Rogério Reis


Err and err and err again, but less and less and less.


Sumários

07-02-2017

Apresentação do programa e objectivos do curso, bibliografia básica e regime de avaliação.

  • Linguagens Regulares.

  • Autómatos finitos determinísticos (DFA) e não determinísticos (NFA).

10-02-2017

  • Equivalência dos modelos determinísticos (DFA) e não determinísticos (NFA) de Automatos Finitos.

  • Lema da repetição para linguagens regulares.

14-02-2017

  • Linguagens Independentes do Contexto

  • Propriedades da CFL

  • Noção de derivação de de árvore de derivação

  • Ambiguidade de Gramáticas e de Linguagens Independentes do Contexto

17-02-2017

  • Forma Normal de Chomsky (CNF) para CFG

  • Autómatos de Pilha (PDA) determinísticos e não determinísticos

21-02-2017

  • "Lema da Repetição" para CFL

  • "Lema de Ogden"

24-02-2017

  • A tese de Church- Turing

  • Definição formal de Máquina de Turing (TM)

  • Linguagens reconhecíveis e decidíveis.

07-03-2017

  • Equivalência os diversos modelos de TM: fitas duplamente infinitas, com diversas fitas e não determinísticas

  • Existência de linguagens não-computáveis. O argumento diagonal de Cantor

10-03-2017

  • Noção de Enumerador

  • Equivalência da noção de linguagem recursivamente enumerável e de linguagem reconhecível

  • As linguagens \(A_{DFA}\), \(A_{NFA}\), \(E_{DFA}\), \(EQ_{DFA}\) e \(E_{CFG}\) são linguagens decidíveis

  • Noção de linguagen co-reconhecível

  • Máquina de Turing Universal

  • \(A_{TM}\) é reconhecível mas não é decidível.

14-03-2017

  • O "Halting problem": \(HALT_{TM}\) é não decidível.

  • \(E_{TM}\) e \(REGULAR_{TM}\) são linguagens não decidíveis

  • O Teorema de Rice e as suas consequencias.

17-03-2017

  • \(EQ_{TM}\) é não indecidível

  • Máquinas de Turing com fita linearmente limitada ($LBT$}

  • \(A_{LBT}\) é decidível

  • Noção de história de computação positiva

  • \(E_{LBT}\) é não decidível

  • \(ALL_{CFG}\) é não decidível

21-03-2017

  • O problema da Correspondência de Post (\(PCP\)) e a sua indecidibilidade

  • Reduções de problemas e respectivas implicações sobre decibilidade

24-03-2017

  • Aplicação do \(PCP\): a linguagem das CFG's ambíguas (\(AMBIG_{CFG}\)) é não decidível.

  • \(EQ_{TM}\) é ireconhecível e co-irreconhecível

  • O Teorema da recursão

  • A linguagem das \TM minimais (\(MIN_{TM}\)) é não reconhecível.

28-03-2017

  • Breve introdução à complexidade Kolmogorov

  • Noção de $c$-compressibilidade e existência de $c$-incompressíveis

  • O número \(\Omega\) de Chaitin

  • Provas de não regularidade usando complexidade Kolmogorov

31-03-2017

  • Complexidade computacional

  • Notação \(\mathcal{O}\), \(o\) e \(\Theta\) de comparação de comprtamentode funções

  • Noção de \(TIME(t(n))\) e de \(NTIME(t(n))\)

  • Comparação do tempo de execução de uma TM com uma fita e de várias fitas

  • Comparação do tempo de execução de uma TM determinística e de uma TM não determinística

07-04-2017

  • Definição da classe de complexidade \(NP\)

  • Equivalência da existência de um verificador determinístico polinomial e de um decisor não-determinístico polinomial.

  • \(HAMPATH\in NP\)

18-04-2017

  • \(SUBSET-SUM\in NP\)

  • \(CLIQUE\in NP\)

  • Noção de redução em tempo polinomial de uma linguagem a outra.

  • \(3SAT\leq_P CLIQUE\)

  • Noção de linguagem $NP$-completa

21-04-2017

  • \(SAT\) é $NP$-completa (Teorema de Cook-Levin)

  • \(3SAT\) é $NP$-completa

28-04-2017

  • \(VERTEXCOVER\) é NP-completo (\(3SAT \leq_P VERTEXCOVER\))

  • \(HAMPATH\) é NP-completo (\(3SAT\leq_P HAMPATH\))

  • \(UHAMPATH\) é NP-completo (\(HAMPATH\leq_P UMPATH\))

02-05-2017

  • \(3DM\) é NP-completo (\(3SAT\leq_P3DM\))

05-05-2017

  • \(\neq SAT\) é NP-completo (\(3SAT\leq_p\neq SAT\))

  • \(PAR\) é NP-completo (\(3DM\leq_pPAR\))

16-05-2017

  • Noção de \(SPACE(n)\) e \(NSPACE(n)\)

  • \(SAT\in\) PSPACE

  • \(\overline{ALL_{NFA}}\in\) NPSPACE

  • O Teorema de Savitch: PSPACE\(=\)NPSPACE

  • Noção de linguagem PSPACE-completa

  • \(TQBF\) é PSPACE-Completo

19-05-2017

  • Formula-Game\(=\)TQBF (e portanto é PSPACE-completo)

  • GG é PSPACE-completo (pois GG\(\leq_P\)Formula-Game)

  • Nocão de complexidade por espaço sub linear. As classes L e NL

  • \(\{0^k1^k\mid k\in\mathbb{N}\}\in\)L

  • PATH\(\in\)NL

23-05-2017

  • Noção de Transdutor em espaço logarítmico e de redução em espaço logarítimico

  • Noção de linguagens NL-completas

  • PATH é NL-completa

  • NL\(\subseteq P\)