Aula 1 - Apresentação da Disciplina e Metodologia de Trabalho.

1. Curso: Ciência da Computação
Turma: 5º Semestre
Aspectos Teóricos da Computação
Aula 1
Apresentação da Disciplina e Metodologia de
Trabalho

2. Apresentação do Professor
André Luís Bordignon

Mestre em Engenharia da Computação - UNICAMP

Formado em Matemática Aplicada e Computacional -
UNICAMP

Black Belt - Motorola

Atuo em uma Organização Não Governamental chamada
CDI – Comitê para Democratização da Informática.
Dúvidas?
Curiosidades?
…
E-mail: andre_bordignon@yahoo.com.br
Aspectos Teóricos da Computação 2

3. O que são Aspectos
Teóricos da
Computação?
O que vocês esperam dessa disciplina?
Qual é a sua expectativa em relação a essa
disciplina?
Se reúnam em grupos e discutam essas
questões em 5 minutos
Aspectos Teóricos da Computação 3

4. Ementa
 Elementos fundamentais das linguagens formais (cadeias, alfabetos e
linguagens).
 Gramáticas.
 Hierarquia de Chomsky.
 Linguagem Regular;
 Linguagem Livre de Contexto;
 Linguagens Recursivas;
 Linguagens Recursivamente Enumeráveis;
 Linguagens Sensíveis a Contexto;
 Gramáticas Regulares;
 Gramáticas Livres de Contexto;
 Gramática Dependente de Contexto e Gramática Irrestrita;
 Autômatos finitos determinísticos e não determinísticos.
 Autômatos de pilha.
Aspectos Teóricos da Computação 4

5. Objetivos
Geral
Ao término desta disciplina o aluno deverá ter conhecimento das classes das Linguagens compreendidas pela
Hierarquia de Chomsky. O aluno deverá conhecer as características estruturais de tais linguagens, bem
como das gramáticas que as geram. O estudo das Linguagens Regulares deve desdobrar-se no estudo de
expressões regulares, as quais apresentam ampla aplicação. A apresentação dos tópicos referentes a
Linguagens Livres de Contexto fornece subsídios para o estudo da compilação de linguagens de
programação de alto nível. Esta disciplina também tem por objetivo comparar as linguagens regulares e livres
de contexto com as linguagens recursivas, mais abstratas e situadas no topo da hierarquia daquilo que é
computável. Serão aduzidos os dispositivos reconhecedores das Linguagens Regulares e das Linguagens
Livres de Contexto, a saber: Autômatos Finitos e Autômatos de Pilha, respectivamente.
Específico
Explicar como classificar uma linguagem segundo a Hierarquia de Chomsky;
Aduzir o conceito de gramáticas regulares, livres de contexto, dependentes de contexto e irrestritas;
Discutir o conceito de autômatos finitos e mostrar que são reconhecedores de linguagens regulares;
Identificar uma linguagem regular representada através de expressões regulares e projetar autômatos finitos
determinísticos e não-determinísticos que realizem o reconhecimento das mesmas.
Identificar qual linguagem regular é reconhecida por um determinado autômato finito;
Mostrar que um autômato de pilha é um dispositivo reconhecedor de uma linguagem gerada por uma
gramática livre de contexto;
Explicar pelo menos um algoritmo de análise sintática (“top-down” ou “botton-up”);
Aspectos Teóricos da Computação 5

6. Conteúdo Programático
Módulo 01 - Conceitos Fundamentais : Conjuntos e Relações Módulo 07. Linguagens Livres de Contexto - 1
Conjuntos Definição de Linguagem Livre de Contexto;
Relações e Funções; Definição Formal de Gramática Livre de Contexto;
Gramática Livre de Contexto: dispositivo gerador de uma Linguagem Livre de Contexto;
Fecho de uma Relação e Grafos Bidirecionais
Forma Normal de Chomsky e Forma Normal de Greibach;
Conjuntos finitos e infinitos;
Árvores de Derivação;
Gramáticas Ambíguas.
Módulo 02 - Conceitos Fundamentais: Linguagens
Definições de Alfabeto, Cadeias, Linguagens Módulo 08 - Linguagens Livres de Contexto - 2
Gramática: dispositivo gerador de uma Linguagem. Definição Formal de Autômato de Pilha. Exemplos que mostram que o autômato de pilha é
Derivação de cadeias e árvores de derivação. um dispositivo reconhecedor/aceitador de linguagens livres de contexto;
Apresentação dos Teoremas que garantem a existência de autômatos com pilha;
Autômato com Pilha x Número de Estados. Estados x Poder Computacional dos
Módulo 03 - Linguagens Regulares - 1 Autômatos com Pilha;
Breve apresentação da Hierarquia de Chomsky O Lema do Bombeamento para Linguagens Livres de Contexto;
Definição de Linguagens Regulares;
Gramática Regular: dispositivo gerador de uma Linguagem Regular; Módulo 09 - Linguagens Livres de Contexto - 3
Algoritmos de Reconhecimento; (Algoritmo de Cocke-Younger-Kasami;,Algoritmo de
Expressões Regulares;
Early)
Algoritmos para Gramáticas Livres de Contexto. (“top-down” ou “botton-up”)
Módulo 04 - Linguagens Regulares - 2 Módulo 10 – Linguagens Livres de Contexto - 4
Autômatos Finitos Não-determinísticos: definição Formal Observações sobre a relação entre Determinismo e Análise Sintática;
Autômatos Finitos Determinísticos: definição Formal; Problemas decidíveis concernentes às linguagens livres de contexto.
Obtenção de Autômatos Finitos a partir da Gramática Regular.
Obtenção da Gramática Regular a partir de Autômatos Finitos. Módulo 11 – Linguagens que não são Livres de Contexto
Linguagem Dependente de Contexto;
Gramática Dependente de Contexto e Gramática Irrestrita;
Módulo 05. Linguagens Regulares – 3
Linguagens Recursivas x Linguagens Recursivamente Enumeráveis x Linguagens
Equivalência entre autômatos finitos não-determinísticos e determinísticos; Dependentes de Contexto;
O lema do Bombeamento para Linguagens Regulares;
Minimização de Estados. Módulo 12 – Conclusão da Disciplina
Comparação entre as Classes de Linguagens na Hierarquia de Chomsky;
Módulo 06. Linguagens Regulares – 4 O poder de expressão das Gramáticas e poder computacional dos ;
O estudo das Linguagens Regulares e Livres de Contexto como fundamento para a
Aspectos Algorítmicos dos Autômatos Finitos;
especificação e implementação de Linguagens de Programação (Compiladores);
Máquinas de Mealy e Moore. Comparação entre a natureza dos algoritmos existentes para problemas dependentes de
Problemas decidíveis concernentes às linguagens regulares; contexto e daqueles advindos do estudo das linguagens regulares e livres de contexto.
Aspectos Teóricos da Computação 6

