Paradigmas da Programação I

Ano Lectivo: 06/07 (1º semestre)

Planeamento e Sumário das Aulas

Teórica sessão1 (2ªfeira, 14h30-16h00)	Teórica sessão2 (5ªfeira, 13h00-14h30)
2006/09/18	2006/09/21
2006/09/25	2006/09/28
2006/10/02	2006/10/05
2006/10/09	2006/10/12
2006/10/16	2006/10/19
2006/10/23	2006/10/26
2006/10/30	2006/11/02
2006/11/06	2006/11/09
2006/11/13	2006/11/16
2006/11/20	2006/11/23
2006/11/27	2006/11/30
2006/12/04	2006/12/07
2006/12/11	2006/12/14
2006/12/18	2006/12/21

Aula T de 2006/09/18

Tópicos:

Apresentação geral da disciplina:
- Objectivos e Funcionamento;
- Avaliação e Trabalhos práticos;
- Programa e Bibliografia
Introdução à Programação em Lógica e ao Prolog:
- Problemas e Programação
- Linguagens de Programação e paradigmas; imperativo versus declarativo; monolítico versus modular e orientado aos objectos.
- Introdução informal ao conceito de predicado, termo e cláusula; exemplos introdutórios.

Programas Exemplo:

Jóias e Sonhos-- predicados sonho

Resumo:

Os alunos foram avisados sobre a obrigatoriedade de fazerem as 2 Fichas Práticas que serão propostas ao longo do semestre e sobre a importância de lerem toda a informação básica sobre a Disciplina, através da Página WWW.
Quanto ao principal objectivo, foi clarificado que não se tratava de um curso para ensinar apenas a usar a linguagem de programação Prolog, mas que era essencialmente destinado a levar os alunos a compreender a importância da noção de paradigma de programação na resolução de um problema por computador, dando-se especial ênfase ao paradigma declarativo lógico (relacional).
Nesta aula os alunos já devem ter adquirido a sensibilidade para distinguir o paradigma imperativo do paradigma declarativo e devem ter-se apercebido da diferença entre executar no SO um programa compilado, ou interpretar num ambiente de programação um programa declarativo.
Além disso devem ter captado empiricamente a noção de Predicado, Cláusula, Facto e Regra, Variável Lógica e Unificação.

Aula T de 2006/09/21

Tópicos:

Introdução à Programação em Lógica e ao Prolog:
- Bases do paradigma declarativo lógico, uma abordagem relacional.
- Noção de "Universo de Discurso" com suas "Entidades" ("seres", ou "classes de coisas" caracterizadas por propriedades) e respectivos "Relacionamentos"
- Definição do conceito de predicado, termo e cláusula (facto e regra); o que representam num Universo de Discurso e como se denotam em Prolog -- exemplos.

Programas Exemplo:

Pessoas e Profissões -- predicados ourives, tanoeiro, profissao

Resumo:

Nesta aula os alunos já devem ter reforçado e formalizado os conceitos, introduzidos empiricamente na aula anterior, de: Base de Factos e Base de Regras, Predicado, Termo, Átomo Lógico, Variável Lógica e Unificação.

Aula T de 2006/09/25

Tópicos:

Não houve aula devido às festividades de recepção ao caloiro.

Aula T de 2006/09/28

Tópicos:

Introdução à Programação em Lógica e ao Prolog:
- Noção de "Universo de Discurso" com suas "Entidades" ("seres", ou "classes de coisas" caracterizadas por propriedades) e respectivos "Relacionamentos"
- Definição do conceito de predicado, termo e cláusula (facto e regra); o que representam num Universo de Discurso e como se denotam em Prolog -- exemplos.
- Modelação de Sistemas de Informação em Lógica de Predicados de 1ªOrdem e sua implementação e manuseamento em Prolog; exemplo: descrição da arquitectura do Sistema de Controlo do Mostruário Electrónico da Ourivesaria de Dume, tema do projecto integrado de LC.

Programas Exemplo:

Descrição da Arquitectura do SCMEOD -- predicado bloco

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter continuado a reforçar, teórica e experimentalmente, os conceitos introduzidos nas aulas anteriores ---Base de Factos e Base de Regras, Predicado, Termo, Átomo Lógico, Variável Lógica e Unificação--- bem como a sua aplicação à modelação de sistemas de informação. Deve ter ainda realçado a possibilidade interrogar a BC quando se descreve esse modelo em Prolog.

