PRG005 Neprocedurální programování

• Obsah a cíle předmětu
• Co bylo na přednášce
• Podmínky pro získání zápočtu
• Zkouška
• Požadavky ke zkoušce
• Literatura
  • Základní literatura
  • Doplňková literatura
• Překladač SWI

Obsah a cíle předmětu

• První část přednášky je věnována programování v jazyce Prolog.
  V Prologu se také vytvářejí a ladí zápočtové úlohy.
• V druhé (velmi krátké) části přednášky se seznámíme se základy funkcionálního programování na bázi jazyka LISP.
  V seminářích (jednom nebo dvou) se přesvědčíte, že řadu obratů, které jste si osvojili v Prologu, velmi snadno přenesete do programování v LISPu. Cílem této části je připravit půdu pro třetí část přednášky, LISP se u zkoušky nevyžaduje.
• Poslední část přednášky je věnována výkladu funkcionálního programování na bázi jazyka Haskell.
  Nepůjdeme do teoterických detailů jazyka, ale soustředíme se spíše na praktické programování v něm.

Podmínky pro získání zápočtu

Student může získat zápočet za splnění dvou požadavků :

• Aktivní účast na seminářích a průběžné znalosti během semestru.
• Vytvoření a odladění zápočtového programu v Prologu.
  K zápočtovému programu je potřeba vytvořit smysluplnou dokumentaci. Součástí předávaného programu musí být i zkušební ladící data. Jejich volba je součástí toho, co se na programu hodnotí.

Získání zápočtu je podmínkou připuštění ke zkoušce.
Vzhledem k množství studentů nebude umožněno se ke zkoušce přihlásit doku nebudete mít zápočet. Není to však prakticky žádné omezení. Jazyk Prolog se úplně probere na 5-7 prvních přednáškách.

Podmínky pro udělení zápočtu upřesňuje a kontroluje vedoucí semináře, na který student chodí. Při přebírání zápočtového programu se zpravidla vhodným způsobem přesvědčí zda student program vytvořil sám (např. může požadovat provedení drobných změn v programu v reálném čase).
Zápočty do indexů i do SISu zapisují vedoucí seminářů pokus mají s fakultou smlouvu na výuku. Za studenty je tedy zpravidla zapisuje přednášející.

Studenti se na cvičení přihlašují v SISu prostřednictví aplikace grupík. Tato přihlášení budeme respektovat pokud budou skupiny přibližně rovnoměrně rozloženy. Studenti jsou povinni se do některé skupiny přihlásit nejpozději do konce prvního týdne výuky. Pokud se student nedostaví na žádné z prvních dvou cvičení a neomluví se, bude ze skupiny vyřazen. Pokud se Vám nepodařilo přihlásit se do nějaké skupiny, přijďte na první cvičení skupiny, kam chcete chodit. Pokusíme se kapacity zvětšit.

Cvičení začnou druhý týden výuky.

Pokud student (kombinovaného) studia nemůže semináře navštěvovat, dohodne si začátkem semestru náhradní podmínky udělení zápočtu s přednášejícím.

Literatura:

Základní literatura:

1. Rudolf Kryl: Úvod do programovacího jazyka Prolog
   učební text - ke stažení z WWW stránek přednášejícího aktuální verze 3.03 ve formátu pdf nebo zip.
   Text byl původně napsán pro čtenáře s o poznání menší programátorskou erudicí, než má většina z Vás. Proto by mělo jít o "nenáročné čtení před usnutím". Text pokrývá přibližně první polovinu látky z Prologu. Obsahuje řadu jednoduchých programů. Budu vděčný za připomínky a opravy chyb - posílejte je na můj mail a v subjectu uveďte název textu a číslo verze, ke které se připomínky vztahují.
2. Přehled předdefinovaných forem ve vykládaném dialektu LISPu
   Ke stažení ve formátu pdf
3. Paul Hudak, Joseph H. Fasel: A Gentle Introduction to Haskell
   ke stažení z www.haskell.org
   Poměrně čtivý základní text o programovacím jazyku Haskell. Pokrývá vše z jazyka, co probereme. Některé partie vynecháme, půjdeme však podstatně dál v programátorské obtížnosti úloh.
   Na dané adrese můžete získat úplný přehled o problematice jazyka Haskell.

