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BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN INSTRUCTIVO PARA LA ELABORACIÓN DE PROGRAMAS DE ASIGNATURA DE LICENCIATURAS, PROFESIONAL ASOCIADO (TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO) Y TÉCNICO Programa Educativo (PE): LICENCIATURA EN CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Área: Ciencias de la Computación Programa de Asignatura: Computabilidad Código: Créditos: 5 Fecha: 11 de Junio de 2009 1. DATOS GENERALES Nivel Educativo: Licenciatura Programa de Asignatura: “Computabilidad” 1 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Nombre del Programa Educativo: Licenciatura en Ciencias de la Computación Modalidad Académica: Mixta Nombre de la Asignatura: Computabilidad Ubicación: Formativo Correlación: Asignaturas Precedentes: Lenguajes Formales y Autómatas Asignaturas Consecuentes: Ninguna Conocimientos, habilidades, actitudes y valores previos: Conocimientos: Clasificación de lenguajes, máquinas de Turing, lógica matemática, funciones, relaciones. Habilidades: Creatividad en la búsqueda de soluciones a problemas concretos. Habilidad para la lectura y comprensión de textos Actitudes y Valores: Responsabilidad, puntualidad, aprendizaje autónomo, actitud participativa. 2. CARGA HORARIA DEL ESTUDIANTE Concepto Horas por periodo Total de horas por periodo Número de créditosTeorías Prácticas Horas teoría y práctica Actividades bajo la conducción del docente como clases teóricas, prácticas de laboratorio, talleres, cursos por internet, seminarios, etc. (16 horas = 1 crédito) 80 0 80 5 Horas de práctica profesional crítica. Servicio social, veranos de la investigación, internado, estancias, ayudantías, proyectos de impacto social, etc. (50 horas = 1 crédito) Horas de trabajo independiente. En donde se integran aprendizajes de la asignatura y tiene como resultado un producto académico ejem. exposiciones, recitales, maquetas, modelos tecnológicos, asesorías, ponencias, conferencias, congresos, visitas, etc. (20 horas = 1 crédito) Total 80 0 80 5 Programa de Asignatura: “Computabilidad” 2 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN 3. REVISIONES Y ACTUALIZACIONES Autores: José de Jesús Lavalle Martínez Jesús García Fernández Fecha de diseño: Junio del 2000 / Julio del 2003 Fecha de la última actualización: Julio de 2009 Revisores: Claudia Zepeda Cortés Alba Maribel Sánchez Gálvez Meliza Contreras González Mireya Tovar Vidal Darnes Vilariño Ayala César Bautista Ramos Carlos Guillén Galván José Raymundo Marcial Romero Alfonso Garcés Báez José de Jesús Lavalle Martínez Sinopsis de la revisión y/o actualización: Actualización de las unidades así como de la bibliografía básica y complementaria 4. PERFIL DESEABLE DEL PROFESOR (A) PARA IMPARTIR LA ASIGNATURA: Disciplina profesional: Ciencias de la Computación y áreas afines Nivel académico: Maestría Experiencia docente: Mínima de 2 años Experiencia profesional: Mínima de 1 año Nota: se consideran la disciplina profesional que debe tener, el grado académico, la experiencia disciplinaria y docente, las asignaturas que debe haber impartido y la formación o capacitación docente/disciplinaria que se juzgue adecuada. 5. OBJETIVOS: 5.1 Educacional: El estudiante valorará la factibilidad computacional de un problema planteado empleando modelos matemáticos para las ciencias de la computación. 5.2 General: El estudiante analizará la teoría de las funciones recursivas para determinar si la solución de un problema es un procedimiento efectivo (decidible, indecidible o parcialmente decidible). Programa de Asignatura: “Computabilidad” 3 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN 5.3 Específicos: • Reconocer la representación de lenguajes y funciones en una máquina de Turing. • Analizar el concepto de algoritmo o procedimiento efectivo. • Analizar los elementos esenciales de la teoría de la Computabilidad. • Examinar los diferentes modelos para obtener nuevas funciones recursivas a partir de las funciones primitivas. • Ejemplificar una gama de funciones que poseen la característica de ser recursiva. • Identificar los diferentes enfoques para la definición de computabilidad. • Contrastar el concepto de computabilidad con el de URM-computabilidad y el concepto de programa con el de URM-programa. • Demostrar que la clase de las funciones recursivas es enumerable. • Construir con un programa universal una función total computable que no es primitiva recursiva. • Categorizar los problemas de tipo decidible contra los de tipo indecidible para identificar los límites de la computabilidad y con ello demostrar los límites teóricos del poder de las computadoras reales. 