Fundamentele Informatica 3

voorjaar 2016

Toren Academiegebouw
Fundamentele Informatica 3 is een derdejaars vak binnen de bachelor Informatica aan de Universiteit Leiden.

Practische informatie

Docent: Rudy van Vliet
te vinden op: kamer 124 van het Snellius
telefoon: 071-527 5777
email: rvvliet(at)liacs(dot)nl
Assistent: Dennis Roos
Onderwijsvorm: hoorcollege, werkcollege en drie huiswerkopgaven
Collegetijden: hoorcollege maandag van 13:45 - 15:30 uur van Rudy van Vliet
werkcollege dinsdag van 13:45 - 15:30 uur van de assistent
van maandag 1 februari tot en met dinsdag 17 mei 2016, met uitzondering van maandag 7 maart en dinsdag 8 maart (hertentamenweek), maandag 28 maart (tweede paasdag) en maandag 16 mei (tweede pinksterdag). Zowel hoorcollege als werkcollege vindt plaats in zaal 312.
Uitzondering is het college van maandag 8 februari. Vanwege de Diesviering die middag, is het hoorcollege niet van 13.45-15.30 uur in zaal 312, maar van 11.15-13.00 uur in zaal B01.

Studielast

Met het behalen van dit vak verdient u 6 EC. Het niveau van het vak wordt aangeduid als `300'.

Voorkennis

Fundamentele Informatica 1 en Fundamentele Informatica 2.

Inhoud

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 talen, de Chomsky hierarchie.
Het stopprobleem, berekenbaarheid, (on)beslisbare problemen.
Primitief recursieve functies, Gödel nummering.

Doelstelling

Toetsing

Schriftelijk tentamen aan het eind van het semester. Het eindcijfer van het vak is gelijk aan het tentamencijfer + maximaal 1 bonuspunt van de huiswerkopgaven (het maximale eindcijfer blijft echter 10). Het tentamencijfer zelf moet minstens 5.0 zijn om een voldoende eindcijfer te krijgen.

Tentamens

Er zijn twee tentamens geweest:
Eerste tentamen: vrijdag 3 juni 2016, 14:00-17:00, zaal B2 van het Snellius.
Hertentamen: dinsdag 5 juli 2016, 10:00-13:00.
Beide tentamens zijn onderaan deze pagina terug te vinden. Van het eerste tentamen staat er ook een handgeschreven uitwerking.
Beide tentamens zijn nagekeken. Voor de cijfers, inclusief eindcijfers, zie hier.
Je kunt je uitwerkingen, met opmerkingen van de docent, inzien op zijn kamer.

Vragenuur

Op donderdagmiddag 2 juni was er vanaf 14.00 uur een vragenuur voor het tentamen, in zaal 401. Daarbij kon je die vragen stellen die opgekomen waren bij het leren voor het tentamen.

Huiswerkopgaven

In de loop van het semester zijn drie huiswerkopgaven opgegeven. Hiermee kon je maximaal 1 bonuspunt voor het eindcijfer verdienen.
De huiswerkopgaven moeten 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.
Huiswerkopgaven dienen uiterlijk twee weken na publicatie ingeleverd te worden bij de nakijker. Haal je die deadline niet, maar lever je ze wel binnen (in totaal) vier weken in, dan kun je nog de helft van de punten verdienen. Daarna inleveren levert geen punten meer op.

Alle huiswerkopgaven zijn nagekeken, zie hier.

Literatuur

John C. Martin, Introduction to Languages and the Theory of Computation, 4th edition, McGraw Hill, 2010/2011.
We volgen dit boek nauwgezet, en tijdens het werkcollege doen we er ook opgaven uit. Het is dus sterk aan te raden om het daadwerkelijk aan te schaffen.

Twee keer de 4e editie: de Amerikaanse editie (ISBN-13: 978-0073191461) en de internationale editie (ISBN-13: 978-0071289429)
NB: dit boek wordt 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. Te zijner tijd zal hij de lijst naar de auteur van het boek sturen.

Tentamenstof

De tentamenstof is in grote lijnen Concreet is dit geworden: Alleen de technische details van het bewijs van Stelling 9.16 (waarom is de constructie correct?) hoef je niet te kennen. Je moet de betreffende constructie echter wel uit kunnen voeren.

Opmerkingen: Begrippen en notaties behandeld bij Fundamentele Informatica 2 worden bekend verondersteld; notaties en technieken, met name inductie, uit het eerste hoofdstuk moeten kunnen worden gebruikt!

Behandelde stof, opgaven en slides

Voor wie door omstandigheden een hoorcollege of werkcollege moet missen, hebben we per week bijgehouden welke stof en opgaven we hebben behandeld. U vindt dit overzicht hier (compleet, t/m hoorcollege van 17 mei 2016).

De slides die tijdens de colleges gebruikt zijn, zijn hieronder nog te bekijken.
N.B.: 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.
N.B.2: 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, te begrijpen.

Antwoorden bij opgaven

Van een deel van de opgaven uit het boek zijn nette uitwerkingen beschikbaar. Deze vindt u hieronder. Achterin het boek staan ook nog antwoorden van een aantal opgaven.

Oude tentamens

Het vak Fundamentele Informatica 3 wordt al vele jaren gegeven. De vorige keer was in het voorjaar van 2015. De website van dat jaar vindt u hier. U vindt daar ook nog meer oude tentamens.
Vragen en opmerkingen kunt u sturen naar:
Rudy van Vliet; rvvliet(at)liacs(dot)nl
Laatste wijziging: 22 augustus 2016 - http://www.liacs.leidenuniv.nl/~vlietrvan1/fi3/