シラバス
※学期中に内容が変更になることがあります。

2020年度


11610121 

△言語理論
Language Theory
2単位/Unit  秋学期/Fall  インターネット/Internet  講義/Lecture

  芳賀 博英

<概要/Course Content Summary>

本講義は,インターネットのみで配信する講義です. 
この講義では,オートマトン・正規表現・形式文法について,その基礎的な内容を講義します,実用上最も重要な文脈自由文法について,その概念を述べた後,その解析法について述べます.さらに文脈自由文法とプッシュダウンオートマトンの等価性についても解説する予定です. 
インターネット講義ですので,教室に出席する必要はありません.自宅/下宿,大学のPCなどを使って,好きな時に講義を視聴できます.講義は週に1度のペースで配信し,配信の開始はe-class経由で電子メールで連絡します.また視聴にはIDとパスワードが要りますが,それもe-class経由で連絡します.配信は講義開始から2週間目までで,それ以降は視聴できません.特別な理由がない限り,再配信はありません. 
なお,この講義は企業内研究所での勤務経験を有する担当教員が,当該研究所で習得した技術を基礎とした講義を行っています.

<到達目標/Goals,Aims>

学生は 
(1) オートマトンと正規表現の概念が理解でき,具体的な問題に応用できるようになる.  
(2) 文脈自由言語の解析法の基礎的な技法を身につけ,基本的な構文解析系のプログラムが書けるようになる.

<授業計画/Schedule>

(実施回/
Week)
(内容/
Contents)
(授業時間外の学習/
Assignments)
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 講義の進め方,オートマトンと言語理論,数学的準備  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 決定性有限オートマトン(Deterministic Finite Automaton: DFA)  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 非決定性有限オートマトン(Nondeterministic Finite Automaton: NFA)(1)  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 非決定性有限オートマトン(Nondeterministic Finite Automaton: NFA)(2)  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 正規表現(Regular Expression: RE)と正規言語(Regular Language: RL)(1)  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 正規表現(Regular Expression: RE)と正規言語(Regular Language: RL)(2)  (授業時間外の学習/ Assignments) これまでの講義の総復習(2時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 中間評価  (授業時間外の学習/ Assignments) 中間評価の復習 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 形式文法(Formal Grammar: FG)  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) (内容/ Contents) 文脈自由文法(Context Free Grammar: CFG)と文脈自由言語(Context Free Language: CFL)  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) 10  (内容/ Contents) プッシュダウンオートマトン(Push Down Automaton: PDA)とCFG  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) 11  (内容/ Contents) CFGの標準形  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) 12  (内容/ Contents) CFGの解析法(1):下向き解析  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) 13  (内容/ Contents) CFGの解析法(2):上向き解析  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) 14  (内容/ Contents) チューリングマシン(Turing Machine)と計算可能性,停止問題,Chomskyの言語階層  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 
(実施回/ Week) 15  (内容/ Contents) オートマトンと形式言語の関係,まとめ  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義の復習(1時間) 
次回講義の予習(1時間) 

受講者の理解状況を勘案して,授業計画を変更する可能性があります.

<成績評価基準/Evaluation Criteria>

中間評価  50%  オートマトン,正規表現の基礎的な事項の理解度  
期末評価  50%  文法の概念と構文解析法の手法の理解度 

(1) 中間評価,期末評価はいずれも必須です. 
(2) 最終成績は,中間評価と期末評価を総合しておこないます.どちらかを欠いている場合は必ず不合格です.

 

<成績評価結果/Results of assessment>   成績評価の見方について/Notes for assessment

    

登録者数

成績評価(%)

評点
平均値

備考

A B C D F
105 37.1 22.9 15.2 6.7 18.1 0.0 2.5

<テキスト/Textbook>

岡留 剛  『例解図説 オートマトンと形式言語入門』 (森北出版、2015) ISBN:978-4-627-85271-6 

 

<参考文献/Reference Book>

藤原 暁宏  『初めて学ぶオートマトンと言語理論』(森北出版、2015)ISBN:978-4-627-85291-4 少し変わった書き方をしていますが,分かりやすいと思います. 
 

Michael Sipser (著), 太田和夫,田中圭介,阿部正幸,植田広樹,藤岡 淳,渡辺治(訳)  『計算理論の基礎 [原著第2版]-1.オートマトンと言語-』(共立出版、2008)ISBN:978-4320122079 本格的な教科書.原著を3分冊に分けて翻訳したものの第1分冊です.欧米の大学の標準的なテキストです. 
 

大川 知, 広瀬 貞樹, 山本 博章  『オートマトン・言語理論入門-未来へつなぐ デジタルシリーズ 5--』(共立出版)ISBN:978-432012305 標準的な内容を含む教科書です. 
 

 

 

 

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