colaborativo. (Hasta la semana 18, es decir hasta el 8 de diciembre). Cada estudiante presenta la sustentación del proyecto final, según las indicaciones. (Hasta la semana 18, es decir hasta el 8 de diciembre).


Desarrollo de la estrategia

Actividades a realizar en el momento uno

Recursos para el momento uno (contextualización de forma individual) (RECONOCIMIENTO)

Momento Unidades Referencias requeridas

Uno: Reconocimiento (actividades Iniciales): Reconocimiento del curso

Para ello vamos a abordar los siguientes conceptos: (propios del aula) Entornos AVA. Contenido del curso. Syllabus. Agenda. Guía integradora. Rúbrica Integradora.

El objetivo de esta actividad es que el estudiante se contextualice en el entorno de aprendizaje. Identifique el tipo de temática, las características del curso y la estructura del aula. Debe reconocer que tipo de actividades serán abordadas y la forma de presentarlas.

DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL CANAL / MEDIO

Aula 301405 disponible en entorno AVA. Navegación por cada tópico y acceso

a cada recurso. Exploración de actividades. Campus virtual. Aula 301405.

Recorrido del aula y de cada

tópico

Semanas 1 y 2 (hasta agosto 19) Producto entregar: El producto es un una presentación en power point o en cualquier programa que permita hacer presentaciones (pase de diapositivas); que se debe ubicar o subir en la actividad “Actividad reconocimiento del aula” Ubicado en el entorno de evaluación seguimiento”


Actividad a desarrollar de reconocimiento: De manera individual el estudiante realiza una presentación en power point con las siguientes siete (07) diapositivas:

1. Presentación del estudiante: Nombre, Apellidos, grupo a que pertenece, tutor asignado en el aula, nombre del director del curso, CEAD al que pertenece el estudiate, Programa académico que cusa.

2. Características del curso: Código, número de créditos, tipo de curso (teórico, práctico o metodológico), Habilitable o no, Opción del 100 % o no, Nombre del director y del tutor de su grupo.

3. Características de las estrategias de aprendizaje (Es por proyectos, por problemas, por casos).

Identificación de los momentos (nombres) y las fechas que abarca esos momentos).

4. Una descripción del tipo de temática que aborda “AUTOMATAS Y LENGUAJES FORMALES”

5. Una tabla con la caracterización de cada actividad así:

Momento Nombre

Tipo de actividad (descripción corta y concreta de que se trata)

Fecha de inicio / fecha de cierre

Fechas de retroalimentación

Sitio en el aula donde se entrega la actividad (si es quiz o lección, en el nombre del tópico donde se presenta)

Peso evaluativo

Tipo de desarrollo (si es individual o colaborativo)

6. Relacionar que tipo de material y de bibliografía dispone el curso.

7. Consolidado de las recomendaciones que emite el director del aula para poder abordar y tener éxito en

el curso. (las encuentra en el foro de novedades) Se creara un foro “Reconocimiento del aula y de actividades” en el entorno de aprendizaje colaborativo para que formulen sus inquietudes únicamente (NO PARA SUBIR APORTES)

DOCUMENTO A ENTREGAR: Se debe entregar un archive comprimido (.rar) (con la presentación en power point) que contenga el siguiente nombre: Como ejemplo, si el estudiante se llama Carlos Alberto Amaya Tarazona y pertenece al grupo 44, entonces el archivo a enviar es: 44_rec1_301405.rar


Recursos para el momento uno (contextualización de forma individual) (RECONOCIMIENTO)


Uno: Reconocimiento (actividades Iniciales): Reconocimiento del curso

Para ello vamos a abordar los siguientes conceptos: Introducción Histórica Diferentes Modelos de Computación Autómatas y Lenguajes Lenguajes y Gramáticas. Aspectos de su traducción Alfabetos y Palabras Lenguajes Gramáticas Generativas Jerarquía de Chomsky

El objetivo de esta actividad es la de facilitar la apropiación de conocimientos para que el estudiante pueda adquirir los conceptos básicos de la teoría de los lenguajes formales y la relación que existe con la teoría de autómatas. Reconocer que tipo de temática será la tratada

DESCRIPCIÓN DE VIDEO

CANAL

Tras las huellas de la mente de Alan Turing. La polémica historia de esta

brillante mente. Un reto complejo para quienes quieran entender y seguir sus

pasos. "Un genio trágico".

Solo escúchenla y quedarán sorprendidos del legado que Alan Turing ha

dejado.

Historia de Alan Turing. (23 de Junio de 1912 - 7 de Junio de 1954).

