授業の形態
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講義
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アクティブラーニング
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学生が文献や資料を調べる
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授業内容と方法
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この授業では、
計算機科学の基礎であるオートマトンとチューリングマシンについて学ぶ。
オートマトンはCPUなどの状態を持つハードウェアを数学的に定義したもの。
正規表現を実際に使う場合の問題点に付いて調べる。
可能な状態遷移を一度に調べる非決定性オートマトン、 非決定性Turing Machine、
それらに基づく計算量のクラスであるNPを調べる。
Turing Machineの停止性を判定できないことを証明する。
無限の入力に対するオートマトンの性質の時相論理により記述する方法を学ぶ。
Zoom/MatterMost automaton 上でのonline授業
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URGCC学習教育目標
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情報リテラシー、問題解決力、専門性
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達成目標
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証明支援系であるAgda を使って、automaton を形式的に定義し性質を証明できるようになる。
オートマトンには
文字列の検索に使うキーワードの組合せや繰り返しを表す正規表現と同等の能力が
あることを理解する。
インタラクティブシステムの検証方法に付いて理解し、検証ツールを使えるようになる。
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評価基準と評価方法
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レポートにより判定する。
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履修条件
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授業計画
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(1) オートマトンの概要
(2,3) Agdaによる数学的構造の定義と証明
(4)決定性オートマトン
(5)非決定性オートマトン
(6)正規表現
(7)正規表現とオートマトン
(8)非決定性オートマトンから決定性オートマトンへの変換
(9)push donwオートマトンと文法クラス
(10)Turing Machine
(11)Turing Machine と計算量の理論
(12)ω オートマトン
(13,14)時相論理とCTL
(15)モデル検査とSAT
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事前学習
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特になし。
Webの資料を前もって公開する。
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事後学習
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Web上に公開されたレポートについて解答する。
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教科書にかかわる情報
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「やさしい Haskell 入門 (バージョン98)」
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http://www.sampou.org/haskell/tutorial-j/index.html
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0-534-95097-3
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https://en.wikipedia.org/wiki/Introduction_to_the_Theory_of_Computation
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Michael Sipser
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教科書全体備考
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参考書にかかわる情報
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978-1970001242
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ACM books, #9
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Aaron Stump
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Association for Computing Machinery : Morgan & Claypool Publishers
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2016
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参考書全体備考
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使用言語
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日本語
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メッセージ
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オフィスアワー
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MatterMost で随時
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メールアドレス
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この項目は教務情報システムにログイン後、表示されます。
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URL
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http://www.ie.u-ryukyu.ac.jp/%7Ekono/automaton/
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