Computability

voorjaar 2023

Toren Academiegebouw

Laatste nieuws

Het hertentamen van vrijdag 16 juni is nagekeken. De cijfers, inclusief eindcijfers, staan in Brightspace.


Computability is een verplicht tweedejaars vak binnen de bachelor Informatica aan de Universiteit Leiden. Tot en met voorjaar 2020 heette dit vak Fundamentele Informatica 3.

Praktische informatie

Docent: Rudy van Vliet
te vinden op: kamer 140 van het Snellius
telefoon: 071-527 2876
email: rvvliet(at)liacs(dot)nl
Assistenten: ...
Onderwijsvorm: per week twee uur hoorcollege en twee uur werkcollege. Daarnaast wordt er eenmalig een huiswerkopgave opgegeven.
Collegetijden: hoorcollege op donderdag, 15.15-17.00, in zaal F104 in het Van Steenis, van Rudy van Vliet,
werkcollege op vrijdag, 13.15-15.00, in zalen 401 en 403 in het Snellius, van de assistenten,
van 9 februari t/m 24 maart 2023.
De colleges worden niet (meer) opgenomen, maar er zijn nog wel weblectures van de hoorcolleges en de werkcolleges uit 2021. U vindt deze op de website van vorig jaar. Hoewel de inhoud van het vak weinig veranderd is, zijn er aan de weblectures geen rechten over de behandelde stof te ontlenen. Het is altijd beter om naar de colleges van dit jaar te gaan, en daar actief aan deel te nemen.

Studielast

Met het behalen van dit vak verdient u 3 EC. Het niveau van het vak wordt aangeduid als `300'.

Aanbevolen voorkennis

Foundations of Computer Science en Automata Theory.

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 en recursieve talen, algemene grammatica's.
Het stopprobleem, (on)beslisbare problemen.

Voor globale informatie over het vak in studiejaar 2022-2023 wordt men verwezen naar de algemene webpagina.

Doelstelling

Toetsing

Een huiswerkopgave in de loop van de collegeperiode, en schriftelijk tentamen na afloop van de colleges. De huiswerkopgave is niet verplicht, maar telt wel mee voor het eindcijfer. Het minimumcijfer voor de huiswerkopgave is 0, het minimumcijfer voor het tentamen is 1. Het eindcijfer van het vak is gelijk aan het tentamencijfer + maximaal 0.4 bonuspunt van de huiswerkopgave. Als dit minstens 5.5 is, heb je het vak gehaald. Het maximale eindcijfer is 10.

Tentamens

Er zijn twee tentamens geweest, allebei on-campus:
Eerste tentamen: donderdag 30 maart 2023, 09.00-12.00, in zalen 313 en 413 van het Snellius en zaal 226 van het Huygens.
Hertentamen: vrijdag 16 juni 2023, 09.00-12.00, in de Sporthal en de Danszaal van het Universitair Sportcentrum. Mensen met recht op extra tijd kunnen in de Danszaal gaan zitten.
Beide tentamens zijn nog terug te vinden in de lijst met oude tentamens onderaan deze pagina. Van het eerste tentamen staat daar ook de uitwerking van de docent.
Beide tentamens zijn nagekeken. De cijfers, inclusief eindcijfers staan in Brightspace.

Vragenuur

Op dinsdagochtend 28 maart was er een (fysiek) vragenuur voor het tentamen, van 11.00 - 12.45 uur, in zaal 174 van het Snellius. Daarbij kon je de vragen stellen die opgekomen waren bij het leren voor het tentamen.

Huiswerkopgave

In de loop van het semester wordt een huiswerkopgave opgegeven. Hiermee kun je maximaal 0.4 bonuspunt voor het eindcijfer verdienen.
De huiswerkopgave moet 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.
De huiswerkopgave dient uiterlijk twee weken na publicatie ingeleverd te worden bij de nakijker. Haal je die deadline niet, maar lever je hem wel binnen (in totaal) drie of vier weken (nog nader te bepalen) in, dan kun je nog de helft van de punten verdienen. Daarna inleveren levert geen punten meer op.
De cijfers van de huiswerkopgave zullen gepubliceerd worden in Brightspace. Zorg dus dat je je aanmeldt voor de cursus in Brightspace.

Resultaten voor de huiswerkopgave van Computability / Fundamentele Informatica 3 uit een eerder studiejaar zijn dit jaar niet meer geldig.

De huiswerkopgave is beschikbaar. Hiermee kun je maximaal 0.4 bonuspunt voor het eindcijfer verdienen.
Uiterste inleverdatum voor 0.4 pt: vrijdag 10 maart 2023, 23.59 uur.
Uiterste inleverdatum voor 0.2 pt: vrijdag 24 maart 2023, 23.59 uur. Daarna inleveren levert geen punten meer op.

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, en vanaf najaar 2020 ook bij het college Automata Theory.
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. In een eerder jaar heeft de docent daarom een (klein) stukje dictaat geschreven. Het bevat hoofdzakelijk de benodigde voorkennis vanuit het vak Automata Theory.

Tentamenstof

De tentamenstof is in grote lijnen Concreet is dit geworden:

Opmerkingen: Begrippen en notaties behandeld bij Automata Theory worden bekend verondersteld; notaties en technieken uit het eerste hoofdstuk moeten kunnen worden gebruikt!

Behandelde stof, opgaven en slides

Voor wie door omstandigheden een hoorcollege of werkcollege moet missen, zullen we per week bijhouden welke stof en opgaven we hebben behandeld. U vindt dit overzicht hier (bijgewerkt t/m hoor-/werkcollege van 24 maart 2023, compleet dus).

De slides die tijdens de colleges gebruikt worden, worden voor elk college hieronder gepubliceerd.
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, 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.

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

De vorige keer dat het vak werd gegeven, was in het voorjaar van 2022. De website van die keer vindt u hier. Daar vindt u ook nog meer oude tentamens (onder de naam Fundamentele Informatica 3).
Vragen en opmerkingen kunt u sturen naar:
Rudy van Vliet; rvvliet(at)liacs(dot)nl
Laatste wijziging: 21 juli 2023 - https://www.liacs.leidenuniv.nl/~vlietrvan1/computability/