Detail předmětu

Funkcionální a logické programování

FLP Ak. rok 2025/2026 letní semestr 5 kreditů

Aktuální akademický rok

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.

Proč je předmět vyučován

Čistě deklarativní programovací jazyky jsou fenomén, který umožňuje získat na řadu problémů nový pohled a tak i získat nová, neotřelá řešení.

Podmínky zápočtu

Student musí během semestru získat alespoň 20 bodů ze 40 možných, krom toho musí získat

  • alespoň 4 body z projektu na funkcionální programování (z 12 možných) a
  • alespoň 3 body z projektu na logické programování (z 8 možných).

Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, či u půlsemestrální zkoušky, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.

Garant předmětu

Kolář Dušan, doc. Dr. Ing. (UIFS)

Koordinátor předmětu

Ryšavý Ondřej, doc. Ing., Ph.D. (UIFS)

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

  • 26 hod. přednášky
  • 12 hod. pc laboratoře
  • 14 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 60 bodů závěrečná zkouška
  • 20 bodů půlsemestrální test
  • 20 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Ústav informačních systémů (UIFS)

Přednášející

Kolář Dušan, doc. Dr. Ing. (UIFS)

Cvičící

Hranický Radek, Ing., Ph.D. (UIFS)
Poliakov Daniel, Ing. (UIFS)

Cíle předmětu

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.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

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

Literatura studijní

  • Podklady k přednáškám (slajdy, ukázky, ...)
  • Thompson, S.: Haskell, The Craft of Functional Programming, ADDISON-WESLEY, 1999, ISBN 0-201-34275-8
  • 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
  • Bieliková, M., Návrat, P.: Funkcionálne a logické programovanie, Vydavateĺstvo STU, Vazovova 5, Bratislava, 2000.

Osnova přednášek

  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

Osnova počítačových cvičení

  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

Osnova ostatní - projekty, práce

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

Průběžná kontrola studia

  • 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).

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru