Detail předmětu

Funkcionální a logické programování

FIT-FLPAk. rok: 2023/2024

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), Goedel, CLP a principy jejich implementace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář

Zajišťuje ústav

Ústav informačních systémů (UIFS)

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

  • Půlsemestrální zkouška, u které neexistuje náhradní, či opravný termín.
  • Vypracování 2 projektů v průběhu semestru a jejich odevzdání ve stanoveném termínu.

  • Půlsemestrální zkouška - písemná, formou otázek a úkolů, 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, 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).

Učební cíle

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

Základní literatura

Lipovača, M.: Learn You a Haskell for Great Good!, No Starch Press, 2011, ISBN-13: 978-1-59327-283-8 (EN)

Doporučená literatura

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

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-MGR-2 magisterský navazující

    obor MPV , 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný
    obor MGM , 0 ročník, letní semestr, povinně volitelný
    obor MBS , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor MIS , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor MIN , 1 ročník, letní semestr, povinný
    obor MBI , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MSK , 0 ročník, letní semestr, volitelný
    obor MMM , 0 ročník, letní semestr, povinný

  • Program MITAI magisterský navazující

    specializace NISY , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NSPE , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NBIO , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NSEN , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NVIZ , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NGRI , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NADE , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NISD , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NMAT , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NSEC , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NISY do 2020/21 , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NCPS , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NHPC , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NNET , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NMAL , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NVER , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NIDE , 1 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NEMB , 0 ročník, letní semestr, povinný
    specializace NEMB do 2021/22 , 0 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář
Ing. Radek Hranický, Ph.D.
Ing. Daniel Poliakov

Osnova

  1. Úvod do funkcionálního programování
  2. Lambda kalkul
  3. Programovací jazyk Haskell, úvod, práce se seznamy
  4. Uživatelské datové typy, typové třídy a pole v jazyce Haskell
  5. Vstupy/výstupy v jazyce Haskell - typové třídy IO a Monad
  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

Ing. Daniel Poliakov
Ing. Radek Hranický, Ph.D.
Ing. Daniel Dolejška

Osnova

  1. Haskell - základní rysy jazyka, rekurze, seznamy, částečná aplikace, funkce vyššího řádu (map, filter, foldX), ukázka práce s nekonečným seznamem, zkrácené vyhodnocování
  2. Haskell - datové typy, monády, vstup/výstup
  3. Haskell - demonstrační cvičení - konstrukce jednoduchého interpretru s pomocí knihovny Parsec
  4. Prolog - struktura programu, rekurze, seznamy
  5. Prolog - dynamické predikáty, pokročilejší příklad
  6. Prolog - náročnější příklady, testování instanciace proměnných, prohledávání stavového prostor

Projekt

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Daniel Poliakov

Osnova

  1. Jednoduchý program v jazyce Haskell (Hugs, GHC, GHCi).
  2. Jednoduchý program v jazyce Prolog/Gödel/CLP(R) (SWIPL, Gödel, CiaoProlog).

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz