Teoria da Computação
Código
2468
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Informática
Créditos
6.0
Professor responsável
António Maria Lobo César Alarcão Ravara, Luís Manuel Marques da Costa Caires
Horas semanais
5
Total de horas
70
Língua de ensino
Português
Objectivos
Usar a lógica e a teoria de conjuntos para modelar dados e sistemas. Conhecer os fundamentos teóricos da computação, o conceito formal de algoritmo e a existência de problemas indecidíveis. Conhecer as classes de linguagens formais, os modelos computacionais associadas e a sua relação mútua. Compreender o conceito de universalidade Turing.
Modelar o espaço de estados de sistemas com conjuntos e lógica de 1º ordem. Distinguir conjuntos contáveis de não contáveis. Modelar sistemas com autómatos finitos (DFA e NFA). Construir um autómato dada uma expressão regular e o inverso. Construir um DFA equivalente a um NFA. Definir linguagens independentes de contexto com gramáticas. Construir analisadores LL e LR. Reconhecer a (in)decidibilidade de problemas computacionais.
Conteúdo
1. Modelação com Conjuntos e Lógica
Conjuntos, Funções, Relações (revisão). Finito e Infinito, argumento diagonal de Cantor. Diferença entre função e algoritmo. Definições indutivas. Modelos de sistemas simples e tipos abstractos de dados.
2. Máquinas, Autómatos e Especificações
O que é um modelo computacional? Automátos finitos deterministas e expressões regulares. Determinismo e não determinismo. Linguagens independentes de contexto e máquinas de pilha. Análise sintática (LL e LR).
3. Computabilidade
Complexidade básica (P,NP). Expressividade computacional. Equivalência entre programação funcional e imperativa. Máquinas abstractas e níveis de interpretação. Universalidade Turing. Tese de Church-Turing. Indecidibilidade (da terminação).
Método de ensino
O ensino está organizado em aulas teóricas e práticas. Existem notas escritas, que seguem de perto os conteúdos das aulas teóricas.
Nas aulas práticas os alunos discutem e resolvem exercícios propostos pelo docente, de uma lista predefinida. Nas aulas teóricas são apresentados os conceitos e discutidas situações problemáticas, em geral motivadas por desafios gerais de várias áreas da informática. Tipicamente as competências de saber fazer são também exercitadas nas aulas teóricas, de forma a aumentar a ligação entre os conceitos teóricos e a sua aplicação.
Método de avaliação
Três testes, valendo para a nota final o primeiro e segundo 7 valores e o terceiro 6. O segundo teste tem uma nota mínima de 8,5 valores (na escala 0-20).