Paradigmas de Programacin

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Paradigmas de Programación

• UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓNFACULTAD
  POLITÉNICA
• LICENCIATURA EN CIENCIAS INFORMÁTICASSECCIÓN
  C TURNO TARDE Lic. Claudio N. Barúa A.

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Lenguajes de programación

• Un lenguaje de programación es un lenguaje
  artificial que puede ser usado para controlar el
  comportamiento de una máquina, especialmente una
  computadora. Estos se componen de un conjunto de
  reglas sintácticas y semánticas que permiten
  expresar instrucciones que luego serán
  interpretadas.El programador es el encargado de
  utilizar un lenguaje de programación para crear
  un conjunto de instrucciones que, al final,
  constituirá un programa informático.
• Un lenguaje de programación puede soportar
  distintos paradigmas de programación con el
  objetivo de que un programador utilice el más
  conveniente a la hora de resolver un problema.

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Qué es un paradigma?

• Modelo, ejemplo o patrón en cualquier disciplina
  científica u otro contexto epistemológico.
• Según el historiador Thomas Kuhn es un conjunto
  de teorías, estándares y métodos que juntos
  representan una forma de organizar el
  conocimiento, es una forma de ver el mundo.
• Un paradigma es un conjunto de reglas que "rigen"
  una determinada disciplina. Estas "reglas" se
  asumen normalmente como "verdades
  incuestionables", porque son "tan evidentes" que
  se tornan transparentes para los que están
  inmersos en ellas.

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Paradigmas de Programación

• Un paradigma de programación provee (y determina)
  la visión y métodos de un programador en la
  construcción de un programa o subprograma.
• Diferentes paradigmas resultan en diferentes
  estilos de programación y en diferentes formas de
  pensar la solución de problemas (una aplicación
  se construye con la solución de múltiples
  problemas).
• Los lenguajes de programación son basados en uno
  o más paradigmas Smalltalk es un lenguaje
  completamente basado en el paradigma orientado a
  objetos. Haskell, programación funcional. Visual
  Basic, programación imperativa. Prolog, paradigma
  lógico. Python, soporta múltiples paradigmas
  (orientado a objetos, imperativo, funcional). 

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Clasificación de los lenguajes por paradigmas de
programación más relevantes(a los paradigmas se
los puede clasificar de diversas maneras según
los criterios que se prioricen)
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Paradigma Imperativo

• Describe la programación como una secuencia
  instrucciones o comandos que cambian el estado de
  un programa. El código máquina en general está
  basado en el paradigma imperativo.
• La programación en el paradigma imperativo
  consiste en determinar qué datos son requeridos
  para el cálculo, asociar a esos datos unas
  direcciones de memoria, y efectuar paso a paso
  una secuencia de transformaciones en los datos
  almacenados, de forma que el estado final
  represente el resultado correcto.

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Paradigma Imperativo

• En su forma pura este paradigma sólo soporta
  sentencias simples que modifican la memoria y
  efectúan bifurcaciones condicionales e
  incondicionales. Incluso cuando se añade una
  forma simple de abstracción procedimental, el
  modelo permanece básicamente sin cambiar.
• Los parámetros de los procedimientos son "alias"
  de las zonas de memoria, por lo que pueden
  alterar su valor, y no retorna ningún tipo de
  cálculo. La memoria también se puede actualizar
  directamente mediante referencias globales.

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Características fundamentales

• Concepto de celda de memoria ("variable") para
  almacenar valores. El componente principal de la
  arquitectura es la memoria, compuesto por un gran
  número de celdas donde se almacenan los datos.
  Las celdas tienen nombre (concepto de variable)
  que las referencian, y sobre los que se producen
  efectos de lado y definiciones de alias.
• Operaciones de asignación. Estrechamente ligado a
  la arquitectura de la memoria, se encuentra la
  idea de que cada valor calculado debe ser
  "almacenado", es decir asignado a una celda. Esta
  es la razón de la importancia de la sentencia de
  asignación en el paradigma imperativo.
• Repetición. Un programa imperativo, normalmente
  realiza su tarea ejecutando repetidamente una
  secuencia de pasos elementales, ya que en este
  modelo computacional la única forma de ejecutar
  algo complejo es repitiendo una secuencia de
  instrucciones.

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Paradigma Imperativo

• Historia
• Los primeros programas fueron escritos en código
  de máquina.
• Los primeros en surgir fueron los denominados de
  bajo nivel (assembler)
• Los primeros de alto nivel fueron Fortran y
  Cobol.
• Posteriormente aparecen lenguajes como Pascal,
  Algol-68.
• La aparición de Lenguaje C, luego de lenguajes
  que no llegaron a distribuirse en forma comercial
  como A y B, marco un hito importante en los
  lenguajes imperativos.
• La programación imperativa fue sin duda la
  dominante hasta mediados de los 90.
• Lenguajes
• PASCAL, C, FORTRAN, ALGOL, COBOL, ADA, CLIPPER,
  FOX, PL/1, etc.

