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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

Nombre escuela: Escuela de Ciencias Bsicas Tecnologa e Ingeniera

Nombre programa: Ingeniera de Sistemas

AUTOMATAS Y LENGUAJES FORMALES

301405

Programa: Ingeniera de Sistemas

GUIA DE ACTIVIDAD

TRABAJO COLABORATIVO N 3

LENGUAJES ESTRUCTURADOS POR FRASES

DUITAMA

JULIO DE 2012

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Temticas revisadas:Tercera Unidad Captulos LeccionesIII. LENGUAJ ESESTRUCTURADOSPOR FRASES

7. Mquinas de Turing. 31. Definicin.

32. Funcionamiento de la Mquina deTuring33. Diferencias entre un Computador yuna Mquina de Turing34. La Mquina Universal de Turing35. Codificacin de Mquinas de Turing

8. Mquina de Turing yComputacin.

36. Tesis de Church/Turing37. Lenguajes Aceptados por la Maquinade Turing.38. Variantes de Una Mquina de Turing39. Problemas de Hilbert40. Problemas Insolubles para la Teorade Lenguajes

9. Funciones recursivas. 41.Lenguajes Decidibles42. Problemas de Halting43. Decibilidad de Teoras Lgicas44. Funciones Computables45. Reducibilidad de Turing

INTRODUCCIN: En las Unidades precedentes se han estudiado lo que se puedeconsiderar las mquinas abstractas que permiten solucionar ciertos tipos dealgoritmos, los algoritmos en los que no puede recordarse ms que una cantidadfija de informacin y otros en los que la informacin desarrollada durante laejecucin del algoritmo puede recuperarse solo en concordancia con la regla lifoltimos en entrar primeros en salir, en esta unidad se describe una maquina

abstracta, llamada Mquina de Turing , que es aceptada de manera amplia comomodelo general de computacin, aunque las operaciones bsicas de esta mquinason comparables en su sencillez a las de las mquinas estudiadas en las unidadesanteriores, las nuevas maquinas pueden realizar una amplia variedad deoperaciones de cmputo.

Adems de aceptar lenguajes les es posible computar funciones y de conformidadcon la tesis de Church-Turing, ejecutar casi cualquier procedimiento algortmicoconcebible.

OBJETIVO GENERAL: Reconocer la importancia y el poder computacional de las

Mquinas de Turing en el contexto de la solucin de problemas computacionalesde reconocimiento de Lenguajes.

OBJETIVOS ESPECFICOS: Estudiar las Mquinas de Turing y sus propiedadesbsicas

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METODOLOGA: Las sesiones son desarrolladas en forma terica, La estrategiade aprendizaje a utilizar ser el Aprendizaje colaborativo.

Porque aprendizaje colaborativo?

El desarrollo de las actividades de aprendizaje est basado en el aprendizajecolaborativo como una estrategia de aprendizaje y de trabajo de grupo que esusado en los cursos que se ofertan en el campus virtual de la UNAD, se requierenestas caractersticas para realizar un trabajo realmente efectivo. Participacin: elpotencial de un grupo de aprendizaje se maximiza cuando todos los estudiantesparticipan activamente en las discusiones.

Crecimiento Social: permite establecer y mantener una comprensin compartidade significados.

Habilidades Conversacionales: la calidad de la comunicacin en grupos de

discusin influencia la experiencia de aprendizaje y los logros de los miembros delgrupo.

Procesamiento Grupal y Anlisis de Rendimiento: existe procesamiento grupalcuando el grupo discute sus progresos y decide si contina con sucomportamiento o lo cambia. Para ello los estudiantes deben evaluar individual ycolectivamente sus rendimientos.

Formacin de los grupos colaborativos: Los Grupos estn conformados por 5estudiantes que el sistema en el momento del ingreso al curso acadmico losselecciona, es de anotar que este grupo est definido para desarrollar todo el

curso acadmico y no es factible el cambio de grupo, este proceso fomentadeliberadamente la diversidad mezclando los estudiantes con diferente nivel, sexo,origen, estilo de aprendizaje, etc. Aunque esta distribucin no toma en cuenta laopinin de cada estudiante si pretende que se conserve dentro del equipo lapluralidad para potenciar la calidad, la cantidad y la velocidad de aprendizaje.Organizacin los Grupos colaborativos: Los equipos luego de la distribucinaleatoria que hace el sistema deben organizarse en este pequeo grupoobviamente con el compromiso de trabajar y de desempear algunos roles ofunciones bsicas, que son indispensables para el desarrollo de la actividad.

