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オートマトンと形式言語理論

[2027年度開講]

科目の概要

この科目では、オートマトンをはじめとする「計算機のモデル」のパラダイムと、「言語」という概念を数学的に定式化した「形式言語」という枠組みの 2 つをテーマとして取り上げ、一見距離のあるこれらの 2 つの間の密接な関係と、この 2 つが織りなす「計算」という現象に肉薄するとともに、具体的なプログラミング言語や計算機の実装方法や規格書などを垣間見ることで、普段はとりたてて詳しく追いかける機会の少ない「計算」「計算機」「プログラミング言語」といったものを掘り下げて「脱・神秘化」(demystify) していく。 さらに、正則言語や文脈自由言語などの言語クラスが持つソフトウェアエンジニアリング領域へのきわめて重大な応用を学ぶことで、実践的技術と理論的直感の両方を培う。

科目情報

履修想定年次
3年次
単位数
2単位
開講Q
1Q、3Q
科目区分
選択
授業の方法
オンデマンド科目
評価方法
確認レポート 50% , 単位認定試験 50%
科目コード
INF-3-C1-1030-003
到達目標
計算・計算機・プログラミング言語について一段階深く掘り下げて把握し、特に「プログラミング言語や計算機などの規格書を見に行く」という選択肢の存在を意識できるようになる。また、実践的な技術を養った上で、それらを活用して具体的な問題解決ができるようになることを目標とする。
教科書・参考書
  • 米田政明『オートマトン・言語理論の基礎』近代科学社、2003年;川添愛『白と黒のとびらオートマトンと形式言語をめぐる冒険』東京大学出版会、2013年;川添愛『精霊の箱チューリングマシンをめぐる冒険上』東京大学出版会、2016年;川添愛『精霊の箱チューリングマシンをめぐる冒険下』東京大学出版会、2016年;MichaelSipser(著)・田中圭介・藤岡淳(監訳)『計算理論の基礎原著第3版オートマトンと言語』共立出版、2023年;丸岡章『計算理論とオートマトン言語理論[第2版]―コンピュータの原理を明かす―』サイエンス社、2021年
授業時間外の学修
各回の講義内容は繰り返し見返し、各回二時間ほど復習を行ってください。また、次回の学習内容についてもあらかじめ不明な単語や前提となる知識をWebで調べるなどして各回三時間ほど予習を行ってください。
特記事項
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授業計画

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