DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ

Dersin Adı Kodu Yarıyıl T+U+L (saat/hafta) Türü (Z / S) Yerel Kredi AKTS
Biçimsel Diller ve Otomatlar Kuramı CE 348 Bahar 03+00+00 Zorunlu 3 5
Akademik Birim: Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
Öğrenim Türü: Örgün Eğitim
Ön Koşullar Yok
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Lisans
Dersin Koordinatörü: Habib ŞENOL
Dersin Amacı: Bu derste vurgu üç kavramı öğrenme üstünedir: hesaplama nedir, hangi hesaplama modeli ile neler hesaplanabilir, neler hesaplanamaz? Ders konuları doğası gereği matemetikseldir ve ders boyunca ispatlar sunulur. Hesaplama problemlerinde mantık yürütme ve ispat yapabilme yeteneklerinin geliştirilmesi dersin temel amaçlarındandır.
Dersin İçeriği: Temel hesaplama kavramlarına giriş. Hesapsal problemler ile diller arasındaki ilişki kurulduktan sonra, diller (düzenli diller, bağlama duyarsız diller, vb.) hesapsal zorluklara göre sınıflanır ve her sınıfa karşılık gelen hesaplama modeli tanıtılır. Her hesaplama modeli karşılık gelen bir otomat (makine) ile temsil edilir.
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ):
  • 1- Düzenli dilleri düzenli ifadeler ve sonlu durum makineleri kullanarak tanıyabilme, düzenli olmayan dillerin düzensizliğini ispatlayabilme.
  • 2- Bağlama duyarsız diller için bağlama duyarsız gramer ve ters listeli otomata geliştirebilme, bağlama duyarsız olmayan dillerin bu özelliğini ispatlayabilme.
  • 3- Hesapsal karar problemleri ile diller arasındaki ilişkiyi kavrama.
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri Yüzyüze ders anlatımı ve örnek problem çözümleri. Her ana konu için bir ödev.


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık ÖÇ
1 Hesaplama Teorisinin Otomatlar, Hesaplanabilirlik ve Karmaşıklık alanlarına genel bakış. Matematiksel kavramlar ve terminoloji: Alfabe, karakter dizisi, formal dil tanımları 1, 2, 3
2 Deterministik Sonlu Otomatların Tanımı ve Oluşturulması. Düzenli işlemler. 1
3 Deterministik Olmayan Sonlu Otomatların Tanımı ve Oluşturulması. Deterministik Olmayan Sonlu Otomatların Deterministik Sonlu Otomatlarla eşitliği ve birbirine dönüştürülmesi. Düzenli işlemlere kapalılık. 1
4 Düzenli Diller ve Düzenli ifadeler, Düzenli ifadeler üzerine işlemler. Düzenli Diller ve Düzenli ifadelerin birbirine dönüştürülmesi. 1
5 Düzenli olmayan diller. Pompalama teoremi ve düzesizliği ispatlama. 1,3
6 1. Arasınav
7 Bağlama duyarsız gramerlerin ve Bağlama duyarsız dillerin tanımı ve örnekler 2
8 Bağlama duyarsız gramer oluşturma. Belirsizlik. 2
9 Bağlama duyarsız diller için ters listeli otomat dizaynı. 2
10 Terslisteli otomata modeli ile bağlama duyarsız gramerlerin eşdeğerliği 2
11 2. Arasınav
12 Bağlama Duyarsız Olmayan Diller. Pompalama teoremi ve bağlama duyarsız olmamayı ispatlama. 2, 3
13 Turing Makinalarının tanımı ve örnekler. 2, 3
14 Turing Makinaları varyantları. Church-Turing Tezi. Final sınavı öncesi ödev sorularının çözümü. 3


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

Introduction to the Theory of Computation, Michael Sipser. 3rd Edition (2nd edition is also acceptable) Cengage Learning, 2012. ISBN: 9781133187790

INTRODUCTION TO AUTOMATA THEORY, LANGUAGES, AND COMPUTATION, J. HOPCROFT, R. MOTWANI, J. ULLMAN, ADDISON-WESLEY, 2ND EDITION, 2001.


DİĞER KAYNAKLAR

Ders Notları


DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Ödev 4 30
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar 2 30
Final Sınavı 1 40
Total: 7 100


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati122.530
Ödev6742
Dersle İlgili Sınıf Dışı Etkinlikler717
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar224
Final Sınavı122
Sunum hazırlıkları (ders dışı)14228
Geridönüş Sınıf içi tartışmalar12112
Toplam İş Yükü (saat):125


PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ

# PY1 PY2 PY3 PY4 PY5 PY6 PY7 PY8 PY9 PY10 PY11 PY12
OC1 2 3                    
OC2 2 3                    
OC3 2   2