Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

O paradigma lógico (declarativo), histórico da programação lógica, linguagens do paradigma lógico (Prolog, Mercury), cláusulas de Horn, unificação e resolução, fatos e regras, recursividade, controle de fluxo (determinismo, não-determinismo, backtracking), estrutura e operadores, predicados de 2a ordem, programação lógica baseada em restrições. Conceitos básicos e fundamentais de Inteligência Artificial e programação simbólica; busca; casamento de padrões (pattern matching). Aplicações da Inteligência Artificial na engenharia de computação. Frameworks de Inteligência Artificial na nuvem.

JUSTIFICATIVA

Programação lógica é um paradigma de programação baseado no cálculo de predicados, através da construção de relações entre objetos, sendo a computação realizada através de um mecanismo de inferência lógico. Trata-se de um dos quatro paradigmas de computação que devem ser aprendidos por todo alunos do curso de Engenharia de Computação.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. O que é Programação Lógica
2. Histórico (cronologia), Prolog e Mercury
3. Linguagens Declarativas x Linguagens Imperativas, o porquê da programação lógica
4. Fundamentos de Programação Lógica
5. Cláusulas de Horn
6. Algoritmo de unificação e resolução SLD
7. Fatos e Regras, sintaxe do Prolog
8. Termos, fatos, regras e questões
9.  Programação declarativa e procedimental em Prolog
10. Listas: definição, representação e unificação de listas, operações básicas recursivas com listas, unificação de listas, conjuntos como lista, ordenação. Estrutura de dados e banco de dados
11. Estilo e técnicas de Programação em Lógica
12. Depuração de programas e passagem de parâmetros por unificação
13. Recursividade
14. Recursividade em exemplos, recursividade de cauda
15. Grafos
16. Estrutura e Gestão de Controle
17. Estrutura de Controle e predicados para controle da resolução
18. A negação em Programação Lógica
19. Repetições, laços e manipulação de arquivos
20. Novos Operadores: Definição e declaração de operadores
21. Criação e Reconstrução de Termos
22. Construção e Acesso a Componentes de Estruturas, Classificação de Termos
23. Programação lógica por restrições
24. Fundamentos de programação por restrições
25. Modelagem e resolução através de um solver
26.  Fundamentos e conceitos de Inteligência Artificial, histórico, aplicações atuais
27.  Busca exaustiva e buscas heurísticas
28.  Processamento de linguagens naturais: tagging, sintaxe e representação do conhecimento
29.  Desenvolvimento de um compilador: tokenizer, parser e geração de código
30.  Sistemas inteligentes baseados em conhecimento: representação do conhecimento baseada em regras, técnicas de inferência, resolução de conflitos, tratamentos de incertezas, redes bayesianas.
31. Frameworks de Inteligência Artificial na nuvem: conceitos atuais e desenvolvimento de aplicação.

METODOLOGIA

O curso será desenvolvido através de atividades exclusivamente assíncronas:

• Os alunos deverão estudar os materiais de apoio definidos e indicados. Estes materiais serão apresentados nos mais variados formatos, livros, artigos, vídeos e MOOCs. Cada semana, no total de 9 (nove), contemplará 5 horas de atividades. As aulas ocorrerão de forma assíncrona, através de vídeos de autoria do professor, na plataforma Youtube.
• Os alunos receberão apoio do professor de forma individual, através do aplicativo WhatsApp. Haverá um grupo da disciplina no WhatsApp, caso seja necessário, será utilizado o software Microsoft Teams ou Google Meet para dúvidas de grupos de alunos.
• As atividades práticas ocorrerão através de desenvolvimento de projetos. Esses projetos demandam apenas o uso de computador e software livre.

Programa de atividades 

1a semana

1. O que é Programação Lógica
2. Histórico (cronologia), Prolog e Mercury
3. Linguagens Declarativas x Linguagens Imperativas, o porquê da programação lógica
4. Fundamentos de Programação Lógica
5. Cláusulas de Horn
6. Algoritmo de unificação e resolução SLD
7. Fatos e Regras, sintaxe do Prolog
8. Termos, fatos, regras e questões

2a semana

1.  Programação declarativa e procedimental em Prolog
2. Listas: definição, representação e unificação de listas, operações básicas recursivas com listas, unificação de listas, conjuntos como lista, ordenação. Estrutura de dados e banco de dados
3. Estilo e técnicas de Programação em Lógica
4. Depuração de programas e passagem de parâmetros por unificação

3a semana

1. Recursividade
2. Recursividade em exemplos, recursividade de cauda

4a semana

1. Grafos
2. Estrutura e Gestão de Controle
3. Estrutura de Controle e predicados para controle da resolução
4. A negação em Programação Lógica
5. Repetições, laços e manipulação de arquivos

5a semana

1. Novos Operadores: Definição e declaração de operadores
2. Criação e Reconstrução de Termos
3. Construção e Acesso a Componentes de Estruturas, Classificação de Termos

6a semana

1. Programação lógica por restrições
2. Fundamentos de programação por restrições
3. Modelagem e resolução através de um solver

7a semana

1.  Fundamentos e conceitos de Inteligência Artificial, histórico, aplicações atuais
2.  Busca exaustiva e buscas heurísticas
3.  Processamento de linguagens naturais: tagging, sintaxe e representação do conhecimento

8a semana

1.  Desenvolvimento de um compilador: tokenizer, parser e geração de código
2.  Sistemas inteligentes baseados em conhecimento: representação do conhecimento baseada em regras, técnicas de inferência, resolução de conflitos, tratamentos de incertezas, redes bayesianas.

9a semana

1. Frameworks de Inteligência Artificial na nuvem: conceitos atuais e desenvolvimento de aplicação.

AVALIAÇÃO

Sistema de Avaliação

• 5 (cinco) tarefas ou trabalhos de implementação, cada um de valor 20,0 pontos.
• As tarefas ou trabalhos serão entregues nas datas 31/10, 14/11, 28/11, 12/12 e 22/12. 

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. BRATKO, L. Prolog programming for artificial intelligence. 4th ed. New York: Addsion-Wesley, 2012.
2. RUSSELL, Stuart J.; NORVIG, P Artificial intelligence: a modern approach. 3rd ed. Noida: Dorling Kindersley, c2014.
3. STERLING, L.; SHAPIRO, E. The art of PROLOG: advanced programming techniques. 2.ed. MIT   Press, 1994.

Complementar

1. ARARIBÓIA, G. Inteligência artificial: um curso prático. Rio de Janeiro: LTC, 1988.
2. MARRIOTT, K.; STUCKEY, P. J. Programming with constraints: an introduction. Cambridge: MIT Press, 1998.
3. O’KEEF, The craft of prolog. 2.ed. MIT Press, 1994.
4. LE, Tu. Van. Techniques of prolog programming with implementation of logical negation and quantified goals. New York: John Wiley & Sons, 1993.
5. WINSTON, Patrick Henry. Inteligencia artificial. Rio de Janeiro: LTC, 1988.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/____/______

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Marcelo Rodrigues de Sousa, Professor(a) do Magistério Superior, em 29/09/2020, às 14:19, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 2289081 e o código CRC 5F5E7DFB.

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