Matemático inglés. Historia contada al estilo de Diana Uribe. (Historiadora

Colombiana a quién admiro y le expreso mi más sentido agradecimiento por

contarnos todas las historias que han marcado el rumbo de la humanidad). Le

reconozco sus derechos intelectuales por esta narración que comparto a

quienes me siguen en este reto de comprender como funcionan las máquinas

computacionales.

http://youtu.be/tO-

WgRXKcAo

Cuéntame una historia. Alan Turing http://youtu.be/01LBHqKrVv

g

Charla “El legado de Alan Turing” http://youtu.be/nSZZRzj6zPI

Película que cuenta la historia de un genio controvertido "Alan Turing". Con

subtítulos en español. http://youtu.be/uoKLtu2Am6

k

DANGEROUS KNOWLEDGE. “Conocimientos peligrosos”. El documental,

narrado por David Malone, se centra en la vida de cuatro brillantes

matemáticos - Georg Cantor, Ludwig Boltzmann, Kurt Gödel y Alan Turing -, lo

que rodeó sus descubrimientos y las reacciones de la comunidad científica

hacia ellos, así como la evolución de sus personas hasta el declive. Sus

trabajos han llegado a influir enormemente incluso en ámbitos no científicos,

o en la perspectiva de como observamos el mundo en general y nuestro

pequeño entorno en particularmente. Desafortunadamente sus mentes

privilegiadas no pudieron impedir que llegaran a enloquecer hasta el punto de

cometer suicidio. O consulta esta URL:

http://www.mates.byethost4.com/audiovisuales/matematicas/documentales-

bbc.html

PARTE 1: CANAL VIMEO

http://vimeo.com/30482156

PARTE 2: CANAL VIMEO


Secretos de la segunda guerra mundial. “El código Eigma”. El trabajo de los

criptógrafos. http://youtu.be/EVQNosg6w

EQ

Semanas 1 y 2 (hasta agosto 19) 1. Ver y escuchar la presentación del curso, que se encuentra en el entorno información inicial. 2. Cada estudiante lee cuidadosamente las actividades a realizar y rúbrica de evaluación del momento uno. 3. Cada estudiante debe ingresar y ver los materiales en video (documental, película y recuento histórico). 4. De manera individual, contestar una evaluación de Reconocimiento que lo contextualiza y ubica en la

temática. Esta actividad la encuentra en el entorno de evaluación y seguimiento.

http://youtu.be/tO-WgRXKcAo

http://youtu.be/tO-WgRXKcAo

http://youtu.be/01LBHqKrVvg

http://youtu.be/01LBHqKrVvg

http://youtu.be/nSZZRzj6zPI

http://youtu.be/uoKLtu2Am6k

http://youtu.be/uoKLtu2Am6k

http://www.mates.byethost4.com/audiovisuales/matematicas/documentales-bbc.html

http://www.mates.byethost4.com/audiovisuales/matematicas/documentales-bbc.html



http://youtu.be/EVQNosg6wEQ

http://youtu.be/EVQNosg6wEQ


Recursos para el momento uno (desarrollo de problemas de forma grupal)


Momento uno: Actividades iniciales: Reconocimiento Y caracterización de problemas asociados a Autómatas

UNIDAD UNO: Para ello vamos a abordar los siguientes conceptos: Autómatas y Lenguajes Lenguajes y Gramáticas. Aspectos de su traducción Alfabetos y Palabras Lenguajes Gramáticas Generativas Jerarquía de Chomsky

El objetivo de esta actividad es que mediante la formulación de problemas básicos en diseño de autómatas, los estudiantes identifiquen los componentes de estas máquinas abstractas y el diseño de las mismas.

DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL ACADÉMICO.

CANAL / RECURSO

AMAYA, C, “Autómatas y Leguajes Formales”, 2014. Cuarta entrega. 188 p.

Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato pdf) http://datateca.unad.edu.co/co

ntenidos/301405/2014-

2_AVA/AUTOMATAS_Y_LENGU

AJES_FORMALES.pdf AMAYA, C, “Descripción de lenguaje, alfabeto y ER”, .Duitama. 2014.

Recurso disponible en : (formato video) http://www.veoh.com/watch/v

616083236Thn5HJn

AMAYA, C, “Construcción, diseño e interpretación de los componentes de un

autómata (tuplas)”, 2014. .Duitama. 2014. Recurso disponible en :

(formato video).

http://youtu.be/HF9-e28TWb0

AMAYA, C, “Construcción y diseño de autómatas, Diagramas de Moore,

tablas de transición.”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato

video).

http://youtu.be/3kWdHOLw-

AQ

AMAYA, C, “Lenguaje aceptado por un Autómata. Tablas de transición y

descripción de autómata finito.”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en:

(formato video).

http://youtu.be/eWUfPJD9A_0

AMAYA, C, “Cadenas o palabras que acepta un autómata.”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://youtu.be/ASg_ZUXgvZk

AMAYA, C, “Autómatas y Leguajes Formales”, 2014. Cuarta entrega. 188 p. Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato pdf). Ejercicios 1 – 25 (pá g 156 – 168) Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/301405/2014-2_AVA/AUTOMATAS_Y_LENGUAJES_FORMALES.pdf AMAYA, C, “Expresión Regular (ER) que representa el lenguaje que puede aceptar un autómata.”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://youtu.be/z7vmzu9078Y

