Funktionale Programmierung
LVA 185.A03, VU 2.0, ECTS 3.0, 2020 W

Funktionale Programmierung

(zweistündige Vorlesung mit Übung; siehe auch TISS/185.A03)

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Informationen zu Fördermöglichkeiten finden Sie hier.

Abhaltemodus: Hybrid

Aufgrund geltender COVID-19-Beschränkungen stehen Hörsäle, Übungsgruppenräume und Rechnerlabore im WS 2020/21 nur mit stark eingeschränkter Sitzplatzkapazität und Belegbarkeitshäufigkeit zur Verfügung.

Die verbleibenden Raumressourcen sind vorzugsweise Lehrveranstaltungen des 1. Studienjahrs zur Verfügung gestellt.

Für die Lehrveranstaltung Funktionale Programmierung ist deshalb ein Online-Abhaltemodus nötig!

Ziel: Die aus der Unmittelbarkeit von Präsenzveranstaltungen resultierenden Vorteile möglichst umfassend zu erhalten in Form von Echtzeitvideokonferenzen als Online-Veranstaltungsformat.

Ziel: Die aus der Unmittelbarkeit von Präsenzveranstaltungen resultierenden Vorteile möglichst umfassend zu erhalten, in Online-Veranstaltungen durch ein Echtzeitvideokonferenzformat. Deshalb:

• Präsenzveranstaltungen, wo möglich (Kleingruppen- und Plenumsübungen).
• Online-Veranstaltungen als Echtzeitvideokonferenzen, wo Präsenzveranstaltungen nicht möglich (Vortrags- und umgekehrte Klassenzimmereinheiten).

Auszug aus einer Information von VR Matyas vom 31.07.2020:

• Wir möchten [...] darauf hinweisen, dass eine Verschärfung der Sicherheitsmaßnahmen während der Sommermonate, bzw. während des Semesters notwendig werden kann.

Änderungen im Lehrveranstaltungsablaufs- und -abhaltungsplan (auch erheblicher Natur) sind daher jederzeit und auch kurzfristig möglich!

Veranstaltungstermine

Vorbesprechung, erster Vortrag (Online)

Vorbesprechung und erster Vortrag finden vorauss.am Dienstag, den 06.10.2020, 08:15 - 09:45 Uhr, ausschließlich online in Form einer Echtzeitvideokonferenz statt. Die Zugangsinformation für die Videokonferenz ist als TISS-Nachricht ausgeschickt (29.09.2020) und kann in TISS unter "News für Teilnehmer" eingesehen werden.

Vorträge, umgekehrte Klassenzimmereinheiten (Online)

Alle Termine finden ausschließlich online in Form von Echtzeitvideokonferenzen statt. Die Zugangsinformation für die Videokonferenz ist als TISS-Nachricht ausgeschickt (29.09.2020) und kann in TISS unter "News für Teilnehmer" eingesehen werden.

Vorträge/Umgek. Klassenzimmer	Ort/Modus	Thema Vortrag	Thema umgek. Klassenzimmer
Di, 06.10.2020, 08:15 - 09:45 Uhr	Online (Videokonferenz)	Teil I (Vortrag I, Leit- und Kontrollfragen I)	n.a. / Vorbesprechung
Di, 13.10.2020, 08:15 - 09:45 Uhr	Online (Videokonferenz)	Teil II (Vortrag II (15.10.2020), Leit- und Kontrollfragen II)	Teil I
Di, 27.10.2020, 08:15 - 09:45 Uhr	Online (Videokonferenz)	Teil III (Vortrag III, Leit- und Kontrollfragen III)	Teil II
Mi, 04.11.2020, 08:15 - 09:45 Uhr	Online (Videokonferenz)	Teil IV (Vortrag IV, Leit- und Kontrollfragen IV)	Teil III
Mi, 18.11.2020, 08:15 - 09:45 Uhr	Online (Videokonferenz)	Teil V (Vortrag V (21.11.2020), Leit- und Kontrollfragen V)	Teil IV
Mi, 02.12.2020, 08:15 - 09:45 Uhr	Online (Videokonferenz)	Teil VI (Vortrag VI, Leit- und Kontrollfragen VI)	Teil V
Mi, 16.12.2020, 08:15 - 09:45 Uhr	Online (Videokonferenz)	Teil VII (Vortrag VII, Leit- und Kontrollfragen VII)	Teil VI

Terminänderungen werden hier bekanntgegeben. Die Angaben Teil I, Teil II, Teil III, etc. beziehen sich auf die entsprechenden Teile der Lehrveranstaltungsunterlagen.

Angaben, Kleinübungsgruppen (Hybrid)

Die Kleinübungsgruppentermine finden teils in Präsenz (FAV HS 1), teils online in Form von Echtzeitvideokonferenzen statt. Die Zugangsinformation für diese Konferenzen wird rechtzeitig bekannt gegeben.

Angabe	Ausgabe	Erstabgabe	Zweitabgabe (Standardtermin; siehe "Allgemeine Hinweise" für Details)	max. Punkte	zugeh. Kleinübungs- gruppentermine
1	Freitag, 16.10.2020	Freitag, 23.10.2020	Freitag, 30.10.2020	50	KW 45: 03.-06.11.2020
2	Freitag, 23.10.2020	Freitag, 30.10.2020	Freitag, 06.11.2020	50	KW 46: 09.-13.11.2020
3	Freitag, 30.10.2020	Freitag, 06.11.2020	Freitag, 13.11.2020	50	KW 47: 16.-20.11.2020
4	Freitag, 06.11.2020	Freitag, 13.11.2020	Freitag, 20.11.2020	50	KW 48: 23.-27.11.2020
5	Freitag, 13.11.2020	Freitag, 20.11.2020	Freitag, 27.11.2020	100	KW 49: 30.11.-04.12.2020
6	Freitag, 20.11.2020	Freitag, 27.11.2020	Freitag, 04.12.2020	100	KW 50: 07.-11.12.2020
7	Freitag, 27.11.2020	Freitag, 04.12.2020	Freitag, 11.12.2020	100	KW 51: 14.-18.12.2020

Plenumsübungsgruppen (Präsenz)

Die Plenumsübungsgruppentermine finden in Präsenz (Informatik-Hörsaal) statt.

PÜG	KW/Ort	Kohorte I	Kohorte II
1	KW 45 / Inf.-HS	Di, 03.11.20, 9-10 Uhr	Mi, 04.11.20, 16-17 Uhr
2	KW 46 / Inf.-HS	Di, 10.11.20, 9-10 Uhr	Mi, 11.11.20, 16-17 Uhr
3	KW 47 / Inf.-HS	Di, 17.11.20, 9-10 Uhr	Mi, 18.11.20, 16-17 Uhr
4	KW 48 / Inf.-HS	Di, 24.11.20, 9-10 Uhr	Mi, 25.11.20, 16-17 Uhr
5	KW 49 / Inf.-HS	Di, 01.12.20, 9-10 Uhr	Mi, 02.12.20, 16-17 Uhr
6	KW 50 / Inf.-HS	Di, 08.12.20, 9-10 Uhr	Mi, 09.12.20, 16-17 Uhr
7	KW 51 / Inf.-HS	Di, 15.12.20, 9-10 Uhr	Mi, 16.12.20, 16-17 Uhr

Anmeldung

Die Anmeldung zur Lehrveranstaltung erfolgt über TISS/185.A03 und ist bis Fr, 09.10.2020 (12:00 Uhr), möglich. Diese ist maßgeblich für die Teilnahme an der Lehrveranstaltung und unterliegt den in den Studienplänen genannten Voraussetzungen.

Nach Abschluss der Anmeldeperiode wird für die Studierenden mit valider Anmeldung ein persönliches Benutzerkonto auf der Maschine g0.complang.tuwien.ac.at eingerichtet. Benutzerkennung und erstes Zugangswort werden jedem Teilnehmer durch Nachricht an die Standardadresse e-Matr.Nr@student.tuwien.ac.at mitgeteilt. Dieses erste Zugangswort ist im Zuge des ersten Einbuchens auf das Benutzerkonto durch ein selbstgewähltes neues Zugangswort zu ersetzen.

Inhalt und Ziele

Die Vorlesung führt in Theorie und Praxis in die Prinzipien und Konzepte des funktionalen Programmierstils ein und spannt dabei den Bogen von den Grundlagen bis zur Anwendung. In den vorlesungsbegleitenden Übungen wird am Beispiel konkreter Aufgabenstellungen praktisch vorgeführt und diskutiert, wie sich diese zur Lösung einsetzen lassen. Dabei sollen insbesondere auch eigene Lösungsvorschläge vorgestellt und zur Diskussion gestellt werden. Im Übungsteil wird der funktionale Programmierstil anhand von Beispielen eigenständig angewendet und eingeübt und so ein vertieftes theoretisches und praktisches Verständnis für die Konzepte und Prinzipien funktionaler Programmierung erarbeitet und erworben. Als Demonstrations- und Implementierungssprache wird in Vorlesung und Übung die funktionale state-of-the-art Programmiersprache Haskell verwendet.
        Die Studierenden erhalten so ein umfassendes theoretisches und praktisches Verständnis der Grundlagen, Prinzipien und Konzepte der funktionalen Programmierung und lernen, diese auf ihre Eignung zur Lösung programmiertechnischer Aufgaben zu bewerten und zielorientiert und angemessen im funktionalen Programmierstil einzusetzen und anzuwenden.

