Transcript 2301379 Theory of Computation (3 credits) ภาคต้น 2547

2301379 Theory of Computation
ภาคต้น 2551
ผศ. ดร.จารุโลจน์ จงสถิตย์วฒ
ั นา
Polya: How to Solve It
A great discovery solves a great problem but
there is a grain of discovery in the solution of any
problem.
Your problem may be modest; but if it
challenges your curiosity and brings into plays
your inventive faculties, and if you solve it by your
own means, you may experience the tension and
enjoy the triumph of discovery.
Such experiences at a susceptible age may
create a taste for mental work and leave their
imprint on mind and character for a lifetime.
Course Description
Finite automata
Regular languages
Turing machines
Recursive and recursively-numerable
languages
Decidability
วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
 สร้าง finite automata และ regular expression
สาหรับภาษาที่กาหนด
 อธิบายภาษาที่ยอมรับด้วย finite automata หรือที่
สร้างโดย regular expression
 แปลง NFA เป็ น DFA, DFA เป็ น regular
expression และ regular expression เป็ น NFA ที่
สมมูลกัน
 พิสจู น์ ว่าภาษาเป็ น regular language
วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม
 สร้างเครือ่ งทัวริงที่ยอมรับภาษาหรือคานวณ
ฟังก์ชนั ที่กาหนด
 อธิบายภาษาที่ยอมรับด้วยเครือ่ งทัวริงและฟังก์ชนั
ที่คานวณด้วยเครือ่ งทัวริง
 ใช้ universal Turing machines ในการสร้าง
เครือ่ งทัวริงอื่นๆ
 พิสจู น์ ว่าปัญหาเป็ นปัญหาที่ตดั สินได้หรือไม่
Course Outline
Introduction

Model of computation

Languages and problems

How to define computability
Finite Automata (FA)

Deterministic finite automata (DFA)

Nondeterministic finite automata (NFA)

Equivalence of DFA and NFA

Closure Properties
Course Outline
Regular languages
 Regular expression
 Equivalence between language accepted by FA
and regular languages
 Pumping lemma
 Prove non-regular language using closure
properties
Course Outline
Turing Machines (TM)








Deterministic Turing machines (DTM)
Accepting and deciding a language
Composition of TM’s
Multi-tape TM
Equivalence of 1-tape and multi-tape TM’s
Nondeterministic Turing machines (NTM)
Equivalence of NTM and DTM
Universal TM
Course Outline
Decidability
 Recursive and recursively enumerable languages
 Closure properties
 Halting problem
 Reduction
 Properties of reduction
 Proving decidability of other problems
การวัดผลการเรียน
แบบฝึ กหัด 10
สอบย่อย
10
สอบกลางภาค 40
สอบปลายภาค 40
คะแนน
คะแนน
คะแนน
คะแนน
Textbooks
 Main text
– Martin, J. C., Introduction to Languages and the
Theory of Computation, McGraw-Hill, 2002.
 Supplements
– Lewis, H. R. & Papadimitriou, C.H., Element of the
Theory of Computation, Prentice-Hall, 1998.
– Hopcroft, J. E., Motwani, R. & Ullman, J.D.,
Introduction to Automata Theory, Languages, and
Computation, Addison-Wesley, 2001.
How to study “TC”
A survival guide
You must:
 Attend the class
 Do the homework YOURSELF
 Read the REQUIRED textbook
 Practice with the exercises in some
recommended textbooks
 Know the definitions and theorems by
heart (the minimum requirement for any
test)
You should:
 Review
definitions and theorems before
each class
 Practice with some exercises before
each class
 Test your skill and knowledge in the
checklist for each chapter
 Consult me with any of your problems
before exam (Nothing can be done once
you take the exam)
You must NOT:
 Copy the homework
 Try (or even thinking about)
cheating on any quizes or exams
 Think that you can pass without
study
Hope you enjoy this course !