AMAYA, C, “: Identificación quíntupla de un autómata. Tablas de transición. Recorrido de una cadena válida. Leguaje aceptado pro un autómata. Gramática.”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://www.veoh.com/watch/v61603854nW9bZSZW

AMAYA, C, “:Gramáticas, Arboles de derivación. Expresiones Regulares”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://youtu.be/LThVITEsLiA

AMAYA, C, “Minimización de autómatas”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://youtu.be/Sto4KosrUX8

AMAYA, C, “Minimización de autómatas (uso de simuladores). JFLAP.”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://youtu.be/d0-Nkk3Y1DU

Semanas 1, 2, 3 y 4 (hasta septiembre 02) 1. Identificar el material disponible (módulo versión 4 de 2014-2) 2. Ver y escuchar cada uno de los materiales en video que se referencian y a que además al final de cada

sección en el módulo se identifican. Es un proceso jerárquico y ordenado. Como sugerencia se indica no avanzar en temáticas que no se hayan entendido o apropiado.

3. Cada estudiante lee cuidadosamente las actividades a realizar y rúbrica de evaluación del momento uno. 4. Al final del material didáctico, hay formulados ejercicios para cada tema, muy similares a los problemas

propuestos, estos están desarrollados, puede apoyarse en ellos para reforzar y comprender la temática. Producto del momento uno: El producto es un documento que debe cubrir todos los puntos de la rúbrica de evaluación y debe ser elaborado en un procesador de palabras (openoffice write o Microsoft Word.) para luego ser convertido a PDF (Portable data File).


NOTA IMPORTANTE. Para los ejercicios propuestos de esta actividad, (que son dos) se deben realizar o “recrear” en alguno de los dos simuladores: Los gráficos y análisis de cada simulador son los que se exportaran al documento de Word. Debe entregar los archivos generados por el simulador en una carpeta. Tenga en cuenta que no se aceptan fórmulas, caracteres o expresiones regulares, entre otros que sean copiadas como imagen (Incluso las imágenes propias de esta guía). Se debe usar un editor de fórmulas para plasmarlas. Los gráficos deben ser generados por simuladores o si los realiza en un editor de gráficos manualmente, también son aceptados. El Visual Autómata Simulator (vas) y/o el JFLAP. En las siguientes direcciones de Internet podrán descargar las mencionadas herramientas: • O EN EL MODULO DEL AULA (Ver 4 – 2014 -2) EN LA PAGINA 155 ENCUENTRAN TODA LA LISTA DE HERRAMIENTAS Y LAS URLS DE DESCARGA. Visual Autómata Simulator. http://www.cs.usfca.edu/~jbovet/vas.html JFLAP. http://www.cs.duke.edu/csed/jflap/ DOCUMENTO A ENTREGAR: Se debe entregar un archivo comprimido (.rar) que contenga el siguiente nombre: Como ejemplo, si el estudiante se llama Carlos Alberto Amaya Tarazona y pertenece al grupo 44, entonces el archivo a enviar es: 44_mom1_301405.rar EL ESPACIO ASIGNADO PARA QUE CARGUE O ENTREGUE LE ACTIVIDAD ES EN EL “ENTORNO DE EVALUACION Y SEGUIMIENTO” y se llama “ Actividad momento 1” Es de desarrollo grupal

El archivo comprimido contendrá los siguientes elementos: UN DOCUMENTO EN PDF: que contiene: Formato de presentación del Documento: El documento debe contener los siguientes puntos PORTADA: Datos de los Estudiantes (nombre, número de matrícula, e-mail, Zona, Cead, Grupo que presenta la actividad). Datos del tutor. Descripción general del trabajo. Desarrollo de cada uno de los puntos enunciados a continuación.


No se está solicitando introducción, objetivos, bibliografía. Lo importante de esta actividad es estar concentrados en el desarrollo del ejercicio como estrategia de Problemas. Estos no son considerados como aportes ni deben ir plasmados en el trabajo. LOS ARCHIVOS GENERADOS POR EL SIMULADOR EN UNA CARPETA: Si es JFLAP (los de extensión jff) y si es con archivos de VAS (los de extensión .fa)

Problemas a desarrollar:

Dada la siguiente tabla de transición:

1. Exprese el autómata en notación matemática (Tome como referencia, ejemplo 24 página

43 del módulo). Identifique que tipo de autómata es (AFD o AFND) y justifique su

respuesta. (No se trata de dar el concepto de determinismo)

2. Identifique los elementos (tupla que es) (Asociadas con los elementos del autómata del

ejercicio propuesto). Debe explicar y describir cada elemento y la función y significado en

el autómata. Conceptos y definiciones adicionales.

