From eab2a0824a0a0d1ad3a1c1a555d56b7f8c152fc8 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Juan Marin Noguera <juan@mnpi.eu>
Date: Sun, 11 Sep 2022 18:58:14 +0200
Subject: PIA tema 1

---
 pia/n.lyx  | 159 ++++++++++++++++
 pia/n1.lyx | 611 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 2 files changed, 770 insertions(+)
 create mode 100644 pia/n.lyx
 create mode 100644 pia/n1.lyx

(limited to 'pia')

diff --git a/pia/n.lyx b/pia/n.lyx
new file mode 100644
index 0000000..d4b72d7
--- /dev/null
+++ b/pia/n.lyx
@@ -0,0 +1,159 @@
+#LyX 2.3 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
+\lyxformat 544
+\begin_document
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+\origin unavailable
+\textclass book
+\begin_preamble
+\input{../defs}
+\end_preamble
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+algorithm2e
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+\font_tt_scale 100 100
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+\graphics default
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+\end_header
+
+\begin_body
+
+\begin_layout Title
+Programación para la IA
+\end_layout
+
+\begin_layout Date
+\begin_inset Note Note
+status open
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+\begin_inset ERT
+status open
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+
+\backslash
+def
+\backslash
+cryear{2022}
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+\begin_inset CommandInset include
+LatexCommand input
+filename "../license.lyx"
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Bibliografía:
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Apuntes de clase.
+\end_layout
+
+\begin_layout Chapter
+Introducción
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+\begin_inset CommandInset include
+LatexCommand input
+filename "n1.lyx"
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\end_body
+\end_document
diff --git a/pia/n1.lyx b/pia/n1.lyx
new file mode 100644
index 0000000..af9b962
--- /dev/null
+++ b/pia/n1.lyx
@@ -0,0 +1,611 @@
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+\end_header
+
+\begin_body
+
+\begin_layout Section
+Historia
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+En 1928, David Hilbert planteó el 
+\series bold
+problema de la decisión
+\series default
+ o 
+\series bold
+\emph on
+\lang naustrian
+Entscheidungsproblem
+\series default
+\emph default
+\lang spanish
+, que pide un algoritmo para determinar si una proposición lógica se deriva
+ o no de los axiomas en un sistema lógico que incluya la aritmética de Peano.
+ En 1931, Gödel demuestra su 
+\series bold
+teorema de incompletitud
+\series default
+, que afirma que tal sistema lógico no puede ser a la vez consistente y
+ completo.
+ En 1936, Alan Turing y Alonzo Church, de forma independiente, crean respectivam
+ente las 
+\series bold
+máquinas de Turing
+\series default
+ y el 
+\series bold
+cálculo 
+\begin_inset Formula $\lambda$
+\end_inset
+
+
+\series default
+ para definir el concepto de algoritmo o 
+\series bold
+función computable
+\series default
+ y lo usan para probar que no hay algoritmo que resuelva el 
+\emph on
+\lang naustrian
+Entscheidungsproblem
+\emph default
+\lang spanish
+.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Las máquinas de Turing fundamentan la teoría de la computabilidad, y el
+ cálculo 
+\begin_inset Formula $\lambda$
+\end_inset
+
+ la de la programación funcional.
+ Moses Shönfinkel y Haskell Curry introducen la 
+\series bold
+lógica combinatoria
+\series default
+, útil en la implementación de lenguajes funcionales.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+En 1956, John McCarthy organiza el 
+\emph on
+\lang english
+Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence
+\emph default
+\lang spanish
+, que populariza el término 
+\begin_inset Quotes cld
+\end_inset
+
+inteligencia artificial
+\begin_inset Quotes crd
+\end_inset
+
+, y en los años sucesivos Newell, Simon y Shaw escribieron 
+\begin_inset Quotes cld
+\end_inset
+
+
+\emph on
+\lang english
+Logic theorist
+\emph default
+\lang spanish
+
+\begin_inset Quotes crd
+\end_inset
+
+ y 
+\begin_inset Quotes cld
+\end_inset
+
+
+\emph on
+\lang english
+General problem solver
+\emph default
+\lang spanish
+
+\begin_inset Quotes crd
+\end_inset
+
+ y McCarthy escribió 
+\begin_inset Quotes cld
+\end_inset
+
+
+\emph on
+\lang english
+Programs with common sense
+\emph default
+\lang spanish
+
+\begin_inset Quotes crd
+\end_inset
+
+.
+ En 1958, McCarthy crea el lenguaje 
+\series bold
+Lisp
+\series default
+ (
+\emph on
+\lang english
+LISt Processing
+\emph default
+\lang spanish
+) para usarlo en inteligencia artificial.
+ Este usa listas
+\begin_inset Foot
+status open
+
+\begin_layout Plain Layout
+En las diapositivas dice que como tipo básico, pero en realidad están hechas
+ por pares (
+\begin_inset Quotes cld
+\end_inset
+
+
+\lang english
+conses
+\lang spanish
+
+\begin_inset Quotes crd
+\end_inset
+
+), que sí son un tipo básico.
