Kurs programske paradigme je obavezan kurs na trećoj godini R smera u okviru kojeg se proučavaju karakteristike osnovnih programskih paradigmi i stilova programiranja:

• imperativno programiranje - istorijski razvoj, osnovne karakteristike i mogućnosti različitih imperativnih jezika
• objektno-orijentisano programiranje - osnovni koncepti objektno orijentisanog programiranja
• funkcionalno programiranje - teorijske osnove (lambda račun), programski jezici Haskell i Python
• logičko programiranje - teorijske osnove (logika prvog reda), programski jezik Prolog
• programiranje ograničenja, programski jezici Prolog i Python

U okviru studija postoje i drugi kursevi koji se bave bliskim temama.

Predmetni nastavnik:

• dr Mirko Spasić

Asistent:

• Anđela Damnjanović (andjela.damnjanovic@matf.bg.ac.rs)

Obavezni predmet

• 5 ESPB bodova
• 2 časa predavanja
• 2 časa vežbi

Ispitne obaveze: (100 poena):

• praktični deo - zadaci: 55 poena
• usmeni deo - teorija: 45 poena

Na praktični deo ispita dolazi celo gradivo: 5 zadataka, trajanje 2.5 sata.
Pragovi na zadacima:

• 40% od ukupnog broja poena na zadacima
• najmanje 30% od ukupnog broja poena koje nose zadaci iz Haskela
• najmanje 30% od ukupnog broja poena koje nose zadaci iz logičkog programiranja i programiranja ograničenja

Pragovi na teoriji:

• natpolovično znanje svakog od tri izvučena ispitna pitanja

Dodatni poeni (seminarski radovi, aktivnosti na predavanjima i slično) koji su skupljeni u toku godine važe do poslednjeg ispitnog roka za dati kurs. Dodatni poeni mogu se koristiti samo za povećanje ocene, ne i za polaganje ispita. Dakle, neophodno je da imate najmanje 51 poen na ispitu da bi na to mogli da se dodaju ovi poeni.

Organizacija ispita u 2024/25. godini
Praktični i teorijski deo ispita se polažu u istom ispitnom roku. Eventualno je dozvoljeno polagati praktični deo ispita u januaru a teorijski deo ispita u februarskom ispitnom roku (tačna satnica polaganja će uvek biti dostupna u okviru obaveštenja na strani kursa). U tom slučaju, neophodno je da prijavite ispit u oba roka. Ako bude još neki vezani rok sa mogućnošću polaganja ispita u oba roka (npr Jun 1/2 i Septembar 1/2), moguće je da se polaganje praktičnog i teorije na isti način rasporede i u ta dva roka. Podela polaganja ispita na dva nesusedna roka nije dozvoljena (npr, nije dozvoljeno polaganje jednog dela ispita u februaru a drugog u junu, ili polaganje dela ispita u junu a drugog dela ispita u septembru).

Struktura praktičnog dela ispita

Trajanje praktičnog dela ispita: 2.5 sata. Na praktični deo ispita dolazi celo gradivo, ukupno 5 zadataka:

• funkcionalno programiranje - 1 zadatak Python i 2 zadatka Haskell
• logičko programiranje - 1 zadatak Prolog
• programiranje ograničenja - 1 zadatak Prolog ili Python

Pragovi na zadacima:

• 40% od ukupnog broja poena na zadacima
• najmanje 30% od ukupnog broja poena koje nose zadaci iz iz Haskela
• najmanje 30% od ukupnog broja poena koje nose zadaci iz logičkog programiranja i programiranja ograničenja

Primer ispita možete pogledati ovde: [Zadaci] [Rešenja]
Zadaci i rešenja ispita iz 2023/24. mogu se naći ovde.
Zadaci sa ispita iz 2024/25:

• Januar 1
• Januar 2
• Jun 1
• Jun 2
• Septembar 1
• Septembar 2

Napomena: na ispitu dolazi celokupno gradivo, primer ispita je samo jedna kombinacija.

