Trabajo 1 Automatas

Autómatas y Lenguajes Formales Trabajo Colaborativo No. 1

Temáticas revisadas:

Primera Unidad

Capítulos Temas

LENGUAJES REGULARES

Conceptos Básicos. IntroducciónIntroducción HistóricaDiferentes Modelos de ComputaciónAutómatas y lenguajesLenguajes regularesAutómata

Autómatas finitos DefiniciónAutómatas finitos Determinísticos. Autómatas finitos no Determinísticos. Autómatas finitos con λ Transacciones. Lenguajes aceptados.

Expresiones regulares. Significado de Expresión Regular. Autómatas finitos y Expresiones, Teoremas de Equivalencia.

Propiedades de lenguajes Regulares.

AFN para la unión y concatenación.Equivalencia de autómatas.

Introducción

Los lenguajes pueden describirse como elementos que se generan, como cadenas a partir de cadenas sencillas, con el uso de operaciones de cadenas o el desarrollo del lenguaje mismo, que se puede generar con otros lenguajes más sencillos mediante operaciones de conjuntos.

Los Lenguajes más sencillos son los considerados lenguajes regulares, es decir, los que se pueden generar a partir de lenguajes de un elemento con la aplicación de ciertas operaciones estándar realizadas un número finito de veces.

Estos son pues los lenguajes que pueden reconocer los dispositivos llamados Autómatas finitos (AF) que son máquinas de cómputo con memoria muy restringida. En esta unidad se considera como segundo aspecto la idea de que un lenguaje no sea regular, además de proporcionar un modelo sencillo de computación que se puede generalizar en las unidades siguientes.

Con las caracterizaciones anteriores y otras de los lenguajes regulares se obtienen y estudian algoritmos para traducir una descripción de un lenguaje a otra descripción de un tipo distinto; se acumula experiencia en el uso de métodos formales para describir lenguajes y se intenta responder a preguntas acerca de ellos, son preguntas y ejercicios sencillos con sus respuestas y que permiten determinar la utilidad de los lenguajes regulares en aplicaciones del mundo real.


OBJETIVO GENERAL

Reconocer los lenguajes regulares, autómatas finitos y su aplicación.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Estudiar la aplicación de los lenguajes regulares y los autómatas finitos.

Adquirir las habilidades necesarias para desarrollar autómatas y máquinas que reconozcan lenguajes o computen funciones.

Distinguir los diferentes tipos de lenguajes formales existentes.

METODOLOGÍA: Las sesiones son desarrolladas en forma teórica, La estrategia de aprendizaje a utilizar será el Aprendizaje colaborativo.

Porque aprendizaje colaborativo?

El desarrollo de las actividades de aprendizaje está basado en el aprendizaje colaborativo como una estrategia de aprendizaje y de trabajo de grupo que es usado en los cursos que se ofertan en el campus virtual de la Unad, se requieren estas características para realizar un trabajo realmente efectivo. Participación: el potencial de un grupo de aprendizaje se maximiza cuando todos los estudiantes participan activamente en las discusiones.

Crecimiento Social: permite establecer y mantener una comprensión compartida de significados.

Habilidades Conversacionales: la calidad de la comunicación en grupos de discusión influencia la experiencia de aprendizaje y los logros de los miembros del grupo.

Procesamiento Grupal y Análisis de Rendimiento: existe procesamiento grupal cuando el grupo discute sus progresos y decide si continúa con su comportamiento o lo cambia. Para ello los estudiantes deben evaluar individual y colectivamente sus rendimientos.

Formación de los grupos colaborativos.

Los Grupos están conformados por 5 estudiantes que el sistema en el momento del ingreso al curso académico los selecciona, es de anotar que este grupo está definido para desarrollar todo el curso académico y no es factible el cambio de grupo, este proceso fomenta deliberadamente la diversidad mezclando los estudiantes con diferente nivel, sexo, origen, estilo de aprendizaje, etc. Aunque esta distribución no toma en cuenta la opinión de cada estudiante si pretende que se conserve dentro del equipo la


pluralidad para potenciar la calidad, la cantidad y la velocidad de aprendizaje.

Organización los Grupos colaborativos.

Los equipos luego de la distribución aleatoria que hace el sistema deben organizarse en este pequeño grupo obviamente con el compromiso de trabajar y de desempeñar algunos roles o funciones básicas, que son indispensables para el desarrollo de la actividad.