• Teil I: Einführung
  • Motivation

• Teil II: Grundlagen
  • Elementare Typen, Tupel, Listen, Zeichenreihen
  • Funktionen
  • Typsynonyme, Neue Typen, Typklassen
  • Datentypdeklarationen, algebraische Typen
  • Muster und mehr

• Teil III: Applikative Programmierung
  • Rekursion
  • Auswertung von Ausdrücken
  • Programmentwicklung, Programmverstehen

• Teil IV: Funktionale Programmierung
  • Funktionen höherer Ordnung
  • Polymorphie

• Teil V: Fundierung funktionaler Programmierung
  • Lambda-Kalkül
  • Auswertungsordnungen
  • Typprüfung, Typinferenz

• Teil VI: Weiterführende Konzepte
  • Ein- und Ausgabe
  • Fehlerbehandlung
  • Module
  • Reflektives Programmieren, Programmieren mit
    Strömen und Funktionen höherer Ordnung

• Teil VII: Abschluss
  • Rückschau, Ausschau

• Literaturverzeichnis

• Anhänge
  • Formale Rechenmodelle
  • Andere funktionale Sprachen
  • Implementierungsaspekte

• Ausgewählte Leseempfehlungen
  • Simon Thompson. Haskell: The Craft of Functional Programming. Addison-Wesley/Pearson, 3. Auflage, 2011.
  • Ernst-Erich Doberkat. Haskell: Eine Einführung für Objektorientierte. Oldenbourg Verlag, 2012.
  • Peter Pepper. Funktionale Programmierung in OPAL, ML, Haskell und Gofer. Springer-V., 2. Auflage, 2003.
  • Simon Peyton Jones (Hrsg.). Haskell 98: Language and Libraries. The Revised Report. Cambridge University Press, 2003.

Lehrveranstaltungs- und Übungsunterlagen

In der Lehrveranstaltung wird die Programmiersprache Haskell zur praktischen Illustration funktionaler Programmierung verwendet; in der Übung wird der Haskell-Interpreter GHCi als Teil des für viele Plattformen frei verfügbaren Glasgow Haskell Compilers verwendet.

Für die Übungsaufgaben werden auf dem Aufgabenblatt oder auf der Webseite der Lehrveranstaltung bei Bedarf einige Testfälle angegeben. Diese fallweise angegebenen Testfälle sind nur dazu gedacht, die erwartete Signatur, insbesondere die Reihenfolge von Argumenten, deutlich zu machen. Ein weitergehendes eigenständiges Testen der Programme können die Testfälle nicht ersetzen. Sie sind dazu nicht gedacht und nicht geeignet.

Lehrveranstaltung	Inhalt	Folien	Hinweise
Vorlesung	Teil I bis Teil VII, Literaturverzeichnis, Anhänge A-F	pdf	Stand: 18.01.2021
Vorbesprechung	Motivation, Organisatorisches	pdf	Stand: 06.10.2020   Termin von Vorbesprechung und erster Vorlesung: Di, 06.10.2020, 08:15 - 09:45 Uhr, ausschließlich online in Form einer Videokonferenz.

 