Una distribucin de funciones bsicas que se propone y debe ser definida una vez

se hayan conocido los integrantes del grupo, es la siguiente (coordinador, relator,animador, tcnico y supervisor) aunque los estudiantes pueden crear las funcionesque consideren ms adecuadas. En cada unidad de aprendizaje del curso losestudiantes deben elegir un coordinador del equipo que, a su vez, distribuye elresto de funciones entre sus compaeros. Cuando comienza una nueva unidaddeben volver a elegir un coordinador pero de tal forma que nadie repita un cargohasta que todos han pasado ya por ese cargo. La idea es que todos aprendan a

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ser responsables de todas las funciones esenciales dentro de un equipo, quetodos vivan la experiencia de esa responsabilidad.

Cmo se logra pertenencia con el grupo colaborativo?: Lo importante en laconformacin del equipo es el hecho de que se sientan parte del equipo en el cual

van a trabajar durante todo el semestre, para ello cada grupo deber ponerse deacuerdo para desarrollar una primera actividad grupal, que est planteada en elforo general del curso, debern elaborar una presentacin multimedia que debecontener un acta de conformacin del grupo, un nombre para el equipo, un logodistintivo del grupo y la redaccin de texto en donde el equipo se presenta a suscompaeros explicando sus puntos fuertes y dbiles.

Cmo organizar su trabajo?: En este punto cobra relevancia e importancia eluso del wiki como elemento para compartir toda la informacin del grupo yregistrar los aportes de cada uno de los integrantes del grupo, si es decisin del

grupo no usar el wiki, pueden realizar sus aporte por el foro colaborativo de cadaprctica en los temas de trabajo individual y trabajo grupal.

Para la organizacin del trabajo a desarrollar el proceso es el siguiente:

Planificacin: Se deben repartir las funciones entre los componentes delgrupo colaborativo y planificar el trabajo. Para ello elaboraran un "Plan deAccin" que es un documento en un procesador de palabras en dondemostrarn el organigrama del equipo, la organizacin del tema en donde seescriba que saben sobre el tema, que desean aprender y cmo van abuscar la informacin (Desarrollo de la practica en el Cead, Bibliotecas, en

la Red, haciendo entrevistas a especialistas, etc.), el diagrama de flujo delproyecto y el calendario de actividades. Este Documento debe ser enviadoal foro de trabajo colaborativo para compartirlo con el grupo y con el tutoren el TEMA de produccin del grupo.

Elaboracin del trabajo: Con la informacin individual y grupal recogida enlas bibliotecas, en la Red, haciendo entrevistas a especialistas etc. debernelaborar un informe que recoja lo esencial que han aprendido: el trabajofinal. Para ello negociarn y construirn entre todo el grupo los contenidosde la prctica, se deja la decisin al grupo para que seleccione la tcnicams adecuada para compartir la produccin de cada uno, se sugiere

elaboren mapas de ideas o un mapa conceptual del tema a partir de lainformacin elaborada individualmente.

Product o esperado a entregar:

El producto es un documento que debe cubrir todos los puntos de la rbrica deevaluacin y debe ser elaborado en un procesador de palabras (openoffice write oMicrosoft Word.) para luego ser convertido a PDF.

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DOCUMENTO A ENTREGAR:

Se debe entregar un archivo comprimido (.rar) que contenga el siguientenombre:

Como ejemplo, si el estudiante se llama Carlos Alberto Amaya Tarazona ypertenece al grupo 41, entonces el archivo a enviar es:

41_col3_301405.rar

El archivo comprimido contendr los siguientes elementos:

1. UN DOCUMENTO EN PDF: que contieneFormato de presentacin del Documento: El documento debe contener lossiguientes puntos

:

Datos de los Estudiantes (nombre, nmero de matrcula, e-mail, Zona,

Cead, Grupo colaborativo) Datos del tutor. Introduccin concertada y redactada por los integrantes del Grupo Objetivos (General y Especficos) que pretenden alcanzar con el desarrollo

de la actividad. Descripcin general del trabajo. Desarrollo de cada uno de los puntos

enunciados a continuacin. Bibliografa

2. LOS ARCHIVOS GENERADOS POR EL SIMULADOR: Total seis archivoscargados en el simulador. Debe proporcionar las fuentes de los archivos y

verificar que se puede ejecutar y simular. Estos archivos los debe agruparordenadamente en una carpeta.