Una distribución de funciones básicas que se propone y debe ser definida una vez se hayan “conocido” los integrantes del grupo, es la siguiente (coordinador, relator, animador, técnico y supervisor) aunque los estudiantes pueden crear las funciones que consideren más adecuadas. En cada unidad de aprendizaje del curso los estudiantes deben elegir un coordinador del equipo que, a su vez, distribuye el resto de funciones entre sus compañeros. Cuando comienza una nueva unidad deben volver a elegir un coordinador pero de tal forma que nadie repita un cargo hasta que todos han pasado ya por ese cargo. La idea es que todos aprendan a ser responsables de todas las funciones esenciales dentro de un equipo, que todos vivan la experiencia de esa responsabilidad.

¿Cómo se logra pertenencia con el grupo colaborativo?

Lo importante en la conformación del equipo es el hecho de que se sientan parte del equipo en el cual van a trabajar durante todo el semestre, para ello cada grupo deberá ponerse de acuerdo para desarrollar una primera actividad grupal, que está planteada en el foro general del curso, deberán elaborar una presentación multimedia que debe contener un acta de conformación del grupo, un nombre para el equipo, un logo distintivo del grupo y la redacción de texto en donde el equipo se presenta a sus compañeros explicando sus puntos fuertes y débiles.

¿Cómo organizar su trabajo?

En este punto cobra relevancia e importancia el uso del wiki como elemento para compartir toda la información del grupo y registrar los aportes de cada uno de los integrantes del grupo, si es decisión del grupo no usar el wiki, pueden realizar sus aporte por el foro colaborativo de cada práctica en los temas de trabajo individual y trabajo grupal.

Para la organización del trabajo a desarrollar el proceso es el siguiente:

Planificación: Se deben repartir las funciones entre los componentes del grupo colaborativo y planificar el trabajo. Para ello elaboraran un "Plan de Acción" que es un documento en un procesador de palabras en donde mostrarán el organigrama del equipo, la organización del tema en donde se escriba que saben sobre el tema, que desean aprender y cómo van a buscar


la información (Desarrollo de la practica en el Cead, Bibliotecas, en la Red, haciendo entrevistas a especialistas, etc.), el diagrama de flujo del proyecto y el calendario de actividades. Este Documento debe ser enviado al foro de trabajo colaborativo para compartirlo con el grupo y con el tutor en el TEMA de producción del grupo.

Elaboración del trabajo: Con la información individual y grupal recogida en las bibliotecas, en la Red, haciendo entrevistas a especialistas etc. deberán elaborar un informe que recoja lo esencial que han aprendido: el trabajo final. Para ello negociarán y construirán entre todo el grupo los contenidos de la práctica, se deja la decisión al grupo para que seleccione la técnica más adecuada para compartir la producción de cada uno, se sugiere elaboren mapas de ideas o un mapa conceptual del tema a partir de la información elaborada individualmente.

El producto es un documento que debe cubrir todos los puntos de la rubrica de evaluación y debe se elaborado en un procesador de palabras (openoffice write o Microsoft Word.) Sin embargo se puede optar por entregar otra versión o formato de este producto como puede ser flash, videos presentación power point, openoffice Impress u otros formatos.

NOTA IMPORTANTE. A través del desarrollo del Trabajo Colaborativo se debe de evidenciar el dominio de alguna herramienta de simulación d Autómatas, existen varias, sin embargo, se sugiere el Visual Autómata Simulator (vas) y/o el JFLAP. En las siguientes direcciones de Internet podrán descargar las mencionadas herramientas:

• Visual Autómata Simulator. http://www.cs.usfca.edu/~jbovet/vas.html

• JFLAP. http://www.cs.duke.edu/csed/jflap/

Formato de presentación del Documento: El documento debe contener los siguientes puntos (se da cierta flexibilidad en el título de estos puntos):

• Datos de los Estudiantes (nombre, número de matrícula, e-mail, Zona, Cead)

• Datos del tutor.• Introducción concertada y redactada por los integrantes del Grupo• Objetivos (General y Específicos) que pretenden alcanzar con el

desarrollo de la actividad.• Descripción general del trabajo. Desarrollo de cada uno de los puntos

enunciados a continuación

http://www.cs.duke.edu/csed/jflap/

http://www.cs.usfca.edu/~jbovet/vas.html


CUESTIONARIO

1.- De la siguiente definición formal de un Autómata:

A = ({q0, q1, q2, q3, q4}, {a, b, c}, f, q0, {q2})

f(q0, a) = q1 f(q0, b) = q4 f(q0, c) = q4

f(q1, a) = q4 f(q1, b) = q1 f(q1, c) = q2

f(q2, a) = q4 f(q2, b) = q4 f(q2, c) = q2

f(q3, a) = q4 f(q3, b) = q3 f(q3, c) = q2

f(q4, a) = q4 f(q4, b) = q4 f(q4, c) = q4

Realice las siguientes actividades:a. Presente una imagen del Diagrama de Moore del Autómata definidob. Construya la respectiva tabla de transiciónc. Generalice mediante una expresión regular y explique el lenguaje que

acepta el Autómata.

