Proseminar: Funktionale Programmierung in Haskell

Beschreibung

Das Proseminar beschäftigt sich der Idee der funktionalen Programmierung. Dieses Programmierparadigma betrachtet jede Berechnung als Auswertung einer mathematischen Funktion. Die Kombination und Transformation dieser Funktionen nimmt dabei eine bedeutende Stellung ein.

Als Beispiel für die Umsetzung dieser Konzepte in einer Programmiersprache dient die Sprache Haskell.

Das Proseminar wird im ersten Teil eine Einführung in Haskell geben. Diese wird durch praktische Übungen ergänzt und vertieft. Ab Januar stellen die Teilnehmer dann ihre Themen in eigenen Vorträgen vor.

Prüfungsleistung

• Vorbereitung und Halten eines 30minütigen Vortrags mit anschließender Diskussion
• Erstellen einer Ausarbeitung (10 - 15 Seiten)
• Aktive Teilnahme an den Seminarsitzungen
• Mitwirkung beim Praxisteil

In einem Proseminar werden neben Fachkenntnissen auch Kompetenzen vermittelt, die eine notwendige Grundlage für eine wissenschaftliche Arbeitsweise sind. Dazu gehören:

• eigenständige Literaturrecherche
• Lesen und Verstehen von wissenschaftlichen Texten
• Vortragstechniken
• Erstellen einer schriftlichen Ausarbeitung

Zeitplan

In den ersten Sitzungen werden wir eine Einführung in die Programmiersprache Haskell geben. Die Folien basieren auf dem Material von Graham Hutton.

Für den Vortragsteil durch die Teilnehmer ist folgender aktualisierter Zeitplan vorgesehen:

• Die Vorträge beginnen bereits um 13:30.
• Bitte vereinbaren Sie mit Ihrem Betreuer einen Termin für eine erste Besprechung vor der Weihnachtspause.
• Der Abgabe-Termin bezieht sich auf die Abgabe einer vorläufigen Version der Vortragsfolien und der Ausarbeitung (spätestens zwei Wochen vor dem Vortrag).
• Eine Woche vor dem Vortrag müssen die überarbeiteten Folien dann dem Betreuer vorgelegt werden.
• Die endgültige Abgabe der Ausarbeitung erfolgt dann zum Vorlesungsende (22.02.2009!!).

Themen

Für die Vortragsthemen finden Sie hier eine Übersicht zu relevantem Material. Arbeiten Sie dieses bitte zunächst selbständig durch. Bei Fragen wenden Sie sich direkt an Ihren Betreuer!

• Concurrent Haskell
  • Simon Peyton Jones, Andrew Gordon, and Sigbjorn Finne. Concurrent Haskell. PoPL 1996
• Software Transactional Memory
  • Tim Harris, Simon Marlow, Simon Peyton Jones, Maurice Herlihy. Composable Memory Transactions.PPoPP'05
• Data parallel Haskell
  • Simon Peyton Jones, Satnam Singh. A Tutorial on Parallel and Concurrent Programming in Haskell. AFP 2008
  • Simon Peyton Jones, Gabriele Keller, Roman Leshchinskiy, and Manuel Chakravarty. Harnessing the Multicores: Nested Data Parallelism in Haskell. FSTTCS 2008.
• Efficient Functional Datenstructures
  • Chris Okasaki. Purely Functional Data Structures. CUP, 1998.
• Lazyness vs. Strictness, Streams
  • John Hughes. Why Functional Programming Matters.
  • Ralf Hinze. Einführung in die funktionale Programmierung mit Miranda. Teubner, Stuttgart, 1992.
  • Paul Hudak. The Haskell School of Expression. CUP, 2007. (Chap. 14)
  • Richard S. Bird. Using circular programs to eliminate multiple traversals of data. Acta Informatica, 1984.
• QuickCheck and SmallCheck
  • Koen Claessen, John Hughes. QuickCheck: A Lightweight Tool for Random Testing of Haskell Programs. ICFP 2000
  • C.Runciman, M. Naylor, F.Lindblad. SmallCheck and Lazy SmallCheck: Automtic exhaustive testing for small values. Haskell Symposium '08
• Contracts
  • Ralf Hinze, Johan Jeuring, Andres Löh. Typed Contracts for Functional Programming. FLOPS 2006.
• Functional Reactive Animation/Programming
  • Paul Hudak. The Haskell School of Expression. CUP, 2007. (Chap. 13 + 15)
  • Conal Elliott. Simply efficient functional reactivity
• Probabilistic Functional Programming
  • M. Erwig, S.Kollmansberger. Probabilistic functional programming in Haskell. JFP 2006
  • Norman Ramsey, Avi Pfeffer. Stochastic Lambda Calculus and Monadsof Probability Distribution. POPL'02.
• Parsing
  • Jeroen Fokker. Functional Parsers. AFP 1995
  • Doaitse Swiestra, Luc Duponcheel. Deterministic, Error-Correcting Combinator Parsers. AFP 1996
• Scrap your Boilerplate
  • Ralf Lämmel, Simon Peyton Jones. Scrap your boilerplate: a practical approach to generic programming. TLDI 2003
• Generic for the masses
  • Ralf Hinze. Generics for the masses. ICFP 2004.
• Foreign Function Interface
  • Sigbjorn Finne, Daan Leijen, Erik Meijer, Simon Peyton Jones. Calling Hell From Heaven and Heaven From Hell. ICFP 1999.

Ausarbeitung

Die Ausarbeitung soll 10-15 Seiten umfassen. Sie muss mit

erstellt werden.

Material

Diese Seiten können als erster Startpunkt für die Literaturrecherche dienen:

• offizielle Homepage zu Haskell
• Online-Portal von Springer
• Online-Portal der ACM
• Homepages von Kursen zu Fortgeschrittener Funktionaler Programmierung anderer Universitäten: hier, hier und hier!

Eine gute allgemeine Einführung in Haskell bietet Programming in Haskell von Graham Hutton.

Weiterführende und praxisrelevante Themen finden sich in Real World Haskell Bryan O'Sullivan, Don Stewart und John Goerzen.