6. MAPA CONCEPTUAL DE LA ASIGNATURA: Elaborar el mapa conceptual considerando la jerarquización de los conceptos partiendo de los más generales y que tienen una función más inclusiva hasta llegar a los que son más particulares y que tienen una menor generalidad. Programa de Asignatura: “Computabilidad” 4 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Programa de Asignatura: “Computabilidad” 5 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN 7. CONTENIDO Unidad ObjetivoEspecífico Contenido Temático/ Actividades de aprendizaje Bibliografía Básica Complementaria Unidad 1 MÁQUINAS DE TURING Reconocer la representación de lenguajes y funciones en una máquina de Turing. 1.1 El modelo de la máquina de Turing John E. Hopcroft, Rajeev Motwani, Jeffrey D. Ullman (2007) Introduction to Automata Theory, Languages and Computation. Addison Wesley. 3ra. Ediction. Minsky M.L. (1967) "Computation: Finite and Infinite Machines", Prentice Hall. Rogers H. Jr., (2002) Theory of Recursive Functions and Effective Computability, Mc. Graw Hill Davis Martin (1982) Computability and unsolvability Mcgraw-Hill 1.2 Lenguajes computables y funciones 1.3 Técnicas para construcción de máquinas de Turing 1.4 Modificación a las máquinas de Turing 1.5 Las máquinas de Turing como enumeradores 1.6 Máquinas de Turing restringidas equivalentes al modelo básico 1.7 Propiedades de los lenguajes recursivos y recursivamente enumerables 1.8 Máquina universal de Turing y el problema del paro Unidad 2 FUNCIONES COMPUTABLES Analizar el concepto de algoritmo o procedimiento efectivo. 2.1 Algoritmos o Procedimientos Efectivos 2.2 La Máquina de Registros Ilimitados Cutland N. J.(1980). Computability: An Introduction to Recursive Function Theory, Cambridge Davis Martin (1982) Computability and unsolvability Mcgraw-Hill. Programa de Asignatura: “Computabilidad” 6 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Unidad ObjetivoEspecífico Contenido Temático/ Actividades de aprendizaje Bibliografía Básica Complementaria Analizar los elementos esenciales de la teoría de la Computabilidad. 2.3 Funciones URM- Computables 2.4 Predicados y Problemas Decidibles 2.5 Computabilidad en otros Dominios University Press Unidad 3 GENERANDO FUNCIONES COMPUTABLES Examinar los diferentes modelos para obtener nuevas funciones recursivas a partir de las funciones primitivas. Ejemplificar una gama de funciones que poseen la característica de ser recursiva. 3.1 Las Funciones Básicas Cutland N(1980). Computability:An Introduction to Recursive Function Theory, Cambridge University Press Boolos George (2007), Burgess John P., Jeffrey Richard C. Computability and logic. Edición: 5 Cambridge University Press Davis Martin (1982) Computability and unsolvability Mcgraw-Hill. 3.2 Unión de Programas 3.4 Substitución 3.5 Recursión 3.6 Minimalización 3.7 Tesis de Church Unidad 4 NUMERANDO FUNCIONES COMPUTABLES Identificar los diferentes enfoques para la definición de computabilidad. Contrastar el concepto de computabilidad con el de URM-computabilidad y el concepto de programa con el de URM-programa. Demostrar que la clase de las funciones 4.1 Numerando Programas. Cutland N(1980). Computability: An Introduction to Recursive Function Theory. Cambridge University Press Boolos George (2007), Burgess John P., Jeffrey Richard C. Computability and logic. Edición: 5 Cambridge University Press 4.2 Numerando Funciones Computables 4.3 El Método Diagonal 4.4 El Teorema s-m-n 4.5 Conjuntos recursivos Programa de Asignatura: “Computabilidad” 7 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Unidad ObjetivoEspecífico Contenido Temático/ Actividades de aprendizaje Bibliografía Básica Complementaria recursivas es enumerable. Unidad 5 PROGRAMAS UNIVERSALES Construir con un programa universal una función total computable que no es primitiva recursiva. 5.1 Funciones Universales y Programas Universales Cutland N(1980). Computability: An Introduction to Recursive Function Theory. Cambridge University Press 5.2 Aplicaciones del Programa Universal 5.3 Operaciones Efectivas en Funciones Computables 5.4 Computabilidad de la Función GAMMA (n). Unidad 6 DECIDIBILIDAD, INDECIDIBILIDAD Y DECIDIBILIDAD PARCIAL Categorizar los problemas de tipo decidible contra los de tipo indecidible para identificar los límites de la computabilidad y con ello demostrar los límites teóricos del poder de las computadoras reales. 6.1 Problemas Indecidibles en computabilidad Cutland N(1980). Computability: An Introduction to Recursive Function Theory. Cambridge University Press Davis Martin (1982) Computability and unsolvability Mcgraw-Hill.6.2 El Algoritmo de Sturm 6.3. Lógica Matemática 6.4 Predicados parcialmente decidibles Nota: La bibliografía deberá ser amplia, actualizada (no mayor a cinco años) con ligas, portales y páginas de Internet, se recomienda usar los criterios del APA para referir la bibliografía. 