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+, funciones de orden superior, recursividad y recolección de basura, aunque
+ también características de lenguajes imperativos como asignación destructiva
+ y efectos colaterales para hacerlo práctico, y fue el primer lenguaje de
+ alto nivel interpretado.
+ Posteriormente surgió Scheme, basado en Lisp y más cercano a la idea original
+ de Lisp.
+ Lisp aparece en la mayoría de la literatura de IA y se ha usado en 
+\lang english
+Carnegie Mellon
+\lang spanish
+, 
+\lang english
+MIT
+\lang spanish
+ y 
+\lang english
+Stanford
+\lang spanish
+.
+ Los lenguajes 
+\series bold
+ISWIM
+\series default
+ (
+\emph on
+\lang english
+If you See What I Mean
+\emph default
+\lang spanish
+) se acercan más al cálculo 
+\begin_inset Formula $\lambda$
+\end_inset
+
+ que Lisp.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+En 1964, Peter Landin crea una 
+\series bold
+semántica denotacional
+\series default
+ para un subconjunto del lenguaje imperativo ALGOL 60, relacionándolo con
+ el cálculo 
+\begin_inset Formula $\lambda$
+\end_inset
+
+.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+A principios de los 70 se da la crisis del software y se busca facilitar
+ la verificación formal de programas con modelos como la 
+\series bold
+programación funcional
+\series default
+ o 
+\series bold
+aplicativa
+\series default
+ y la 
+\series bold
+programación lógica
+\series default
+ o 
+\series bold
+declarativa
+\series default
+.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+En 1978, John Backus publica 
+\begin_inset Quotes cld
+\end_inset
+
+
+\emph on
+\lang english
+Can programming be liberated from the von Neumann style?
+\emph default
+\lang spanish
+
+\begin_inset Quotes crd
+\end_inset
+
+, donde critica la programación imperativa, muestra las ventajas de la programac
+ión funcional y diseña el lenguaje FP (
+\emph on
+\lang english
+Functional Programming
+\emph default
+\lang spanish
+), con la idea de definir nuevas funciones combinando otras.
+ Esta adquiere interés en varias universidades británicas, y se crean lenguajes
+ funcionales como Hope, ML, SASL, KRC o Miranda, que usan conceptos como
+ polimorfismo, evaluación perezosa y funciones de orden superior y consiguen
+ código muy abstracto y muy conciso.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+En septiembre de 1987 se celebra la conferencia 
+\series bold
+FPCA
+\series default
+, en la que se discuten los problemas de esta proliferación de lenguajes
+ funcionales y se forma un comité internacional para diseñar un lenguaje
+ puramente funcional de propósito general, 
+\series bold
+Haskell
+\series default
+, que busca unificar las características más importantes de los lenguajes
+ funcionales.
+ Durante casi 10 años aparecieron versiones del lenguaje hasta que en 1998
+ se crea el estándar 
+\series bold
+Haskell 98
+\series default
+, que se continúa con la investigación de nuevas características y extensiones,
+ llegando a la última versión del estándar, 
+\series bold
+Haskell 2010
+\series default
+.
+ Actualmente proliferan lenguajes multiparadigma que tienen base imperativa
+ pero incorporan conceptos de programación funcional, como 
+\series bold
+Python
+\series default
+, creado a finales de los 80, y lenguajes funcionales como Haskell se usan
+ para muchas aplicaciones.
+\end_layout
+
+\begin_layout Section
+Programación funcional
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Un 
+\series bold
+programa imperativo
+\series default
+ es una secuencia de 
+\series bold
+comandos
+\series default
+ que modifican un 
+\series bold
+estado
+\series default
+.
+ El principal modificador es la asignación, 
+\begin_inset Formula $v=E$
+\end_inset
+
+ o 
+\begin_inset Formula $v\coloneqq E$
+\end_inset
+
+.
+ Se pueden ejecutar comandos en secuencia escribiéndolos separados, por
+ ejemplo, por 
+\begin_inset Quotes cld
+\end_inset
+
+
+\begin_inset Formula $;$
+\end_inset
+
+
+\begin_inset Quotes crd
+\end_inset
+
+, y ejecutarse condicionalmente con 
+\family typewriter
+if
+\family default
+ o 
+\family typewriter
+while
+\family default
+.
+ Los 
+\series bold
+lenguajes imperativos
+\series default
+, como FORTRAN, C, ALGOL o Java, soportan programación imperativa.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Este modelo establece una dependencia entre el algoritmo y el modelo 
+\lang naustrian
+von Neumann
+\lang spanish
+, donde los datos del programa corresponden a datos en memoria principal
+ y el código a instrucciones máquina en dicha memoria, lo que permite generar
+ programas eficientes y sencillos al tener un nivel cercano a la máquina
+ pero dificulta usar los algoritmos en arquitecturas que usen otros modelos.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Además, las modificaciones del estado con asignaciones oscurecen la semántica
+ del programa, dificultan estudiar la corrección y complican la optimización
+ y paralelización del código por parte del compilador.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Un 
+\series bold
+programa funcional
+\series default
+ es una expresión, y ejecutar el programa significa evaluar la expresión.
