Programación Declarativa - Departamento de Lenguajes y Ciencias

Programación Declarativa
Curso 2004-2005
Ingeniería Técnica en Informática de Gestión
Departamento de Lenguajes y
Ciencias de la Computación
Universidad de Málaga
Programación Declarativa
1
Profesorado
9Programación Lógica y Funcional
Juan M. Molina Bravo
http://www.lcc.uma.es/~jmmb
Despacho: 3.2.47
Tutorías: Martes
de 16:30 a 18:30
Miércoles de 10:45 a 12:45
Programación Declarativa
2
Horario
Lunes
Miércoles
12:45 a 14:45
12:45 a 14:45
Con sesiones de laboratorio por determinar
dedicadas a clases prácticas en las que se avanza temario
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Temario (Programación Funcional)
•
•
•
•
•
Principios de la programación funcional
El lenguaje funcional Haskell
Programación funcional con estructuras
Programación funcional de orden superior
Corrección de programas funcionales
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Software (Programación Funcional)
9winhugs
entorno de programación en Haskell para Windows
http://www.haskell.org/hugs/
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5
Bibliografía I (Programación Funcional)
“Razonando con Haskell. Un curso sobre programación funcional”
B.C. Ruiz, F. Gutiérrez, P. Guerrero y J.E. Gallardo
Ed. Thomson , 2004.
“Introducción a la programación funcional con Haskell” (2ed)
R. Bird
Ed. Prentice-Hall, 1999.
“The Craft of Functional Programming”
S. Thompson
Ed. Addison-Wesley, 1999.
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Bibliografía II (Programación Funcional)
Tutoriales y bibliografía disponible en internet
http://www.haskell.org/bookshelf/#tutorials
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Temario (Programación Lógica)
1.
2.
3.
4.
5.
Principios de la programación lógica
El lenguaje lógico Prolog
Predicados extralógicos
Programación lógica con estructuras
Control en Prolog
Programación Declarativa
8
Software (Programación Lógica)
9SWI-Prolog
entorno de programación Prolog
http://www.swi-prolog.org
9SLD-Draw
representación de árboles SLD
http://www.lcc.uma.es/~pacog/apuntes/pd
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Bibliografía I (programación lógica)
“The Art of Prolog” (2ed)
Leon Sterling y Ehud Shapiro
MIT Press, 1994
“Prolog Programming for Artificial Intelligence” (3ed)
Ivan Bratko
Addison-Wesley, 2000
“Clause and Effect”
William F. Clocksin
Springer-Verlag, 1997
“Programación en Prolog” (2ed)
William F. Clocksin y Chris S. Mellish
Gustavo Gili, 1993
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Bibliografía II (programación lógica)
Libros gratuitos disponibles en internet:
“Prolog Programming: A First Course”
Paul Brna
http://cbl.leeds.ac.uk/~paul/prologbook/
“Logic, Programming and Prolog” (2ed)
Ulf Nilsson y Jan Maluszynski
http://www.ida.liu.se/~ulfni/lpp/
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Programación Declarativa
Antecedentes y evolución
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Programación Declarativa (p.d.)
La p.d. se caracteriza porque
9 los programas describen relaciones entre objetos/valores;
pueden ser relaciones funcionales o relaciones más generales, y
9 dejan que el ejecutor del lenguaje (intérprete o compilador)
trate de satisfacerlas aplicando un algoritmo fijo de cómputo.
Estudiaremos dos estilos de p. d.:
9 Programación Funcional (en Haskell)
“Cómputo = Reducción de expresiones”
9 Programación Lógica (en Prolog)
“Cómputo = Resolución de enunciados”
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Antecedentes históricos
Gottlob Frege (1848-1925),
creador del cálculo de predicados
Gottlob Frege
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Antecedentes históricos (1928)
David Hilbert
9 D. Hilbert y W. Ackermann plantean el
entscheidungsproblem, o problema de decisión,
relativo a la existencia de algún procedimiento
mecánico, sistemático, o algoritmo general,
para decidir la validez de un enunciado en la
lógica de predicados de primer orden.
Wilhelm Ackermann
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Antecedentes históricos de la p. f. (1936)
Alonzo Church
9 A. Church desarrolla el cálculo lambda, teoría
matemática de funciones recursivas.
9 “Calculabilidad efectiva” = expresable como
función recursiva en dicho cálculo.
9 No existe algoritmo (def. mediante fun. rec.) que
decida si dos expresiones cualesquiera del cálculo
lambda son equivalentes o no.
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Antecedentes históricos (1936)
Alan Turing
9A. Turing introduce la noción de máquina de Turing.
9 Una computación es efectiva si la puede llevar a
cabo una máquina de Turing.
9 No existe algoritmo para decidir si una máquina de
Turing se detendrá o no (1936).
Church y Turing demuestran que sus formalismos
describen el mismo conjunto de funciones calculables.
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Antecedentes históricos de la p. f. : los 60
John McCarthy
9(J. McCarthy, 1960) Aparición del primer
lenguaje funcional (impuro): LISP
.
Vinculación dinámica, sin orden superior, con
características imperativas
9 (P. Landin, década de los 60) Cálculo lambda
como metalenguaje para expresar el significado
de los lenguajes imperativos. Primer lenguaje
funcional puro: ISWIM (If you See What I
Mean), con las principales notaciones de la P.F.
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Antecedentes históricos de la p. f. :
de los 70 en adelante
9(R. Milner, 1978) Primer lenguaje funcional
moderno con inferencia de tipos, tipos
polimórficos, tipos abstractos y tratamiento
de excepciones: ML (Meta Language). Utiliza
evaluación precipitada.
Robin Milner
9 (D. Turner, década de los 80) Desarrollo de
los primeros lenguajes perezosos: Miranda.
9 (Finales de la década de los 80) Aparece la
primera definición de Haskell desarrollada por
un grupo de investigadores.
9 1999: Aparece la versión estable Haskell98.
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Lenguajes funcionales actuales:
Derivados/Implementaciones de ML
Standard ML
of New Jersey
http://www.smlnj.org
The Caml language
http://caml.inria.fr/
sml.net
http://www.cl.cam.ac.uk/Research/TSG/SMLNET/
http://www.it-c.dk/research/mlkit/
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Lenguajes funcionales actuales:
Implementaciones de Haskell
http://www.haskell.org/
http://www.haskell.org/hugs/
http://www.haskell.org/ghc/
Gofer
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Otros lenguajes funcionales actuales
http://www.cs.kun.nl/~clean/
Ericsson Computer
Science Laboratory
http://www.erlang.org/
http://www.schemers.com
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Antecedentes históricos de la P.L. (I)
9 Años 30: el cálculo de predicados se desarrolla y evoluciona
hacia una forma de computación con el descubrimiento de
algoritmos que capturan el proceso de deducción de forma
sistemática,
9 La lógica de predicados se adopta como lenguaje declarativo
de especificación en computación.
9 Se considera la lógica de cláusulas de Horn.
9 Prawitz (1960) introduce la noción de unificación en la
demostración automática de teoremas.
9 J. Alan Robinson (1965) concreta la noción de unificación con
el descubrimiento del principio de resolución.
9 Luckham y Loveland introducen la resolución lineal.
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Antecedentes históricos de la P.L. (II)
9 Robert Kowalski (1973): La lógica de cláusulas
de Horn, con la resolución lineal, admite una
interpretación procedimental como un lenguaje
de programación.
9A. Colmerauer y Roussel (1973) crean, en la
universidad de Marsella, el primer intérprete del
lenguaje Prolog siguiendo las ideas de Kowalski.
9 David H.D. Warren (1977), en la universidad de
Alain Colmerauer Edimburgo, contruye el primer compilador de
Prolog para DEC-10.
9 David H.D. Warren (1983) crea la máquina de
Warren para simplificar la compilación de Prolog.
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Antecedentes históricos de la P.L. (III)
9 Finales 80 –Primeros 90:
Proyecto de la Quinta Generación
Concurrencia
9 Estándar ISO Prolog (1995)
9 Actualmente:
Compiladores optimizadores
Analizadores de código
Programación con restricciones
Orientación a objetos
Programación Web
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Lenguajes de programación lógica (I):
http://www.sics.se/quintus/
http://www.sics.se/isl/sicstuswww/site/index.html
SWI-Prolog
demo_xpce.pl
http://www.swi-prolog.org/
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Lenguajes de programación lógica (II):
http://www.icparc.ic.ac.uk/eclipse/
http://www.mozart-oz.org/
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Lenguajes de programación lógico-funcional:
Mercury
http://www.cs.mu.oz.au/research/mercury/
http://www.informatik.uni-kiel.de/~pakcs/
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