Grammar dan Tingkat Bahasa

Transkripsi

1 CSG3D3 Teori Komputasi Grammar dan Tingkat Bahasa Agung Toto Wibowo Ahmad Suryan Yanti Rusmawati Mahmud Dwi Sulistiyo Kurniawan Nur Ramadhani Said Al Faraby Dede Rohidin KK Intelligence, Computing, and Multimedia

2 Pertemuan 2 Manfaat Perkuliahan

3 Manfaat Perkuliahan: FA Finite Automata : sangat bermanfaat untuk memodelkan proses pada berbagai hardware dan software FA meliputi DFA dan NDFA Manfaat nyata : Software untuk mendesain dan mencek perilaku sirkuit digital, contoh: mesin ATM Bagian Lexical Analyzer dari berbagai kompiler yang berfungsi membagi teks input menjadi logical unit seperti keyword, identifier, dan pungtuasi Search engine melakukan scanning web dan menemukan kata, frasa, atau pola yang tepat

4 Manfaat Perkuliahan: Grammar Grammar : model yang sangat bermanfaat untuk mendesain software yang memproses data secara rekursif Grammar meliputi apa yang dibahas atau dikategorikan di hirarki Chomsky Contoh yang paling populer dalam dunia komputer : Parser bagian kompiler yang mengecek kebenaran atau validitas struktur dari program sumber (source code)

5 Manfaat Perkuliahan: Regular Expression Ekspresi reguler menyatakan struktur dari sebuah data, khususnya dalam yang berbentuk teks / string Contoh : Unix Style regular ekspression [A-Z][a-z]*[ ][A-Z] [A-Z] merepresentasikan kata berawalan huruf kapital, yang diikuti huruf kecil yang berulang kali, kemudian 1 buah spasi, dan diakhiri dua huruf kapital Materi lainnya adalah Mesin Turing yang merupakan model dari mesin komputer-komputer canggih saat ini

6 Pertemuan 2 Konsep Bahasa

7 Konsep Sentral Teori Automata Beberapa istilah penting yang ada di dalam teori automata : Alphabet : himpunan simbol String : sequence/list simbol dari alphabet Language : himpunan string dari alphabet yang sama

8 Alphabet Alphabet : finite set dan non-empty set dari symbols. Di perkuliahan ini, akan digunakan simbol Σ untuk menyatakan alphabet. Contoh : Σ = {0, 1}, merupakan alphabet biner Σ = {a, b, c,.., z}, merupakan alphabet dari lower case Semua himpunan ASCII adalah alphabet dari karakter ASCII

9 String [1] String/word : finite sequence symbols yang diambil dari alphabet. Contoh : merupakan string yang dibangun dari alphabet Σ = {0, 1}. Empty string : string dengan jumlah kemunculan symbol-nya adalah nol. Empty string dinotasikan dengan ε (epsilon) atau λ (lambda). Panjang string : jumlah kemunculan symbol dalam suatu string. Panjang dari string w dinotasikan dengan w. Contoh : = 5 dan λ = 0.

10 String [2] Power of an Alphabet Jika Σ adalah suatu alphabet, maka kita dapat mengekspresikan sekumpulan string dengan panjang tertentu dari alphabet tersebut dengan notasi Σ k Contoh : jika Σ = {0, 1}, maka Σ 0 = {λ} Σ 3 = {000, 001, 010, 011, 100,101, 110, 111} Σ * akan kita sebut sebagai himpunan semua string yang dapat dibangun oleh alphabet {0, 1} * = {λ, 0, 1, 00, 01, 10, 11, 000, } Σ * = Σ 0 U Σ 1 U Σ 2 U Σ 3 U

11 Language/Bahasa [1] Language : Himpunan string yang dipilih dari Σ* dengan aturan tertentu. Himpunan string dari alphabet yang sama. Jika Σ adalah alphabet, dan L Σ *, maka L adalah language yang dapat dihasilkan dari himpunan alphabet Σ. Contoh : Kata-kata bahasa Indonesia adalah himpunan string dari alphabet yang semuanya terdiri atas huruf. Di bahasa C atau pemrograman lain, program yang legal adalah subset dari semua kemungkinan string yang dibangun dari alphabet di bahasa pemrograman itu.

12 Language/Bahasa [2] Contoh lain : Jika kita punya Σ = {0, 1}, maka definisikan aturan bahasa dari himpunan string berikut! 1. X = {λ, 01, 0011, , } 2. Y = {λ, 01, 10, 0011, 0101, 1001, } 3. Z = {10, 11, 101, 111, 1011, }

13 Bahasa sebagai alat komunikasi Aku Cinta Padamu.

14 Apa yang terjadi?? Hmmmm Aku Juga...

15 Kisah lain Gila Lo yah!!!

16 Poin Diskusi Apa yang diucapkan oleh pembicara?? Bagaimana pendengar dapat memahami maksud pembicara?? Sebenarnya Pembicara menggenerate kata-kata (grammer) Pendengar mengenali kata-kata (recognizer) Pendengar memahami maksud kata-kata (semantik)