Materijali sa časova

Napomena: ovi materijali biće dopunjavani i menjani u toku godine. Predavanja - video materijali

• Uvod: o kursu i obavezama studenata (zajednički prolazak kroz stranu kursa).
• Odnos programskih jezika i programskih paradigmi. Slajdovi. Tekst.
  • Razvojno stablo 1. Razvojno stablo 2. Razvojno stablo 3. Razvojno stablo 4. Razvojno stablo 5. Razvojno stablo 6. Izbor jezika (za razonodu).
  • Indikator popularnosti programskih jezika: TIOBE Index
  • Most Popular Programming Languages 1965 - 2019
  • Izbor programskog jezika na osnovu kriterijuma energija/vreme/memorija: ukratko i kompletna studija
• Video materijali vezani za prvu temu:
  • 00 Dodatne programske paradigme (43:59)

Funkcionalno programiranje.

Slajdovi. Tekst.
Neke karakteristike sistema tipova.

• Video materijali vezani za drugu temu:
  • 01.01 Uvod u funkcionalno programiranje(37:19)
  • 01.02 Uvod u Haskell (18:09)
  • 01.03.01 Osnovna svojstva funkcionalnih jezika (16:12)
• Video materijali vezani za treću temu:
  • 01.03.02 Osnovna svojstva funkcionalnih jezika - gradjani prvog reda (23:28)
  • 01.03.03 Osnovna svojstva funkcionalnih jezika - stanje programa i transparentnost referenci (30:01)
• Video materijali vezani za četvrtu temu:
  • 01.03.04 Osnovna svojstva funkcionalnih jezika - tipovi i polimorfizam (32:31)
  • 01.03.05 Svojstva funkcionalnih jezika (39:20)
• Video materijali vezani za petu temu:
  • 01.04.01 Lambda račun. Istorijski pregled. Sintaksa. Slobodne i vezane promenljive (23:01)
  • 01.04.02 Lambda račun. Redukcije (26:18)
  • 01.04.03 Lambda račun. Funkcije višeg reda. (9:29)
  • 01.04.04 Lambda račun. Normalni oblik. (19:25)
  Proverite da li ste dobro razumeli lambda račun i izvođenje normalnog oblika:
  • Samostalno uradite narednu vežbu.
  • Proverite svoje rezultate: rešenje.

Logičko programiranje

Slajdovi. Tekst.

• Video materijali vezani za šestu temu
  • 02.01.01 Logičko programiranje: uvodni primer (7:13)
  • 02.01 Logičko programiranje: uvod (14:52)
  • 02.02.01 Logičko programiranje: Logika. Sintaksa. Supstitucija i unifikacija. (20:43)
  • 02.02.02 Logičko programiranje: Logika. Metod rezolucije (25:17)
Proverite da li ste dobro razumeli metod rezolucije:
• Metodom rezolucije u logici prvog reda rešiti dva primera koje je definisao Lewis Carroll (sa slajdova 55 (109/194) i 56 (110/194), zaključak "Guinea pigs never really appreciate Beethoven" i zaključak "I always avoid a kangaroo").
• Proverite svoje rezultate:
  • Rešenje (Guinea pigs).
  • Rešenje (Kangaroo).
Proverite da li ste dobro razumeli unifikaciju:
• Samostalno uradite narednu vežbu.
• Proverite svoje rezultate: rešenje.
  
• Video materijali vezani za sedmu temu
  • 02.03.01 Logičko programiranje: Prolog. Uvod. Sintaksa. Programi (23:20)
  • 02.03.02 Prolog. Sistemski predikati i operatori. (19:11)
  • 02.03.03 Prolog. Stablo izvođenja. (18:20)
  • 02.03.04-05 Prolog. Operator sečenja. Svojstva Prologa. (38:18)
  Proverite da li ste dobro razumeli stablo izvođenja:
  • Samostalno uradite narednu vežbu.
  • Proverite svoje rezultate: rešenje.

Programiranje ograničenja

Slajdovi. Tekst.

Domenski specifični jezici

Slajdovi. Tekst.

• Video materijali vezani za osmu temu
  • 03 Programiranje ograničenja
  • 04 Domenski specifični jezici
  • Primer domenski specifičnog jezika (za one koji žele da znaju više): Osnove jezika P4 za programiranje mrežnog saobraćaja. Slajdovi. Video.

Imperativna paradigma

Slajdovi. Tekst.

