CMC 101 TOPIK DALAM PEMROGRAMAN PERTEMUAN 3

PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER

TOPIKDALAMPEMROGRAMANPEMROGRAMANFUNGSIONAL

Pertemuan3

TUJUANPERKULIAHAN•  Mahasiswamampumembuatberpikirabstrakdanfungsional,danmampumembuatprogramsederhanadalambahasapemrogramanHaskell

•  Abstraksidan“dekomposisi”dalamkonteksfungsional:data(typebentukan),fungsi

•  EkspresiaritmaOka,logika,dankondisional•  Analisisrekurens•  Konseplistsebagaistrukturrekursif•  Operasidasarlistdenganelementertentu:integer,character,typebentukan

Lisp•  Lisp,beingthesecondoldestprogramminglanguageintheworld(aQerFortran),

sOllholdsatopposiOoninAIcreaOngduetoitsuniquefeatures.Forexample,LisphasaspecialmacrosystemwhichmakespossibletodevelopadomainspecificlevelofabstracOonandbuildthenextlevelonit.LispinarOficialintelligencedevelopmentisknownforitsuniqueflexibilityasitadaptstotheproblemyouneedtosolveonthecontrarytotheotherlanguagesthatarechosenbecausetheycancompletethisorthattask.DevelopersoptforLispinmachinelearningandinducOvelogicprojects.

•  Features:–fastprototypingcapabiliOes;-supportforsymbolicexpressions;–automaOcgarbagecollecOonwhichactuallywasinventedfortheLisplanguage;–libraryofconnecOontypesincludingdynamically-sizedlistsandhastables;–efficientcodingduetocompilers;–interacOveevaluaOonofcomponentsandrecompilaOonoffileswhiletheprogramisrunning.

Haskell•  HaskellisapurelyfuncOonalprogramminglanguagethatcanboastaboutitslazyevaluaOonandtypeinterfacefeatures.LogicTmonadsfacilitateexpressingnon-determinisOcalgorithms,andalgorithmscanbeexpressedinacomposiOonalway.

•  Features:–majoralgorithmsavailableviacabal;–CUDAbinding;–compiledtobytecode;–canbeexecutedonmultpleCPUincloud.

AIML•  AIML(ArOficialIntelligenceMarkupLanguage)isadialectofXML

usedtocreatechatbots.DuetoAIMLonecancreateconversaOonpartnersspeakinganaturallanguage.Thelanguagehascategoriesshowingaunitofknowledge;pa`ernsofpossibleu`eranceaddressedtoachatbot,andtemplatesofpossibleanswers.ToknowhowitworkscheckoutthisarOcleaboutbuildingachatbot.

•  So,thema`erofbest-somethingisratherphilosophicalinanysphere,andAIdevelopmentisnotanexcepOon.TherearealotoffactorsinfluencingthechoiceofprogramminglanguagesforanAIproject.ItdependsonfuncOonsyouneedtocreate,usageandevenyourtasteinsomecases.However,moreandmoreAIprogrammersareusingPythonasit’sasimpleandpowerfultool,whileC++,PrologandLispcanbecalledrunners-upinthisrace.

PemrogramanFungsional

Bahasapemrogramanfungsional:Lisp,Scheme,ML,Haskell

PROGRAMMINGFUNGSIONALBahasapemrogramanfungsional:Ø DisebutaplikaOfkarenafungsiyangdiaplikasikankedalamargumentasimenjadideklaraOfdannonproseduralØ DidasarkanpadakonsepmatemaOkadarisebuahfungsidanbahasapemrogramanfungsional,melipuO:

-suatusetfungsiprimiOf-suatusetformatfungsional-aplikasioperasi-suatusetobjekdatadanfungsiasosiasi-suatumekanismeuntukmemberikanrujukansebuahnamaterhadapsuatufungsi

Ø  Merupakanhasildarifungsimeringkasdanmen-generalisirtypedatadaripeta

3komponenprimerbahasafunc8onal:•  Kumpulanobjekdata

menggunakanmekanismestrukturdataOngkatOnggi.Contoh:ArrayatauList

•  Kumpulanfungsibuilt-in

untukmemanipulasiobjekdatadasaryangmenyediakansejumlahfungsiuntukmembuatdanmengakseslist.