Aula T de 2006/10/02

Tópicos:

Introdução à Programação em Lógica e ao Prolog:
- Noção de "Universo de Discurso" com suas "Entidades" ("seres", ou "classes de coisas" caracterizadas por propriedades) e respectivos "Relacionamentos"
- Reforço do conceito de predicado, termo e cláusula (facto e regra) e do seu papel de representação num Universo de Discurso; sua denotação em Prolog.
- Modelação de Sistemas de Informação em Lógica de Predicados de 1ªOrdem e sua implementação e manuseamento em Prolog; exemplo: descrição da arquitectura do Sistema de Controlo do Mostruário Electrónico da Ourivesaria de Dume, tema do projecto integrado de LC.
- Introdução à utilização da recursividade para total exploração do Espaço de procura

Programas Exemplo:

Descrição da Arquitectura do SCMEOD -- predicados glossario componente, realiza e estaContido

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter continuado a reforçar, teórica e experimentalmente, os conceitos introduzidos nas aulas anteriores ---Base de Factos e Base de Regras, Predicado, Termo, Átomo Lógico, Variável Lógica e Unificação--- bem como a sua aplicação à modelação de sistemas de informação, ficando clara a vantagem que advém de se poder interrogar a BC quando se descreve esse modelo em Prolog.
Além disso, os alunos devem ter ficado com a noção da necessidade de recorrer a definições recursivas para explorar o espaço de procura.

Aula T de 2006/10/05

Tópicos:

Não houve aula: Feriado nacional (Implantação da República).

Aula T de 2006/10/09

Tópicos:

Introdução à Programação em Lógica e ao Prolog:
- Reforço do conceito de predicado, termo e cláusula (facto e regra) e do seu papel de representação num Universo de Discurso; sua denotação em Prolog.
- Modelação de Sistemas de Informação em Lógica de Predicados de 1ªOrdem e sua implementação e manuseamento em Prolog; continuação/revisão do exemplo da semana anterior: descrição da arquitectura do Sistema de Controlo do Mostruário Electrónico da Ourivesaria de Dume, tema do projecto integrado de LC.
- Reforço do conceito de recursividade com a introdução da definição de Lista.

Programas Exemplo:

Descrição da Arquitectura do SCMEOD -- predicados glossario componente, realiza e estaContido

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter continuado a reforçar, teórica e experimentalmente, os conceitos introduzidos nas aulas anteriores ---Base de Factos e Base de Regras, Predicado, Termo, Átomo Lógico, Variável Lógica e Unificação--- bem como a sua aplicação à modelação de sistemas de informação, ficando clara a vantagem que advém de se poder interrogar a BC quando se descreve esse modelo em Prolog.
Além disso, os alunos devem ter ficado com a noção da necessidade de recorrer a definições recursivas para explorar o espaço de procura.

Aula T de 2006/10/12

Tópicos:

Introdução à Programação em Lógica e ao Prolog:
- Modelação de Sistemas de Informação em Lógica de Predicados de 1ªOrdem e sua implementação e manuseamento em Prolog; 2º exemplo: descrição do Sistema Central (SC) do projecto integrado de LC para Gestão do Stock de Joias, do Mostruário (com seus aparatos e tabuleiros), dos Clientes e das Vendas.
- Reforço do conceito Lista para definição alternativa das preferências de um cliente.

Programas Exemplo:

Descrição do Sistema Central de Gestão do SCMEOD -- predicados joia, stock, tabuleiro, aparato, mostrurario, cliente, factura, venda, preferencia e preferencias

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter continuado a reforçar a aplicação da programação em Lógica à modelação de sistemas de informação, ficando clara a vantagem que advém de se poder interrogar a BC quando se descreve esse modelo em Prolog.
Além disso, os alunos devem ter visto um exemplo concreto de utilização de listas (vantagens e desvantagens).

Aula T de 2006/10/16

Tópicos:

Introdução à Programação em Lógica e ao Prolog:
- Modelação de Sistemas de Informação em Lógica de Predicados de 1ªOrdem e sua implementação e manuseamento em Prolog; 3º exemplo: descrição do Sistema de Gestão da Padaria de Dume (classes de produtos vendidos).

Resumo:

Aula T de 2006/10/19

Tópicos:

Introdução à Programação em Lógica e ao Prolog:
- O conceito Lista e a sua manipulação recursiva.

Programas Exemplo:

Manipulação de Listas

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter continuado a reforçar a noção e utilização da recursividade e o conceito de lista (vantagens e desvantagens e manipulação).

Aula T de 2006/10/23

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Utilização da recursividade na manipulação de Listas em Prolog: implementação de algoritmos de pesquisa e filtragem diversos.

Programas Exemplo:

Manipulação de Listas

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter reforçado a noção de Lista (estrutura linear que ou é Vazia, ou tem um Elemento à Cabeça e uma Lista na Cauda) e a necessidade de recorrer a definições recursivas para implementar os algoritmos que manipulam as listas para calcular o comprimento, o somatório dos elementos e para implementar as operações de pesquisa e filtragem.

Aula T de 2006/10/26

Tópicos:

Não houve aula: Fui a Espanha participar e apresentar comunicação na conferência SIIE'06.

Aula T de 2006/10/30

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Utilização da recursividade na manipulação de Listas em Prolog: implementação de algoritmos de inserção (na cabeça, na cauda e ordenadamente), membro (pertence) e remoção.

Programas Exemplo:

Manipulação de Listas (2)

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter reforçado a noção de Lista (estrutura linear que ou é Vazia, ou tem um Elemento à Cabeça e uma Lista na Cauda) e a necessidade de recorrer a definições recursivas para implementar os algoritmos que manipulam as listas para calcular o inserir um novo elemento em qualquer posição da lista, para remover um elemento, ou ainda para verificar se um valor é membro da lista. Com estes exercícios se concluiu a matéria básica sobre Lista em Prolog.

Aula T de 2006/11/02

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Introdução às Máquinas de Transição de Estados (MTE) e sua modelação por Autómatos Deterministas Finitos (ADF); recurso a Grafos Orientados Pesados para descrever a Função de Transição do ADF.
- Implementação de Autómatos Deterministas Finitos em Prolog; caminho no ADF e validação de frases.
- Exemplos: o sistema de abertura de um portão, apresentado em LI2 no ano passado.

Programas Exemplo:

Autómatos Deterministas Finitos em Prolog

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter aprendido o conceito de Máquina de Transição de Estados e de Autómato Determinista (formado por: um Alfabeto, ou conjunto de símbolos Terminais; um conjunto de Estados; um Estado Inicial; um conjunto de Estados Finais; e uma Função total de Transição que a cada estado e a cada Terminal associa um novo EStado). Devem depois ter aprendido a modelar MTEs com ADFs. Por fim foi apresentada a forma sistemática de implementar Autómatos em Prolog, calcular o estado que se atinge a partir de uma dados estado com uma determinada frase (sequência de Terminais do Alfabeto) e verificar se uma frase pertence á linguagem de transição gerada pelo ADF, à custa dos predicados automato/5, delta/4, caminhar/4 e aceita/2.

Aula T de 2006/11/06

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Máquinas de Transição de Estados (MTE) e sua modelação por Autómatos Deterministas Finitos (ADF); recurso a Grafos Orientados Pesados para descrever a Função de Transição do ADF.
- Implementação de Autómatos Deterministas Finitos em Prolog; caminho no ADF e validação de frases.
- Exemplos: o Robot Caçador de Pepitas.

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter reforçado os conceitos de Máquina de Transição de Estados e de Autómato Determinista (formado por: um Alfabeto, ou conjunto de símbolos Terminais; um conjunto de Estados; um Estado Inicial; um conjunto de Estados Finais; e uma Função total de Transição que a cada estado e a cada Terminal associa um novo Estado). Devem depois ter aprendido a modelar MTEs com ADFs. Por fim foi apresentada a forma sistemática de implementar Autómatos em Prolog, calcular o estado que se atinge a partir de uma dados estado com uma determinada frase (sequência de Terminais do Alfabeto) e verificar se uma frase pertence á linguagem de transição gerada pelo ADF, à custa dos predicados automato/5, delta/4, caminhar/4 e aceita/2.

Aula T de 2006/11/09

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Introdução às Expressões Regulares (ER) e sua modelação por Autómatos Deterministas Finitos (ADF); recurso a Grafos Orientados Pesados para descrever a Função de Transição do ADF.
- Implementação de Autómatos Deterministas Finitos em Prolog; caminho no ADF e validação de frases.
- Exemplos: reconhecedor de números inteiros.

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter aprendido o conceito de Expressão Regular e reforçado a noção de Autómato Determinista (formado por: um Alfabeto, ou conjunto de símbolos Terminais; um conjunto de Estados; um Estado Inicial; um conjunto de Estados Finais; e uma Função total de Transição que a cada estado e a cada Terminal associa um novo Estado). Devem depois ter aprendido a modelar ERs com ADFs. Por fim foi apresentada a forma sistemática de implementar Autómatos em Prolog, calcular o estado que se atinge a partir de uma dados estado com uma determinada frase (sequência de Terminais do Alfabeto) e verificar se uma frase pertence á linguagem de transição gerada pelo ADF, à custa dos predicados automato/5, delta/4, caminhar/4 e aceita/2.

