Autòmats i gramàtiques Codi:  05.579    :  6
Consulta de les dades generals   Descripció   L'assignatura en el conjunt del pla d'estudis   Camps professionals en què es projecta   Coneixements previs   Informació prèvia a la matrícula   Objectius i competències   Continguts   Consulta dels recursos d'aprenentatge de la UOC per a l'assignatura   Informació addicional sobre els recursos d'aprenentatge i eines de suport   Informacions sobre l'avaluació a la UOC   Consulta del model d'avaluació  
Aquest és el pla docent de l'assignatura per al segon semestre del curs 2023-2024. Podeu consultar si l'assignatura s'ofereix aquest semestre a l'espai del campus Més UOC / La universitat / Plans d'estudis). Un cop comenci la docència, heu de consultar-lo a l'aula. El pla docent pot estar subjecte a canvis.

Una part molt important de la informació disponible avui en dia es troba disponible en format textual: pàgines web, fitxers de configuració, scripts, programes d'ordinador o fins i tot text en llenguatge natural. Per a que un ordinador pugui utilitzar aquesta informació, és necessari que la pugui interpretar d'acord a les regles del llenguatge en que està escrita.

En aquesta assignatura es presenten tècniques bàsiques per descriure l'estructura d'un llenguatge, les expressions regulars i les gramàtiques lliures de context. Aquestes notacions són les que es fan servir, per exemple, per descriure els llenguatges de programació o descriure patrons de text per fer cerques.

A més, es presenten els mecanismes que utilitzen els ordinadors per reconèixer si una sentència està correctament formada segons l'estructura d'un llenguatge. En concret es presenten els autòmats finits i autòmats amb pila.

En resum, aquesta assignatura proporciona les eines bàsiques per saber tractar informació textual amb un ordinador.

Amunt

L'assignatura Autòmats i Gramàtiques es pot cursar com a assignatura optativa o bé com a part de l'itinerari de Computació.

Dins d'aquest itinerari, aquesta assignatura proporciona els conceptes bàsics per a l'anàlisi d'informació textual. Aquests coneixements s'apliquen a Compiladors a l'anàlisi dels llenguatges de programació. A més, juntament amb Intel·ligència Artificial i Aprenentatge computacional, l'assignatura proporciona les bases utilitzades en les tècniques del processament de llenguatge natural.

Per altra banda, el concepte d'autòmat com a màquines d'estat també s'utilitza en molts àmbits de la informàtica, com ara la descripció de sistemes hardware (Fonaments de computadors) i software (Enginyeria del programari).

Amunt

Aquesta assignatura aporta els fonaments necessaris per qualsevol tasca que requereixi el tractament d'informació textual. En concret, aquestes competències són imprescindibles per treballar en la construcció de compiladors i intèrprets de llenguatges de programació o el tractament de llenguatge natural (comprensió de textos, reconeixement de veu, ...).

Per altra banda, els coneixements d'expressions regulars i gramàtiques també faciliten l'aprenentatge de nous llenguatges de programació, que sempre es descriuen utilitzant aquests formalismes.

Per últim, l'ús d'expressions regulars per descriure patrons de cerca és molt comú en diferents àmbits (editors de text, comandes del sistema operatiu per localitzar fitxers, cercadors d'internet, ...). Hi ha molts llenguatges de scripting i processament de documents de text com ara Perl, sed o awk que utilitzen de forma intensiva les expressions regulars per fer el tractament i manipulació de textos.

Amunt

L'assignatura requereix coneixements bàsics del concepte de graf, que s'ha introduït en l'assignatura Grafs i Complexitat.

Per altra banda, l'assignatura requereix una certa habilitat amb l'ús de notació matemàtica, donat que els llenguatges es descriuen de manera formal. Per aquest motiu, es recomana haver cursat prèviament l'assignatura de Lògica.

Amunt

Abans de cursar aquesta assignatura, és molt recomanable haver cursat prèviament les assignatures següents:

  • Àlgebra
  • Grafs i Complexitat
  • Lògica

Amunt

Les competències generals del Grau que es posen de manifest en aquesta assignatura són:

  • Capacitat per utilitzar els fonaments matemàtics, estadístics i físics per comprendre els sistemes TIC.
  • Capacitat per analitzar un problema en el nivell d'abstracció adequat a cada situació i aplicar les habilitats i coneixements adquirits per a resoldre'l.