Contoh:LISP→-bahasauntukkomputasisimbolik,nilai direpresentasikandenganekspresisimbolik. -banyakdigunakandiwilayahkecerdasanbuatan (roboOka,sistemcerdas) -biasadieksekusidibawahkendaliinterpreter Ekspresiterdiridariatomataulist. Atom→ stringdankarakter(huruf,angka) Contoh:A 68000

List→ urutandariatomataulist,dipisahkan denganspasi,ditutpdengantanda kurung Contoh:(PLUSAB)

((DAGINGAYAM)(SAWIKANGKUNGBAYAM)AIR))

ML(MetaLanguage)→ - merupakanbahasaaplikaOfdenganprogram-program yangditulismenggunakangayaCatauPASCALdan dengankonsepyanglebihadvancetentangOpedata -mendukungpolymorphismedanabstraksidata

-berjalandenganinterpreter •  Kumpulanfunc8onalforms

untukmembuatfungsibaru,yangmengizinkanprogrammermendefinisikanoperasibarudarikombinasifungsiygada

LAMBDACALCULUS

Adalah:•  bahasasederhanadenganilmusemanOksederhana,ekspresifyang

menyatakansemuafungsidapatdiperhitungkan•  MerupakansuatubentukformaldenganfungsisebagaiaturanContoh:-  DenganekspresipolynomialX²+3X-5-Denganfungsilebihdari1variabel

(+ x y) ditulis ((+ x) y) dimana fungsi (+ x) adalah fungsi yangmenambahkansesuatukex

LambdaCalculusmurnimempunyai3buahElemen:q  LambangprimiOfq  Aplikasifungsiq  FungsiciptaanLambdacalculusmurniOdakmempunyaifungsitetapataukonstantaKalkulasidalamlambdacalculusadalah:

menulisulang(mengurangi)suatulambda-expressionmenjadisuatuformatformal

ILMUSEMANTIKOPERASIONALIn8denotasionalIlmuSeman8kadalah:

Terjemahandariprogramkonvensionalkedalampersamaanfungsional.TujuandenotasionalSemanOkdarisuatubahasaadalah:

menugaskansuatunilaikepadaseOapekspresidalambahasaIlmuSemanOkdapatdinyatakandalamlambdacalculussebagaifungsimatemaOcal,Eval,dariekspresikenilaiContoh:Eval[+34]=7menggambarkanbhwnilaiekspresi

(+34)untukmenjadi7

FUNGSIREKURSIF

PerluasanSyntaxLambda-calculusyangmencakupekspresiyangtelahdinamai(namedexpressions)

L::=...|x:L|...

X=namadariEkspresiLambdaL

FAC:\n.(if(=n0)1(*n(FAC(-n1))))dengansyntac8csugaring:

FAC:\n.if(n=0)then1else(n*FAC(n-1))

FAC:(\fac.(\n.(if(=n0)(*n(fac(-n1)))))FAC)

H:\fac.(\n.(if(=n0)1(*n(fac(-n1)))))

FAC:(HFAC)

letn:EinBadalahpenyingkatanuntuk(\n.B)E

letx:3in(*xx)

\y.letx:3in(*yx)Ekuivalen\y.(*y3)

letrecn:EinBadalahpenyingkatanuntukletn:Y(\n.E)inB

letn:EinB = (\n.B)Eletrecn:EinB = letn:Y(\n.E)inB

ATURANLINGKUPLEKSIKAL

SEMANTIKTRANSLASIDANKOMBINATORKombinator:

S=\f.(\g.(\x.fx(gx)))K=\x.\y.xI=\x.xY=\f.\x.(f(xx))\x.(f(xx))

aturanreduksiuntukkalkulusSKIadalah: Sfgx -->fx(gx) Kcx -->c Ix -->x Ye -->e(Ye) (AB) -->AB (ABC)-->ABC

• AturanReduksidijalankandarikanankekiri• JikaOdakadareduksiS,K,I,Ymakatandakurungakandibuang,danprosesreduksiditeruskan

SemanOkTranslasiuntukLambdaCalculus:Compile[s] -->sCompile[(E1E2)] -->(Compile[E1]Compile[E2])Compile[\x.E] -->Abstract[(x,Compile[E])]Abstract[(x,s)] -->if(s=x)thenIelse(Ks)Abstract[(x,(E1E2))]-->((SAbstract[(x,E1)])Abstract[(x,E2)])

