% INF6120 — Programmation fonctionnelle et logique % UQAM — Département d'informatique % Plan de cours — Été 2024 * Horaires, locaux et enseignants: Responsable(s) du cours ======================= Coordination ------------ Stiévenart, Quentin PK-4735 Enseignement ------------- Stiévenart, Quentin Description officielle ====================== Objectifs --------- Faire l’acquisition de nouvelles techniques et stratégies de programmation par l’apprentissage des concepts fondamentaux des langages de programmation fonctionnels et logiques. Apprécier l’apport de ces langages au développement logiciel. Sommaire du contenu ------------------- La récursion comme méthode générale de résolution de problèmes. Bref historique de la programmation fonctionnelle. Effet de bord, référence immuable et évaluation des expressions. Répartition par appariement de motifs. Fonctions comme argument et valeur de retour. Stratégies d’évaluation des arguments. Polymorphisme et déduction des types. Fermetures, *curryage* et application partielle. Fonctions d’ordre supérieur (``map``, ``reduce/fold``, ``filter``). Patrons de conceptions fonctionnels (foncteurs, monoïdes, applicatifs, monades, transformateurs de monades). Bref historique de la programmation déclarative et logique. Règles, inférence et clauses de Horn. Recherche par retour arrière et déduction. Unification et résolution. Coupure et négation. Programmation par contraintes, consistance d’arc, de chemins et problèmes de satisfaction de contraintes. Comparaison des approches de programmation logique et par contraintes. Modalité d’enseignement ----------------------- Ce cours comporte une séance obligatoire de laboratoire (2 heures). Préalables académiques ---------------------- `INF1132 `__ ou `MAT1060 `__ ET `INF2120 `__ Objectif du cours ================= Ce cours vise à initier à la programmation fonctionnelle et logique. Il cherche à illustrer et à mettre en évidence les techniques de programmation propres à ces paradigmes. Il illustre leur potentiel et leur intérêt pour la mise en œuvre d'application complexes. Les compétences développées dans le cadre de ce cours vous rendront capable: - de connaître chacun des paradigmes, - d'apprécier les possibilités et les limites de chacun d'eux, - de développer des applications dans chacun des paradigmes. Contenu du cours ================ Ce cours initie à des approches de programmation originales et différentes de la programmation impérative ou objet. Il met en évidence les caractéristiques, le potentiel de chacun de ces paradigmes au moyen d'une introduction à des langages spécifiques et d'applications typiques de ces langages. Le langage OCaml permet de donner un exemple de langage fonctionnel puissant et moderne où les aspects liés aux types de données (vérification, polymorphisme, encapsulation) sont particulièrement développés. La seconde partie du cours introduit les concepts d'unification, de programmation logique et de résolution de contraintes au travers d'implémentations des éléments fondamentaux de ces approches. Matériel du cours prévisionnel : - Chapitre 0 : Introduction (Semaine 1) - Historique de la programmation fonctionnelle - Pertinence pratique - Concepts fondamentaux - Lien avec les langages populaires - Chapitre 1 : Concepts de base d'OCaml (Semaine 1-2) - Types de base du langage - Constructions de base du langage - Définition de fonctions - Liaisons - Filtrage par motifs sur les types de base - Chapitre 2 : Fonctions et récursion (Semaine 3) - Type des fonctions - Fonctions anonymes - Application partielle, curryification - *Shadowing* - Fonctions récursives - Récursion terminale - Fonctions mathématiques, lambda calcul - Chapitre 3 : Types fonctionnels (Semaine 4) - Types de bases - Définition de nouveaux types : synonymes, type somme, type produit - Filtrage par motif sur les nouveaux types - Enregistrements - Polymorphisme - Le type `list` - Le type `option` - Chapitre 4 : Fonctions d'ordre supérieur (Semaine 5) - Fonctions d'ordre supérieur sur les nombres - Fermetures - Fonctions d'ordre supérieur sur les listes : itérations, filtres, replis - Chapitre 5 : Encapsulation et modules (Semaine 6) - Modules - Abstraction - Structures de données fonctionnelles - Chapitre 6 : Tests et preuves de programmes (Semaine 7) - Spécification - Tests unitaires - Couverture - Tests de propriétés - Notion d'équivalence - Preuve par induction - Chapitre 7 : Interprétation d'un langage fonctionnel (Semaine 9-10) - Notions des interpréteurs - Environnements - Implémentation des types de base - Implémentation des fonctions - Chapitre 8 : Typage et unification (Semaine 11) - Vérification de types d'un programme - Unification - Inférence de types - Chapitre 9 : Programmation logique (Semaine 12-13) - Historique de la programmation logique - Introduction au langage Prolog - Retour sur l'unification - Retour en arrière (*backtracking*) - Implémentation d'un interpréteur Prolog - Chapitre 10 : Programmation par contraintes (Semaine 14) - Algorithme AC3 - Applications à des problèmes pratiques Modalités d'évaluation ====================== Description Pondération Échéance -------------- ------------- ------------ Quiz 1 2.5% Semaine 4 TP1 10% Semaine 6 Examen intra 25% Semaine 8 TP2 20% Semaine 10 Quiz 2 2.5% Semaine 12 TP3 15% Semaine 15 Examen final 25% Semaine 15 Pour réussir le cours, la moyenne des **examens** et des **travaux pratiques** doit être supérieure ou égale à 50% (double seuil). Les points des quiz comptent pour le double seuil dans la catégorie *examen*. L'utilisation de documents est permise aux examens, à raison de deux pages manuscrites recto-verso (4 faces au total donc). Les cartes d'étudiant seront contrôlées et exigées au début de chaque examen. À moins d'indication contraire, les travaux pratiques doivent être réalisés individuellement. Une pénalité de 2 points sur 100 par **heure** de retard sera appliquée (24 heures de retard au maximum sont permises). La qualité du français constitue un critère d'évaluation pour un maximum de 10% de la note. La note finale (en lettre, A+, A, B, *etc.*) pour le trimestre sera attribuée en fonction de l'atteinte des objectifs spécifiques à travers les évaluations. La distribution des résultats dans le groupe pourrait aussi être utilisée. Aucune autre opportunité (travail supplémentaire, *etc.*) d'augmenter le nombre de points ne sera accordée. Les règlements concernant le plagiat seront strictement appliqués. Pour plus de renseignements, consultez le site suivant : Références ========== Le cours se base sur le livre [OCaml Programming: Correct + Efficient + Beautiful](https://cs3110.github.io/textbook/cover.html). Pour la partie logique, une bonne référence supplémentaire est le livre [Simply Logical](https://book.simply-logical.space/src/simply-logical.html). Monitorat de programme ---------------------- Le département d’informatique offre un service gratuit d’aide à la réussite s’adressant plus particulièrement aux étudiant.e.s du baccalauréat et du certificat en informatique. Il concerne principalement les cours de base comme INF1070, INF1120, INF1132, INF2120 et INF2171, mais, selon la connaissance du moniteur ou de la monitrice, un support dans d’autres cours peut également être offert. Objectifs ~~~~~~~~~ Permettre aux étudiant.e.s de : - Bénéficier d’un encadrement par les pairs ; - Recevoir un suivi personnalisé en cas de difficulté ; - Profiter d’un soutien supplémentaire à la matière vue en classe ; - Obtenir un support technique sur les technologies, les outils, les bibliothèques et les cadriciels utilisés dans les cours (installation, configuration, utilisation) Informations ~~~~~~~~~~~~ - Voir https://info.uqam.ca/aide/ pour la grille horaire et tous les détails - Le service est généralement disponible à partir de la deuxième semaine - D’autres plages horaires pourraient être ajoutées en cours de session selon les besoins - Clavardage en direct: `~aide `__ (Mattermost) Information sur les Services à la vie étudiante ----------------------------------------------- Services ~~~~~~~~ Les services à la vie étudiante accompagnent les étudiantes et les étudiants dans la réussite de leur parcours universitaire. Bureau ~~~~~~ Bureau des services-conseils (**soutien psychologique, bien-être aux études, information scolaire et insertion professionnelle, orientation, emploi**): pour prendre rendez-vous, communiquez au 514 987-3185 ou par courriel à services-conseil@uqam.ca. Aide financière ~~~~~~~~~~~~~~~ Bureau de **l’aide financière**: pour prendre rendez-vous, écrivez à aidefinanciere@uqam.ca. Bourses d’études ~~~~~~~~~~~~~~~~ Concernant les **bourses**, pensez à consulter Le Répertoire institutionnel des bourses d’études (RIBÉ) et écrivez à bourse@uqam.ca pour toute question. Informations générales ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Consultez