Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо с учетом рекомендаций и Прооп впо по направлению и профилю подготовки рабочая программа дисциплины «Рекурсивно-логическое и функциональное программирование»

Скачать 251.38 Kb.

Название	Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо с учетом рекомендаций и Прооп впо по направлению и профилю подготовки рабочая программа дисциплины «Рекурсивно-логическое и функциональное программирование»
Дата публикации	12.04.2015
Размер	251.38 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Право > Рабочая программа

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ, ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУК И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

КАФЕДРА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ОХОТНИКОВ Е.С.

РЕКУРСИВНО-ЛОГИЧЕСКОЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов очной формы обучения,

направление 010500 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»,

профиль подготовки «Технологии программирования»

Тюменский государственный университет

2011

Охотников Е.С. Рекурсивно-логическое и функциональное программирование. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов очной формы обучения, направление 010500 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем», профиль подготовки «Технологии программирования». Тюмень, 2011, ___ стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины «Рекурсивно-логическое и функциональное программирование» опубликована на сайте ТюмГУ: [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой программного обеспечения. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Захарова И.Г., д.п.н, профессор

Пояснительная записка:
1. Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является приобретение теоретических знаний и выработка профессиональных навыков в области функционального и рекурсивно-логического программирования. Изучение дисциплины направлено на формирование у студентов базовых знаний теоретических основ и практических навыков в области решения задач функционального и рекурсивно-логического программирования.

Задачей дисциплины является ознакомление с основными терминами, понятиями, принципами и методами, применяющимися в функциональном и рекурсивно-логическом программировании на примере языков функционального программирования Lisp, Haskell и языка рекурсивно-логического программирования PROLOG.

Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Рекурсивно-логическое и функциональное программирование» входит в цикл профессиональных дисциплин вариативной части Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) по направлению «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»

Дисциплина «Рекурсивно-логическое и функциональное программирование» базируется на знаниях, полученных в ходе изучения дисциплин «Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных», «Технологии разработки программного обеспечения», входящими в цикл профессиональных дисциплин базовой части ФГОС ВПО по направлению «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем»

Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО.

В результате освоения ООП бакалавриата выпускник должен обладать следующими компетенциями:ОК 6. исследовательские навыки; ОК 7. способность учиться; ПК 22 знать принципы обеспечения условий безопасности жизнедеятельности при эксплуатации аппаратуры и систем различного назначения; ПК 23 знать проблемы и направления развития технологий программирования; ПК 24 знать основные методы и средства автоматизации проектирования, производства, испытаний и оценки качества программного обеспечения; ПК 25 знать направления развития компьютеров с традиционной (нетрадиционной) архитектурой; тенденции развития функций и архитектур проблемно-ориентированных программных систем и комплексов; ПК 26 знать проблемы и тенденции развития рынка программного обеспечения; ПК 27 знать основные концептуальные положения функционального, логического, объектно-ориентированного и визуального направлений программирования, методы, способы и средства разработки программ в рамках этих направлений; ПК 28 знать методы проектирования и производства программного продукта, принципы построения, структуры и приемы работы с инструментальными средствами, поддерживающими создание программного обеспечения ; ПК 29 знать методы организации работы в коллективах разработчиков ПО, направления развития методов и программных средств коллективной разработки ПО; ПК 30 знать архитектуру, алгоритмы функционирования систем реального времени и методы проектирования их программного обеспечения; ПК 31 иметь навыки использования современных системных программных средств: операционных систем, операционных и сетевых оболочек, сервисных программ; ПК 32 иметь навыки использования метода системного моделирования при исследовании и проектировании программных систем; ПК 33 иметь навыки разработки моделирующих алгоритмов и реализации их на базе языков и пакетов прикладных программ моделирования; ПК 34 иметь навыки использования основных моделей информационных технологий и способов их применения для решения задач в предметных областях; ПК 35 иметь навыки выбора архитектуры и комплексирования современных компьютеров, систем, комплексов и сетей системного администрирования; ПК 36 иметь навыки выбора, проектирования, реализации, оценки качества и анализа эффективности программного обеспечения для решения задач в различных предметных областях.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать: основные понятия и принципы логического и функционального программирования
Уметь: разрабатывать программы на языках функционального программирования Lisp, Haskell и языка рекурсивно-логического программирования PROLOG
Владеть: математическим аппаратом лямбда-исчислений Черча и теории рекурсивных функций, аппаратом математической логики с использованием математических принципов резолюций

Структура и трудоемкость дисциплины.

Семестр 8. Форма промежуточной аттестации: зачет. Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа.
Тематический план.

Таблица 1.