Aula T de 2006/11/13

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Introdução às Expressões Regulares (ER) e sua modelação por Autómatos Deterministas Finitos (ADF); recurso a Grafos Orientados Pesados para descrever a Função de Transição do ADF.
- Implementação de Autómatos Deterministas Finitos em Prolog; caminho no ADF e validação de frases.
- Exemplos: reconhecedor de números reais.

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter reforçado o conceito de Expressão Regular (foi apresentada a sua definição formal a partir de um Alfabeto--conjunto de vocábulos ou símbolos terminais--dado) e voltado a exercitar o processo (informal) de conversão para um Autómato Determinista, o qual irá modelar a ER e permitir implementar um Reconhecedor eficiente para as frases da Linguagem gerada pela ER.
Por fim devem ter recorrido ao esqueleto de programa Prolog standard---construído numa das aulas anteriores à custa dos predicados automato/5, delta/4, caminhar/4 e aceita/2---para implementar o ADF concreto e criar um Reconhecedor de Números Reais.

Aula T de 2006/11/16

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Utilização de Expressões Regulares (ER) para definir Linguagens e sua modelação por Autómatos Deterministas Finitos (ADF); recurso a Grafos Orientados Pesados para descrever a Função de Transição do ADF.
- Implementação de Autómatos Deterministas Finitos em Prolog; caminho no ADF e validação de frases.
- Introdução aos Autómatos Deterministas Reactivos para obter Processadores além de reconhecedores.
- Exemplos: reconhecedor de identificadores (definidos de acordo com as linguagens de programação clássicas).
- Exemplos: processador de comandos para a camada de interface do Sistema de Gestão da ODume; processador de alertas num Sistema de Controlo abstracto.

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter reforçado o conceito de Expressão Regular e voltado a exercitar o processo (informal) de conversão para um Autómato Determinista, tendo, então, recorrido ao esqueleto de programa Prolog standard---construído numa das aulas anteriores à custa dos predicados automato/5, delta/4, caminhar/4 e aceita/2---para implementar o ADF concreto e criar um Reconhecedor de Identificadores que aceite maiúsculas e minúsculas.
Após terem repetido o mesmo processo para reconhecer um conjunto de comandos para a interface do SC da ODume, discutiu-se como expandir o Autómato Determinista de modo a incluir no modelo a descrição de Acções a executar durante as transições (no caso concreto, as acções a incluir deveriam invocar a função correspondente a cada uma das opções, ou comandos, válidos). Introduziu-se desta forma a noção de Autómato Determinista Reactivo (ADR) e a definição de função de Reacção "alfa".
Para reforçar a ideia apresentada, propôs-se no fim da aula, um novo exercício que consistiu em modelar um sistema de controlo que, após ser ligado e até ser desligado, detecte a ocorrência de 3 tipos de sinais distintos e sinalize o facto, contando o número de ocorrências de um desses sinais.

Aula T de 2006/11/20

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Modelação de Sistemas de Informação em Lógica de Predicados de 1ªOrdem e sua implementação e manuseamento em Prolog;
- Discussão com a turma do 1ºTrabalho Prático.

Resumo:

Nesta aula os grupos foram convidados a apresentar ao docente e à turma a solução desenvolvida para resolver o 1ºTP, um de cada tipo, tendo-se depois procedido à discussão alarga da proposta, comparando-a com as soluções dos restantes grupos que escolheram o mesmo problema.

Aula T de 2006/11/23

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Utilização de Expressões Regulares (ER) para definir Linguagens e sua modelação por Autómatos Deterministas Finitos (ADF); recurso a Grafos Orientados Pesados para descrever a Função de Transição do ADF.
- Implementação de Autómatos Deterministas Finitos em Prolog; caminho no ADF e validação de frases.
- Definição formal e implementação de Autómatos Deterministas Reactivos para obter Processadores além de reconhecedores.
- Exemplo: programação de testes a placas de video.

Ficha de Exercícios e Programas Exemplo:

Resumo:

Aula T de 2006/11/27

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Definição formal de Autómato Determinista Reactivo.
- Implementação de Autómatos Deterministas Reactivos em Prolog, para obter Processadores além de reconhecedores; os novos predicados deltalfa/5, accaoSem/1, caminharExec/4, e processa/2 para execução de acções nas transições e processamento de frases.
- Exemplo: programação de testes a placas de video.

