TIEA241 Automaatit ja kieliopit

syksy 2018

Sivu olennaisesti päivitetty 9.9.2018
Sivu perustettu 20.8.2018

	luennot		demo- tehtävät
päivät	ma	ti
10.–12.9.	1–15	16–30	1…6
17.–19.9.	31–36	37–40, 48–51	7…12
24.–26.9.	41–47, 52–53	54–63	13…18
1.–3.10.	64–74	peruttu	peruttu
8.–10.10.	75–83	84–93	19…24
15.–17.10.	94–106	106–116	25…30
22.–24.10.	116–130	131–144	31…36

Yleistiedot

Luentokalvot (pdf) • Harjoitustehtävät (pdf) • Kurssin tiedot Korpissa

Opettajat: Antti Valmari ja Johanna Rantala

Kurssilla käydään läpi tärkeimmät automaattisen laskennan rajoja ja mahdollisuuksia koskevat matemaattiset tulokset. Aiheina ovat äärelliset automaatit, yhteys­riippumattomat kielet ja BNF, Turingin koneet ja laskettavuus sekä NP-täydellisyys.

Kurssin suorittaminen

Demotehtävien ja tentin yhdistelmällä

Kurssin voi suorittaa demo­tehtävien ja tentin yhdistel­mällä. Demoissa opiskelijat esittävät ratkaisuja etu­käteen ratkaise­miinsa tehtäviin. Tehtävistä suurin osa on perinteisiä, mutta kurssille yritetään kehittää myös MathCheck-tehtäviä.

Arvosana määräytyy pelkästään tentistä. Näin siksi, että on mahdotonta selvittää, missä määrin opiskelija teki koti­tehtävät itse.

Tenttiin ilman harjoittelemista tulevat jäävät tällaisissa kursseissa yleensä kauas alle läpäisy­rajan, joten he vain tuhlaavat omaa ja muiden aikaa. Siksi tehtäviä pitää suorittaa minimi­pistemäärä tenttiin pääsemiseksi. Pisterajaa ei ole vielä päätetty. Tämän hetken ajatus on, että se olisi 15+n pistettä. Jos raja osoittautuu kohtuuttoman korkeaksi, opettaja voi alentaa sitä kesken kurssin.

Pisteitä kertyy seuraavasti:

• viikon ensimmäinen tehdyksi merkitty tehtävä 2 pistettä
• viikon muut tehdyksi merkityt tehtävät 1 piste / kappale
• vastauksen esittäminen taululla 1 lisäpiste (jos merkitsee tehtävän tehdyksi, on velvollinen esittämään sen taululla jos opettaja pyytää)
• pisteitä merkitään vain, jos opiskelija on läsnä demo­tilai­suudessa (läsnä ollessa näkee muiden vastauksia ja kuulee palautteet)
• saman viikon aikana voi ansaita enintään 5 pistettä (jotta pisteitä kerättäisiin useista aiheista)

Luku n määräytyy opiskelija­ryhmän mukaan seuraavasti (otan vastaan parempia ehdotuksia sen ongelman ratkai­se­miseksi, jonka vuoksi n on otettu käyttöön):

• n = 0 heille, joiden mielestä piste­rajan tulee olla se, mikä on etukäteen ilmoitettu.
• n = 1 heille, joiden mielestä pitää olla armelias, jos opiskelija jäi vain yhden pisteen alle rajan.
• Ja niin edelleen.

Jos jostain syystä uskot osaavasi riittävästi niin että tenttiin on mielekästä tulla vaikkei pisteitä ole, niin ota yhteyttä opettajaan. Esimerkiksi aikaisempi melkein läpi mennyt tentti on pätevä syy. Tätä mahdollisuutta ei ole tarkoitettu porsaan­reiäksi pelas­tamaan pientä piste­rajan alle jäämistä.