3. Identifique el lenguaje que genera. (no se trata de explicarlo o formularlo en notación de

una ER)

4. Muestre en el simulador (gráficamente) como recorre una cadena válida. Explique cada

secuencia. (No se trata solo de captura las imágenes, estas deben ser explicadas en pié

de página o de lo contrario no tienen validez)

5. Muestre el diagrama de Moore generado en JFLAP y en VAS y comente cinco similitudes

y cinco diferencias que encuentra al realizarlo en los dos simuladores. (herramientas que

ofrezca uno u otro).

Para la siguiente expresión regular (ER) realice: (0*1)*+(01)*+(11*00*+01)

6. Identifique el lenguaje que representa: (tenga en cuenta como se plasma o identifica un

lenguaje aceptado: módulo página 48 lección 10)

7. Genere tres cadenas válidas y dos no válidas

8. Plasme tres cadenas válidas para cada ER en una tabla (identificando jerarquía de

operadores regulares, identificando colores). Para ello apóyese en el video:

http://youtu.be/JZPAHHA2PnE (minuto 14 al 33). O en el video http://youtu.be/wGTxhnPXcw4

http://youtu.be/JZPAHHA2PnE


9. Identifique en la misma tabla tres cadenas no aceptadas y justifique o expicque según la

jerarquía y función de los operadores de ER en qué parte se trunca la jerarquía y orden de

los operadores.

10. De la tabla de transición dada y del autómata asociado a esa tabla, genere la ER (no

desde el simulador JFLAP), genérela de forma manual y explique cada sentencia

asociada al autómata o diagrama de moore.

Se creara un foro “Desarrollo Momento 1” en el entorno de aprendizaje colaborativo para que formulen sus inquietudes y hagan sus aportes (No para subir el trabajo).

Actividades a realizar en el momento dos



Uno: Planeación (Diseño de AF y AP) organización con el grupo de trabajo

UNIDAD 2

El objetivo de esta actividad es que mediante la formulación de problemas básicos en diseño de autómatas, (planeación y diseño de manera concreta y específica) los estudiantes identifiquen los componentes de Autómatas de Pila y Gramáticas Regulares.


CANAL / RECURSO



ntenidos/301405/2014-


AJES_FORMALES.pdf AMAYA, C, “Autómatas y Gramáticas, representación y descripción.”,

.Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato video) http://youtu.be/FcsxGEFF5RI

AMAYA, C, “Configuración, descripción. Componentes de un PDA. Parte 1 de

3”, 2014. .Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato video). http://youtu.be/q5G0WnL5JUA


3”, 2014. .Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato video). http://youtu.be/yfXfKKZZl1g


3”, 2014. .Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato video). http://youtu.be/1YdZpLloFb8

AMAYA, C, “Autómatas y Leguajes Formales”, 2014. Cuarta entrega. 188 p. Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato pdf). Ejercicios 26 – 38 (pá g 168 – 174) Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/301405/2014-2_AVA/AUTOMATAS_Y_LENGUAJES_FORMALES.pdf AMAYA, C, “Expresión Regular (ER) que representa el lenguaje que puede aceptar un autómata.”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://youtu.be/z7vmzu9078Y

AMAYA, C, “: Identificación quíntupla de un autómata. Tablas de transición. Recorrido de una cadena válida. Leguaje aceptado pro un autómata. Gramática.”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://www.veoh.com/watch/v61603854nW9bZSZW

AMAYA, C, “: Gramáticas, Arboles de derivación. Expresiones Regulares”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://youtu.be/LThVITEsLiA

AMAYA, C, “Minimización de autómatas”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://youtu.be/Sto4KosrUX8

AMAYA, C, “Minimización de autómatas (uso de simuladores). JFLAP.”, .Duitama. 2014. Recurso disponible en: (formato video).

http://youtu.be/d0-Nkk3Y1DU


Semanas 3, 4 y 5 (hasta 15 de septiembre)

1. Identificar el material disponible (módulo versión 4 de 2014-2) 2. Ver y escuchar cada uno de los materiales en video que se referencian y a que además al final de

cada sección en el módulo se identifican. Es un proceso jerárquico y ordenado. Como sugerencia se indica no avanzar en temáticas que no se hayan entendido o apropiado.

3. Cada estudiante lee cuidadosamente las actividades a realizar y rúbrica de evaluación del momento dos.

4. Al final del material didáctico, hay formulados ejercicios para cada tema, muy similares a los problemas propuestos, estos están desarrollados, puede apoyarse en ellos para reforzar y comprender la temática.

Producto del momento dos: El producto es un documento que debe cubrir todos los puntos de la rúbrica de evaluación y debe ser elaborado en un procesador de palabras (openoffice write o Microsoft Word.) para luego ser convertido a PDF (Portable data File).

