Detail předmětu

Funkcionální a logické programování

FIT-FLPAk. rok: 2010/2011

Praktické aplikace a širší úvod do lambda kalkulu a predikátové logiky v prostředí funkcionálních a logických programovacích jazyků. V rámci funkcionálního programování jsou diskutovány abstraktní datové typy, použití rekurze a indukce, práce se seznamy a nekonečnými datovými strukturami v jazyce Haskell. V rámci logických jazyků základy programování v jazyce Prolog (operátor řezu, prohledávání stavového prostoru, změna databáze) a Goedel a principy jejich implementace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář

Zajišťuje ústav

Ústav informačních systémů (UIFS)

Výsledky učení předmětu

Studenti získají základní znalosti a praktické zkušenosti ve funkcionálním a logickém programování, což jsou významní představitelé deklarativního programování. Kromě toho obdrží základní informace o teoretických základech obou paradigmat a způsobu implementace.

Užití a zvládnutí rekurze pro algoritmizaci.

Prerekvizity

Způsoby zpracování (analýza, vyhodnocení/interpretace/překlad) programovacích jazyků, predikátová logika.

Způsob a kritéria hodnocení

Student musí během semestru získat alespoň 50% bodů z možného maxima, tj. 20 bodů ze 40.

Osnovy výuky

  1. Úvod do funkcionálního programování, lambda kalkul
  2. Programovací jazyk Haskell, úvod, práce se seznamy
  3. Uživatelské datové typy, typové třídy a pole v jazyce Haskell
  4. Vstupy/výstupy v jazyce Haskell - typové třídy IO a Monad
  5. Praktické úlohy v jazyce Haskell
  6. Dokazování ve funkcionálním programování
  7. Denotační sémantika, implementace funkcionálních jazyků
  8. Prolog, úvod
  9. Seznamy, operátor řezu a řazení v jazyce Prolog
  10. Datové struktury, řetězce, operátory - rozšíření v jazyce SWI Prolog
  11. Stavový prostor, práce s klauzulemi a analýza jazyků v jazyce Prolog
  12. Goedel - logický programovací jazyk nevyužívající Hornovy klauzule
  13. Implementace logických jazyků, CLP, shrnutí, diskuse

Učební cíle

Zvládnutí principů funkcionálního a logického programování jak prakticky tak i z pohledu formálních základů, které jsou při použití obou paradigmat využívány.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

  • Půlsemestrální zkouška - písemná, formou otázek a úkolů (vyskytují se i otázky s výběrem jedné z nabízených odpovědí), neexistuje náhradní/opravný termín - 20 bodů.
  • Vypracování projektů - 2 projekty, jeden ve funkcionálním a druhý v logickém programovacím jazyce - jednoduché programy, dle zadání - 20 bodů celkem.
  • Závěrečná zkouška - písemná, formou otázek a úkolů (vyskytují se i otázky s výběrem jedné z nabízených odpovědí), 2 opravné termíny (60 bodů - pro získání bodů ze zkoušky je nutné zkoušku vypracovat tak, aby byla hodnocena nejméně 25 body, v opačném případě bude zkouška hodnocena 0 body).

Základní literatura

  • Thompson, S.: Haskell, The Craft of Functional Programming, ADDISON-WESLEY, 1999, ISBN 0-201-34275-8
  • Nilsson, U., Maluszynski, J.: Logic, Programming and Prolog (2ed), John Wiley & Sons Ltd., 1995
  • Hill, P., Lloyd, J.: The Gödel Programming Language, MIT Press, 1994, ISBN 0-262-08229-2
  • Bieliková, M., Návrat, P.: Funkcionálne a logické programovanie, Vydavateĺstvo STU, Vazovova 5, Bratislava, 2000.
  • Jones, S.P.: Haskell 98 Language and Libraries, Cambridge University Press, 2003, p. 272, ISBN 0521826144

Doporučená literatura

  • Thompson, S.: Haskell, The Craft of Functional Programming, ADDISON-WESLEY, 1999, ISBN 0-201-34275-8
  • Nilsson, U., Maluszynski, J.: Logic, Programming and Prolog (2ed), John Wiley & Sons Ltd., 1995
  • Hill, P., Lloyd, J.: The Gödel Programming Language, MIT Press, 1994, ISBN 0-262-08229-2
  • Bieliková, M., Návrat, P.: Funkcionálne a logické programovanie, Vydavateĺstvo STU, Vazovova 5, Bratislava, 2000.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MBI , libovolný ročník, letní semestr, volitelný
    obor MSK , libovolný ročník, letní semestr, volitelný
    obor MPS , libovolný ročník, letní semestr, volitelný
    obor MBS , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor MIS , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor MIN , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor MMI , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor MMM , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor MGM , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor MPV , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář

Osnova

  1. Úvod do funkcionálního programování, lambda kalkul
  2. Programovací jazyk Haskell, úvod, práce se seznamy
  3. Uživatelské datové typy, typové třídy a pole v jazyce Haskell
  4. Vstupy/výstupy v jazyce Haskell - typové třídy IO a Monad
  5. Praktické úlohy v jazyce Haskell
  6. Dokazování ve funkcionálním programování
  7. Denotační sémantika, implementace funkcionálních jazyků
  8. Prolog, úvod
  9. Seznamy, operátor řezu a řazení v jazyce Prolog
  10. Datové struktury, řetězce, operátory - rozšíření v jazyce SWI Prolog
  11. Stavový prostor, práce s klauzulemi a analýza jazyků v jazyce Prolog
  12. Goedel - logický programovací jazyk nevyužívající Hornovy klauzule
  13. Implementace logických jazyků, CLP, shrnutí, diskuse

Cvičení na počítači

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář

Osnova

  1. Seznámení s prostředím jazyka Haskell (Hugs), jednoduché funkce, rekurze, seznamy
  2. Nekonečné datové struktury
  3. Uživatelské datové typy, vstupy/výstupy
  4. Praktická úloha, samostatná práce
  5. Seznámení s prostředím jazyka Prolog, seznamy
  6. Praktická úloha, samostatná práce

Projekt

14 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář