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Formale Sprachen und Automatentheorie

Vorlesung

Prof. Dr. Ulrich Hertrampf

Termine

Zeit Raum Termine
Di 15:45-17:00 V47.02 wöchentlich ab 14.04.    außer letzte Vorlesungswoche
Do 14:15-15:30 V47.02 wöchentlich ab 16.04.    außer letzte Vorlesungswoche

Erste Vorlesung: 14.04.

Sollten Sie an der Scheinklausur teilnehmen wollen, aber am 21. Juli verhindert sein, setzten Sie sich bitte rechtzeitig mit den Übungsleitern in Verbindung.

Am Do., den 23. Juli findet die große Feedbackrunde zu den Übungen mit den Ergebnissen der Übungs-Evaluation statt. Die Feedbackrunde bietet Ihnen auch die Gelegenheit Kritik, Kommentare und Anregungen mit den Übungsleitern zu diskutieren.

Außerdem findet am 23. Juli die Besprechung der Scheinklausur statt!

Im Wintersemester 2015/16 bietet das MINT-Kolleg einen Wiederholungskurs an. Dieser findet mittwochs von 15:45 bis 17:15 in Raum V57.06 und freitags von 11:30 bis 13:00 in Raum V7.11 statt. Informationen zur Anmeldung finden sich auf den Seiten des MINT-Kollegs.

Folien und voraussichtliche Termine:

Vorl.DatumFolienInhalt
1 14.04. pdf Semesterplanung, Grammatiken: Definitionen und Beispiele
2 16.04. pdf Chomsky-Hierarchie
3 21.04. pdf Wortproblem
4 23.04. pdf Syntaxbäume, Backus-Naur-Form
5 28.04. pdf Reguläre Sprachen: Endliche Automaten
6 30.04. pdf Nichtdeterministische Automaten
7 05.05. pdf Reguläre Ausdrücke
8 07.05. pdf Pumping-Lemma
9 12.05. pdf Minimalautomaten, Satz von Myhill und Nerode
14.05. (Feiertag - keine Vorlesung)
10 19.05. pdf Erkennung durch Monoide, Abschlusseigenschaften, Entscheidbarkeit
21.05. (ausnahmsweise keine Vorlesung)
11 02.06. pdf Kontextfreie Sprachen: Normalformen (1)
04.06. (Feiertag - keine Vorlesung)
12 09.06. pdf Kontextfreie Sprachen: Normalformen (2)
13 11.06. pdf Pumping-Lemma (bzw. uvwxy-Theorem) für kontextfreie Sprachen
14 16.06. pdf Einelementiges Alphabet, Abschlusseigenschaften
15 18.06. pdf Der CYK-Algorithmus, Kellerautomaten (Einf.)
16 23.06. pdf Kellerautomaten (1)
17 25.06. pdf Kellerautomaten (2)
18 30.06. pdf Kellerautomaten (3), Deterministisch kontextfreie Sprachen
19 02.07. pdf Entscheidbarkeit bei (D)CFL, Kuroda-Normalform, Turingmaschinen
20 07.07. pdf Kontextsensitive Sprachen und LBA
21 09.07. pdf Satz von Kuroda, Typ-0 Sprachen - Vorlesungsumfrage
22 14.07. pdf Satz von Immerman und Szelepcsenyi
23 16.07. (pdf_alt) Tabellen und Zusammenfassung
21.07. SCHEINKLAUSUR
23.07. Die große Übungsfeedback-Runde / Besprechung Scheinklausur

Ergänzungen

Martin Seybold, Thomas Mendel

Webseite der Ergänzungen

Übungen

Jan Wächter, Tobias Walter, Armin Weiß

Die Anmeldung zu den Übungen erfolgt über das eClaus-System https://eclaus.informatik.uni-stuttgart.de/.
Benutzername und Passwort werden in der ersten Vorlesung bekannt gegeben.