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Paradigma Estructurado

• La programación se divide en bloques
  (procedimientos y funciones) que pueden o no
  comunicarse entre sí. Además la programación se
  controla con secuencia, selección e iteración.
  Permite reutilizar código programado y otorga una
  mejor compresión de la programación.

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Programación Estructurada

• Fue la primera manera universalmente aceptada de
  organizar un programa que cumpliera los
  siguientes objetivos
• Deber ser fácil de leer y de comprender leyendo
  el propio código
• Debe ser fácil de depurar
• Debe ser fácil de mantener
• Permitir el trabajo en equipo sobre un mismo
  programa.

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Paradigma Orientado a Objetos

• Está basado en la idea de encapsular estado y
  comportamiento en objetos.
• Considera al mundo como un conjunto de entidades
  u objetos que se comunican entre sí a través de
  mensajes.
• Objetos y clases son los conceptos fundamentales.
• Se puede incluir -aunque no formalmente- dentro
  de este paradigma, los lenguajes basado en
  objetos, que además posee herencia y subtipos
  entre objetos.
• Su principal ventaja es la reutilización de
  códigos y su facilidad para pensar soluciones a
  determinados problemas (un programa es un mundo
  que representa un subconjunto del mundo real).

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Paradigma Orientado a Objetos

• Historia.
• Surge en base al paradigma imperativo, provocando
  un giro importante en sus principios y
  consideraciones básicas.
• Smaltalk es considerado el primero de los
  lenguajes orientados a objetos. Este no lleno a
  ser un lenguaje popular debido a la poca
  aceptación de lenguajes interpretados en los años
  80.
• En 1995 se lanzó Java.
• Lenguajes
• El lenguaje originario y paradigmático de la
  programación en objetos es SMALLTALK. Actualmente
  existen otros lenguajes más conocidos, como JAVA
  y C.
• C, DELPHI, EIFFEL, VISUAL BASIC son extensiones
  de otros lenguajes que fueron diseñados
  básicamente como imperativos, pero que tienen
  extensiones que incorporan, en mayor o menor
  medida, los principios del paradigma de objetos.

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Paradigma Declarativo

• No se basa en el cómo se hace algo (cómo se logra
  un objetivo paso a paso), sino que describe o
  "declara" un conjunto de condiciones,
  proposiciones, afirmaciones, restricciones,
  ecuaciones o transformaciones que describen el
  problema y detallan su solución.
• Se enfoca en describir las propiedades de la
  solución buscada, dejando indeterminado el
  algoritmo usado para encontrar esa solución.
• Es más complicado de implementar que el paradigma
  imperativo, tiene desventajas en la eficiencia,
  pero ventajas en la solución de determinados
  problemas.
• Dentro de este paradigma están el lógico y el
  funcional

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Paradigma Declarativo

• Buscan la solución del problema, sin preocuparse
  por la forma de llegar a ello, es decir, el
  programador deberá de concentrarse en la lógica
  del algoritmo, más que en el control de la
  secuencia.
• Los programas están formados por un conjunto de
  definiciones o ecuaciones, las cuales describen
  lo que debe ser calculado, no en sí la forma de
  hacerlo.
• Las variables sólo pueden tener asignado un solo
  valor a lo largo de la ejecución del programa, lo
  cual implica que no puede existir asignación
  destructiva. Debido a esto, cobra especial
  importancia el uso del anidamiento y la
  recursividad.

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Paradigma Declarativo

• Las listas representan la estructura fundamental
  de datos.
• El orden de ejecución no resulta importante,
  debido a que no existen efectos colaterales, es
  decir que al calcular un valor, resulta imposible
  afectar el cálculo de otros y con esto se puede
  afirmar, que cualquier secuencia de ejecución
  deberá de conducir al mismo resultado.
• Las expresiones o definiciones, pueden ser usadas
  como valores y por lo tanto se pueden tratar como
  argumentos de otras definiciones.
• El control de la ejecución, no es responsabilidad
  del programador.

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Paradigma Funcional

• Este paradigma concibe a la computación como la
  evaluación de funciones matemáticas y evita
  declarar y cambiar datos.
• La programación funcional incorpora el concepto
  de función como objeto de primera clase, lo que
  significa que las funciones se pueden tratar como
  datos (pueden pasar como parámetros, calculadas y
  devueltas como valores normales, y mezcladas en
  el cálculo con otras formas de datos).

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Paradigma Funcional

• El paradigma funcional está basado en el modelo
  matemático de composición funcional. Es decir, el
  resultado de un cálculo es la entrada del
  siguiente, y así sucesivamente hasta que una
  composición produce el valor deseado.
• No existe el concepto de celda de memoria que es
  asignada o modificada. Más bien, existen valores
  intermedios que son el resultado de cálculos
  anteriores y las entradas a cálculos
  subsiguientes. Tampoco existen sentencias
  imperativas y todas las funciones tienen
  transparencia referencial.

