Název:

Formální jazyky a překladače

Zkratka:IFJ
Ak.rok:2012/2013
Semestr:zimní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
IT-BC-3BIT2.povinný
Vyučovací jazyk:čeština
Informace veřejné:http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/IFJ/public/
Kredity:5 kreditů
Ukončení:zápočet+zkouška (písemná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvičenílab. cvičenípoč. cvičeníjiná
Rozsah:3900013
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:55200025
Garant:Meduna Alexander, prof. RNDr., CSc., UIFS
Přednášející:Burgetová Ivana, Ing., Ph.D., UIFS
Křivka Zbyněk, Ing., Ph.D., UIFS
Meduna Alexander, prof. RNDr., CSc., UIFS
Cvičící:Křena Bohuslav, Ing., Ph.D., UITS
Křivka Zbyněk, Ing., Ph.D., UIFS
Křoustek Jakub, Ing., UIFS
Solár Peter, Ing., UIFS
Vrábel Lukáš, Ing., UIFS
Zemek Petr, Ing., UIFS
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav informačních systémů FIT VUT v Brně
Prerekvizity: 
Diskrétní matematika (IDA), UMAT
Navazující:
Principy programovacích jazyků a OOP (IPP), UIFS
 
Cíle předmětu:
Seznámit se s formálními jazyky a jejich modely. Objasnit principy konstrukce překladačů na základě těchto modelů.
Anotace:
Kurs diskutuje formální jazyky a jejich modely. Na bázi těchto modelů objasňuje konstrukci překladačů. Výklad je organizován následovně: (I) Základní pojmy: formální jazyky a jejich modely, gramatiky, automaty; překlady. (II) Regulární jazyky a lexikální analýza: regulární jazyky a výrazy, konečné automaty a převodníky, lexikální analyzátory; Lex; tabulka symbolu. (III) Bezkontextové jazyky a syntaktická analýza: bezkontextové jazyky a gramatiky, zásobníkové automaty a převodníky, syntaktická analýza; deterministická syntaktická analýza, LL a LR gramatiky, deterministická analýza shora dolů (rekurzivní sestup); princip deterministické analýzy zdola nahoru ; Yacc. (IV) Sémantická analýza a generování kódu: sémantická analýza, generování vnitřní formy programu, optimalizace, generování cílového kódu.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
diskrétní matematika
Získané dovednosti, znalosti a kompetence:
Základní obeznámenost s formálními jazyky a jejich modely. Schopnost sestrojit překladač.
Osnova přednášek:
  1. Formální jazyky.
  2. Překlad jazyků a struktura překladače.
  3. Regulární jazyky a jejich modely: regulární výrazy a konečné automaty.
  4. Lexikální analýza: lexikální analyzátory; Lex; tabulka symbolů.
  5. Bezkontextové jazyky a jejich modely: bezkontextové gramatiky a zásobníkové automaty.
  6. Syntaktická analýza: deterministická syntaktická analýza; FIRST a FOLLOW, LL a LR gramatiky.
  7. Deterministická syntaktická analýza shora dolů: rekurzívní sestup.
  8. Deterministická syntaktická analýza zdola nahoru: jednoduchá precedenční analýza, LR analýza; Yacc.
  9. Sémantická analýza a generování vnitřní formy programu.
  10. Optimalizace.
  11. Generování cílového kódu.
  12. Chomského klasifikace jazyků a korespondující modely.
  13. Poznámky a shrnutí. Předběžná diskuze obsahu navazujícího předmětu VYP.
Osnova ostatní - projekty, práce:
Studenti řeší týmový projekt (3-5 studentů na tým) implementace překladače/interpretu jednoduchého programovacího jazyka (včetně odpovídající dokumentace).
Literatura referenční:
  1. Parsons, T. W.: Introduction to Compiler Construction. Freeman, New York, 1992.
Literatura studijní:
  1. kopie přednášek (elektronické i papírové)
  2. Meduna, A.: Automata and Languages. London, Springer, 2000.
  3. Meduna, A.: Elements of Compiler Design. New York, US, Tailor & Francis, 2008.
Kontrolovaná výuka:
Půlsemestrální písemná zkouška se koná přibližně v polovině semestru bez možnosti náhradního, či opravného termínu (20 bodů). Dále je vyžadována tvorba týmového projektu ověřující schopnost aplikace teoretických poznatků (25 bodů), kde průběžnou kontrolu provádí studentský vedoucí každého týmu. Na konci semestru se koná závěrečná zkouška (55 bodů) s možností dvou opravných termínů.
Průběžná kontrola studia:
Průběžná kontrola studia probíhá v rámci půlsemestrální zkoušky (20 bodů), u které neexistuje náhradní, ani opravný termín. Dále studenti řeší v průběhu semestru jeden týmový projekt (25 bodů), který je odevzdáván ve stanoveném termínu.
Podmínky zápočtu:
Udělení zápočtu je podmíněno získáním min. 20 bodů v průběhu semestru, z nichž nejméně 5 bodů je za programovou část projektu.