Fundamentele Informatica 3 was dit jaar een verplicht tweedejaars
en derdejaars vak binnen de bachelor Informatica aan de Universiteit Leiden.
Praktische informatie
Docent: Rudy van Vliet
te vinden op: kamer 140 van het Snellius
telefoon: 071-527 2876
email: rvvliet(at)liacs(dot)nl Assistent: Sebastiaan Brand Onderwijsvorm: hoorcollege, werkcollege en een huiswerkopgave Collegetijden:
hoorcollege op woensdagmiddag, 16.15-18.00 uur, van Rudy van Vliet,
in de De Sitterzaal
werkcollege op donderdagmiddag, 16.15-18.00 uur van de assistent,
eveneens in de De Sitterzaal
van 5 februari t/m 19 maart 2020.
Studielast
Met het behalen van dit vak verdient u 3 EC.
Het niveau van het vak wordt aangeduid als `300'.
Computers kunnen gebruikt worden voor het uitvoeren van vele soorten
berekeningen. Toch zijn hier ook grenzen aan. Bij dit vak onderzoeken
we de mogelijkheden en onmogelijkheden van een computer. We doen dit onder
andere door een theoretisch model van de computer te bestuderen.
Onderwerpen die aan de orde komen zijn:
De Turingmachine als algemeen model voor berekenbaarheid:
accepteren, beslissen en rekenen met Turingmachines, niet-determinisme,
universele Turingmachines, Church-Turing these.
Recursief opsombare en recursieve talen, algemene grammatica's.
Het stopprobleem, (on)beslisbare problemen.
Voor globale informatie over het vak in studiejaar 2019-2020
wordt men verwezen naar de
algemene webpagina.
Doelstelling
Verwerven van inzicht in de mogelijkheden en beperkingen van
computers (algoritmes).
Kennismaken met fundamentele inzichten die ten grondslag liggen
aan de informatica als wetenschappelijke discipline.
Toetsing
Schriftelijk tentamen aan het eind van het semester.
Het eindcijfer van het vak is gelijk aan het tentamencijfer
+ maximaal 0.4 bonuspunt van de huiswerkopgave
(het maximale eindcijfer blijft echter 10).
Tentamens
Er zijn twee tentamens geweest: Eerste tentamen:
maandag 29 juni 2020, 14.15-17.15 uur (online).
Hertentamen:
maandag 17 augustus 2020, 11.15 uur-14.15 uur.
Dit was `gewoon' een fysiek tentamen.
Het was dan ook GEEN open boek tentamen,
maar een regulier tentamen.
Vanwege Corona waren er wel
speciale richtlijnen.
Beide tentamen zijn nog terug te vinden in de lijst met oude tentamens
onderaan deze pagina. Voor het eerste tentamen staat daar ook
een handgeschreven uitwerking van de docent.
Beide tentamens zijn nagekeken.
Alle cijfers staan in
Blackboard.
Hierbij geldt de volgende
legenda.
Online tentamen
Het eerste tentamen was dit jaar online.
Bij het online tentamen maakten we gebruik van het digitale
tentamenplatform Ans.
Half juni is er een oefententamen klaargezet, zodat
je kon oefenen met dit platform.
Er was ook een korte
instructie voor het werken met Ans beschikbaar.
Omdat het tentamen online werd gehuden, had het een open boek karakter.
Je mocht het boek, je aantekeningen, de slides, en al het andere
materiaal op deze
website gebruiken bij het maken van het tentamen. Dit betekende wel dat
het type vragen iets anders was dan bij tentamens in eerdere
jaren: geen/minder directe weetvragen, en meer vragen naar inzicht,
het bedenken en analyseren van Turingmachines, grammatica's en bewijzen,
en het toepassen van constructies.
Het was niet toegestaan om bij het tentamen samen te werken, noch met
elkaar, noch met andere personen. Het was ook niet toegestaan om
antwoorden letterlijk te kopieren uit het beschikbare materiaal.
Formuleer je antwoorden altijd in je eigen woorden.
Als onderdeel van het tentamen moest je ook schriftelijk bevestigen
dat je het tentamen zelf had gemaakt.
We hielden je tijdens het tentamen echter niet met webcams in de gaten.
Het hertentamen was weer gewoon fysiek! Dat betekende tevens dat het geen
open boek tentamen was, maar een regulier tentamen.
Vragenuur
Op vrijdagmiddag 26 juni,
vanaf 14.15, was er een vragenuur voor het tentamen, in de
Kaltura Live Room
van het vak.
Daarbij kon je de vragen stellen die opgekomen waren bij
het leren voor het tentamen.
Huiswerkopgave
In de loop van het semester is een huiswerkopgave
opgegeven.
Hiermee kon je maximaal 0.4 bonuspunt voor het eindcijfer verdienen.
De huiswerkopgave moest individueel gemaakt worden.
Wanneer blijkt dat studenten teveel hebben samengewerkt voor hun oplossing,
zullen de (voor een enkele oplossing) verdiende punten worden gedeeld door
het aantal betrokken studenten.
Resultaten voor de huiswerkopgave van dit vak uit een eerder studiejaar
zijn dit jaar niet meer geldig.
De huiswerkopgave is nagekeken.
De cijfers staan in
Blackboard.
Hierbij geldt de volgende
legenda.
Het nagekeken werk (met opmerkingen van de nakijker) is
per email opgestuurd.
Literatuur
John C. Martin,
Introduction to Languages and the Theory of Computation,
4th edition, McGraw Hill, 2010/2011.
Twee keer de 4e editie: de Amerikaanse editie (ISBN-13: 978-0073191461)
en de internationale editie (ISBN-13: 978-007-128942-9)
NB: dit boek werd t/m najaar 2018 ook gebruikt bij het college
Fundamentele Informatica 2.
Er is een
lijst met errata
bij dit boek beschikbaar.
Heeft u zelf (andere) foutjes in het boek ontdekt, meld het dan aan
de docent. Dan kunnen die ook in de lijst worden opgenomen.
Dit boek schijnt niet meer in de winkel te liggen.
De docent was dan ook van plan een dictaat te schrijven, maar het is
slechts een zeer beperkt stuk van het dictaat geworden. Het behandelt
de stof van de eerste helft van college 1, met name met de benodigde
voorkennis vanuit het vak Fundamentele Informatica 2.
Toch kan het zeker de moeite zijn om te bekijken. U vindt het
hier.
Tentamenstof
De tentamenstof is in grote lijnen
de stof die tijdens de colleges is
behandeld uit hoofdstukken 7-9 van het boek van John Martin,
met de bijbehorende opgaven.
Concreet is dit geworden:
hoofdstuk 7, met uitzondering van
formele definities van delta en configuratie uit paragraaf 7.5
formele formulering van Stelling 7.26
bewijs van Stelling 7.26
bewijs van Stelling 7.31
blz 255-256
paragrafen 8.1 en 8.3
belangrijkste resultaten uit paragraaf 8.5 (zonder bewijs)
de implementatie van de constructie van Stelling 8.13
zoals behandeld tijdens
college 5 (slides 18,19);
deze implementatie staat niet in het boek, maar is dus wel
tentamenstof
paragrafen 9.1 t/m 9.3, met uitzondering van
reducties tussen talen uit paragraaf 9.2
(we hebben alleen reducties tussen beslissingsproblemen behandeld)
met de bijbehorende opgaven,
extra opgaven en voorbeelden behandeld tijdens de (werk-)colleges;
deze zijn eenvoudig terug te vinden in
het overzicht
met behandelde stof en opgaven (zoek op `Extra'),
en vervolgens in de collegeslides,
Opmerkingen:
Begrippen en notaties behandeld bij Fundamentele Informatica 2 worden bekend
verondersteld; notaties en technieken
uit het eerste hoofdstuk moeten kunnen worden gebruikt!
Omdat het eerste tentamen online was, en daarmee ook open-boek, werden
er minder
directe weetvragen gesteld. Er werd meer getoetst
op inzicht, het zelf bedenken en analyseren
van Turingmachines, grammatica's en bewijzen,
en het toepassen van constructies.
Behandelde stof, opgaven en slides
Voor wie door omstandigheden een hoorcollege of werkcollege
moest missen,
hebben we per week bijgehouden welke stof en opgaven we hebben behandeld.
U vindt dit overzicht
hier
(compleet!)
De slides die tijdens de colleges gebruikt zijn,
zijn hieronder nog te bekijken.
N.B:
De slides zijn niet bedoeld ter vervanging van het boek.
Het kan dus lastig zijn om de stof puur met behulp van de slides,
zonder het boek of dictaat, te begrijpen.
N.B.2:
Om gemakkelijk naar eerdere definities/resultaten/plaatjes te
kunnen verwijzen tijdens het college, worden slides regelmatig hergebruikt.
Er zitten dus nogal wat dubbele slides bij.
16 april 2018,
met de handgeschreven
uitwerking
van de docent (opgaven niet helemaal in volgorde)
De vorige keer dat de huidige versie van het vak Fundamentele Informatica 3
werd gegeven, was in het voorjaar van 2019.
De website van die keer vindt u hier.
Omdat het vak in zijn huidige versie pas voor de derde keer wordt gegeven,
zijn er geen tentamens uit eerdere jaargangen dan voorjaar 2018 beschikbaar.
U kunt wel kijken op
de website van de oude versie van het vak,
naar de tentamens bij die versie.
Bedenk echter dat niet alle onderwerpen van de oude versie nu nog
tot de tentamenstof behoren.
Vragen en opmerkingen kunt u sturen naar:
Rudy van Vliet;
rvvliet(at)liacs(dot)nl
Laatste wijziging: 20 november 2020
- http://www.liacs.leidenuniv.nl/~vlietrvan1/fi3/
