理学系

数理科学コース

計算機数学

科目分野 理工学部
選必区分 選択
担当教員
[ローマ字表記]
蓮沼 徹 [Toru Hasunuma]
授業形態 講義

授業の目的

 オートマトン理論,言語理論,計算論は計算機科学の理論的基盤であり重要な分野である。有限オートマトンの基本的事項,形式文法とオートマトンの関係,計算機(コンピュータ)の数学的モデルであるTuring機械を理解・応用できる能力を身につけることを目標とする。

授業概要

 オートマトン理論,言語理論,計算論についての基本的概念及び諸結果(決定性オートマトン,非決定性オートマトン,決定性と非決定性の等価性,正則表現,状態数最小化,形式文法,Turing機械)について講述する。また,適宜演習を設け演習問題を通じて理解を深めさせる。

到達目標


  1. 有限オートマトンの基本的事項(決定性,非決定性,正則表現),状態数最小化,文法とオートマトンの関係,Turing機械,判定不能性を理解する.

授業計画

第1回:基本的用語(アルファベット,文字列,言語)
第2回:決定性有限オートマトン(1)定義と例
第3回:決定性有限オートマトン(2)演習
第4回:正則言語の性質
第5回:非決定性有限オートマトン
第6回:決定性有限オートマトンと非決定性有限オートマトンの等価性
第7回:決定性有限オートマトンの状態数最小化(1)方法
第8回:決定性有限オートマトンの状態数最小化(2)演習
第9回:非正則言語
第10回:正則表現(1)定義と例
第11回:正則表現(2)正則表現とオートマトン
第12回:形式文法とオートマトン
第13回:Turing機械(1)定義と例
第14回:Turing機械(2)演習
第15回:Turing機械(3)認識不能性
定期試験

教科書

特になし

キーワード

オートマトン, 言語, 計算