Dimanasadalahsimbol

Scheme

• TurunandariLISP,didasarkanpadaLambdaCalculus.Dikonsentrasikankefiturlambda-calculus

• Schememempunyaiduaobject:–  Atoms:UntaianKarakteryangbukanblank–  List:RangkainAtomatauListdipisahkanolehblankdanberadadalamtanda

• Sebuahfungsidapatterbuatatasfungsiyanglaindandapatdiaplikasikanpadalistatauargumen

DARISISISEJARAH

ALTERNATIFTEORIDASARMATEMATIKA•  AlonsoChurch,lambda-calculus,1930an•  HaskellB.Curry,logikakombinatorial1958,LISP(LIStProcessing),pemrosesanlistberdasarkanfungsirekursif.

–  Recursion–  FirstclassfuncOon–  GarbagecollecOon

1960an,penggunaanlambda-calculusdidalamilmukomputer→Seman8k

DenotasionalTeoriSeman+kFormaluntukbahasapemrograman(PeterLandin,ChristopherStrachy,dll)

1969,ModelMatema8kapertamauntuklambda-calculusber8pebebas(DanaScoY)

Haskell•  bahasamodernyangdinamaisamadenganHaskellB.Curry•  Didesainoleh15oranganggotakomiteinternasional•  Pembentukanbahasafungsionalyangmemasukkan:

–  ide-idebaikyangsebelumnyaadadalamrisetbahasafungsional–  Yangsesuaiuntukpengajaran,risetdanaplikasi–  FasilitasOverloading,yangdipadukandengansistember8pepolimorfis,

i/ofungsional,abstraksidatadanpenyembunyianinformasi

Func8onalProgrammingurutanmesinvirtual.–  Bahasapemrogramanfungsional→lambdacalculus–  Lambdacalculus→logikakombinatorial–  Logikakombinatorial→kodemesinreduksigraf

Kesemuanyaadalahmesinvirtual

SOAL-SOAL1.  Bahasauntukkomputasisimbolik,nilaiyangdirepresentasikandengan

ekspresisimbolikdisebut:a.Atom b.LISP * c.List d.ML

2.Urutandariatomataulist,yangdipisahkandenganspasi,danditutup

dengantandakurungadalah:a.Atom b.LISP c.List * d.ML

3.  YangOdaktermasukelemenlambdacalculusadalah:

a.lambdaprimiOf b.fungsiciptaanc.ilmusemanOk* d.aplikasifungsi

4.TujuandenotasionalsemanOkdarisuatubahasaadalah:a.menulisulangsuatulambda-ekspressionmenjadisuatuformatformalb.menugaskansuatunilaikepadaseOapekspresidalam

bahasa*c.memanipulasiobjekdatadasaryangmenyediakansejumlahfungsiuntukmembuatdanmengakseslistd.membuatfungsibaruyangmengizinkanprogrammermendefinisikanoperasibarudarikombinasifungsiyangada

5.Yangtermasukdalamkumpulanobjekdataadalah:a.LISPdanML b.ArrayatauList*c.AtomatauList d.MLdanArray

6.PrinsipyangterdapatdalamLambda-Calculus:a.  Nilaisuatuexpresitergantunghanyapadanilaidarisub-ekspresinya*b.  Kurangmemadaiuntukmengekspresikanfungsikomputasic.  NilaisuatuekspresiOdaktergantungatasnilaisub-ekspresid.  SemanOkyangkompleks7.Schemememiliki2buahobjek,yaitu:a.  AtomdanList*b.  ListdanSemanOcc.  AtomdanSemanOcd.  FuncOondanlist

8.Manakahyangbukanmerupakanbahasapemrogramanfungsionalmodern?

a.  Haskell*b.  LISPc.  Schemed.  Tidakadayangbenar9.Sebuahprogramfungsionalterdiriatasa.  EkspresiEb.  Algoritmac.  Inputd.  Tidakadayangbenar

10.EkspresiLambda-Calculus\x.(x3-27)5akanmenghasilkan:a.  68b.  78c.  88d.  98