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Paradigma Funcional

• Historia.
• Surge como propuesta de un modelo de computación
  diferente al modelo imperativo tradicional.
• Su objetivo describir los problemas mediante
  funciones matemáticas puras.
• La programación funcional ha tenido éxito a la
  hora de remplazar a los lenguajes convencionales
  en ciertas áreas de aplicación, pero no ha
  logrado ubicarse masivamente en aplicaciones de
  uso general.
• Lenguajes.
• El lenguaje más típico del paradigma funcional es
  el LISP y existen otros lenguajes similares más
  modernos como GOFER y HASKELL.

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Paradigma lógico

• Se basa en la definición de reglas lógicas para
  luego, a través de un motor de inferencias
  lógicas, responder preguntas planteadas al
  sistema y así resolver los problemas.
• Los programas construidos un lenguaje lógico
  están construidos únicamente por expresiones
  lógicas, es decir, que son ciertas o falsas, en
  oposición a un expresión interrogativa (una
  pregunta) o expresiones imperativas (una orden).
• Prolog, utilizado en Inteligencia Artificial

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Paradigma lógico

• Historia.
• La base conceptual de la lógica preposicional es
  desarrollada por Alfred Horn, en los años 50, en
  forma independiente al desarrollo computacional.
• En la primera mitad de los 70, en base a las
  cláusulas de Horn, surgen las primeras versiones
  de lenguajes lógicos (PROLOG).
• Lenguajes.
• El PROLOG es el lenguaje emblemático del
  paradigma. Existen diferentes versiones y
  variantes, pero todas basadas en la misma raíz.

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Otros paradigmas

• Existen otras clasificaciones, (de acuerdo a cada
  autor) orientada a eventos, orientada a
  aspectos, basada en restricciones, basada en
  reglas, etc.
• Para otros autores algunos son sólo subparadigmas.

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Multiparadigmas

• Ningún paradigma es capaz de resolver todos los
  problemas de forma sencilla y eficiente, por lo
  tanto es útil poder elegir entre distintos
  estilos de programación dependiendo del tipo de
  problema.
• Por otra parte, hay lenguajes que permiten
  mezclar distintos paradigmas. Por ejemplo, el
  lenguaje Oz emplea programación lógica, funcional
  y orientada a objeto.

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Multiparadigmas

• Otros lenguajes como Delphi, C y Visual Basic
  combinan el paradigma imperativo, el procedural y
  el orientado a objetos.
• Lenguajes más puros en sus paradigmas como Prolog
  (paradigma lógico) o Scheme (paradigma funcional)
  poseen estructuras iterativas típicas de los
  lenguajes de paradigma imperativos.

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Temas de Trabajos Prácticos

• Investigar sobre la Programación imperativa,
  declarativa (lógica, funcional), orientada a
  objetos, orientada a eventos, orientada a
  aspectos, basada en restricciones, basada en
  reglas. Breve historia, características más
  resaltantes. Ventajas y desventajas. Lenguajes de
  programación.
• Investigar sobre los Lenguajes Scheme, Haskell,
  ML, Lisp, Prolog, Algol, Fortran, RPG, Cobol,
  Pascal, Ada, Visual Basic, VisualFox, Form
  (Report) Oracle, C, C, C, Delphi, Modula-2,
  Java, Javascript, Eiffel, Smalltalk, Perl, PHP,
  Python, Oz. Breve historia, características.
  Ventajas y desventajas. Paradigmas al que
  pertenece.
• Por lo menos 3 fuentes confiables. Entre 3 y 4
  páginas de contenido (incluido ejemplo de
  código). Agregar portada, bibliografía, etc. Bien
  elaborado. Sin carpeta.

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Bibliografía

• http//www.haskell.org/haskellwiki/Haskell_en_5_pa
  sos
• http//www.uhu.es/18214/temas/pd-tema5.pdf
• Lenguajes de programación http//www.levenez.com/l
  ang/
• Prácticas de Lenguaje y paradigmas de
  programación http//rua.ua.es/dspace/handle/10045
  /4051
• http//www.wikilearning.com/curso_gratis/metodolog
  ias_usadas_en_ingenieria_del_software-paradigma_im
  perativo/3618-4
• Teoría de los paradigmas. http//wilucha.com.ar/Pa
  radigma/A_Paradigma.html
• Paradigmas de programación http//www.frt.utn.edu
  .ar/sistemas/paradigmas/index.html
• Introducción a la programación estructurada en C.
  Martínez, F y Martin Quetglás, G.
• Conceptos de Lenguajes de Programación. Ghezzi,
  Carlo y Jazayeri, Mehdi.
• Paradigmas de programación. Héctor Zárate Rea.
  http//www.scribd.com/doc/9174723/Paradigmas-de-Pr
  ogramacion
• Fundamentos teóricos de los Paradigmas de
  Programación. Ing. Lucas Spigariol.
  http//tadp.no-ip.org/paradigmas/uploads/Fundament
  os20teoricos20de20los20Paradigmas20de20Progr
  amacion.pdf