Les competències específiques d'aquesta assignatura són:

  • Saber definir els conceptes d'alfabet, mot i llenguatge.
  • Conèixer les operacions sobre llenguatges i mots (concatenació, clausures) i saber utilitzar-les per descriure llenguatges complexos.
  • Saber construir expressions regulars i gramàtiques independents del context per descriure un llenguatge donat.
  • Saber construir autòmat finits i autòmats amb pila per reconèixer les paraules d'un llenguatge donat.
  • Conèixer les relacions entre autòmats, expressions regulars i gramàtiques i saber passar d'una representació a l'altra amb destresa.
  • Conèixer les diferències entre llenguatges regulars i independents de context i saber classificar un llenguatge a la família corresponent.

Amunt

L'assignatura s'estructura en tres mòduls:

Mòdul

Continguts

Descripció

1. Alfabets, mots i llenguatges

1. Elements bàsics: alfabets, mots i llenguatges

2. Operacions sobre mots

3. Operacions sobre llenguatges

4. Definició de llenguatges

En aquest mòdul es descriuen els elements que formen un llenguatge i les operacions per manipular-los.

2. Autòmats finits i llenguatges regulars

1. Autòmats finits deterministes i llenguatges regulars

2. Autòmats finits indeterministes

3. Operacions amb autòmats finits

4. Minimització d'autòmats finits

5. Expressions regulars

6. El lema de bombament

Es presenta la classe de llenguatges més simples, els llenguatges regulars. Es proporciona un formalisme per descriure aquests llenguatges (expressions regulars) i un altre per reconèixer les paraules que en formen part (autòmats amb pila).

3. Gramàtiques incontextuals i autòmats amb pila

1. Conceptes introductoris

2. Arbre de derivació i ambigüitat

3. Verificació de gramàtiques

4. Simplificació d'una gramàtica

5. Formes normals

6. Autòmats amb pila

7. Propietats dels llenguatges incontextuals

Es presenta una classe de llenguatges més complexos, anomenats independents del context. L'estructura d'aquest llenguatge es descriure mitjançant gramàtiques i les seves paraules es reconeixen mitjançant autòmats amb pila.

Amunt

Teoria d'autòmates i llenguatges formals I PDF

Amunt

Els mòduls didàctics constitueixen la part més important dels materials de l'assignatura que estan accesibles en format digital a l'aula virtual.

Amunt

A la UOC, l'avaluació generalment és virtual. S'estructura entorn de l'avaluació contínua, que inclou diferents activitats o reptes; l'avaluació final, que es porta a terme mitjançant proves o exàmens, i el treball final de la titulació.

Les activitats o proves d'avaluació poden ser escrites i/o audiovisuals, amb preguntes aleatòries, proves orals síncrones o asíncrones, etc., d'acord amb el que decideixi cada equip docent. Els treballs finals representen el tancament d'un procés formatiu que implica la realització d'un treball original i tutoritzat que té com a objectiu demostrar l'adquisició competencial feta al llarg del programa.

Per verificar la identitat de l'estudiant i l'autoria de les proves d'avaluació, la UOC es reserva la potestat d'aplicar diferents sistemes de reconeixement de la identitat i de detecció del plagi. Amb aquest objectiu, la UOC pot dur a terme enregistrament audiovisual o fer servir mètodes o tècniques de supervisió durant l'execució de qualsevol activitat acadèmica.

Així mateix, la UOC pot exigir a l'estudiant l'ús de dispositius electrònics (micròfons, càmeres o altres eines) o programari específic durant l'avaluació. És responsabilitat de l'estudiant assegurar que aquests dispositius funcionen correctament.

El procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat de les activitats acadèmiques. Al web sobre integritat acadèmica i plagi de la UOC hi ha més informació respecte d'aquesta qüestió.