NOTA IMPORTANTE. Para los ejercicios propuestos de esta actividad, (que son dos) se deben realizar o “recrear” en alguno de los dos simuladores: Los gráficos y análisis de cada simulador son los que se exportaran al documento de Word. Debe entregar los archivos generados por el simulador en una carpeta. Tenga en cuenta que no se aceptan fórmulas, caracteres o expresiones regulares, entre otros que sean copiadas como imagen (Incluso las imágenes propias de esta guía). Se debe usar un editor de fórmulas para plasmarlas. Los gráficos deben ser generados por simuladores o si los realiza en un editor de gráficos manualmente, también son aceptados. El Visual Autómata Simulator (vas) y/o el JFLAP. En las siguientes direcciones de Internet podrán descargar las mencionadas herramientas: • O EN EL MODULO DEL AULA (Ver 4 – 2014 -2) EN LA PAGINA 155 ENCUENTRAN TODA LA LISTA DE HERRAMIENTAS Y LAS URLS DE DESCARGA. Visual Autómata Simulator. http://www.cs.usfca.edu/~jbovet/vas.html JFLAP. http://www.cs.duke.edu/csed/jflap/ DOCUMENTO A ENTREGAR: Se debe entregar un archive comprimido (.rar) que contenga el siguiente nombre: Como ejemplo, si el estudiante se llama Carlos Alberto Amaya Tarazona y pertenece al grupo 44, entonces el archivo a enviar es: 44_mom2_301405.rar EL ESPACIO ASIGNADO PARA QUE CARGUE O ENTREGUE LE ACTIVIDAD ES EN EL “ENTORNO DE EVALUACION Y SEGUIMIENTO” y se llama “ Actividad momento 2” Es de desarrollo grupal


El archivo comprimido contendrá los siguientes elementos: UN DOCUMENTO EN PDF: que contiene: Formato de presentación del Documento: El documento debe contener los siguientes puntos PORTADA: Datos de los Estudiantes (nombre, número de matrícula, e-mail, Zona, Cead, Grupo que presenta la actividad). Datos del tutor. Descripción general del trabajo. Desarrollo de cada uno de los puntos enunciados a continuación. No se está solicitando introducción, objetivos, bibliografía. Lo importante de esta actividad es estar concentrados en el desarrollo del ejercicio como estrategia de Problemas. Estos no son considerados como aportes ni deben ir plasmados en el trabajo. LOS ARCHIVOS GENERADOS POR EL SIMULADOR EN UNA CARPETA: Si es JFLAP (los de extensión jff) y si es con archivos de VAS (los de extensión .fa)


PARTE 1: Calcular el autómata mínimo correspondiente al siguiente autómata finito.

1. Enuncie el autómata en notación matemática e identifique que tipo de autómata es. 2. Identifique los componentes del autómata (que tipo de tupla es) 3. Identifique la tabla de transición correspondiente 4. Identifique el lenguaje que reconoce (no en notación de ER) y enuncie cinco posibles

cadenas válidas que terminen en el estado “halt” y cinco cadenas no válidas 5. Encuentre la expresión regular válida. (se genera de forma manual, asociando cada

operador y sentencia al diagrama de moore de forma explicativa). No se genera con el JFLAP

6. Encuentre su gramática que sea válida para la función de transición (describa sus componentes y como se escriben matemáticamente). Justifíquela si la convierte a la Izquierda o a la derecha. Plásmela en el simulador y recréela. (Debe quedar documentado en el texto el paso a paso que realizan en el simulador)

7. Realice el árbol de Derivación de esa gramática.

ACTIVIDADES PARA EL EJERCICIO A MINIMIZAR:


1. Realice el proceso de minimización. Identificando estados equivalentes (compruébelos). 2. Que transiciones se reemplazan o resultan equivalentes. Realice la tabla de estados

distinguibles 3. Escribir la función de transición del nuevo autómata. 4. Identificar la expresión regular (explicarla en la lectura matemática que se le debe hacer

asociada al diagrama de moore de forma manual). 5. Luego de minimizado, compruebe las mismas cadenas válidas y no válidas iniciales. 6. Identificar el lenguaje que reconoce (no con notación de ER) 7. Identificar su gramática. Demuéstrela para una cadena válida del autómata. 8. Compare la gramática con el autómata antes de minimizar (ya sea por la izquierda o

derecha). 9. El autómatas nuevo expresarlo o graficarlo con su respectivo diagrama de Moore. 10. Identificar sus tablas de Transición (plasmarlas) 11. Plasmar los pasos de minimización en el simulador (compárelos con el proceso manual que

está explicando) y capturar los procesos en imágenes para ser documentadas en el texto. PARTE 2: Diseñe un APD que acepte cadenas de este tipo: {(aabc) (aaaaaabc) (aaabcc) (aaabc) (aaaabcc)} Encuentre en primera instancia una regla que evalúes estas cadenas y que cumpla las condiciones de las mismas. 1. Describa el autómata en notación matemática, identificando el tipo de cadenas que

reconoce de forma generalizada ( es decir su lenguaje). 2. Grafíquelo en JFLAP y realice el “Traceback” para las transiciones. (Las columnas para un

AP son: El estado en que se encuentra el autómata, lo que falta por leer de la palabra de entrada, y el contenido de la pila).