les informations et l’ensemble des coordonnées et services offerts par les Services à la vie étudiante à l’adresse suivante: vie-etudiante@uqam.ca. Politique d’absence aux examens ------------------------------- Reprise d’examen ~~~~~~~~~~~~~~~~ L’autorisation de reprendre un examen en cas d’absence est de **caractère exceptionnel**. Pour obtenir un tel privilège, l’étudiant-e doit avoir des motifs sérieux et bien justifiés. Conflits d’horaire ~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Il est de la responsabilité de l’étudiant.e de ne pas s’inscrire à des cours qui sont en conflit d’horaire, tant en ce qui concerne les séances de cours ou d’exercices que les examens. **De tels conflits d’horaire ne constituent pas un motif justifiant une demande d’examen de reprise.** Procédure ~~~~~~~~~ L’étudiant.e absent.e lors d’un examen doit, dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la date de l’examen, présenter une demande de reprise en utilisant le formulaire prévu, disponible sur https://info.uqam.ca/repriseexamen/. Pièces justificatives ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Dans le cas d’une absence pour raison médicale, l’étudiant.e doit joindre un certificat médical original et signé par le médecin décrivant la raison de l’absence à l’examen. Les dates d’invalidité doivent être clairement indiquées sur le certificat. Une vérification de la validité du certificat pourrait être faite. Dans le cas d’une absence pour une raison non médicale, l’étudiant.e doit fournir les documents originaux expliquant et justifiant l’absence à l’examen ; par exemple, lettre de la Cour en cas de participation à un jury, copie du certificat de décès en cas de décès d’un proche, etc. Toute demande incomplète sera refusée. Si la direction du programme d’études de l’étudiant.e constate qu’un.e étudiant.e a un comportement récurrent d’absence aux examens, l’étudiant.e peut se voir refuser une reprise d’examen. Pour plus d’informations ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Consulter la page https://info.uqam.ca/repriseexamen/. PLAGIAT Règlement no 18 sur les infractions de nature académique. (extraits) ---------------------------------------------------------------------------- **Tout acte de plagiat, fraude, copiage, tricherie ou falsification de document commis par une étudiante, un étudiant, de même que toute participation à ces actes ou tentative de les commettre, à l’occasion d’un examen ou d’un travail faisant l’objet d’une évaluation ou dans toute autre circonstance, constituent une infraction au sens de ce règlement.** (R18, art. 2.1, définition d’une infraction) Liste non limitative des infractions mentionnées dans le R18 : - la substitution de personnes ou l’usurpation d’identité (art. 2.2 a); - le plagiat : l’utilisation totale ou partielle du texte d’autrui ou de la production d’autrui en le faisant passer pour sien ou sans indication de référence (art. 2.2 b); - le recyclage/la réutilisation de travaux : le dépôt d’un travail aux fins d’évaluation alors que ce travail constitue en tout ou en partie un travail qui a déjà été soumis par la personne étudiante, aux fins d’évaluation académique à l’UQAM ou dans une autre institution d’enseignement, sauf avec l’accord préalable de la personne enseignante à qui ce travail est soumis (art. 2.2 c); - la possession ou l’obtention par vol, manœuvre ou corruption de questions ou de réponses d’examen (art. 2.2 d); - la possession ou l’utilisation de tout document ou matériel non autorisé préalablement, pendant un examen ou lors de la réalisation de travaux, incluant le recours aux outils informatiques ou moyens technologiques (art. 2.2 e); - l’utilisation pendant un examen de la copie d’examen ou de tout autre matériel provenant d’une autre personne (art. 2.2 f); - l’obtention de toute aide non autorisée, qu’elle soit collective ou individuelle (art. 2.2 g); - l’obtention d’une évaluation non méritée notamment par corruption, chantage, intimidation ou toute forme de harcèlement ou la tentative d’obtenir une telle évaluation (art. 2.2 h); - la falsification d’un document ou la création d’un faux document, notamment d’un document transmis à l’Université ou d’un document de l’Université transmis ou non à une tierce personne, quelles que soient les circonstances (art. 2.2 i); - la falsification de données de recherche dans un travail, notamment une thèse, un mémoire, un