PARADIGMA FUNCIONAL

Yeison Ortiz

Geovany Muñoz

Luis Rodriguez

Programacion Funcional

En ciencias de la computación, la programación funcional es un paradigma de programación declarativa basado en la utilización de funciones aritméticas que no maneja datos mutables o de estado. Enfatiza la aplicación de funciones, en contraste con el estilo de programación imperativa, que enfatiza los cambios de estado.

Historia

Sus orígenes provienen del Cálculo Lambda (o λ-cαlculo), una teoría matemática elaborada por Alonso Church como apoyo a sus estudios sobre Computabilidad. Un lenguaje funcional es, a grandes rasgos, un azúcar sintáctico del Cálculo Lambda.

Calculo Lambda

Los orígenes teóricos del modelo funcional se remontan a la década del 30, mas precisamente al año 1934, cuando Alonso Church introdujo un modelo matemático de computación llamado lambda calculo. A pesar de que en esta época las computadoras aun no existían el lambda cálculo se puede considerar como el primer lenguaje funcional de la historia y sus fundamentos fueron la base de toda la teoría de la programación funcional y de los lenguajes funcionales desarrollados posteriormente.

Programacion Declarativa

La característica fundamental del paradigma declarativo es que no existe la asignación ni el

cambio de estado en un programa. Las variables son identificadores de valores que no

cambian en toda la evaluación (como constantes definidas con un DEFINE de C). Sólo

existen valores y expresiones matemáticas que devuelven nuevos valores a partir de los

declarados.

Lenguajes Funcionales

Programar en un lenguaje funcional significa construir funciones a partir de las ya existentes. Por lo tanto es importante conocer y comprender bien las funciones que conforman la base del lenguaje, así como las que ya fueron definidas previamente. De esta manera se pueden ir construyendo aplicaciones cada vez más complejas.

Scheme

Scheme es un lenguaje compacto con un alto grado de abstracción, por lo cual resulta adecuado para cursos introductorios de computación, donde el énfasis está en la metodología de resolución de problemas. Scheme permite resolver problemas complejos con programas cortos y elegantes. De este modo, el lenguaje se convierte en un aliado para resolver problemas, no un problema más que resolver.

Dualidad entre datos y programas

Los programas en Scheme son expresiones entre paréntesis (expresiones-S o S-expressions en inglés)

Una expresión es una lista de símbolosEsto permite tratar a los programas como datos y

viceversa utilizando la forma especial eval

Las ventajas de tener un lenguaje tan simple son:

-Permite definiciones simples. -Facilita el estudio de aspectos computacionales.-Su carácter formal facilita la demostración de

propiedades.

Aplicaciones

-Compilación de lenguajes funcionales. -Especificar semántica a lenguajes imperativos.

-Formalismo para definir otras teorías.

Paradigma FuncionalEn un sentido estricto, la programación funcional

define un programa como una función matemática que convierte unas entradas en unas salidas, sin ningún estado interno y ningún efecto lateral.

Otras características del paradigma funcional son las siguientes:

-Recursión-Funciones como tipos de datos primitivos-Uso de listas

Funciones como datos de primer orden

Las funciones son datos de primer orden de los lenguajes funcionales.

Un dato de primer orden es aquel que:

-Puede ser asignado a una variable-Puede ser pasado como argumento a una función-Puede ser devuelto como resultado de una

invocación a una función-Puede ser parte de un tipo mayor

Lenguaje LISP

LISP es el primer lenguaje de programación de alto nivel basado en el paradigma funcional Creado en 1958 por John McCarthy LISP es un lenguaje revolucionario e introduce nuevos conceptos de programación: funciones como objetos primitivos, funciones de orden superior, polimorfismo, listas, recursión, símbolos, homogeneidad de datos y programas.

Funciones

una función es un grupo de instrucciones con un objetivo en particular y que se ejecuta al ser llamada desde otra función o procedimiento. Una función puede llamarse múltiples veces e incluso llamarse a sí misma (función recurrente). Las funciones pueden recibir datos desde afuera al ser llamadas a través de los parámetros y deben entregar un resultado. Se diferencian de los procedimientos porque estos no devuelven un resultado.

Modelo de computación de sustitución

Un modelo computacional es un formalismo (conjunto de reglas) que definen el funcionamiento de un programa.

En de los lenguajes funcionales basados en la evaluación de expresiones, el modelo computacional define cuál va a ser el resultado de evaluar una determinada expresión.

El modelo de sustitución se basa en una versión simplificada de la regla de reducción del cálculo lambda.

Orden normal vs. orden aplicativo

-Orden aplicativo: cuando se llega a una expresión primitiva se evalúa

-Orden normal: se realizan todas las sustituciones hasta que se tiene una larga expresión formada por expresiones primitivas; se evalúa entonces

-Scheme utiliza el orden aplicativo

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