3. Plasme las imágenes y capturas en el documento. (Documente el proceso) 4. Muestre el diagrama correspondiente de estados. 5. Identifique los contenidos (el recorrido para cada interacción) de la pila y el estado de

parada. Realícelo con una cadena válida.


Recursos para el momento dos (contextualización de forma individual) (QUIZ 1)


Dos: Conceptualización de los problemas planteados

Unidades 1 y 2 El objetivo de esta actividad es la de facilitar la apropiación de conocimientos teóricos y conceptuales de los AF y los AP (con sus respectivos lenguajes, ER y gramáticas)


CANAL o RECURSO


Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato pdf) http://datateca.unad.edu.co/

contenidos/301405/2014-

2_AVA/AUTOMATAS_Y_LEN

GUAJES_FORMALES.pdf


Semanas 5,6 y 7 (hasta septiembre 28) 1. La clave de esta actividad, está en que el estudiando haya abordado las actividades de momento 1 y la

actividad inicial de momento 2. 2. El haber desarrollado los problemas propuestos en los anteriores momentos, le garantiza un buen

desarrollo conceptual en esta actividad. 3. Cada estudiante realiza la lectura de los contenidos del módulo (Unidad 1 y 2). Asocia conceptos a los

anteriores problemas formulados y los refuerza identificando componentes de los autómatas, caracterización y diseño de máquinas simuladoras que reconozcan lenguajes.

4. De manera individual, contestar un quiz que lo contextualiza y ubica en la temática. Esta actividad la encuentra en el entorno de evaluación y seguimiento.

Actividades a realizar en el momento tres



Tres: Análisis de datos. Diseño (solución de un problema con MT).

UNIDAD 3

El objetivo de esta actividad es que mediante la formulación de problemas básicos en diseño de autómatas, los estudiantes identifiquen los componentes de una Máquina de Turing (MT). Asocie ejemplos a escenarios reales usando máquinas de estados, (algoritmos para codificación y decodificación).


CANAL / RECURSO



ntenidos/301405/2014-


AJES_FORMALES.pdf AMAYA, C, “Construcción de Máquinas de Turing (MT). Parte 1 de 2.”,

Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato video) http://youtu.be/Sg3Q2Qm3IL0

AMAYA, C, “Construcción de Máquinas de Turing (MT). Parte 2 de 2.”,

Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato video) http://youtu.be/lb7h724tlFg

AMAYA, C, “Autómatas y Leguajes Formales”, 2014. Cuarta entrega. 188 p. Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato pdf). Ejercicio 46 (pá g 180) Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/301405/2014-2_AVA/AUTOMATAS_Y_LENGUAJES_FORMALES.pdf

Semanas 9,10,11,12,13, 14,15,16 (hasta el 23 de noviembre)





Producto del momento tres: El producto es un documento que debe cubrir todos los puntos de la rúbrica de evaluación y debe ser elaborado en un procesador de palabras (openoffice write o Microsoft Word.) para luego ser convertido a PDF (Portable data File).


NOTA IMPORTANTE. Para los ejercicios propuestos de esta actividad, (que son dos) se deben realizar o “recrear” en alguno de los dos simuladores: Los gráficos y análisis de cada simulador son los que se exportaran al documento de Word. Debe entregar los archivos generados por el simulador en una carpeta. Tenga en cuenta que no se aceptan fórmulas, caracteres o expresiones regulares, entre otros que sean copiadas como imagen (Incluso las imágenes propias de esta guía). Se debe usar un editor de fórmulas para plasmarlas. Los gráficos deben ser generados por simuladores o si los realiza en un editor de gráficos manualmente, también son aceptados. El JFLAP. En las siguientes direcciones de Internet podrán descargar las mencionadas herramientas: • O EN EL MODULO DEL AULA (Ver 4 – 2014 -2) EN LA PAGINA 155 ENCUENTRAN TODA LA LISTA DE HERRAMIENTAS Y LAS URLS DE DESCARGA. JFLAP. http://www.cs.duke.edu/csed/jflap/ DOCUMENTO A ENTREGAR: Se debe entregar un archive comprimido (.rar) que contenga el siguiente nombre: Como ejemplo, si el estudiante se llama Carlos Alberto Amaya Tarazona y pertenece al grupo 44, entonces el archivo a enviar es: 44_mom3_301405.rar EL ESPACIO ASIGNADO PARA QUE CARGUE O ENTREGUE LE ACTIVIDAD ES EN EL “ENTORNO DE EVALUACION Y SEGUIMIENTO” Actividad momento 3” Es de desarrollo grupal

El archivo comprimido contendrá los siguientes elementos:


UN DOCUMENTO EN PDF: que contiene: Formato de presentación del Documento: El documento debe contener los siguientes puntos PORTADA: Datos de los Estudiantes (nombre, número de matrícula, e-mail, Zona, Cead, Grupo que presenta la actividad). Datos del tutor. Descripción general del trabajo. Desarrollo de cada uno de los puntos enunciados a continuación. No se está solicitando introducción, objetivos, bibliografía. Lo importante de esta actividad es estar concentrados en el desarrollo del ejercicio como estrategia de Problemas. Estos no son considerados como aportes ni deben ir plasmados en el trabajo. LOS ARCHIVOS GENERADOS POR EL SIMULADOR EN UNA CARPETA: Generados en JFLAP (los de extensión jff).


