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 CME 348 Bahar 03+00+00 Seçmeli 3 5
Akademik Birim: Bilgisayar Mühendisliği Bölümü
Öğrenim Türü: Örgün Eğitim
Ön Koşullar Yok
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Lisans
Dersin Koordinatörü: İlktan AR
Dersi Veren(ler): İlktan AR
Dersin Amacı: Bu derste vurgu üç kavramı öğrenme üstünedir: hesaplama nedir, neler hesaplanabilir, neler hesaplanamaz? Ders konuları doğası gereği matemetikseldir ve ders boyunca ispatlar sunulur. Hesaplama problemlerinnde mantık yürütme ve ispat yapabilme yeteneklerinin geliştirilmesi dersin temel amaçlarındandır.
Dersin İçeriği: Temel hesaplama kavramlarına giriş. Hesapsal problenmler ile diller arasındaki ilişki kurlduktan 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 otomaton (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 Ders


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık ÖÇ
1 Otomatlara, Hesaplanabilirliğe ve Karmaşıklığa Genel Bakış. Matematiksel Kavramlar ve Terminoloji: Katarlar ve Demetler, Katarlar ve Diller. Sonlu Otomatlara Giriş Ders kitabı 1, 2, 3
2 Hesaplamanın biçimsel tanımı. Deterministik Sonlu Otomatların (DFA) Tasarlanması. Düzenli Operasyonlar. Ders kitabı 1
3 Deterministik Olmayan Sonlu Otomatın (NFA) Tanımı. NFA ve DFA'nın eşdeğerliği. Normal operasyonlar kapsamında kapatma. Ders kitabı 1
4 Düzenli İfadelerin biçimsel tanımı. Sonlu Otomata ile eşdeğerlik. Ders kitabı 1
5 Düzenli Olmayan Diller. Düzenli diller için Pumping Lemma. Ders kitabı 1
6 Bağlamdan bağımsız dilbilgisinin (CFG) ve Bağlamdan Bağımsız Dilin resmi tanımı. CFG örnekleri. Ders kitabı 2
7 Belirsizlik. Chomsky Normal Formu (CNF). Ders kitabı 2
8 PDA resmi tanımı ve PDA örnekleri. Ders kitabı 2
9 Kısa sınav 1. PDA'ların ve CFG'lerin denkliği. Ders kitabı 2
10 Arasınav 8 haftayı kapsayan değerlendirme sınavı
11 Bağlamdan bağımsız olmayan diller. Ders kitabı 2, 3
12 Kısa sınav 2. Turing Makinelerinin biçimsel tanımı. TM örnekleri. Ders kitabı 2, 3
13 Karar verilebilirlik Ders kitabı 2, 3
14 Kısa sınav 3. Final sınavı için konuların gözden geçirilmesi. Ders kitabı 2, 3


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

Introduction to the Theory of Computation, 3. baskı (2.baskı da kabul olunur), Michael Sipser, Cengage Learning, 2013.


DİĞER KAYNAKLAR

- Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation, 3rd Edition, John E. Hopcroft, Rajeev Motwani, Jeffrey D. Ullman, Pearson, 2007.
- Ders Notları


DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar 3 30
Final Sınavı 1 40
Ara Sınavlar 1 30
Total: 5 100


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati14342
Dersle İlgili Sınıf Dışı Etkinlikler224
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar188
Final Sınavı188
Sunum hazırlıkları (ders dışı)14228
Geridönüş Sınıf içi tartışmalar14114
Kısa Sınavlar3721
Toplam İş Yükü (saat):125


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

# PY1 PY2 PY3 PY4 PY5 PY6 PY7 PY8
OC1                
OC2                
OC3