• Video materijali vezani za devetu temu
  • 05 Imperativno programiranje
  Strukturno programiranje:
  • Samostalno uradite narednu vežbu.
  • Proverite svoje rezultate: rešenje.
    

Objektno orjentisana paradigma

Slajdovi. Tekst.

• Video materijali vezani za desetu temu
  • 06.01 Objektno orjentisano programiranje. Uvod: nastanak i ideje
  • 06.02 Objektno orjentisano programiranje. Osnovni pojmovi

Organizacija časova

Časovi će biti održavani uživo u terminima vežbi. Video snimci časova vežbi koje su držane prošle godine dostupni su preko servera enastava i mogu biti korisni ukoliko propustite neke vežbe uživo.

Potreban softver

• Ubuntu virtuelna mašina sa potrebnim softverom za kurs na kojoj user admin ima sudo privilegije, pa je moguće instalirati i dodatni softver: [ link ].
  Da biste pokrenuli virtuelnu mašinu, potrebno je da imate instaliran VirtualBox koji možete preuzeti [ ovde ].
  U paketu sa mašinom se mogu pronaći i slike koje prikazuju osnovne korake podešavanja mašine iz VirtualBox-a.
  Prilikom podizanja sistema može se birati klasičan Ubuntu, ali i Lubuntu (lightweight Linux operating system) koji se koristi na ispitu.
  Studentima je na raspolaganju nalog admin (lozinka: adminstudent).
• Uputstvo za instalaciju Haskell-a na Windows operativnom sistemu: [ link ].

Materijali sa časova

ČAS 1

• Python: Uvod.
  [Zadaci] [Rešenja]

ČAS 2

• Python: Funkcije. Rad sa promenljivim brojem argumenata. Funkcije višeg reda.
  [Zadaci] [Rešenja]

ČAS 3

• Python: Datoteke. JSON i sortiranje. Vežbanje
  [Zadaci] [JSON] [Rešenja]

ČAS 4

• Haskell: Uvodni primeri. Vežbanje.
  [Zadaci] [Rešenja]

ČAS 5

• Haskell: Uparivanje šablona. Liste. Funkcije višeg reda.
  [Zadaci] [Rešenja]

ČAS 6

• Haskell: funkcije višeg reda, sortiranje.
  [Zadaci] [Rešenja]

ČAS 7

• Haskell: Vežbanje. Korisnički tipovi podataka.
  [Zadaci] [Rešenja]

ČAS 8

• Prolog: Uvodni primeri. Rekurzivni predikati.
  [Zadaci] [Rešenja]
• Napomena za VM: BProlog se pokrece zadavanjem putanje /opt/BProlog/bp iz terminala.
  Uputstvo za instaliranje na ličnom sistemu pogledati u odeljku 3.1.2 u skripti.

ČAS 9

• Prolog: liste. Vežbanje.
  [Zadaci] [Rešenja]

ČAS 10

• Prolog: zagonetke. Vežbanje.
  [Zadaci] [Rešenja]

ČAS 11

• Programiranje ograničenja: Prolog.
  [Zadaci] [Rešenja]

ČAS 12

• Programiranje ograničenja: Python. Primer ispita.
  [Zadaci] [Rešenja]

Literatura za predavanja

• Materijali i slajdovi sa predavanja i vežbi
• Predavanja - video materijali
• A. Tucker and R. Noonan: "Programming Languages: Principles and Paradigms", McGraw-Hill Science, 2001.
• R. Sebesta: "Concepts of programming languages", Addison Wesley, (10. ed.), 2012.
• P. Van Roy, S. Haridi: "Concepts, Techniques, and Models of Computer Programming", MIT Press, 2003.

Literatura za vežbe

• Video materijali na serveru enastava
• Graham Hutton: "Programming in Haskell"
• Zvanična stranica programskog jezika Haskell
• Leon Sterling, Ehud Shapiro: "The Art of Prolog"
• Predrag Janičić, Mladen Nikolić: "Veštačka inteligencija"

Dodatno

Dodatni materijali sadrže seminarske radove koji su rađeni prethodnih godina iz oblasti kursa.
Upozorenje: seminarski radovi sadrže razne korisne informacije, ali mogu sadržati i greške!
Link na dodatne materijale.