Formal Language and Automata

Course Information

College Kurume College Year 2022
Course Title Formal Language and Automata
Course Code 6S19 Course Category Specialized / Elective
Class Format Lecture Credits Academic Credit: 2
Department 機械・電気システム工学専攻(制御情報工学コース) Student Grade Adv. 1st
Term First Semester Classes per Week 2
Textbook and/or Teaching Materials 教科書:岡留剛 著 オートマトンと形式言語入門、森北出版 参考書:Michael Sipser 著 渡辺治 他監訳 計算理論の基礎、共立出版
Instructor 小田 幹雄

Course Objectives

1.有限オートマトン、プッシュダウンオートマトン、線形拘束オートマトンおよび チューリングマシンについて、その機構と動作を説明できる。
2.正規文法、文脈自由文法、文脈依存文法および句構造文法について説明できる。
3.下降型および上昇型の構文解析法を説明できる。

Rubric

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1有限オートマトン、プッシュダウンオートマトン、線形拘束オートマトンおよび チューリングマシンについて、その機構と動作を正確かつ詳細に説明できる。有限オートマトン、プッシュダウンオートマトン、線形拘束オートマトンおよび チューリングマシンについて、その機構と動作を説明できる。有限オートマトン、プッシュダウンオートマトン、線形拘束オートマトンおよび チューリングマシンについて、その機構と動作を説明できない。
評価項目2正規文法、文脈自由文法、文脈依存文法および句構造文法について正確かつ詳細に説明できる。正規文法、文脈自由文法、文脈依存文法および句構造文法について説明できる。正規文法、文脈自由文法、文脈依存文法および句構造文法について説明できない。
評価項目3ミーリー型状態遷移機械とムーア型状態遷移機械を正確かつ詳細に説明できる。ミーリー型状態遷移機械とムーア型状態遷移機械を説明できる。ミーリー型状態遷移機械とムーア型状態遷移機械を説明できない。

Assigned Department Objectives

JABEE C-1 See Hide

Teaching Method

Outline:
形式言語とオートマトンは、計算機科学を形成する基礎理論であり、情報工学の重要科目として、現 在、Webマイニングやコンパイラ・文書解析に利用されている。 本授業では、オートマトン、すなわち計算機械の数学的モデルに関して、各種モデルとその計算能力について学習する。また、オートマトンと緊密な関係にある形式言語に関して、形式文法による言語の生成能力について学習する。さらに、応用例として、プログラミング言語の正規表現や構文解析法について学習する。
Style:
教科書に沿った講義を行う。オートマトンが受理する言語および文法により生成される言語に関する演習問題をできるだけ多く扱い理解を深める。また、応用例として、プログラミング言語に用いられる正規表現や構文解析の演習を行う。
予習または復習による自学自習の機会に自ら演習問題に取り組むことを推奨する。また、授業時間以外での学修が必要であり、これを課題として課す。
Notice:
本科目は学修単位科目であるので、授業時間以外での学修が必要であり、これを課題として課す。
定期試験(80%)およびレポート(20%)により100点法で評価する。なお、レポート未提出者については評価しない。評価点が60点未満の者に対して、再試験を1回実施し、再試験(80%)、レポート(20%)により、60点を上限として評価する。
評価基準:60点以上を合格とする。

Characteristics of Class / Division in Learning

Active Learning
Aided by ICT
Applicable to Remote Class
Instructor Professionally Experienced

Course Plan

Theme Goals
1st Semester
1st Quarter
1st ミーリー型状態遷移機械とムーア型状態遷移機械 ミーリー型状態遷移機械とムーア型状態遷移機械を説明できる。
2nd 決定性有限状態オートマトンと受理言語 決定性有限状態オートマトンとその受理言語を説明できる。
3rd 非決定性有限状態オートマトンと受理言語 非決定性有限状態オートマトンとその受理言語を説明できる。
4th 正規表現 正規表現を説明できる。
5th 状態数最小のオートマトン 任意のオートマトンを状態数最小のオートマトンに変形できる。
6th ポンプの補題 ポンプの補題を説明できる。
7th 正規文法と正規言語 正規文法と正規言語を説明できる。
8th 決定性プッシュダウンオートマトンと受理言語 決定性プッシュダウンオートマトンとその受理言語を説明できる。
2nd Quarter
9th 非決定性プッシュダウンオートマトンと受理言語 非決定性プッシュダウンオートマトンとその受理言語を説明できる。
10th 文脈自由文法と文脈自由言語 文脈自由文法と文脈自由言語を説明できる。
11th 構文解析 構文解析法を説明できる。
12th チューリングマシン チューリングマシンを説明できる。
13th 線形拘束オートマトン 線形拘束オートマトンを説明できる。
14th 文脈依存文法と文脈依存言語 文脈依存文法と文脈依存言語を説明できる。
15th 句構造文法と句構造言語 句構造文法と句構造言語を説明できる。
16th

Evaluation Method and Weight (%)

試験レポートTotal
Subtotal8020100
専門的能力8020100