Angabe vom	Abgabetermin für Erstabgabe	Angabenblatt	Hinweise und Bemerkungen
Di, 23.06.2020		Allgemeine Hinweise	Allgemeine Hinweise zu Organisation und Ablauf der Übung.
Di, 23.06.2020	Ohne Abgabe	Angabe 0.pdf	Zur Vorbereitung (ohne Abgabe).
Mi, 07.10.2020	Mi, 14.10.2020 (Angabe_TdT.hs) Fr, 16.10.2020 (Angabe_TdT.lhs)   Unbeurteilt, beide Abgaben freiwillig.	Angabe TdT.pdf   Angabe_TdT.hs Angabe_TdT.lhs	Teste das Testsystem!   Angabe_TdT.hs: Rahmendatei für Abgabe am Mi, 14.10.2020; Angabe_TdT.lhs: Rahmendatei für Abgabe am Fr, 16.10.2020.
Fr, 16.10.2020	Fr, 23.10.2020 (12:00 Uhr)   Frist Zweitabgabe: Siehe "Allgemeine Hinweise" zu Organisation und Ablauf der Übung (Abschnitt "Abgabezeitpunkt für Zweitabgaben").	Angabe 1.pdf   Angabe 1.hs	Wichtige Begleit- informationen, -dateien: 1. Liesmich.pdf 2. Liesmich.md 3. fprog.tar.gz   A.3: Aufrufbsp. berichtigt (19.10.2020)
Fr, 23.10.2020	Fr, 30.10.2020 (12:00 Uhr)	Angabe 2.pdf Angabe 2.hs	Keine.
Do, 29.10.2020	Fr, 06.11.2020 (12:00 Uhr)	Angabe 3.pdf Angabe 3.lhs	Achtung: Wichtige Infos zu KÜGs und PÜGS auf Angabe 3!
Fr, 06.11.2020	Fr, 13.11.2020 (12:00 Uhr)	Angabe 4.pdf Angabe 4.lhs	Def. echt kleiner bzw. größer in A.4 geändert, s. Tiss-Thread (10.11.2020)
Fr, 13.11.2020	Fr, 20.11.2020 (12:00 Uhr)	Angabe 5.pdf Angabe 5.hs	Keine.
Fr, 20.11.2020	Fr, 27.11.2020 (12:00 Uhr)	Angabe 6.pdf Angabe 6.hs	Keine.
Fr, 27.11.2020	Fr, 04.12.2020 (12:00 Uhr)	Angabe 7.pdf Angabe 7.hs	Letzte Angabe.
Fr, 27.11.2020	Umstellung der Januar'21-Prüfung von Präsenz- auf Online-Modus!	Zwei Online-Prüfungsszenarien als Beispiel: 1) Fakultät für Maschinenwesen und Betriebswissenschaften (16.11.2020) 2) Institut E220 für Geotechnik, Forschungsbereich für Grundbau, Boden- und Felsmechanik (19.11.2020) Fernprüfungsordnung Checkliste für Studierende Eidestattliche Erklärung	Vorabinformation. Genauere Informationen werden sobald möglich bekanntgegeben.

 

Information zu Abhaltung und Abwicklung von `Schriftlicher Online-Test 3 auf Papier' (28.05.2021)

Der Ablauf von Online-Test 3 als schriftlicher Test auf Papier entspricht denen von Online-Test 1 und Online-Test 2 (siehe unten).

Datum	Dokument	Hinweise und Bemerkungen
Mo, 08.03.2021	Rahmen	Organisatorischer Rahmen zu Abhaltung und Abwicklung von Online-Test 3
Mo, 08.03.2021	Ankündigung	Ankündigung von Online-Test 3
Mo, 08.03.2021	Checkliste	Checkliste für Online-Test 3
Mo, 08.03.2021	Eidesstattliche Erklärung	Eidesstattliches Erklärungsformular für Online-Test 3

Information zu Abhaltung und Abwicklung von `Schriftlicher Online-Test 2 auf Papier' (05.03.2021)

Der Ablauf von Online-Test 2 als schriftlicher Test auf Papier entspricht dem von Online-Test 1 (siehe unten).

Datum	Dokument	Hinweise und Bemerkungen
Fr, 19.02.2021	Rahmen	Organisatorischer Rahmen zu Abhaltung und Abwicklung von Online-Test 2
Fr, 19.02.2021	Ankündigung	Ankündigung von Online-Test 2
Fr, 19.02.2021	Checkliste	Checkliste für Online-Test 2
Fr, 19.02.2021	Eidesstattliche Erklärung	Eidesstattliches Erklärungsformular für Online-Test 2

Weitere Hinweise:

• Der Vize-Rektor für Studium und Lehre hat am 17.02.2021 eine aktualisierte Richtlinie für Online-Prüfungen erlassen und veröffentlicht:
  • Richtlinie Online-Prüfungen (Stand: 11.02.2021)

• Zeitgleich ist das Antragsverfahren für Räume für Vorort-Testplätze adaptiert worden. Die neue Regelung besagt u.a.:
  • "Prüfungsräume können Lehrende bis zwei Wochen vor dem fixierten Prüfungstermin beim Distance Learning Team bestellen."
    
  
  Für Online-Test 2 endet diese Zweiwochenfrist bereits am Freitag, den 19.02.2021. Wenn Sie von der Möglichkeit eines Vorort-Testplatzes Gebrauch machen möchten, melden Sie sich deshalb bitte bei mir bis spätestens Freitag, den 19.02.2021, 14:00 Uhr.

Information zu Abhaltung und Abwicklung von `Schriftlicher Online-Test 1 auf Papier' (14.01.2021)

Datum	Dokument	Hinweise und Bemerkungen
Di, 15.12.2020	Rahmen	Organisatorischer Rahmen zu Abhaltung und Abwicklung von Online-Test 1
Di, 15.12.2020	Ankündigung	Ankündigung von Online-Test 1
Di, 15.12.2020	Checkliste	Checkliste für Online-Test 1
Di, 15.12.2020	Eidesstattliche Erklärung	Eidesstattliches Erklärungsformular für Online-Test 1

Vortragender

Jens Knoop.