Tópicos en Ciencia de la Computación Teórica

Abstract

La Ciencia de la Computación Teórica es una de las subdivisiones de las Ciencias de la Computación que involucra a diversas áreas desde Análisis de Algoritmos o Geometria Computacional hasta Criptografía o Métodos formales, incluyendo por supuesto a la Teoría de la Computación (Teoría Clásica de Autómatas y Lenguajes formales y Teorías de la Computabilidad y Complejidad Computacional). La diversidad de áreas que conforman a esta división dificultan la tarea de delimitarla precisamente pero es claro que lo que las distingue es su interés por los aspectos más abstractos o matemáticos del cómputo y el uso del rigor matemático para su desarrollo. Una buena parte del plan de estudios de la licenciatura en Ciencias de la Computación de la Facultad de Ciencias se ocupa de discutir temas de computación teórica.

El objetivo principal de este proyecto consiste en desarrollar distintos materiales docentes y de divulgación para algunas de las asignaturas obligatorias de la licenciatura en Ciencias de la Computación que corresponden al área de Ciencia de la Computación Teorica, en específico a aquellas relacionadas a la teoría de lenguajes de programación y a los métodos de verificación formal, áreas de conocimiento e interés del investigador responsable. Las asignaturas a las que nos referimos son Estructuras Discretas (primer semestre), Lógica Computacional, Autómatas y Lenguajes Formales (ambas de 4o. semestre), Lenguajes de Programación (5o. semestre) y Programación Declarativa (materia optativa). La intención es que los materiales elaborados en el marco del proyecto estén disponibles permanentemente en la Red Universitaria de Aprendizaje RUA, plataforma que aún no cuenta con material para esta licenciatura. La principal motivación recae en el hecho de que, de acuerdo a la experiencia de los académicos participantes, existen diversos conceptos matemáticos fundamentales para la computación teórica que si bien se discuten en las asignaturas del área, no logran atraer la atención de los alumnos y por lo tanto no son asimilados de manera adecuada. La principal razón de este problema es que en general las materias del área no son atractivas para los estudiantes por el hecho de que sus contenidos no involucran directamente a la programación o diseño de algoritmos. Debido a esto resulta mandatorio vincular de manera explícita mediante ejemplos concretos a los conceptos matemáticos con métodos y conceptos cotidianos de la computación. Las pretensiones de este proyecto van precisamente en esta dirección.

Los productos del proyecto corresponden no sólo a algunos temas específicos de las asignaturas que resultan más problemáticos para los estudiantes, sino también a temas relacionados que extienden el contenido de dichas materias o que ligan conceptos de dos o más asignaturas y que no forman parte de los temarios actuales o bien se discuten de manera muy breve debido principalmente a la corta duración del semestre. Como ya se menciono, la intención es generar productos que cuenten con el debido rigor matemático pero con un enfoque hacia conceptos cotidianos de la computación y la programación, por ejemplo, la introducción del concepto de función finita como una abstracción matemática de la estructura de datos arreglo en un lenguaje de programación, o bien el desarrollo de ejemplos de diversos conceptos de la teoría de órdenes parciales utilizando diagramas de Hasse que correspondan a jerarquías de clases en programación orientada a objetos. Para el desarrollo se propone la realización de un seminario donde los participantes presenten los temas particulares, discutan acerca del enfoque adecuado para su enseñanza y desarrollen los distintos productos prometidos como son artículos de divulgación y apuntes de clase. Al final de cada año se planea llevar a cabo un evento (coloquio, escuela o taller) para presentar los resultados del seminario pero sobretodo para recibir retroalimentación por parte de los alumnos y profesores y así poder mejorar los productos de manera que resulten óptimos para la Red Universitaria de Aprendizaje.