2.- Con base en el siguiente Diagrama de Moore:

Realice las siguientes Actividades:a. Generalice mediante una expresión regular y explique el lenguaje que

acepta el Autómatab. Construya la respectiva tabla de transiciónc. Defina el Autómata como un conjunto de cinco elementos

3.- Especificar formalmente un Autómata que acepte únicamente todas las cadenas de ceros y unos que contienen la secuencia 01 en algún lugar de la cadena. Para el Autómata especificado:

• Dibuje el Diagrama de Moore• Escriba la Tabla de Transición.


4.- Decir cuáles de las siguientes palabras son reconocidas por el siguiente Autómata Finito Determinista:

Palabras: 110, 01, 100AFND = ({0, 1}, {q0, q1, q2}, f, q0, {q1})

f(q0, 0) = ∅ f(q0, 1) = {q1, q2} f(q0, λ) = ∅f(q1, 0) = {q0} f(q1, 1) = {q0, q1} f(q1, λ) = {q0}f(q2, 0) = {q2} f(q2, 1) = ∅ f(q2, λ) = {q1}

5.- Determinar la pertenencia de las cadenas: aab, aba y ba, al lenguaje reconocido por el siguiente AFND:

A = ({a,b}, {q1,q2,q3,q4}, f, q1, {q1}, {(q2,q4), (q3,q4), (q4,q3)})

f(q1,a) = {q2} f(q1,b) = ∅f(q2,a) = {q1,q3,q4} f(q2,b) = {q1,q3}f(q3,a) = ∅ f(q3,b) = {q1,q4}f(q4,a) = ∅ f(q4,b) = {q3}

6.- Para los Autómatas especificados en los puntos 4 y 5, dibuje los respectivos Diagramas de Moore y Tablas de Transición.

MINIMIZACIÓN DE AUTÓMATAS FINITOS

7.-Obtener para cada uno de los siguientes autómatas finitos su autómata mínimo Equivalente:


8.-Dado el siguiente Autómata Finito No Determinista:

(a) Construir el AFD mínimo equivalente (b) Deducir el lenguaje que reconoce

9.- Encontrar el autómata mínimo equivalente para los siguientes Autómatas especificados mediante sus tablas de transición:


10.- Encontrar el AFD mínimo equivalente al siguiente AFND:


AUTOMATAS Y LENGUAJES FORMALES – 301405RUBRICA DE EVALUACION – TRABAJO COLABORATIVO PRIMERA UNIDAD

ItemEvaluado

ValoraciónBaja

ValoraciónMedia

ValoraciónAlta

MáximoPuntaje

Participación Individual del Estudiante en el Foro

El Estudiante nunca participó del trabajo de equipo dentro del Foro asignado

(Puntos = 0)

El Estudiante intervino en el foro pero no realizó aportes o éstos no son suficientes o pertinentes al desarrollo de la actividad(Puntos = 3)

El Estudiante participó de manera pertinente con la actividad

(Puntos = 6)

6

Estructura de Informe

El equipo no tuvo en cuenta las reglas básicas para la construcción de Informes

(Puntos = 0)

Aunque el documento presenta una estructura base, carece de algunos elementos del cuerpo solicitados

(Puntos = 2)

El documento presenta una excelente estructura

(Puntos = 5)

5

Uso de Programas Simuladores para los Diagramas de Moore.

No se evidencia uso o dominio de un programa simulador de Autómatas.

(Puntos = 0)

Se evidencia medianamente el uso o dominio de programas simuladores de Autómatas

(Puntos = 5)

Los gráficos de los Diagramas de Moore se desarrollan adecuadamente en simuladores.

(Puntos = 8)

8

Fines del Trabajo El documento no da respuesta a los lineamientos de la actividad propuesta

(Puntos = 0)

No se evidencia que se hayan logrado los objetivos propuestos de la actividad.

