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Formale Sprachen und Automatentheorie

Vorlesung

Prof. Dr. Ulrich Hertrampf

Termine

Zeit Raum Termine
Di 11:30-13:00 V47.02 wöchentlich ab 9.04. bis 02.07.    außer am 28.05.
Do 14:00-15:30 V47.02 wöchentlich ab 11.04. bis 27.06.    außer am 02.05.

Bitte beachten:

Am Dienstag, dem 2. Juli findet die letzte Vorlesung statt.

Folien:

Vorl. Datum Folien Inhalt
1 09.04. (pdf) Semesterplanung, Grammatiken: Definitionen und Beispiele
2 11.04. (pdf) Chomsky-Hierarchie, Wortproblem
3 16.04. (pdf) Syntaxbäume, Backus-Naur-Form
4 18.04. (pdf) Reguläre Sprachen: Endliche Automaten, Nichtdeterministische Automaten (Teil 1)
5 23.04. (pdf) Nichtdeterministische Automaten (Teil 2)
6 25.04. (pdf) Reguläre Ausdrücke, das Pumping-Lemma
7 30.04. (pdf) Äquivalenzrelationen und Minimalautomaten
02.05. (Keine Vorlesung)
8 07.05. (pdf) Erkennung durch Monoide, Abschlusseigenschaften, Entscheidbarkeit
09.05. (Feiertag - keine Vorlesung)
9 14.05. (pdf) Kontextfreie Sprachen: Normalformen (Teil 1)
10 16.05. (pdf) Normalformen (Teil 2)
28.05. (Keine Vorlesung)
30.05. (Feiertag - keine Vorlesung)
11 04.06. (pdf) Das Pumping-Lemma (bzw. uvwxy-Theorem) für kontextfreie Sprachen
12 06.06. (pdf) Abschlusseigenschaften, der CYK-Algorithmus
13 11.06. (pdf) Kellerautomaten (Teil 1)
14 13.06. (pdf) Kellerautomaten (Teil 2)
15 18.06. (pdf) Determin. kontextfreie Sprachen, Entscheidbarkeit bei kontextfr. Sprachen
16 20.06. (pdf) Kontextsensitive und Typ-0 Sprachen, Turingmaschinen, LBA
17 25.06. (pdf) Satz von Kuroda
18 27.06. (pdf) Typ 0 und Turingmaschinen, Satz von Immerman und Szelepcsenyi
19 02.07. (pdf) Tabellen und Zusammenfassung

Ergänzungen

Martin Seybold

Webseite der Ergänzungen

Übungen

Tobias Walter

Übungsgruppen

Gruppe Tutor Zeit Beginn Raum Besprechung
Blatt 1 Blatt 2 Blatt 3 Blatt 4 Blatt 5 Blatt 6
1 M. Schneider Di 17:30-19:00 23.04. 0.363 23.04. 07.05. 28.05. 11.06. 25.06. 09.07.
2 T. Walter Mo 14:00-15:30 22.04. 0.453 22.04. 06.05. 27.05. 10.06. 24.06. 08.07.
3 V. Kalach Di 9:45-11:15 23.04. 0.124 23.04. 07.05. 28.05. 11.06. 25.06. 09.07.
4 P. Wagner Di 9:45-11:15 23.04. 0.463 23.04. 07.05. 28.05. 11.06. 25.06. 09.07.
5 M. Reingruber Di 15:45-17:15 23.04. 0.108 23.04. 07.05. 28.05. 11.06. 25.06. 09.07.
6 C. Weisser

Di 15:45-17:15

 23.04. 0.124 23.04. 07.05. 28.05. 11.06. 25.06. 09.07.
7 A. Bühler Mi 15:45-17:15 24.04. 0.124 24.04. 08.05. 29.05. 12.06. 26.06. 10.07.
8 M. Schneider Di 17:30-19:00 30.04. 0.363 30.04. 14.05. 04.06. 18.06. 02.07. 16.07.
9 M. Reingruber Mo 14:00-15:30 29.04. 0.453 29.04. 13.05. 03.06. 17.06. 01.07. 15.07.
10 V. Kalach Di 9:45-11:15 30.04. 0.124 30.04. 14.05. 04.06. 18.06. 02.07. 16.07.
11 P. Wagner Di 9:45-11:15 30.04. 0.463 30.04. 14.05. 04.06. 18.06. 02.07. 16.07.
12 M. Reingruber Di 15:45-17:15 30.04. 0.108 30.04. 14.05. 04.06. 18.06. 02.07. 16.07.
13 C. Weisser Di 15:45-17:15 30.04. 0.124 30.04. 14.05. 04.06. 18.06. 02.07. 16.07.
14 A. Bühler Mi 15:45-17:15 30.04.∗ 0.124 30.04.∗ 15.05. 05.06. 19.06. 03.07. 17.07.

∗Dieser Termin findet wegen des Feiertags am Dienstag, den 30.04. um 8:00 statt.