Diseñe una MT que comporte como un transductor, es decir que genera una salida en la cinta: El comportamiento de la máquina debe permitir que dada una palabra de entrada (en formato binario), esta sea sustituida en la salda pro símbolos intercambiados (Es decir, que sustituya los 0’s por 1’s y los 1’s por 0’s).

1. Identifique los componentes de la Máquina de Turing (descríbala). 2. Que significa el comportamiento de una máquina de Turing como transductor. Asocie lo que

interprete con el diseño que realiza (evalúe si es transductor o no y por qué) 3. Diséñela en un Diagrama de Moore. 4. Recorra la máquina con al menos una cadena válida explicando lo sucedido tanto en la cinta

como en la secuencia de entrada. 5. Identifique una cadena que no sea válida y justifíquela porque. (recorriendo cinta y datos de

entrada) 6. Ejecute el RunTest a la cadena aceptada (muéstrela en la captura de imagen que le genera

JFLAP asociada a cada transición para el trabajo). El RunTest iplica identificar cada iteracción en la que se muestre el carácter leído, e contenido de la cinta, lo que falta por leer.

7. Identifique en que momento la máquina se detiene. 8. Visualice las salidas (como transductor) para 5 cadenas válidas en el simulador JFLAP 9. Identifique si el diseño de la Máquina de Turing obedece a un complemento a 1 de un número

binario. Justifique su respuesta y documéntela. (tenga en cuenta citas y referencias de autores). No se limite a copiar definiciones.



Recursos para el momento dos (contextualización de forma individual) (QUIZ 2)


Tres: Análisis de datos. Diseño (solución de un problema con MT). Aplicaciones de la teoría de autómatas a problemas reales

Unidad 3 El objetivo de esta actividad es la de facilitar la apropiación de conocimientos teóricos y conceptuales de las T, Funciones recursivas, aplicabilidad de Autómatas con códigos convolucionales y máquinas de estados.


CANAL o RECURSO


Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato pdf) http://datateca.unad.edu.co/

contenidos/301405/2014-

2_AVA/AUTOMATAS_Y_LEN

GUAJES_FORMALES.pdf

Semanas 8,9,10 (hasta el 12 de octubre) 1. La clave de esta actividad, está en que el estudiando haya abordado las actividades de momento 1 de

momento 2. 2. El haber desarrollado los problemas propuestos en los anteriores momentos, le garantiza un buen

desarrollo conceptual en esta actividad.. 3. De manera individual, contestar un quiz que lo contextualiza y ubica en la temática. Esta actividad la

encuentra en el entorno de evaluación y seguimiento.

Actividades a realizar en el momento cuatro (ACTIVIDAD FINAL DE 125 PUNTOS)



Cuatro: Aplicaciones de autómatas y máquinas de estados. Consolidación del problema (solución) .

UNIDAD 3

El objetivo de esta actividad que el estudiante mediante un problema aplicado a la “Teoría de la Información” /(detección y corrección de errores) usando códigos convolucionales y máquinas de estados, solucione u problema de corrección de datos. Aplique los conceptos y premisas de los problemas formulados anteriormente en los momentos 1,2 y 3

DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL ACADÉMICO. CANAL / RECURSO



ntenidos/301405/2014-


AJES_FORMALES.pdf AMAYA, C, “Código convolucional de m=3 , K=1”, Duitama. 2014. Recurso

disponible en : (formato video) http://youtu.be/ZnCbur8zQiU

AMAYA, C, “Decodificación de viterbi.”, Duitama. 2014. Recurso disponible

en : (formato video) http://youtu.be/eWkTdnDtiKo

AMAYA, C, “Autómatas y Leguajes Formales”, 2014. Cuarta entrega. 188 p. Duitama. 2014. Recurso disponible en : (formato pdf). Ejercicio 48. (pág 181) (Decodificación a partir de datos errados) Disponible en: http://datateca.unad.edu.co/contenidos/301405/2014-2_AVA/AUTOMATAS_Y_LENGUAJES_FORMALES.pdf


Semanas 15,16,17,18 (hasta el 8 de diciembre)





Producto del momento cuatro: El producto es un documento que debe cubrir todos los puntos de la rúbrica de evaluación y debe ser elaborado en un procesador de palabras (openoffice write o Microsoft Word.) para luego ser convertido a PDF (Portable data File).