8. CONTRIBUCIÓN DEL PROGRAMA DE ASIGNATURA AL PERFIL DE EGRESO Programa de Asignatura: “Computabilidad” 8 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Unidad Perfil de egreso (anotar en las siguientes tres columnas a qué elemento(s) del perfil de egreso contribuye esta asignatura) Conocimientos Habilidades Actitudes y valores Unidad 1 MAQUINAS DE TURING Para la construcción de máquinas abstractas. Capacidad de análisis y síntesis. Creatividad en el diseño de modelos matemáticos para un problema específico. Responsabilidad, puntualidad, aprendizaje autónomo, actitud participativa Unidad 2 FUNCIONES COMPUTABLES Conocimientos previos como conjuntos enumerables, funciones, aritmética, etc. Que permitan identificar, modelar y representar entidades o sistemas en diferentes niveles de abstracción. Capacidad de análisis y síntesis. Responsabilidad, puntualidad, aprendizaje autónomo, actitud participativa Unidad 3 GENERANDO FUNCIONES COMPUTABLES Conocimientos previos que permitan identificar, modelar y representar funciones en diferentes niveles de abstracción Capacidad de análisis y síntesis. Creatividad en el diseño de modelos matemáticos para un problema específico. Responsabilidad, puntualidad, aprendizaje autónomo, actitud participativa y crítica. Unidad 4 NUMERANDO FUNCIONES COMPUTABLES Concepto de programa, función computable, URM- computable Capacidad para enumerar funciones. Responsabilidad, puntualidad, aprendizaje autónomo, actitud participativa. Unidad 5 PROGRAMAS UNIVERSALES Aplicar las técnicas necesarias que permitan con un programa universal la construcción de una función total computable que no sea primitiva recursiva. Capacidad para construir funciones totales computables. Responsabilidad, puntualidad, aprendizaje autónomo, actitud participativa. Unidad 6 DECIDIBILIDAD, INDECIDIBILIDAD Y Analizar diversos problemas y ser capaz de clasificarlos Capacidad para analizar un problema determinado y saber Responsabilidad, puntualidad, aprendizaje autónomo, actitud Programa de Asignatura: “Computabilidad” 9 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Unidad Perfil de egreso (anotar en las siguientes tres columnas a qué elemento(s) del perfil de egreso contribuye esta asignatura) Conocimientos Habilidades Actitudes y valores DECIDIBILIDAD PARCIAL en problemas decidibles e indecidibles. categorizarlo participativa. Programa de Asignatura: “Computabilidad” 10 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN 9. ORIENTACIÓN DIDÁCTICO-PEDAGÓGICA. (Enunciada de manera general para aplicarse durante todo el curso) Estrategias a-e Técnicas a-e Recursos didácticos Estrategias de aprendizaje: • Lectura y comprensión, • Reflexión, • Comparación, • Resumen. Estrategias de enseñanza: • ABP, • Aprendizaje activo, • Aprendizaje cooperativo, • Aprendizaje colaborativo, • Basado en el descubrimiento. Ambientes de aprendizaje: • Aula, • Simuladores. Actividades y experiencias de aprendizaje: Investigación de los nuevos modelos de computación Técnicas • grupales, • de debate, • del diálogo, • de problemas, • de estudio de casos, • cuadros sinópticos, • comparación, • síntesis, • lluvia de ideas, • analogías, • exposición. Materiales: • Proyectores, • TICs, • Plumón y pizarrón, Nota: ver glosario 10. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Criterios Porcentaje • Exámenes 40% • Participación en clase 10% • Tareas 20% • Exposiciones 10% • Simulaciones • Trabajos de investigación y/o de intervención • Prácticas de laboratorio • Visitas guiadas • Reporte de actividades académicas y culturales • Mapas conceptuales • Portafolio • Proyecto final 20% • Otros Total Nota: Se refiere a lo que se evaluará del proceso A-E, considerando sus finalidades, la información y las consecuencias que se derivan de este proceso, los resultados, los momentos, las orientaciones, las técnicas y Programa de Asignatura: “Computabilidad” 11 BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA VICERRECTORÍA DE DOCENCIA DIRECCIÓN GENERALDE EDUCACIÓN SUPERIOR FACULTAD DE CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN los instrumentos, todo esto nos conducirá al diálogo y reflexión sobre el aprendizaje del grupo. Los porcentajes serán establecidos por la academia de acuerdo a los objetivos de cada asignatura. 11. REQUISITOS DE ACREDITACIÓN Estar inscrito oficialmente como alumno del PE en la BUAP Haber aprobado las asignaturas que son pre-requisitos de ésta Aparecer en el acta El promedio de las calificaciones de los exámenes aplicados deberá ser igual o mayor que 6 Cumplir con las actividades propuestas por el profesor Nota: Describe los requisitos que el estudiante debe cumplir para acreditar la materia. Programa de Asignatura: “Computabilidad” 12 Créditos: 5 Licenciatura Formativo Mcgraw-Hill 10. CRITERIOS DE EVALUACIÓN
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