Opettaja on kokeillut vuosien saatossa monenlaisia harjoitus­piste­järjestelmiä. Ruma totuus on, että jollei mitään pakkoa ole, opiskelijat harjoittelevat asian oppimisen kannalta keski­määrin aivan liian vähän. Tarkat ja tiukat piste­rajat suuntaavat energiaa siitä kinastelemiseen, onko vai eikö jokin vastaus pisteen arvoinen, kun parempi olisi suunnata energia opiskeluun ja opettamiseen. Tiukat piste­rajat aiheuttavat myös juuri ja juuri rajan alle jäämisiä. Ne aiheuttavat myös sitä, että harjoitte­leminen loppuu välittömästi kun raja on saavutettu. Toisaalta sumeista piste­rajoista tulee aina kritiikkiä. Tämän­kertaisen järjes­telmän tavoitteena on kannustaa ja pakottaa harjoit­telemaan, mutta osaaminen mitataan vain tentissä.

Pelkillä demotehtävillä

Ilmoittautuneiden määrä on niin suuri, että valitettavasti tätä suoritusmuotoa ei voida järjestää.

Jos opiskelijoiden määrä on riittävän pieni ja asiat saadaan järjestymään, niin kurssin voi suorittaa myös pelkillä demo­tehtävillä. Silloin tehtäviä pitää laskea paljon ja taululla käydä usein. Tällainen suoritus­tapa tuottaa yleensä parempia oppimis­tuloksia (ja arvo­sanoja) kuin suoritus tentillä.

Valitettavasti etukäteen on mahdoton arvata, miten piste­rajat tulee asettaa. Myös arvo­sanoja koskevien eri­mielisyyksien ratkai­seminen on hyvin vaikeaa, koska suoritus on jakaantunut pieniksi paloiksi, joista ei ole muuta dokumenttia kuin kirjatut pisteet. Siksi tämä suoritus­mahdollisuus soveltuu vain niille opiskelijoille, joiden asenteena ei ole kerätä pisteitä vaan oppia mahdollisimman paljon.

Etätehtävien ja tentin yhdistelmällä

Lue ensin suorit­taminen demo­tehtä­vien ja tentin yhdis­tel­mällä. Siinä maini­tuista syistä en salli suorit­ta­mista pelkällä tentillä. Tasa­puoli­suuden nimissä minun on vaadit­tava etä­suoritta­jilta suunnilleen sama työmäärä kuin normaaliin tapaan suoritta­vilta. Etä­suoritta­minen on tarkoi­tettu vain heille, joille normaali suorit­taminen olisi kohtuuttoman vaikeaa esimerkiksi muualla kuin Jyväs­kylässä asumisen vuoksi. Etä­suorit­tajankin on läpäistävä tentti, eli kyse on vain pakollisten demojen korvaa­misesta etä­suori­tuksilla.

Henkilö­kohtaisten harjoitus­tehtävien tarkastaminen, palautteen anto ja mahdolliset korjaus­vaatimukset aiheuttavat opettajille suhteettoman paljon työtä verrattuna normaaleihin demo­tilaisuuksiin. Siksi niitä ei valitet­tavasti voi järjestää. Muuten opettajien viikoista loppuvat tunnit!

Pidän tätä kurssia ensim­mäistä kertaa ja aineiston (= luennot + harjoitus­tehtävät) laatiminen on pahasti kesken. Yritän kääntää asian niin päin, että etänä suorit­tavista tulee minulle apua enemmän kuin lisä­työtä. Käytännössä se tarkoittaa, että haluan etä­suorit­tajien antavan palautetta luennoista ja lasku­harjoi­tuksista etu­painot­teisesti eli niin hyvissä ajoin, että ehdin tehdä korjaukset ennen aineiston ko. osan käyttöä kurssilla. Se korvaa pakolliset lasku­harjoitukset.

Palaute luento­ruuduista tarkoittaa mm. mahdollisten virheiden ja sekavien kohtien osoit­tamista. Lasku­harjoi­tuksista haluaisin tietää ovatko tehtävän­asettelut selkeitä, ovatko tehtävät liian helppoja tai liian vaikeita, ovatko tehtävät mielekkäitä yms. En halua keksimällä keksittyä palautetta vaan ainoastaan oikeita havaintoja. Jos niitä ei löydy, niin palaut­teeksi riittää esim. ”luin tämän osan luento­ruuduista ja laskin nämä laskut, enkä huomannut niissä mitään olen­naista vikaa.”