17 Pertemuan 2 Grammar dan Tingkat Bahasa

18 Komponen Grammar [1] Suatu grammar / tata bahasa dapat didefinisikan ke dalam bentuk formal : G = (VN, VT, S, F) VN (variabel non terminal) adalah himpunan simbol yang masih bisa diturunkan. VN biasanya dituliskan dalam huruf kapital. Contoh : A, B, C, S VT (variabel terminal) adalah himpunan simbol yang sudah tidak bisa diturunkan lagi. VT biasanya dituliskan dalam hurul kecil dan bisa berupa angka atau simbol lain. Contoh : a, b, c, 1, 0, +, -

19 Komponen Grammar [2] S (starting symbol) adalah variabel non terminal yang digunakan sebagai awal penurunan produksi. F (aturan produksi) adalah aturan yang menspesifikasikan bagaimana suatu bentuk string/simbol ditransformasikan ke bentuk lainnya. Kita akan menuliskan aturan produksi dalam bentuk α β Contoh : T a (dibaca T menghasilkan a) E T T+E α minimal mengandung 1 variabel nonterminal

20 Penggolongan Tingkat/Tipe Bahasa [1] Pada tahun 1959, Noam Chomsky menggolongkan bahasa menjadi 4 tingkat (dikenal dengan Hirarki Chomsky) Unrestricted Bahasa Konteks Sensitive Bahasa Bebas Konteks Bahasa Regular

21 Penggolongan Tingkat/Tipe Bahasa [2] Bahasa Mesin Automata Batasan Produksi Regular / Tipe 3 Bebas Konteks / Context Free / Tipe 2 Finite State Automata (FSA) meliputi Deterministic Finite Automata (DFA) dan Non Deterministic Finite Automata (NFA) Push Down Automata (PDA) α adalah sebuah simbol variabel β maksimal memiliki sebuah simbol variabel yang bila ada terletak paling kanan α adalah sebuah simbol variabel

22 Penggolongan Tingkat/Tipe Bahasa [3] Bahasa Mesin Automata Batasan Produksi Context Sensitive / Tipe 1 Linier Bounded Automata α <= β Unrestricted / Phase Structure / Natural Language / Tipe 0 Mesin Turing Tidak ada batasan

23 Penggolongan Tingkat/Tipe Bahasa [4] Bahasa manusia / natural language masuk ke dalam grammar Tipe 0 / Unrestricted, di mana tidak ada batasan pada aturan produksinya. Contoh : Abc De

24 Penggolongan Tingkat/Tipe Bahasa [5] Pada bahasa Context Sensitive, terdapat batasan α <= β. Contoh : Ab DeF CD ef Perhatikan S ε Apakah masuk ke Context Sensitive???? Context Sensitive digunakan untuk proses analisis semantik dalam tahapan kompilasi.

25 Penggolongan Tingkat/Tipe Bahasa [6] Pada Bebas Konteks (Context Free Grammar), batasan bertambah dengan ruas kiri harus tepat 1 simbol variabel. Contoh : B CDeFg D BcDe Bahasa Bebas Konteks menjadi dasar dalam pembentukan suatu parser / analisis sintaksis.

26 Penggolongan Tingkat/Tipe Bahasa [7] Pada bahasa Reguler, batasan bertambah dengan ruas kanan maksimal memiliki sebuah simbol variabel yang letaknya paling kanan. Contoh : A e efgc C cd D D e

27 Penggolongan Tingkat/Tipe Bahasa [8] Aturan produksi berikut ini tidak legal : ε Abd karena ruas kiri tidak boleh berupa ε. Aturan berikut juga tidak legal : a bd ab bd karena ruas kiri harus memuat simbol yang bisa diturunkan. Aturan-aturan di atas tidak legal untuk aturan produksi tingkat Unrestricted sekalipun.

28 Studi Kasus dan Diskusi [1] Tentukan jenis grammer dari aturan produksi berikut : 1 : a bd 2 : E ( E ) AOE EOA A A O * + - : 3 : S xx X yy Y xx λ

29 Studi Kasus dan Diskusi [2] 4 : <sentence> <subject> <predicate> <subject> <noun> <noun> jhon mary <predicate> <intransitive verb> <predicate> <transitive verb> <object> <object> <noun> <intransitive verb> skates <transitive verb> likes

30 Pertemuan 2 Latihan

31 Latihan 1 Lengkapi tabel berikut. Nama Bahasa Tipe Syarat Unrestricted Context Free Context Sensitive Regular

32 Latihan 2 Manakah dari pernyataan mengenai penggolongan bahasa menurut Chomsky berikut yang benar? a. Bahasa Reguler lebih luas daripada bahasa Context Free b. Bahasa Context Sensitive digolongkan ke tipe 2 c. Syarat bahasa dikatakan Unrestricted adalah bagian alpha maksimum 1 variabel non-terminal d. Jika suatu aturan produksi pada bagian α terdapat 1 variabel non terminal dan bagian β terdapat maksimal 1 variabel non terminal yang letaknya paling kanan, maka bahasa itu adalah Unrestricted. e. Tidak ada jawaban benar

33 Latihan 3 Manakah dari aturan produksi berikut yang menyebabkan suatu bahasa menjadi tidak termasuk Context Free? B B01 B 1B B 0 0B 1 B B0B

34 Latihan 4 Diketahui tata bahasa G = ({S}, {a,b}, S, P) dimana P terdiri dari S aas Saa b as Sa Tata bahasa tersebut membangun : a. Bahasa Context Free b. Bahasa Context Sensitive c. Bahasa Regular d. Bahasa Unrestricted e. Tidak ada yang benar

35