Detail předmětu

Teorie kategorií v informatice

TKD Ak. rok 2020/2021 letní semestr

Malé a velké kategorie, algebraické struktury jako kategorie, konstrukce na kategoriích (volné kategorie, podkategorie a duální kategorie), speciální typy objektů a morfismů, součiny a součty objektů, kategorie se součiny a logické obvody, kategorie se součty a vývojové diagramy, distributivní kategorie a imperativní programy, aritmetika reálných čísel a datové typy (zásobníky, pole, binární stromy, fronty, ukazatele), Turingovy stroje, funktory a funktorové kategorie, orientované grafy a regulární gramatiky.

Okruhy otázek k SDZ:

  1. Malé a velké kategorie - definice a příklady.
  2. Volné kategorie, duální kategorie.
  3. Iniciální a terminální objekty, součiny a sumy.
  4. Kategorie se součiny a logické obvody.
  5. Kategorie se sumami a vývojové diagramy.
  6. Distributivní kategorie, imperativní programy.
  7. Typy dat zásobníky, pole a binární stromy.
  8. Typy dat fronty a ukazatele, Turingovy stroje.
  9. Funktory a funktorové kategorie.
  10. Kategorie orientovaných grafů a regulární gramatiky.

 

  

Garant předmětu

Zástupce garanta předmětu

Pavlík Jan, Mgr., Ph.D. (UM OADM FSI VUT)

Jazyk výuky

český

Zakončení

zkouška (písemná)

Rozsah

26 hod. přednášky

Bodové hodnocení

100 zkouška

Zajišťuje ústav

Přednášející

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Studenti budou obeznámeni se základními principy teorie kategorií a s možnostmi aplikací těchto principů v informatice. Získané vědomosti pak budou moci využít při řešení konkrétních problémů ve svojí specializaci.

Cíle předmětu

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy teorie kategorií se zaměřením na aplikace v informatice. Jednotlivé kategoriální pojmy a výsledky jsou diskutovány z hlediska jejich významu a využití v informatice.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základní přednášky matematiky na technických universitách

Literatura studijní

  • J. Adámek, Matematické struktury a kategorie, SNTL, Praha, 1982
  • B.C. Pierce, Basic Category Theory for Computer Scientists, The MIT Press, Cambridge, 1991
  • R.F.C. Walters, Categories and Computer Science, Cambridge Univ. Press, 1991
  • S. Roman, Introduction to Language of Category Theory, Birkhauser Verlag AG, 2017

Literatura referenční

  • M. Barr, Ch. Wells: Category Theory for Computing Science, Prentice Hall, New York, 1990
  • B.C. Pierce: Basic Category Theory for Computer Scientists, The MIT Press, Cambridge, 1991
  • R.F.C. Walters, Categories and Computer Science, Cambridge Univ. Press, 1991
  • S. Roman, Introduction to Language of Category Theory, Birkhauser Verlag AG, 2017

Osnova přednášek

  1. Malé a velké kategorie, příklady 
  2. Algebraické struktury jako kategorie
  3. Konstrukce na kategoriích
  4. Vlastnosti objektů a morfismů
  5. Součiny a součty objektů
  6. Kategorie se součiny a logické obvody
  7. Kategorie se součty a vývojové diagramy
  8. Distributivní kategorie
  9. Imperativní programy
  10. Typy dat zásobník, pole a binární strom
  11. Typy dat fronta a ukazatel, Turingovy stroje 
  12. Funktory a funktorové kategorie
  13. Gramatiky a automaty

 

Osnova numerických cvičení

 

Kontrolovaná výuka

Předmět je hodnocen na základě výsledku závěrečné zkoušky, ke složení zkoušky je třeba získat nejméně 50 z celkového počtu 100 bodů.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program VTI-DR-4, obor DVI4, libovolný ročník, volitelný
Nahoru