Weitere Informationen zum Übungsbetrieb

Übungsgruppen

Gr. Tutor Zeit Raum Besprechung
Blatt 1 Blatt 2 Blatt 3 Blatt 4 Blatt 5 Blatt 6
1 »Backus« Rieger Mi 08:00-09:30 0.124 29.04. 13.05. 03.06. 17.06. 01.07. 15.07.
2 »Bar-Hillel« Beeh Mi 08:00-09:30 V38.03 29.04. 13.05. 03.06. 17.06. 01.07. 15.07.
3 »Brzozowski« Liedtke Fr 08:00-09:30 0.463 29.04.∗ 15.05. 05.06. 19.06. 03.07. 17.07.
4 »Chomsky« Schreiber Fr 14:00-15:30 0.363 30.04.∗ 15.05. 05.06. 19.06. 03.07. 17.07.
5 »Cocke« Weitbrecht Fr 14:00-15:30 0.463 30.04.∗ 15.05. 05.06. 19.06. 03.07. 17.07.
6 »Greibach« Bühler Fr 14:00-15:30 0.457 30.04.∗ 15.05. 05.06. 19.06. 03.07. 17.07.
7 »Immerman« Rieger Mi 08:00-09:30 0.124 29.04.∗ 20.05. 10.06. 24.06. 08.07. 22.07.
8 »Kasami« Beeh Mi 08:00-09:30 V38.03 29.04.∗ 20.05. 10.06. 24.06. 08.07. 22.07.
9 »Kleene« Böpple Do 09:45-11:15 0.124 07.05. 21.05. 11.06. 25.06. 09.07. 23.07.
10 »Kuroda« Klein Do 09:45-11:15 0.118 07.05. 21.05. 11.06. 25.06. 09.07. 23.07.
11 »Myhill« Schreiber Do 11:30-13:00 0.457 07.05. 21.05. 11.06. 25.06. 09.07. 23.07.
12 »Naur« Böpple Do 15:45-17:15 0.457 07.05. 21.05. 11.06. 25.06. 09.07. 23.07.
13 »Nerode« Klein Do 15:45-17:15 0.118 07.05. 21.05. 11.06. 25.06. 09.07. 23.07.
14 »Rabin« Liedtke Fr 08:00-09:30 0.463 08.05. 22.05. 12.06. 26.06. 10.07. 24.07.
15 »Scott« Schreiber Fr 14:00-15:30 0.363 08.05. 22.05. 12.06. 26.06. 10.07. 24.07.
16 »Szelepcsényi« Weitbrecht Fr 14:00-15:30 0.463 08.05. 22.05. 12.06. 26.06. 10.07. 24.07.
17 »Thompson« Bühler Fr 14:00-15:30 0.457 08.05. 22.05. 12.06. 26.06. 10.07. 24.07.
18 »Turing« Walter Do 11:30-13:00 0.463

30.04.
&
07.05.

 21.05. 11.06. 18.06.
&
25.06.		 02.07.
&
09.07.		 16.07.
&
23.07.
19 »Younger« Reingruber Mi 17:30-19:00 0.108

29.04.

 13.05.
&
20.05.		 03.06.
&
10.06.		 17.06.
&
24.06.		 01.07.
&
08.07.		 15.07.
&
22.07.
20 »Moore« Schreiber Do 15:45-17:15 0.463 07.05. 21.05. 11.06. 25.06. 09.07. 23.07.

∗ Ersatztermine:

Am 06.05.:

Die Termine von Gruppe 7 und Gruppe 8 finden ausnahmsweise am 29.04. statt

Am 29.04. und 30.04.:

Gruppe 3: Mi 17:30, V38.03

Gruppe 4: Do 15:45, 0.457

Gruppe 5: Do 8:00, 0.457

Gruppe 6: Do 15:45, 0.463

Sollte Ihnen der Besuch des Ersatztermins nicht möglich sein, besuchen Sie eine andere Übungsgruppe und geben Ihrem Tutor Bescheid.

Übungsblätter

  • Blatt 1 Das ursprüngliche Blatt 1 enthielt in Aufgabe 4 einen Fehler: Es muss bba statt aab heißen.
  • Blatt 2
  • Blatt 3 Korrektur in Aufgabe 4a) (ii): “u,v in {a,b}^” statt nur “v in {a,b}^”
  • Blatt 4
  • Blatt 5
  • Blatt 6

Programmierübungen

Scheinkriterien

Wer alle der folgenden Bedingungen erfüllt, erhält einen Übungsschein:

  • 50% der maximal erreichbaren Punkte aus den schriftlichen Abgaben – Punkte aus den Programmieraufgaben zählen als Bonuspunkte.
  • 50% der Punkte aus den MC-Tests
  • mindestens zweimal Vorrechnen
  • Bestehen der Scheinklausur (voraussichtlich letzte Semesterwoche)

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.