Doplňková literatura (není nutná)

1. P.Jirků a kol. : Programování v jazyku Prolog
   SNTL 1991
   Pěkná knížka v češtině. Neobsahuje mnoho těžších příkladů, věnuje se však dost podrobně souvislostem s logikou.
2. Bratko I.: PROLOG Programming for Artificial Intelligence
   Addison-Wesley, Reading, Massachussets, 1986 ISBN 0-201-14224-4
   Stále velmi pěkná knížka. První díl obsahuje výklad Prologu (náš přístup k výkladu je do značné míry poplatný přístupu této knihy), druhý obsahuje výklad některých základních partií umělé inteligence pomocí programů v Prologu.
3. Harold Abelson, Gerald Jay Sussman, Julie Sussman : Structure and Interpretation of Computer Programs
   Mc Graw-Hill Book Company 1985 ISBN 0-07-000-422-6
   Výklad principů programování na bázi jazyka XSCHEME (dialekt jazyka LISP). Kniha byla používána v základnídním kursu programování na MIT.
   My použijeme tohoto jazyka i příkladů z této knihy k velmi zběžnému seznámení s principy LISPu.
4. Ivan Kalaš : Iné programovanie - stretnutie s jazykom Lisp
   Alfa 1992
   Krásná kniha s množství originálních příkladů. Uživaný dialekt LISPu se poněkud liší od toho, se kterým budeme pracovat na přednášce my.

Překladač prologu SWI

K ladění zápočtových programů a experimentům v Prologu doporučuji překladač SWI Prolog. Jde o volně stažitelný výborný překladač, který je k dispozici pro všechny platformy. Obecně lze experimenty s jazykem vřele doporučit, možná však je dobré počkat až z přednášky a seminářů ovládnete základy jazyka. Na třetí nebo na čtvrté přednášce si o práci s tímto překladačem řekneme více.

Informace o zkoušce

Požadavky ke zkoušce

Zkouška má písemnou a ústní část, větší váhu má část písemná.

Písemná část

obsahuje 4-5 jednoduchých příkladů, v nichž má student prokázat, že ovládl základní techniky neprocedurálního programování (u každého příkladu bude zpravidla předepsané, zda má být řešen v Prologu nebo Haskellu, případně i jak resp. jak ne).
Na vypracování písemné práce mají studenti 3 hodiny.

Ústní část zkoušky se skládá

• ze společné (zkoušející a zkoušený) opravy písemné části a diskuse nad vytvořenými programy
• ze zodpovězení otázek z některého z dále uvedených témat

Témata pro ústní zkoušku - mohou se ještě změnit :

• PROLOG
  1. Tvar programu v Prologu a jeho interpretace
  2. Deklarativní a operační sémantika programu v Prologu
  3. Operátor řezu
  4. Negace
  5. Práce se seznamy
  6. Reprezentace datových struktur (např. grafy, stromy, rozdílové seznamy)
  7. Edinbugrský model vstupu a výstupu.
  8. Definování a použití operátorů
  9. Predikáty pro řízení databáze (assert,...)
  10. Predikáty grupování termů (bagof, setof) a jejich užití
  11. Neúplně definované datové struktury, rozdílové seznamy
  12. Efektivita programů v Prologu
 
• HASKELL
  1. Typy v Haskellu, typová specifikace funkce
  2. Základní způsoby definování výrazů,
  3. Sémantika "mečování" parametrů, as patterns ( @s ), žolíky ( _ ), lazy-parametry ( ˜x ),
  4. Lazy vyhodnocování, "nekonečné" termy.
  5. Lambda abstrakce.
  6. Používání jmen funkcí jako operátorů a naopak, specializace operátorů { (např. (x+) }. Definování priority a asociativity infixových operátorů.
  7. Třídy, podtřídy, instance.
  8. Pole v Haskellu.