Тематический план

№	Тема	недели семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.				Итого часов по теме	Из них в интерактивной форме	Итого количество баллов
№	Тема	недели семестра	Лекции*	Семинарские (практические) занятия*	Лабораторные занятия*	Самостоятельная работа*	Итого часов по теме	Из них в интерактивной форме	Итого количество баллов
1	2	3	4	5	6	7	8		9
	Модуль 1
1.	Классификация парадигм программирования		4		4	1	8	3	0-10
2.	Декларативная парадигма программирования		4		4	1	10	3	0-20
	Всего		8		8	2	18	6	0-30
	Модуль 2
1.	История развития функционального программирования		4		4	1	8	2	0-10
2	Язык функционального программирования Lisp		4		4	2	12	2	0-15
3	Язык функционального программирования Haskell		4		4	2	12	2	0-15
	Всего		12		12	5	32	6	0-40
	Модуль 3
1.	История развития рекурсивно –логического программирования		4		4	3	11	2	0-10
2.	Язык рекурсивно –логического программирования Prolog		6		6	2	10	2	0-29
	Всего		10		10	5	21	4	0-30
	Итого (часов, баллов):		30		30	12	72		0-100
	Из них в интерактивной форме				10	6		16

Таблица 2.

Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля

№ темы	Устный опрос			Письменные работы					Технические формы контроля		Информационные системы и технологии		Итого количество баллов
№ темы	коллоквиумы	собеседование	ответ на семинаре	лабораторная работа	контрольная работа	тест	реферат	эссе	программы компьютерного тестирования	комплексные ситуационные задания	электронные практикум	другие формы	Итого количество баллов
Модуль 1
1.							0-10						0 – 10
2.				0-20									0 – 20
Всего													0-30
Модуль 2
1.							0-10						0-10
2.				0-15									0-15
3				0-15									0-15
Всего													0-40
Модуль 3
1.							0-10						0-10
2.				0-20									0-20
Всего													0-30
Итого													0 – 100

Таблица 3.

Планирование самостоятельной работы студентов

№	Модули и темы	Виды СРС		Неделя семестра	Объем часов	Кол-во баллов
№	Модули и темы	обязательные	дополнительные	Неделя семестра	Объем часов	Кол-во баллов
Модуль 1
1.1	Классификация парадигм программирования	Проработка лекций, работа с литературой, подготовка реферата		1-2	1	0-10
1.2	Декларативная парадигма программирования			3-4	1
	Всего по модулю 1:				2	0-10
Модуль 2
2.1	История развития функционального программирования	Проработка лекций, работа с литературой		5-6	1	0-10
2.2	Язык функционального программирования Lisp			7-8	2
2.3	Язык функционального программирования Haskell			9-10	2
	Всего по модулю 2:				5	0-10
Модуль 3
3.1	История развития рекурсивно –логического программирования	Проработка лекций, работа с литературой, подготовка реферата		11-12	3	0-10
3.2	Язык рекурсивно –логического программирования Prolog			13-14	2
	Всего по модулю 3:				5	0-10
	ИТОГО:				12	0-30

Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

Дисциплина не является обеспечивающей, изучается в 8 (завершающем) семестре.

Содержание дисциплины.

Модуль 1.

Тема 1.1. Классификация парадигм программирования.

Парадигмы программирования. Классификация языков программирования. Основные различия между императивной и декларативной парадигмами.

Тема 1.2. Декларативная парадигма программирования. Функциональная, резолюционная и продукционная парадигмы как примеры группы декларативных парадигм.

Модуль 2

Тема 2.1. История развития функционального программирования.

Индуктивный вывод. Математическая индукция. Лямба – исчисление. Теория рекурсивных функций. Сравнение лямба - исчисления и машины Тьюринга. Создание первых функциональных языков, их предназначение. Современное применение языков функционального программирования. Абстрактный функциональный язык. Основные свойства языков функционального программирования.

Тема 2.2. Язык функционального программирования Lisp.

Интерпретатор Lisp. Атомы, списки. Стандартные функции, оперирующие с числами, выражения с функциями. Логические значения, предикаты, условные выражения. Функции, их определение и вызов, параметры функции. Функции для работы со списками. Рекурсивные функции. Библиотека стандартных функций.

Тема 2.3. Язык функционального программирования Haskell.

Интерпретатор Huskell. Стандарт языка Haskell 98. Понятие чистого функционального языка программирования. Синтаксические отличия Haskell и Lisp. Стандартные функции Haskell. Функции, их определение и вызов, параметры функции. Сопоставление с образцом. Функции для работы со списками. Рекурсивные функции в языке Haskell.

Модуль 3

Тема 3.1. История развития рекурсивно –логического программирования.

Область применения языков рекурсивно- логического программирования. Понятие экспертной системы. Представление знаний и логические программы. Разработка программ в области искусственного интеллекта. Основные этапы развития и современное состояние языков рекурсивно –логического программирования.

Тема 3.2. Язык рекурсивно –логического программирования Prolog.

Константы, переменные, логические формулы, предикаты. Логическое следствие и логический вывод. Общая резолюция сверху вниз. Подстановка. Унификация. Логическая программа. Целевое утверждение. Стратегия управления в логической программе. Ветвление, итерация, рекурсия. Предложения в виде фактов. Примеры программ. Списки в языке Пролог. Средства работы со списками.

Планы семинарских занятий.

Не предусмотрены.

Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).

Тема 1.2 .Разработка программ в декларативном стиле в процедурном языке программирования.

Тема 2.2 . Лямбда-выражение и специальная форма DEFUN. Простые и условные формы.

Рекурсивное определение функции. Алгоритм сортировки слиянием на языке Lisp.