+ No hay estado ni asignaciones, ni secuenciación o repetición ya que la
+ evaluación de una expresión no afecta a otras, pero los usos de estas se
+ pueden simular mediante recursividad.
+ Se usan funciones sentido matemático, cuyo valor devuelto depende sólo
+ de los parámetros de entrada, y se tiene 
+\series bold
+transparencia referencial
+\series default
+, consistente en que una misma expresión siempre evalúa al mismo valor,
+ lo que facilita probar la corrección de programas.
+ Las funciones se pueden usar como valores, permitiendo 
+\series bold
+funciones de orden superior
+\series default
+, que aceptan otras funciones como parámetros o devuelven una función, dando
+ flexibilidad al programador.
+\begin_inset Foot
+status open
+
+\begin_layout Plain Layout
+Las diapositivas llaman función de orden superior a cualquiera que se use
+ como valor.
+ Esto es incorrecto.
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Los 
+\series bold
+lenguajes funcionales
+\series default
+ soportan programación funcional, y suelen incluir:
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+
+\series bold
+Inferencia de tipos
+\series default
+, en el que el programador no tiene que declarar el tipo de los valores
+ en la mayoría de los casos sino que el compilador lo deduce, aunque el
+ programador puede declarar el tipo para que el compilador lo compare con
+ el tipo inferido.
+ Esto aumenta la concisión respecto a los lenguajes en los que hay que declarar
+ los tipos explícitamente, y da mayor seguridad y eficiencia respecto a
+ los lenguajes con tipos dinámicos ya que evita tener que comprobar los
+ tipos en tiempo de ejecución y evita errores en tiempo de ejecución cuando
+ estas comprobaciones fallan, pues las comprobaciones ya se han hecho al
+ compilar.
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+
+\series bold
+Polimorfismo
+\series default
+, en que el tipo de los parámetros o la salida de una función dependen de
+ uno o más parámetros, permitiendo una mayor reutilización del código al
+ no tener que repetir algoritmos para estructuras similares.
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+
+\series bold
+Evaluación perezosa
+\series default
+, en que no se evalúa un argumento hasta que se necesita, evaluando después
+ de sustituirlo en la definición de la función, aunque guardando el valor
+ evaluado por eficiencia.
+ Esto es en contraposición a la tradicional 
+\series bold
+evaluación ansiosa
+\series default
+, en que primero se evalúan los argumentos y luego se llama a la función.
+ La evaluación perezosa permite manipular estructuras de datos conceptualmente
+ infinitas.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Como no tienen variables ni asignación, los programas son más cercanos a
+ objetos matemáticos abstractos y aumenta la libertad de implementación,
+ permitiendo la paralelización.
+ Además, las funciones de orden superior hacen el código más conciso y elegante,
+ mejoran la reusabilidad y modularidad y permiten representar estructuras
+ de datos infinitas de forma conveniente.
+ También hay herramientas para probar la corrección de programas funcionales,
+ lo que en lenguajes imperativos es complicado porque hay que explicitar
+ los estados.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Por otro lado, es más difícil representar entrada y salida y programas interacti
+vos o que se ejecutan de forma continua, como editores o controladores,
+ y al estar más alejados del 
+\emph on
+\lang english
+hardware
+\emph default
+\lang spanish
+ que los lenguajes imperativos, son menos eficientes y es más difícil razonar
+ sobre su eficiencia en tiempo y espacio.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+La 
+\series bold
+notación lambda
+\series default
+ representa una función 
+\begin_inset Formula $x\mapsto E[x]$
+\end_inset
+
+ como 
+\begin_inset Formula $\lambda x.E[x]$
+\end_inset
+
+, que también se puede escribir como 
+\begin_inset Formula $[x]\ E[x]$
+\end_inset
+
+.
+ Una función 
+\begin_inset Formula $f:X_{1}\times\dots\times X_{n}\to Y$
+\end_inset
+
+ se puede representar como 
+\begin_inset Formula $g:X_{1}\to\cdots\to X_{n}\to Y$
+\end_inset
+
+, donde 
+\begin_inset Quotes cld
+\end_inset
+
+
+\begin_inset Formula $\to$
+\end_inset
+
+
+\begin_inset Quotes crd
+\end_inset
+
+ es asociativo por la derecha, de modo que 
+\begin_inset Formula $g(x_{1})(x_{2})\cdots(x_{n})=f(x_{1},\dots,x_{n})$
+\end_inset
+
+.
+ Esto se conoce como 
+\series bold
+currificación
+\series default
+ en honor a Haskell Curry.
+\end_layout
+
+\end_body
+\end_document
-- 
cgit v1.2.3