Codice ins.
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Insegnamento
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CFU ins.
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Anno
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Sem.
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SSD ins.
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Responsabile insegnamento
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F1801Q132
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Modelli e Computazione
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12
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1
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2
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Bonizzoni Paola |
Docente Modulo Modelli della concorrenza: Pomello Lucia
Docente Modulo Teoria della computazione: Bonizzoni Paola
Obiettivi formativi:
Il corso ha come obiettivo l'acquisizione di capacità di analisi e di sintesi in riferimento ai modelli e metodi computazionali utilizzati dall'informatica. In particolare lo studente dovrà acquisire capacità di formalizzare e modellare problemi utilizzando anche approcci teorici moderni sviluppati per poter trattare problematiche computazionali nel mondo web e nell'ambito della analisi e verifica di sistemi software.
Il corso si compone di due moduli, il primo denominato Modelli della concorrenza fornisce gli strumenti teorici di base per comprendere e manipolare concetti di base dell'informatica relativi al comportamento e descrizione di processi, quali ad esempio la concorrenza.
Il secondo modulo, denominato Teoria della Computazione ha come obiettivo l'acquisizione di strumentalità di base dell'informatica volte alla comprensione della complessità computazionale dei problemi, alla loro classificazione e alle metodologie algoritmiche per la loro soluzione.
Inoltre, si intendono fornire capacità in merito alla soluzione di problematiche teoriche poste dalle nuove tecnologie (web, flusso di dati, reti complesse, etc.) mediante strutture dati recentemente proposte.
Metodi didattici:
Lezioni frontali e esercitazioni
Programma:
Parte I
Modelli della concorrenza
- Modelli formali per la specifica e la verifica di correttezza.
- Modelli della concorrenza: modelli interattivi e reattivi, calcoli di processi e reti di Petri.
- Sintassi e semantica a interleaving (sistemi di transizioni) e a ordini parziali (reti di Petri), semantica osservazionale e bisimulazione.
- La specifica di proprietà e la loro verifica (logiche modali e temporali, tool di verifica).
Testi:
Verranno distribuite dispense varie. Si segnala inoltre il seguente testo di riferimento:
L. Aceto, A. Ingolfsdottir, K.G. Larsen, J. Srba, Reactive Systems, modelling, Specification and verification, Cambridge Univ. Press, 2007.
http://rsbook.cs.aau.dk/index.php/Main_Page <http://rsbook.cs.aau.dk/index.php/Main_Page>
Parte II
Teoria della Computazione
- Nozioni di base di teoria della computazione (decidibilità, intrattabilità, riduzioni). Classificazione dei problemi in funzione della complessità computazionale. Complessità di approssimazione.
- Approcci moderni per la gestione, indicizzazione, compressione di grandi mole di dati, sia con strutture dati che con tecniche algoritmiche avanzate.
- Strutture dati di indicizzazione (es. suffix-tree, trie, hashing), pattern matching, paradigma shift-And, compressione dati.
- Applicazioni ed esemplificazioni all'analisi del web (reti complesse).
Codice ins.
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Insegnamento
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CFU ins.
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Anno
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Sem.
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SSD ins.
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Responsabile insegnamento
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F1801Q132
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Models and computation
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12
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1
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2
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Bonizzoni Paola |
Course objectives:
The main objective of the course is the acquisition of skills related to the analysis and development of computational models and methods in computer science. The student should gain the ability of formalizing and modelling problems using theoretical models and modern computational approaches to solve problems arising from the WEB and the analysis and verification of software systems.
The course consists of two sessions, the first one devoted to Concurrent models deals with the theoretical tools used to face basic concepts in computer science concerning the behaviour and description of processes, such as concurrency.
The second session introduces to the Theory of Computation and deals with the acquisition of basic theoretical tools that allow to understand the computational complexity of problems, how they are classified according to their complexity and then how they can be solved by algorithmic methodologies.
Program:
I - Concurrent models
Formal Models for correctness specification and verification Concurrent models: interactive and reactive models, process calculi, petri nets Syntax and semantics of interleaving (transition systems) and of partial orders (petri nets), observational semantics and bisimulation. Specifying and verifying properties (modal and temporal logics, verification tools).
II - Theory of Computation
Basic notions of theory of computation (decidability, intractability, reductions). Classification of problems with respect their computational complexity. Approximation complexity. Modern approaches to indexing, compression of large data sets by using novel data structures and algorithmic techniques.
Indexed data structures (ex. Suffix-tree, trie, hashing), pattern matching, the paradigm shift-and, data compression.
Applications to the WEB (complex networks).
Testi:
Dispense varie
Modalità di verifica dell'apprendimento:
Esame:
Scritto e orale
Tipo valutazione:
Voto finale
Reference textbooks:
Various notes. Suggested book:
L. Aceto, A. Ingolfsdottir, K.G. Larsen, J. Srba,Reactive Systems, modelling, Specification and verification, Cambridge Univ. Press, 2007.