Тема 2.3. Алгоритм «быстрой» сортировки на языке Haskell. Передача параметров и область их действия.

Тема 3.2. Разработка простых логических программ. Алгоритм сортировки слиянием на языке Пролог.

Примерная тематика курсовых работ

Не предусмотрены

Учебно - методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля).

Примерные темы рефератов:

История формирования понятия "алгоритм".
Известнейшие алгоритмы в истории математики.
Проблема существования алгоритмов в математике.
Средства и языки описания (представления) алгоритмов.
Методы разработки алгоритмов.
Формализация понятия алгоритм.
Проблема алгоритмической разрешимости в математике.
Основатели теории алгоритмов - Клини, Черч, Пост, Тьюринг.
Основные определения и теоремы теории рекурсивных функций.
Тезис Черча.
Проблемы вычислимости в математической логике.
Машина Поста.
Машина Тьюринга.
Нормальные алгоритмы Маркова и ассоциативные исчисления в исследованиях по искусственному интеллекту.
Парадигма логического программирования — альтернатива процедурному и функциональному программированию.
Пролог и продукционное представление знаний.
Прикладная логика предикатов 1-го порядка и фразы Хорна.
Логическая природа решения задач на Прологе.
Примеры баз знаний на Прологе.
Моделирование интеллектуальной деятельности человека и Пролог.
Рекурсия — основной метод программирования на Прологе.
Управление логическим выводом. Отсечение.
Списки и структуры в решении логических задач.
Эволюция систем программирования на Прологе.

Вопросы к зачету:

Основные понятия функционального программирования. Области применения функционального программирования.
Индуктивный вывод. Математическая индукция.
Определение индуктивного вывода с использованием: множества правил объектов вывода, метода представления правил, способа показа примеров, метода вывода, критерий правильности вывода.
Рекурсия. Определение рекурсии. Виды рекурсии: параллельная, взаимная, иерархическая.
λ-исчисление. Редукция. Соответствие между вычислениями функциональных программ и редукцией.
Использование списков. Использование списочных структур.
Рекурсивно-логическое программирование. Области применения.
Особенности логического программирования по сравнению с традиционным программированием.
Синтаксис и семантика Пролог – программ.
Объекты данных.
Структурные объекты.
Унификация и конкретизация переменных.
Декларативный смысл Пролог - программ. Процедурная семантика.
Списки, операторы, арифметика в языке логического программирования.
Ограничение перебора (отсечение).
Встроенные предикаты для ввода/вывода и форматирования объектов данных
Согласование процедурного и декларативного стиля при составлении программы Пролог.

Образовательные технологии.

а) аудиторные занятия:

лекционные и практические занятия; на практических занятиях контроль осуществляется в форме проверки лабораторных работ в виде компьютерных программ (исходных текстов и результатов работы на контрольных примерах);

б) активные и интерактивные формы

компьютерное моделирование и анализ результатов при выполнении лабораторных работ

в) внеаудиторные занятия:

самостоятельная работа; контроль осуществляется в форме защиты рефератов;
индивидуальные консультации.

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины (модуля).

11.1. Основная литература:

Городняя Л. В.Основы функционального программирования : курс лекций : учеб. пособие для студ. вузов, обуч. по спец. 351400 "Прикладная информатика"/ Л. В. Городняя. -Москва: Интернет-Университет Информационных технологий, 2004.
Пантелеев Е. Р.Логическое программирование : учеб. пособие для вузов/ Е. Р. Пантелеев, Д. А. Куликов. -Иваново: Изд-во Иванов. гос. энергет. ун-т, 2000.
Алексеев В. Е.Графы и алгоритмы. Структуры данных. Модели вычислений : учеб. для студ., обуч. по спец. 510200 "Прикладная математика и информатика"/ В. Е. Алексеев, В. А. Таланов. -Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний: Интернет-Университет Информационных Технологий, 2006.

11.2. Дополнительная литература:

Не требуется.

11.3. Программное обеспечение и Интернет – ресурсы:

Интерпретаторы языков функционального и рекурсивно-логического программирования Lisp, Haskell, Prolog.

Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины (модуля).

Учебные аудитории для проведения лекционных занятий, оснащенные мультимедийным оборудованием. Компьютерные классы с установленными интерпретаторами языков функционального и рекурсивно-логического программирования.

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо... ...		Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо... ...
	Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос во... ...		Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо... ...
	Технологическая карта дисциплины ...		Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо...
	Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ ...		М. Г. Чистякова искусство ХХ века ...
	Пояснительная записка Программа дисциплины «Банковское дело» ...		А. Ю. Зимин основные проблемы аксиологии ...
	М. Г. Чистякова мировая художественная культура ...		М. Г. Чистякова история мировых цивилизаций ...
	Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо... «Туризм», профиль подготовки Технология и организация туроператорских и турагентских услуг		Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо... «Туризм», профиль подготовки Технология и организация туроператорских и турагентских услуг
	Пояснительная записка Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины «Банковский менеджмент» ...		Пояснительная записка Цели и задачи дисциплины Целью изучения дисциплины «Судебная психиатрия» ...