Funkcionální a logické programování

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra počítačů

Anotace:

Předmět podává úvod do technik funkcionálního programování v jazycích LISP (přesněji v jeho implementaci SCHEME) a HASKELL a logického programování v jazyce PROLOG. Oba jazyky jsou deklarativní v tom smyslu, že programátor symbolicky popíše problém, který má být řešen, místo výčtu konkrétní posloupnosti akcí, které má počítač provést. V PROLOGu je problém popsán vlastnostmi objektů a vztahy mezi nimi vyjádřenými v logice. V LISPu má popis problému formu definice funkcí. Oba jazyky nalezly významné aplikace v umělé inteligenci, např. v agentových systémech či v symbolickém strojovém učení.

Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A4B33FLP

Požadavky:

Diskrétní matematika, Logika a grafy, Programování 1+2

Osnova přednášek:

1. Úvod do deklarativních programovacích jazyků. Srovnání s klasickými imperativními jazyky. Úvod do programování pro umělou inteligenci.

2. LISP a Scheme: základní jazykové idiomy, atomy, seznamy, rekurze

3. Scheme: lambda abstrakce, vestavěné funkce, pokročilé datové struktury

4. Scheme: vztahy mezi iteracemi, optimizace rekurze zaručená jazykovým standardem, vestavěné funkce vyšších řádů.

5. Scheme: prohledávání stavového prostoru, aplikace v umělé inteligenci

6. Haskell: typy, vzory, vestavěné funkce, lambda abstrakce

7. Haskell: prokročilé vlastnosti jazyka ve srovnání se Scheme

8. Prolog: fakta, pravidla, dotazy, rekurze, odpovídání dotazů

9. Funkce, unifikace, operace se seznamy

10. Prolog a logika: klauzule, Herbrandova báze, interpretace, model, předpoklad uzavřeného světa, rozhodnutelnost

11. Řez a negace, mimologické operátory, aritmetika

12. Kombinatorické prohledávání v Prologu

13. Programování s omezujícími podmínkami

14. Programovací praktiky, ladění, vestavěné predikáty

Osnova cvičení:

1. Scheme. Seznámení se Scheme a jeho prostředím. Ladění. Základní příklady.

2. Rekurze, akumulátor.

3. Lambda abstrakce

4. Rekurze, funkce vyššího řádu

5. Haskell

6. Prolog jako databáze, fakta, pravidla, dotazy

7. Rekurze, ladění programů

8. Unifikace, operace se seznamy

9. Operace se seznamy, operace řezu a negace

10. Prohledávací algoritmy

11. Prohledávací algoritmy

12. Programování s omezujícími podmínkami

13. Programování s omezujícími podmínkami

14. Zápočy

Cíle studia:

Seznámit se s principy funkcionálním a logickým programováním v jazycích LISP resp. PROLOG.

Studijní materiály:

P. Flach: Simply Logical, John Wiley 1994

V. Mařík et al: Umělá

inteligence I, II, Academia 1993

P. Jirků, P. Štěpánek, O. Štěpánková: Programování v Jazyku Prolog, SNTL 1991

I. Bratko: Prolog programing for AI, Addison Wesley 2001 (3rd edition)

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14p+6c

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: