О методике обучения дисциплине «Элементы теории формальных языков» будущих инженеров
Authors: Е.А. Перминов 
Published: November 2024

В цифровую эпоху в процессе автоматизации, роботизации различных отраслей производства и внедрения в него искусственного интеллекта используется уже трудно обозримое множество языков программирования. В результате в подготовке будущих инженеров все большое значение приобретает теория формальных языков, лежащая в основе разработки языков программирования. Незнание теории формальных языков стало причиной многих ошибок в разработке и использовании языков программирования в высокотехнологичных отраслях производства. Поэтому необходимо внедрение в содержание подготовки будущих инженеров дисциплины «Элементы теории формальных языков» для овладения ими теорией и практикой языков программирования. Установлено, что в методической литературе не разработаны эффективные методы обучения будущих инженеров формальным языкам. Цель статьи заключается в исследовании важных математических и методических аспектов обучения теории формальных языков будущих инженеров. Ведущую роль в исследовании играли методология дискретной математики и абстрактной алгебры, культурологический подход и методика преемственности в обучения между школой и вузом в содержании подготовки будущих инженеров. Результаты исследования. Охарактеризована культурологическая роль дискретной математики в современной теории формальных языков. На основе анализа избранных трудов В. М. Глушкова, Д. Кнута и других ученых исследована фундаментальная роль формальных языков абстрактной алгебры в обучении теории формальных языков. Охарактеризованы алгебраические аспекты методики обучения теории формальных языков и грамматик и роль в этой методике классических понятий абстрактной алгебры и их свойств. На основе этого изложены элементы методики преемственности в обучении элементам теории формальных языков будущих инженеров. В этих элементах важную роль играют различные трактовки понятия «язык» и примеры языков из математики и информатики. Раскрыта важная роль грамматик формальных языков в дальнейшем обучении этой теории. Результаты статьи имеют важное теоретическое и практическое значение в дальнейшем исследовании проблем методологии обучения будущих инженеров элементам теории формальных языков. Они представляют интерес для преподавателей, ведущих профессиональную подготовку студентов инженерных направлений в сфере автоматизации, роботизации отраслей производства и внедрения в него Искусственного интеллекта.

In the digital era, in the process of automation, robotization of various industries and the introduction of Artificial Intelligence into it, numerous programming languages are widely applied. As a result, the theory of formal languages ​that underlies the development of programming languages is becoming increasingly important in the training of engineering students. The nescience of formal languages theory has caused many mistakes in the development and use of programming languages ​in high-tech industries. Therefore, it is necessary to introduce the discipline "Elements of the Theory of Formal Languages" into the content of the training of future engineers in order to master the theory and practice of programming languages. At the same time, it was established that the methodological literature hasn’t developed effective methods for teaching future engineers to formal languages. The purpose of the article is to investigate important mathematical and methodological aspects of teaching the theory of formal languages ​to engineering students. The leading role in the study was played by the methodology of discrete math and abstract algebra. Also, the cultural approach and the methodology of pre-graduation in training between school and university in the content of training future engineers. Findings.The cultural role of discrete mathematics in the modern theory of formal languages is determined in the article. Based on the analysis of selected works of V.M. Glushkov, D. Knut, and other scientists, the article investigates the fundamental role of formal languages ​of abstract algebra in teaching the theory of formal languages. Algebraic aspects of teaching methodology of the theory of formal languages ​and grammars, and the role in this methodology of classical concepts of abstract algebra and their propertieshave also become the subjects of the study. Basing on this, the elements of the methodology of continuity in teaching the elements of the theory of formal languages of future engineers are set out in the article. Various interpretations of the concept of "language" and examples of languages from mathematics, and computer science play an important role in these elements. The research also states the important role of grammars of formal languages in the further training of this theory. The findings of the research have important theoretical and practical significance in the further study of the issues of the methodology for teaching future engineers to the elements of the theory of formal languages. They are of interest to teachers conducting the professional training of engineering students in the field of automation, robotization of production industries, and the introduction of Artificial Intelligence into it.