Übungsblätter

Scheinkriterien

  • Sie müssen jeweils zwei der Aufgaben schriftlich abgeben. Wollen Sie mehr als zwei Aufgaben kontrolliert haben, so kennzeichnen Sie eindeutig die zwei Aufgaben, die bewertet werden sollen.
  • Einen Schein erhält, wer mit den gewählten Hausübungen mindestens 50% der maximal zu erreichenden Punkte erhält und aktive Teilnahme in den Übungsgruppen zeigt. Die aktive Teilnahme beinhaltet das Votieren von mindestens einer zusätzlichen Aufgabe pro Übungsblatt (Ausnahmen bei Krankheit etc. sind mit Ihrem Tutor abzusprechen).

Hinweis: Um an der Modulprüfung “Theoretische Grundlagen der Informatik” teilzunehmen benötigen Sie einen Übungsschein in “Logik und Diskrete Strukturen” oder in “Formale Sprachen und Automatentheorie”.

Literatur

  • Uwe Schöning: Theoretische Informatik – kurzgefasst, 5. Auflage, Spektrum, 2008. (Die ältere Auflage von 2000 tut’s auch!)
  • John E. Hopcroft, Rajeev Motwani, Jeffrey D. Ullman: Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie, Addison-Wesley, 2002.

News

[Jun’23] The paper “Parallel algorithms for power circuits and the word problem of the Baumslag group” by Caroline Mattes and Armin Weiß has been accepted at Computational Complexity.

[Oct’22] The paper “Lower Bounds for Sorting 16, 17, and 18 Elements” by Florian Stober and Armin Weiß has been accepted at ALENEX 2023.

[Sep’22] The paper “Conelikes and Ranker Comparisons” by Viktor Henriksson and Manfred Kufleitner has been accepted at LATIN 2022.

[Sep’22] The paper “Improved Parallel Algorithms for Generalized Baumslag Groups” by Caroline Mattes and Armin Weiß has been accepted at LATIN 2022.

[Apr’22] The paper “Reachability Games and Parity Games” by Volker Diekert and Manfred Kufleitner has been accepted at ICTAC 2022.

[Apr’22] The paper “Satisfiability Problems for Finite Groups” by Pawel M. Idziak, Piotr Kawalek, Jacek Krzaczkowski and Armin Weiß has been accepted at ICALP 2022.

[Mar’22] The paper “The Power Word Problem in Graph Products” by Florian Stober and Armin Weiß was accepted at DLT 2022.

[Nov’20] Volker Diekert is Partner Investigator in the Australian ARC grant “Geodetic groups: foundational problems in algebra and computer science” at University of Technology Sydney.

[Apr’20] The paper “Groups with ALOGTIME-hard word problems and PSPACE-complete circuit value problems” by Laurent Bartholdi, Michael Figelius, Markus Lohrey and Armin Weiß has been accepted at CCC 2020.

[Apr’20] The paper “Hardness of equations over finite solvable groups under the exponential time hypothesis” by Armin Weiß has been accepted at ICALP 2020.

[Dec’19] The paper “An Automaton Group with PSPACE-Complete Word Problem” by Jan Philipp Wächter and Armin Weiß has been accepted at STACS 2020.

[Nov’19] Carlos Camino was awarded the stuvus Special Prize for exceptional commitment in teaching.

[Jun’19] The paper “The power word problem” by Markus Lohrey and Armin Weiß has been accepted at MFCS 2019.

[May’19] The paper “On the Average Case of MergeInsertion” by Florian Stober and Armin Weiß has been accepted at IWOCA 2019.

[Oct’18] The paper “Worst-Case Efficient Sorting with QuickMergesort” by Stefan Edelkamp and Armin Weiß has been accepted at ALENEX 2019.

[Jun’18] At CCC 2018, Lukas Fleischer received a Best Student Paper Award for his submission “On the Complexity of the Cayley Semigroup Membership Problem”.

[Jun’18] The paper “Testing Simon’s congruence” by Lukas Fleischer and Manfred Kufleitner was accepted at MFCS 2018.

[Jun’18] The paper “The Intersection Problem for Finite Semigroups” by Lukas Fleischer was accepted at DLT 2018.

[Apr’18] The paper “The isomorphism problem for finite extensions of free groups is in PSPACE” by Géraud Sénizergues and Armin Weiß was accepted at ICALP 2018.

[Apr’18] The paper “On the Complexity of the Cayley Semigroup Membership Problem” by Lukas Fleischer was accepted at CCC 2018.

[Jan’18] On March 24-29, 2019 Volker Diekert, Markus Lohrey, Olga Kharlampovich and Alexei Miasnikov will organize the Schloss Dagstuhl Seminar “Algorithmic Problems in Group Theory”.

[Dec’17] The paper “The Intersection Problem for Finite Monoids” by Lukas Fleischer and Manfred Kufleitner was accepted at STACS 2018.

[Jun’17] At the 12th International Computer Science Symposium in Russia (CSR), Lukas Fleischer and Manfred Kufleitner received a Best Paper Award for their publication “Green’s Relations in Finite Transformation Semigroups”, and Armin Weiss received a Best Paper Award for “The conjugacy problem in free solvable groups and wreath product of abelian groups is in $\text{TC}^0$ \text{TC}^0 “ which is joint work with Alexei Miasnikov and Svetla Vassileva.