(Puntos = 6)

Se cumplió con los objetivos del trabajo de manera satisfactoria

(Puntos = 12)

12

Referencias, Redacción y Ortografia

No hay citas bibliográficas, la redacción y ortografia es deficiente

(Puntos = 0)

Se evidencian falencias en la redacción, en el uso de citas bibliográficas o en la ortografía

(Puntos = 2)

Tanto el manejo de citas, referencias y la ortografía son adecuadas

(Puntos = 3)

3

TOTAL PUNTO POSIBLES 34


AUTOEVALUACION

Evaluación individual de cada integrante del grupo

Nombre: _____________________________________ Fecha: _____________

A continuación se presenta una serie de aspectos relacionados con su participación en el desarrollo del curso académico y en particular de esta unidad. Para autoevaluar su participación individual y grupal, asigne para cada aspecto un puntaje de 1 a 5. Aquellos aspectos o afirmaciones aseveraciones que no puede calificar, asigne 0 (cero) y justifique por escrito.

Puntaje y su descripción:

1 2 3 4 5

Insuficiente Menos que regular Regular Bueno Muy Bueno

Aspectos o afirmaciones PuntajeEstuve en permanente contacto con mi grupo colaborativo.Me comuniqué con mi tutor frente a alguna emergencia, duda, etc.Acusé recibo de las comunicaciones realizadas por e-mail.Realicé las tareas que me comprometí en forma oportunaColaboré oportunamente en la fases del desarrollo de las guías didácticasTomé en cuenta las observaciones y sugerencias hechas por el tutor en la planificación de las actividades. Busqué otras fuentes de información (textos, URL, etc.) para el desarrollo de las actividades del curso académico.Participé activamente en el desarrollo de los contenidos de la guía didácticaParticipé activamente en las reuniones grupales para la realización de las actividades.Los aportes realizados a mi grupo de trabajo fueron oportunos. Mantuve una interacción respetuosa con mis compañeros de grupo y tutor.Asistí puntualmente a todas las reuniones fijadas por el grupo

¿Qué aspectos ha mejorado en sus procesos de aprendizaje

Justificaciones para afirmaciones o aspectos no calificados con puntaje de 1 a 5, los puntajes a los cuales les asignó un valor de 0:


COEVALUACIONEvaluación del coordinador a su grupo o de cada integrante del grupo a un compañero

Nombre del Evaluador:_________________________Fecha: ____________El trabajo grupal colaborativo relaciona con la participación y aporte de cada integrante en las actividades grupales solicitadas en la guía, en aspectos como son la discusión, análisis y generación conjunta de los contenidos requeridos en los mismos, al igual que la participación activa y colaborativa en el proceso de aprendizaje.Como Integrante de su grupo de trabajo, le solicitamos evaluar el grado de participación de cada uno de los participantes, asignando un puntaje de 1 a 5 para cada una de los siguientes aspectos. Aunque esta evaluación implica apreciación personal, le solicitamos que asigne el puntaje de manera objetiva.

Puntaje y su descripción:

1 2 3 4 5

Insuficiente Menos que regular Regular Bueno Muy Bueno

AFIRMACIONES – aspectosNOMBRE DE CADA PARTICIPANTE

Asistió a las reuniones de trabajo de grupo.Mantuvo permanente comunicación con el resto de los participantes del grupo.Ayudó a aclarar dudas o confusiones en torno a los temas tratados en las actividades.Intercambió información, datos, ideas, etc. con sus compañeros de grupo durante el desarrollo de las actividades.Hizo algún aporte en el desarrollo de las actividades.Participó en la solución de problemas durante el trabajo grupal.Ayudó a organizar el trabajo grupal.Fue responsable con las acciones asumidas dentro del grupo de trabajo.Fue puntual en las reuniones convocadas para el trabajo grupal.Mantuvo una interacción respetuosa con todos los integrantes del grupo.Consideró las ideas y aportes del resto del grupo de trabajo.Colaboró en la búsqueda de información y recursos para la fase del desarrollo de las unidades didácticas.

En su rol de Coordinador del grupo de trabajo o de integrante le solicitamos nos señale cómo se sintió respecto al trabajo en equipo, además de las debilidades y fortalezas percibidas en su grupo de trabajo. ___________________________________________________________________________

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Referencias:

Salazar Ramos Roberto, Otros, Curso de entrenamiento de tutores UNAD, UNAD, Vicerrectoría de medios y mediaciones pedagógicas – 2007

http://www97.intel.com/cr/ProjectDesign/InstructionalStrategies/CooperativeLearning/

http://moodle.org/mod/forum/discuss.php?d=47912 Jordi Botella de Maglia

http://www.exa.unicen.edu.ar/asai2006/pdfs/waife/duran.pdf Autor: Elena B. Durán

http://www.exa.unicen.edu.ar/asai2006/pdfs/waife/duran.pdf

http://moodle.org/mod/forum/discuss.php?d=47912

http://www97.intel.com/cr/ProjectDesign/InstructionalStrategies/CooperativeLearning/

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Trabajo 1 Automatas