mémoire- création, un rapport de stage ou un rapport de recherche (art. 2.2 j). Les sanctions reliées à ces infractions sont précisées aux articles 3 et 5 du `Règlement no 18 sur les infractions de nature académique `__. Pour éviter de vous exposer à des sanctions : 1. Consultez le site `r18.uqam.ca `__ pour plus d’information sur l’intégrité académique et le R18; 2. Développez les bonnes pratiques en matière de recherche documentaire et de rédaction des travaux via l’outil `Infosphère `__ et les `formations offertes par le Service des bibliothèques `__ Politique no 2 -------------- Le droit à la liberté académique universitaire est le droit de toute personne d’exercer librement et sans contrainte doctrinale, idéologique ou morale, telle la censure institutionnelle, une activité par laquelle elle contribue à l’accomplissement de la mission de l’Université. Ce droit comprend la liberté : (a) d’enseignement et de discussion; (b) de recherche, de création et de publication; (c) d’exprimer son opinion sur la société et sur une institution, y compris l’établissement duquel la personne relève, ainsi que sur toute doctrine, tout dogme ou toute opinion; (d) de participer librement aux activités d’organisations professionnelles ou d’organisations académiques. Il doit s’exercer en conformité avec les normes d’éthique et de rigueur scientifique généralement reconnues par le milieu universitaire et en tenant compte des droits des autres membres de la communauté universitaire. En reconnaissant, en promouvant et en protégeant la liberté académique universitaire, cette politique soutient la mission de l’Université, laquelle comprend la production et la transmission de connaissances par des activités de recherche, de création et d’enseignement et par des services à la collectivité. Pour plus d’information, vous pouvez consulter la section `Liberté académique universitaire `__. Politique no 16 visant à prévenir et combattre le sexisme et les violences à caractère sexuel --------------------------------------------------------------------------------------------- Les violences à caractère sexuel se définissent comme étant des comportements, propos et attitudes à caractère sexuel non consentis ou non désirés, avec ou sans contact physique, incluant ceux exercés ou exprimés par un moyen technologique, tels les médias sociaux ou autres médias numériques. Les violences à caractère sexuel peuvent se manifester par un geste unique ou s’inscrire dans un continuum de manifestations et peuvent comprendre la manipulation, l’intimidation, le chantage, la menace implicite ou explicite, la contrainte ou l’usage de force. Les violences à caractère sexuel incluent, notamment : - la production ou la diffusion d’images ou de vidéos sexuelles explicites et dégradantes, sans motif pédagogique, de recherche, de création ou d’autres fins publiques légitimes; - les avances verbales ou propositions insistantes à caractère sexuel non désirées; - la manifestation abusive et non désirée d’intérêt amoureux ou sexuel; - les commentaires, les allusions, les plaisanteries, les interpellations ou les insultes à caractère sexuel, devant ou en l’absence de la personne visée; - les actes de voyeurisme ou d’exhibitionnisme; - le (cyber) harcèlement sexuel; - la production, la possession ou la diffusion d’images ou de vidéos sexuelles d’une personne sans son consentement; - les avances non verbales, telles que les avances physiques, les attouchements, les frôlements, les pincements, les baisers non désirés; - l’agression sexuelle ou la menace d’agression sexuelle; - l’imposition d’une intimité sexuelle non voulue; - les promesses de récompense ou les menaces de représailles, implicites ou explicites, liées à la satisfaction ou à la non-satisfaction d’une demande à caractère sexuel. Pour consulter la politique no 16 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2019/04/Politique_no_16_2.pdf Pour obtenir de l’aide, faire une divulgation ou une plainte ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ | Bureau d’intervention et de prévention en matière de harcèlement | 514-987-3000, poste 0886 Pour obtenir la liste des services offerts à l’UQAM et à l’extérieur de l’UQAM ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ https://harcelement.uqam.ca Soutien psychologique (Services à la vie étudiante) ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ | 514-987-3185 | Local DS-2110 CALACS