- Docente: Claudio Sacerdoti Coen
- Crediti formativi: 6
- SSD: MAT/01
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Moduli: Luca Padovani (Modulo 2) Claudio Sacerdoti Coen (Modulo 1)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1)
- Campus: Bologna
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Corso:
Laurea Magistrale in
Informatica (cod. 5898)
Valido anche per Laurea Magistrale in Scienze filosofiche (cod. 8773)
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Orario delle lezioni (Modulo 2)
dal 22/10/2024 al 17/12/2024
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Orario delle lezioni (Modulo 1)
dal 16/09/2024 al 21/10/2024
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso lo studente ha acquisito le basi logico formali di aree dell'informatica teorica quali il lambda-calcolo, i sistemi di riscrittura, la complessità computazionale, la teoria delle basi di dati e i metodi formali. E' in grado di codificare in lambda-calcolo vari costrutti di programmazione, di descrivere in forma logica semplici algoritmi, di esprimere interrogazioni a basi di dati in forma predicativa e di specificare proprietà di sistemi reattivi come formule della logica temporale.
Contenuti
Primo modulo:
1. Richiami di Logica Proposizionale e al Prim'Ordine.
Sintassi, Semantica, Correttezza e Completezza, Indecidibilità della
Logica al Prim'Ordine
2. Lambda Calcolo non tipato.
Sintassi e Semantica Operazionale. Il Lambda Calcolo come linguaggio di
programmazione: stategie di valutazione e rappresentazione dei dati;
Turing completezza (cenni).
3. Meta-teoria del Lambda Calcolo non tipato.
Confluenza.
4. Lambda Calcolo Tipato Semplice e Isomorfismo di Curry-Howard
Sintassi alla Curry e alla Church. Isomorfismo con la logica
proposizionale minimale. Algoritmi per il type-checking e la type-
inference.
5. Meta-teoria del Lambda Calcolo tipato semplice.
Teoremi di normalizzazione debole e forte.
6. Isomorfismo di Curry-Howard ed estensioni del sistema di tipi.
Tipi prodotto, coprodotto, vuoto e singleton. Polimorfismo parametrico
(cenni al System F). Cenni ai sistemi di tipi dipendenti e al tipaggio
alla Hindley-Milner.
Secondo modulo:
1. Logica e Basi di Dati
Algebra Relazionale, FO come Linguaggio di Query, Algebre
Cilindriche, Aspetti Implementativi
2. Logica e Complessità Computazionale
Strutture Finite e Problemi Decisionali, Caratterizzazione di NP e
PSPACE tramite logiche al Prim'Ordine. SAT Solving.
3. Logica e Metodi Formali
LTL e CTL: sintassi e semantica. Sistemi Reattivi e Loro Verifica.
Model Checking.
4. Logica e Intelligenza ArtificialeLogica epistemica: sintassi, semantica, Esempi di Applicazione
Testi/Bibliografia
Per il primo modulo:
- H.P. Barendregt: The Lambda Calculus, Its Syntax and Semantics (Studies in Logic and the Foundations of Mathematics, Volume 103).
- J.Y. Girard, Y. Lafont, P. Taylor: Proof and Types. Available on-line at http://www.paultaylor.eu/stable/Proofs+Types.html
Per il secondo modulo:
- N. Immerman. Descriptive Complexity. Springer, 1999. http://people.cs.umass.edu/~immerman/book/descriptiveComplexity.html
- J. Ullman. Principles of database and knowledge-base systems, Volume I. Computer Science Press, 1990.
- E. Clarke and O. Grumberg and D. Peled. Model Checking. MIT Press, 1999.
Metodi didattici
Il corso si svolge al primo semestre e prevede in lezioni frontali in aula e on-line o, nel caso le condizioni sanitarie lo richiedessero, solamente on-line. Durante le lezioni frontali vengono trattati esaustivamente tutti gli argomenti del corso, fornendo dimostrazioni dettagliate della maggior parte dei teoremi.
A seconda dell'argomento trattato si utilizzeranno lucidi oppure la lezione verrà svolta alla lavagna.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Esame orale.
Persone con disabilità e DSA
Le persone con disabilità o disturbi specifici dell’apprendimento hanno diritto a speciali adattamenti in relazione alla loro condizione, previa valutazione del Servizio d’ateneo per le studentesse e gli studenti con disabilità e DSA. Si prega di non rivolgersi al/la docente, ma di contattare il Servizio per un appuntamento. Sarà cura del Servizio stabilire quali adattamenti si rendono opportuni. Maggiori informazioni alla pagina https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it/per-studenti.
Strumenti a supporto della didattica
Verranno forniti i lucidi presentati a lezione. Si daranno inoltre puntatori ad articoli scientifici e testi divulgativi scaricabili liberamente dal Web.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Claudio Sacerdoti Coen
Consulta il sito web di Luca Padovani