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter formalizado o conceito de Autómato Reactivo e percebido como este se modela em Prolog.
Devem também ter captado a construção do esqueleto de programa Prolog standard (por adaptação do esqueleto construído numa das aulas anteriores para os ADs) ---à custa dos predicados automato/7, deltalfa/5, accaoSem/1, caminharExec/4 e processa/2---para implementar o AR concreto e criar um Processador de um protocolo de teste para placas de vídeo.

Aula T de 2006/11/30

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Implementação de Autómatos Deterministas Reactivos em Prolog; caminho e execução de acções no AR e processamento de frases.
- Exemplo: simulação de um parquímetro.
- Implementação de jogos tradicionais e Manuseamento de Listas em Prolog;
- Início da Discussão com a turma do 2º Trabalho Prático.

Resumo:

Esta aula teve dois momentos distintos.
No primeiro trabalhou-se mais um exemplo --parquímetro para compra de tempo num lugar de estacionamento-- de modelação de Máquinas de Transição de Estados com Autómatos Reactivos e sua implementação / simulação em Prolog.
No segundo momento, os grupos foram convidados a apresentar ao docente e à turma a solução desenvolvida para resolver o 2ºTP, tendo-se depois procedido à discussão alargada da proposta, comparando-a com as soluções dos restantes grupos que escolheram o mesmo problema; só houve tempo para discutir o Jogo da Forca.

Aula T de 2006/12/04

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Implementação de jogos tradicionais e Manuseamento de Listas em Prolog;
- Conclusão da Discussão com a turma do 2º Trabalho Prático.

Resumo:

Nesta aula os grupos que faltavam foram convidados a apresentar ao docente e à turma a solução desenvolvida para resolver o 2ºTP, tendo-se depois procedido à discussão alargada da proposta com os restantes grupos; discutiu-se o Sudoko e o Jogo dos Saltos de Cavalo.
Para concluir a aula, analisaram-se os enunciados dos demais jogos (não implementados por nenhum grupo) e discutiu-se ao detalhe o Jogo das Torres de Hanoi, o qual foi depois implementado e testado.

Aula T de 2006/12/07

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Implementação de Autómatos Deterministas Reactivos em Prolog, para obter Processadores além de reconhecedores; os predicados deltalfa/5, accaoSem/1, caminharExec/4, e processa/2 para execução de acções nas transições e processamento de frases.
- Exemplo: Tratamento do código binário de uma tecla, transmitido em série sob o protocolo PS/2.

Resumo:

Nesta aula os alunos devem ter reforçado o conceito formal de Autómato Reactivo e percebido como este se modela em Prolog.
Devem também ter captado o paralelismo entre o protótipo numa linguagem declarativa como o Prolog e sua implementação imperativa em Assembly.

Aula T de 2006/12/11

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Implementação de jogos tradicionais e Manuseamento de Listas em Prolog.
- Exemplo: Master-Mind

Resumo:

Nesta aula analisou-se o enunciado do jogo e começou a discutir-se ao detalhe o Jogo do Master-Mind.

Aula T de 2006/12/14

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Implementação de jogos tradicionais e Manuseamento de Listas em Prolog.
- Exemplo: Master-Mind

Programas Exemplo:

Jogo do Master-Mind em Prolog

Resumo:

Nesta aula analisou-se o enunciado do jogo e continuou-se a discutir ao detalhe o Jogo do Master-Mind, tendo-se terminado a sua implementação (como se vê no ficheiro anexado acima).

Aula T de 2006/12/18

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Implementação de Autómatos Deterministas Reactivos em Prolog, para obter Processadores além de reconhecedores; os predicados deltalfa/5, accaoSem/1, caminharExec/4, e processa/2 para execução de acções nas transições e processamento de frases.
- Exemplo 1: Tratamento da sequência bytes (3 ou 5) correspondentes a tecla, transmitidos sob o protocolo PS/2.
- Exemplo 2: Tratamento da sequência de comandos que o vendedor da ODume vai enviar (via consola) ao controlador do SL e dos eventos activados pelos sensores de peso nos tabuleiros.

Resumo:

Aula T de 2006/12/21

Tópicos:

Programação em Lógica e Prolog:
- Discussão com a turma do 3º Trabalho Prático.

Resumo:

Nesta aula os grupos foram convidados a apresentar ao docente e à turma a solução desenvolvida para resolver o 3ºTP.

author: prh@di.uminho.pt
Last modified: domingo, Fevereiro 25, 2007 at 07:47