NOTA IMPORTANTE. Para los ejercicios propuestos de esta actividad, sedeben realizar o recrear en alguno de los dos simuladores y deben generarlos que sean necesarios para demostrar el desarrollo de cada punto.: Losgrficos y anlisis de cada simulador son los que se exportaran aldocumento de Word. Debe entregar los archivos generados por el simuladoren una carpeta,

Importante:Tenga en cuenta que no se aceptan frmulas, caracteres o expresiones regulares,entre otros que sean copiadas como imagen ya que no se evaluar el ejercicio yno tendr nota. Se debe usar un editor de frmulas para plasmarlas.

Exitos.

Cordialmente. Ing. (Msc). Carlos Alberto Amaya Tarazona

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Para evitar confusin en la forma, y contenidos que debe presentar, verifiqueel esquema siguiente del contenido a entregar:

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EJERCICIOS A DESARROLLAR:

1. Dado elo alfabeto ={x,y}de la siguiente Mquina de Tutring, determine:

El lenguaje que acepta

Recorra la mquina con al menos una cadena vlida. Identifique una cadena que no sea vlida y justifquela porque. Identifique los componentes de la Mquina de Turing (descrbala).

2. Disee una MT que reconozca {0n1n : n 1 }

Cambie un 0 por una x (explique qu pasa con la mquina). Cambie un 1 por una y (explique qu pasa con la mquina). Identifique en qu momento la mquina de Turing se detiene.

Calcule la funcin

Grafquela e identifique sus elementos. Identifique la funcin de transicin.

3. Construya una MT que acepte el Lenguaje (represntela

L = {a i b i c i : i 0} sobre = {a,b,c}

Se cambia la a por una x movindose a la derecha. (explique qu pasa

con la mquina). Represente los movimientos en la tabla de transicionespara MT. Luego se mueve a la izquierda pasando por encima de las bs (bes)

(explique qu pasa con la mquina). Represente los movimientos en la tablade transiciones para MT.

Identifique en qu momento la mquina de Turing se detiene.

Calcule la funcin

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Grafquela e identifique sus elementos.

4. Construir una MT que reconozca

L = 01 * + = 10 *

Para la Mquina M = (Q, , , q0

, T , B , )

Q = { q0, q

1} x {0,1,B}

Estado inicial [q0

, B]

Estado final [q1, B]

La funcin de transicin est dada por:

([q0

, B] , 0 ) = ([q1, 0], 0 , D)

([q0

, 0] , 1 ) = ([q1, 0], 1 , D)

([q0

, 0] , B ) = ([q1, B], B , D)

([q0

, B] , 1 ) = ([q1, 1], 1 , D)

([q1, 1] , 0 ) = ([q

1, 1], 0 , D)

([q1, 1] , B ) = ([q

1, B], B , D)

Identifique una cadena vlida.

5. Para la siguiente Mquina de Turing (MT):

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Identifique que pasa cuando inicia con la cadena yy

Plsmela en el simulador (debe entregar el archivo generado por el

simulador), Las imgenes capturadas van inmersas en el desarrollodel trabajo

xyxx

(demustrelo con el recorrido de la misma)

.Con base en esa MT, preponga una nueva mquina que se comporte

diferente cuando inicia con la cadena yy

xyxx

6. Considere la mquina de Turing de la figura con el alfabeto {x,y,z}e indiqueque tipo de cadenas decide el lenguaje que acepta.

Dentro del RunTest y el recorrido de la cinta, Ubique en su cinta la

secuencia xy y que sea sustituida por zz. Identifique cuando se

detiene la mquina cuando hace esta operacin Plsmela en el simulador. Las imgenes capturadas van inmersas enel desarrollo del trabajo.

Ejecute el RunTest a la cadena aceptada (mustrela en la captura deimagen para el trabajo)

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