La manca d'autenticitat en l'autoria o d'originalitat de les proves d'avaluació; la còpia o el plagi; la suplantació d'identitat; l'acceptació o l'obtenció de qualsevol activitat acadèmica a canvi d'una contraprestació o no; la col·laboració, l'encobriment o l'afavoriment de la còpia, o l'ús de material, programari o dispositius no autoritzats en el pla docent o l'enunciat de l'activitat acadèmica, inclosa la intel·ligència artificial i la traducció automàtica, entre altres, són conductes irregulars en l'avaluació que poden tenir conseqüències acadèmiques i disciplinàries greus.

Aquestes conductes irregulars poden comportar el suspens (D/0) en les activitats avaluables que es defineixin en el pla docent -incloses les proves finals- o en la qualificació final de l'assignatura, sigui perquè s'han utilitzat materials, programari o dispositius no autoritzats durant les proves (com l'ús d'intel·ligència artificial no permesa, xarxes socials o cercadors d'informació a internet), perquè s'han copiat fragments de text d'una font externa (internet, apunts, llibres, articles, treballs o proves d'altres estudiants, etc.) sense la citació corresponent, per la compravenda d'activitats acadèmiques, o perquè s'ha dut a terme qualsevol altra conducta irregular.

Així mateix, i d'acord amb la normativa acadèmica, les conductes irregulars en l'avaluació també poden donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i a l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui, de conformitat amb el que estableix la normativa de convivència de la UOC.

En el marc del procés d'avaluació, la UOC es reserva la potestat de:

  • Sol·licitar a l'estudiant que acrediti la seva identitat segons el que estableix la normativa acadèmica.
  • Sol·licitar a l'estudiant que acrediti l'autoria del seu treball al llarg de tot el procés d'avaluació, tant en l'avaluació contínua com en l'avaluació final, per mitjà d'una entrevista oral síncrona, que pot ser objecte d'enregistrament audiovisual, o pels mitjans que estableixi la Universitat. Aquests mitjans tenen l'objectiu de verificar els coneixements i les competències que garanteixin la identitat de l'estudiant. Si no és possible garantir que l'estudiant és l'autor de la prova, aquesta pot ser qualificada amb una D, en el cas de l'avaluació contínua, o amb un suspens, en el cas de l'avaluació final.

Intel·ligència artificial en el marc de l'avaluació

La UOC reconeix el valor i el potencial de la intel·ligència artificial (IA) en l'àmbit educatiu, alhora que posa de manifest els riscos que comporta si no s'utilitza de manera ètica, crítica i responsable. En aquest sentit, en cada activitat d'avaluació s'informarà l'estudiantat sobre les eines i els recursos d'IA que es poden utilitzar i en quines condicions. Per la seva banda, l'estudiantat es compromet a seguir les indicacions de la UOC a l'hora de dur a terme les activitats d'avaluació i de citar les eines utilitzades i, concretament, a identificar els textos o les imatges generats per sistemes d'IA, els quals no podrà presentar com si fossin propis.

Amb relació a fer servir o no la IA per resoldre una activitat, l'enunciat de les activitats d'avaluació indica les limitacions en l'ús d'aquestes eines. Cal tenir en compte que fer-les servir de manera inadequada, com ara en activitats en què no estan permeses o no citar-les en les activitats en què sí que ho estan, es pot considerar una conducta irregular en l'avaluació. En cas de dubte, es recomana que, abans de lliurar l'activitat, es faci arribar una consulta al professorat col·laborador de l'aula.

Amunt

Pots superar l'assignatura per mitjà de dues vies:

  1. Seguint l'avaluació contínua (AC). Pots superar l'assignatura directament aprovant l'AC. En aquest cas, la nota final de l'assignatura es correspondrà amb la nota final de l'avaluació contínua.
  2. Fent un examen. La nota final es calcularà d'acord amb el següent:
    • Si no t'has presentat a l'avaluació contínua, la nota final serà la qualificació numèrica obtinguda a l'examen.
    • Si has seguit l'avaluació contínua i tens una nota diferent d'un No presentat, la qualificació final serà el càlcul més favorable entre la nota numèrica de l'examen i la ponderació de la nota de l'avaluació contínua amb la nota de l'examen, segons el que estableixi el pla docent. Per aplicar aquest càlcul, a l'examen cal obtenir una nota mínima de 4 (si és inferior, la nota final de l'assignatura serà la qualificació de l'examen).
    • Si no et presentes a l'examen, la qualificació final serà un No presentat.

 

Amunt