Trêve pour Elles – point de services UQAM ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ | 514 987-0348 | calacs@uqam.ca | http://trevepourelles.org Service de la prévention et de la sécurité ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 514-987-3131 Politique no 44 d’accueil et de soutien des étudiant.e.s en situation de handicap  ---------------------------------------------------------------------------------- Politique ~~~~~~~~~ Par sa politique, l’Université reconnait, en toute égalité des chances, sans discrimination ni privilège, aux étudiant.e.s en situation de handicap, le droit de bénéficier de l’ensemble des ressources du campus et de la communauté universitaire, afin d’assurer la réussite de leurs projets d’études, et ce, dans les meilleures conditions possibles. L’exercice de ce droit est, par ailleurs, tributaire du cadre réglementaire régissant l’ensemble des activités de l’Université. Responsabilité de l’étudiant.e ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Il incombe aux étudiant.e.s en situation de handicap de rencontrer les intervenant.e.s (conseiller.ère.s à l’accueil et à l’intégration du Service d’accueil et de soutien des étudiant.e.s en situation de handicap, professeur.e.s, chargé.e.s de cours, direction de programmes, associations étudiantes concernées, etc.) qui pourront faciliter leur intégration à la communauté universitaire ou les assister et les soutenir dans la résolution de problèmes particuliers en lien avec les limitations entraînées par leur déficience. Service d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ Le Service d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap (SASESH) offre des mesures d’aménagement dont peuvent bénéficier certains étudiant.e.s. Il est fortement recommandé aux de se prévaloir de ces services afin de réussir ses études, sans discrimination. Pour plus d’information, visiter le site de ce service : https://services.uqam.ca/services-offerts/soutien-aux-etudiants-en-de-situation-handicap/ et celui de la politique institutionnelle d’accueil et de soutien aux étudiant.e.s en situation de handicap : https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_44.pdf Il est important d’informer le SASESH de votre situation le plus tôt possible : - En personne : 1290, rue Saint-Denis, Pavillon Saint-Denis, local AB-2300 - Par téléphone : 514 987-3148 - Par courriel : situation.handicap@uqam.ca - En ligne : https://vie-etudiante.uqam.ca/ Politique no 42 sur le harcelement ---------------------------------- L’Université du Québec à Montréal (ci-après, l’« Université ») reconnaît à toutes les personnes membres de la communauté universitaire le droit d’être traitées avec dignité, équité et respect mutuel. Toutes, tous sont susceptibles de subir du harcèlement. L’Université reconnaît que le harcèlement est majoritairement dirigé à l’endroit de certains groupes. Il s’agit notamment des femmes, plus particulièrement lorsque leur vécu se situe à l’entrecroisement de plusieurs formes de discrimination, des personnes issues des minorités sexuelles ou de genre, des communautés racisées ou ethnicisées, des communautés autochtones, des étudiantes, étudiants internationaux, ainsi que des personnes en situation de handicap. L’Université s’engage donc à tenir compte de leurs besoins spécifiques. L’Université considère le respect mutuel, l’égalité, l’écoute et l’entraide comme des valeurs importantes qui favorisent l’épanouissement personnel ainsi que l’établissement de rapports harmonieux entre les personnes et entre les groupes, et qui permettent la mise en place d’un milieu sain et propice à la réalisation individuelle ou collective de sa mission universitaire. L’Université croit que la collaboration de chaque personne et de chaque groupe de la communauté universitaire est essentielle pour favoriser la création d’un tel milieu et, en ce sens, elle compte sur la contribution de chaque personne. L’Université juge que toute forme de harcèlement porte atteinte à la dignité et à l’intégrité physique ou psychologique d’une personne. L’Université reconnaît sa responsabilité d’assurer un milieu de travail et d’études exempt de toute forme de harcèlement et veille à ce qu’aucune forme de harcèlement ne soit tolérée, quelle qu’en soit la source. Pour plus de détails, consultez la politique complète : https://instances.uqam.ca/wp-content/uploads/sites/47/2018/05/Politique_no_42.pdf