Tämä suoritus­tapa edellyttää palaut­teen antamista (siinä määrin kun siihen on tarvetta) vähintään 80 prosentista luento­ruutuja ja vähintään seitsemän tehtävän laskemista ja palaut­teen antamista.

Palaute tarvitaan viimeistään edellisen viikon perjantaina klo 12. Viikottain on tarkoitus käydä läpi noin 20 ruutua luentoja (voi vaihdella) ja kuusi lasku­tehtävää. Aika­raja antaa palau­tetta ensim­mäisen viikon aineis­tosta meni jo, mutta aloittaa voi toisesta viikosta.

Tentin esseetehtävä

Yksi tehtävä tentissä tulee olemaan esseetehtävä. Sen paino­arvo on 10 % … 15 %. Esseen aiheen pitää olla jokin kurssilla käsitelty tai kurssiin liittyviä aihe, jota ei käsitelty harjoituksissa. Saat valita aiheesi ihan itse ym. rajauksella. Voit valmistella esseetä etukäteen, mutta se pitää tuoda tenttiin päässä eikä paperilla.

Pisteytyksessä annetaan paljon painoa ilmaisun täsmällisyydelle ja sille, että esseestä ilmenee, että aihe on ymmärretty syväl­lisesti. Esseen sopiva pituus on puolesta sivusta yhteen sivuun.

Esitietovaatimukset

Kurssi yritetään toteuttaa ”jokaiselle jotakin” -periaat­teella. Perusasiat yritetään selittää hyvin perusteellisesti ja niin, että pienet esitiedot riittävät. Mukana on kuitenkin myös vaativaa ainesta heille, jotka sitä kaipaavat.

Ohjelmoinnista on oltava kunnollinen käsitys. Olisi hyvä, että opiskelija tietää, miksi on keksitty tieto­rakenteita ja algoritmeja.

Matematiikasta ei välttämättä tarvitse osata mitään tiettyä asiaa, mutta logiikan ja joukko-opin perus­käsitteiden osaami­sesta on apua. Kurssin asia on matemaattista ja kurssilla harjoi­tellaan matemaattista päättelyä, joten voimakas matematiikka-allergia on este kurssin suorittamiselle.

Työmäärä

Opettaja pyrkii siihen, että kurssin työmäärä olisi oikea. 5 op on virallisesti 133 tuntia mediaani­opiskelijan työtä kaikki työ huomioiden. Koska kurssi kestää 7 viikkoa, se tarkoittaisi n. 19 tuntia / viikko, mikä on kohtuuttoman paljon!

Olisiko 10 tuntia / viikko kohtuullinen? Se koostuu 4 tunnista luentoja, 2 tunnista demoja ja 4 tunnista työtä kotona.

Vanhat tiedotteet

Viikolla 42 pidetyn kyselyn tulosten raportti on nyt saatavana: Kyselytulokset

Kurssin luennot ja demot ti 2.10. ja ke 3.10. on peruttu, koska opettajan pitää osallistua yliopisto­pedagogiseen koulutukseen. Voitte silti kerätä pisteitä suorittamalla alla olevista linkeistä löytyviä tehtäviä ja ilmoittamalla seuraavan viikon demoissa mitkä teitte.

• Väitteiden totuusarvot
• Pikkukysymyksiä äärellisistä automaateista
• Lausekepuista lausekkeiksi
• Sieventäminen propositiologiikassa
• (Toivottavasti) helppoja taulukkoväitteitä
• Taulukoita koskevia väitteitä

Jos tarvitset apua miten ohjelmalle pitää vastata, tee tämä tehtävä.

Minulta kysyttiin, miksi tentti on vasta 23.11. Se on siinä siksi, että edellinen mahdollinen tenttipäivä olisi ollut 24.10., joka olisi ollut liian pian (samana päivänä viimeisen demon kanssa).

Kun tulee uusia tiedotteita, vanhat siirtyvät osastoon ”Vanhat tiedotteet”.

---