7. Sistema de Avaliação

1ª Avaliação

Prova: 7,00.

Exercícios em sala de aula: 3,00.

2ª Avaliação – Peso 6

Prova escrita oficial: 7,00.

Exercícios em sala de aula: 3,00
Nota = (Nota 1ºBim * 0,5) + (Nota 2ºBim*0,5) >=5 ==>
Aprovado.
Aspectos Teóricos da Computação 7

8. Avaliações em Sala de Aula

Não decoreba.

Trabalhosas.

Requerem leitura do livro texto.

Exercícios em sala:

A cada duas aulas nos 15 minutos finais haverá um
exercício para a nota.
Aspectos Teóricos da Computação 8

9. O Que eu Espero do Estudante

Vocês estão aqui para aprender. Não são obrigados a saber.
Portanto façam todas as perguntas que quiserem.

Estudem. A oportunidade da graduação normalmente é única.
Aproveitem e tirem suas dúvidas.

Assistam e participem da aula.

Que quiser bater papo não tem problema, mas por favor deixem a
sala de aula.

Aparentemente o seu comportamento não conta na nota mas não é
verdade. Conta e muito !!!

A educação é uma via de duas mãos: Vocês aprendem comigo e eu
aprendo com vocês. Portanto questionem. Nem sempre o professor
está certo. A tarefa da educação é muito legal pois podemos
aprender juntos.
Aspectos Teóricos da Computação 9

10. Bibliografia
Bibliografia básica
• LEWIS, Harry R.; PAPADIMITRIOUS, Christos H. Elementos de Teoria da
Computação. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2004.
• RAMOS, Marcus Vinicius Midena. NETO, João José. VEGA, Italo Santiago.
Linguagens Formais. Porto Alegre: Bookman, 2009.
• SIPSER, Michael Introdução à Teoria da Computação. São Paulo: Thomson
Pioneira, 2007.
Bibliografia Complementar
• JFLAP Version 7.0 Released August 28, 2009. Disponível em http://www.jflap.org.
Acesso em: 1/07/2010.
• MENEZES, Paulo Blauth. Linguagens formais e autômatos. Porto Alegre: Bookman,
2008.
• MOTWANI, Rajeev, ULLMAN, Jeffrey D. , HOPCROFT, John E. Introdução à Teoria
dos Autômatos, Linguagens e Computação. Rio de Janeiro: Campus, 2002.
• MOZGOVOY, M. Algorithms, Languages, Automata, and Compilers - A Practical
Approach. Massachussets: Jones and Barlett Publishers, 2009.
• ROSA, J. L. G. Linguagens Formais e Autômatos. LTC, 2010.
Aspectos Teóricos da Computação 10

11. Cronograma
Aspectos Teóricos da Computação 11

12. Meu Objetivo
Possibilitar oportunidades para o aprendizado da
turma
Fazer de tudo para que todo mundo aprenda a
disciplina
Eu quero e tenho certeza que vocês podem e vão
ser muito bons alunos e alunas
E depois disso serão muito bons profissionais. No
caso de vocês muitos já estão sendo...
Aspectos Teóricos da Computação 12

13. Diretivas

Não se restringir somente ao conteúdo
apresentado em aula

Ter consciência crítica
– Questionar, questionar, questionar não só o
professor mas o conteúdo...
Aspectos Teóricos da Computação 13

14. Próxima Aula

Grupos para as atividades em sala de aula

No máximo 3 alunos por grupo.
Aspectos Teóricos da Computação

15. Contato com o Professor

Durante as aulas.

Após a aula.

Através do e-mail
andre_bordignon@yahoo.com.br
Dúvidas, comentários,
sugestões???
Aspectos Teóricos da Computação 15