Tenga en cuenta que no se aceptan fórmulas, caracteres o grafos, entre otros que sean copiadas como imagen (Incluso las imágenes propias de esta guía). Se debe usar un editor de fórmulas para plasmarlas. Los gráficos deben ser generados por algún editor de imágenes o dibujos. DOCUMENTO A ENTREGAR: Se debe entregar un archive comprimido (.rar) que contenga el siguiente nombre: Como ejemplo, si el estudiante se llama Carlos Alberto Amaya Tarazona y pertenece al grupo 44, entonces el archivo a enviar es: 44_mom4_301405.rar EL ESPACIO ASIGNADO PARA QUE CARGUE O ENTREGUE LE ACTIVIDAD ES EN EL “ENTORNO DE EVALUACION Y SEGUIMIENTO” Actividad momento 4” Es de desarrollo grupal


El archivo comprimido contendrá los siguientes elementos: UN DOCUMENTO EN PDF: que contiene: Formato de presentación del Documento: El documento debe contener los siguientes puntos PORTADA: Datos de los Estudiantes (nombre, número de matrícula, e-mail, Zona, Cead, Grupo que presenta la actividad). Datos del tutor. Descripción general del trabajo. Desarrollo de cada uno de los puntos enunciados a continuación. No se está solicitando introducción, objetivos, bibliografía. Lo importante de esta actividad es estar concentrados en el desarrollo del ejercicio como estrategia de Problemas. Estos no son considerados como aportes ni deben ir plasmados en el trabajo.


Tomando como referencia la aplicabilidad de las máquinas de estados, la Teoría de la Información trata una de las técnicas de detección y corrección de errores, por los teoremas de Trellis y Viterbi con códigos convolucionales para canales con ruido. Se obtiene el síguete dato codificado: (Como se muestra en la tabla), con errores en el par de bits codificados 2, 4 y 7 con distancia de haming 1.

1. Determine cuál fue el dato de entrada. (Complete la tabla) 2. Determine los estados presentes: (represente la máquina de estados) del código convolucional para k=1 , m= 3, n=2 para cada estado, Es decir, represente la transición de entrada para cada bit (ocho en total) con el codificador convolucional. Estos estados presentes debe completarlos también en la tabla. 3. Determine las salidas codificadas: (Complete la tabla). 4. Realice el diagraman de árbol PARA EL DATO DE ENTRADA. 5. Realice el diagrama de estados PARA EL DATO DE ENTRADA. 6. Realice el diagrama de Trellis con la ruta correcta. 7. Realice el diagrama de Trellis y Viterbi corrigiendo el dato (ruta correcta). Para ello debe mostrar la ruta correcta identificando las distancias de haming y la selección dada para seguir la ruta. Utilice colores que diferencien las distancias de haming, los datos codificados y las rutas seleccionadas.



Consideraciones generales:

No se calificará el informe que no sea montado en el espacio indicado.

· El archivo debe colgarse en el espacio dentro del foro momento cuatro, en el entorno de aprendizaje colaborativo, llamado: “Desarrollo y envío del trabajo del momento cuatro”, antes de la fecha de cierre, según lo indicado en la agenda del curso.

· El tamaño del archivo no debe superar 2Mb.

Recuerde que el Foro es el espacio adecuado para construir y desarrollar el trabajo de forma colaborativa, la

clave es la planificación, organización y compromiso del equipo de trabajo. El estudiante que no participe en el foro de trabajo colaborativo durante el período establecido en la agenda del

curso, obtendrá una nota de 0 en esta actividad. No se aceptan como aportes o insumos, enunciados o

mensajes que solo digan o expresen intenciones de trabajar. El plagio tiene una calificación de 0 en la actividad.

RESUMEN DE LOS PRODUCTOS A REALIZAR EN CADA UNO DE LOS MOMENTOS

Momentos Productos a realizar Puntos Puntos Totales

por fases o

momentos

Momento uno Reconocimiento 10 100

Evaluación de reconocimiento de la

temática

25

Reconocimiento Y caracterización de problemas asociados

a Autómatas (actividad colaborativa 1)

65

Momento dos Planeación (Diseño de AF y AP) organización con el grupo de trabajo

(actividad colaborativa 2)

75

150

Quiz 1 75

Momento tres : Análisis de datos. Diseño (solución de un

problema con MT). (actividad colaborativa

3)

75

125

Quiz 2 50

Momento cuatro Trabajo proyecto final: Aplicaciones de

autómatas y máquinas de estados.

Consolidación del problema (solución).

125

125

Total de puntos del curso 500


Recomendaciones

Leer cuidadosamente las indicaciones registradas en los foros (noticias del curso, foro general, foro del trabajo colaborativo), por parte del director(a), para el adecuado desarrollo de los diferentes momentos diseñados.

Consultar con su tutor(a), cada vez que lo requiera, para aclarar dudas e inquietudes que se presenten en el proceso.

Avanzar con el desarrollo de las actividades solicitadas en cada uno de los momentos de acuerdo a las fechas registradas en la agenda.

“Lo importante no es el tiempo, lo importante es lo que se hace con él”

guia integradora 301405 automatas

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