LFA_Aula_I

Prof. Doutor Félix Singo
Departamento de Informática
Linguagens Formais & Autômatos
Lic. em Informática
Ano Lectivo 2012

Linguagens Formais & Autômatos
Apresentação da Cadeira
• Estudo das Linguagens Formais,
– Hierarquia e
– Representação.
• Estudo dos Autômatos Finitos,
– Empregues como modelos discretos e
– Aplicação em ciência da computação
LFA 2012.1
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Linguagens Formais & Autômatos
Contextualização
Sistemas Discretos
Teoria de Linguagens
Formais & Autômatos
Teoria de Computação
& Compiladores
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Linguagens Formais & Autômatos
O que queremos discutir?....
• Modelagem e Representação.
• Gramáticas.
• Linguagens Regulares.
• Autômatos Finitos.
• Expressões Regulares.
• Linguagens Livres de Contexto.
• Autômatos de Pilha.
• Linguagens Dependentes de Contexto.
• Máquinas de Turing.
• Introdução à Compilação.
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Objectivos
Linguagens Formais & Autômatos
• Apresentar os principais métodos de tratamento
sintático de Linguagens lineares abstractas, com a
respectiva associação às Linguagens típicas da
Ciência da Computação.
• Estudar formalismos operacionais, axiomáticos e
denotacionais e sua aplicação em Compilers,
Interpreters e em Ciência da Computação em
geral.
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Bibliografia
Linguagens Formais & Autômatos
• MENEZES, Paulo F B: Linguagens Formais e Autômatos.
P. Alegre: Sagra Luzzatto, 1997.
• HOPCROFT, J. E.; ULLMAN, J.D.: Formal Languages
and their Relation to Autômata. . New York: Addison-
Wesley, 1969.
• LEWIS, H. R.; PAPPADIMITRIOU, C. H.: Elements of
the Theory of Computation. Englewood Cliffs: Prentice-
Hall, 1981.
• SHIELDS, M. W.: An Introduction to Automata Theory.
Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1987.
• SALOMA, A.: Formal Languages. New York: Academic
Press, 1973.
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Linguagens Formais & Autômatos
• Trabalhos de Práticos –
• Testes –
• Exame Final –
Avaliação?
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Linguagens Formais & Autômatos
Modelagem & Representação
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Linguagens Formais & Autômatos
• O Processo de Modelagem
• As Dimensões da Modelagem
• Modelagem Estática
• Modelagem Dinâmica
• Modelagem Funcional
• Modelagem Organizacional
• Modelagem Comportamental
• Representação
Roteiro
• Linguagens Formais e Autômatos
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Linguagens Formais & Autômatos
Contextualização
• O que é um Modelo?
– uma representação simplificada de uma situação na
vida real
• A modelagem está associada com a construção de
um modelo matemático, isto é, a forma de
representar matematicamente o sistema, o
equacionamento.
• O que é um Modelo Matemático?
– uma representação simplificada de uma situação da
vida real, formalizado com símbolos e expressões
matemáticas
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Linguagens Formais & Autômatos
O PROCESSO DE MODELAGEM
S 0 S 1
T
T'
R 0 R 1
Linguagens Formais e Autômatos - 02 11
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Linguagens Formais & Autômatos
AS DIMENSÕES DA MODELAGEM
• Estática
• Dinâmica
• Funcional
• Organizacional
• Comportamental
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Linguagens Formais & Autômatos
MODELAGEM ESTÁTICA
• Consiste na representação dos
aspectos estáticos relevantes dos
objectos de interesse.
S 0
• É a forma mais simples e mais
utilizada de modelagem
• Exemplo: O modelo E-R
R 0
Linguagens Formais e Autômatos - 02 13
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Linguagens Formais & Autômatos
MODELAGEM DINÂMICA
S0
S1
• Consiste na representação
dos aspectos que se
modificam ao longo do
tempo.
T
• Exemplo: Diagramas de
Estado
R0
T'
R1
Linguagens Formais e Autômatos - 02 14
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Linguagens Formais & Autômatos
MODELAGEM FUNCIONAL
• Procura representar os
aspectos relacionados ao
funcionamento dos objectos
e sistemas.
• Exemplo: Diagramas de
Fluxo de Dados.
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Linguagens Formais & Autômatos
MODELAGEM ORGANIZACIONAL
• Consiste na representação das
hierarquias e das estruturas
taxonômicas e ontológicas de
que fazem parte os objetos de
interesse
• Exemplo: Redes de herança
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Linguagens Formais & Autômatos
MODELAGEM COMPORTAMENTAL
• Consiste na representação
do comportamento dos
objectos de interesse.
• Exemplo: Sociedades
Multiagentes
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Linguagens Formais & Autômatos
REPRESENTAÇÃO
• Consiste em reproduzir os aspectos
de interesse da realidade, abstraindo
os demais.
• Utiliza-se esquemas de representação
ou modelos na realização desta
tarefa.
• Os modelos permitem a representação
de uma ou mais dimensões de
modelagem.
• O emprego de modelos formais
garante a qualidade final da
representação.
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Linguagens Formais e Autômatos - 02 18

Linguagens Formais & Autômatos
Linguagens Formais e Autômatos
• A Teoria das Linguagens Formais.
• Sintaxe e Semântica.
• A Hierarquia de Noam Chomsky.
• Formalismos Operacionais ou Reconhecedores:
Autômato Finito, Autômato de Pilha e a
Máquina de Turing.
• Formalismos Axiomáticos: Gramáticas
Regulares, Livres de Contexto, Sensíveis ao
Contexto e Irrestritas.
• Formalismos Denotacionais: Expressões
Regulares.
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