Theory of Functional Programming

Course manual 2024/2025

Course content

In this course you will learn the basics of Functional Programming and its theoretical foundations.

• Basics of the lambda calculus
• Functional programming in Haskell
• Abstraction, Algebraic Data Types, Type Classes
• Basics of Category Theory: Functors, Applicatives, Monads
• Data structures in functional languages
• Functional Specification and Testing

Study materials

Literature

• Henk Barendregt, Erik Barendsen: Introduction to Lambda Calculus - available on Canvas

• Miran Lipovača: Learn You a Haskell for Great Good - available online

Software

• Glasgow Haskell Compiler - use haskell.org/ghcup to install

• ELSA - a lambda calculus evaluator

• your favorite editor (VS Codium, Emacs, Vim)

Objectives

• Students will be able to explain the differences between imperative and functional programming.
• Students will be able to explain and apply the rules of the lambda calculus.
• Students will be able to write Haskell programs using algebraic data types, recursion and monads.
• Students will be able to reason about functions, types, data structures and type classes.
• Students will be able to find counterexamples to conjectures using functional programs and specification.

Teaching methods

• Lecture
• Laptop seminar
• Self-study
• Seminar

New material will be presented in the lectures. You will then work on related exercises during the werkcollege and laptopcollege. The werkcollege will focus on theory and exercises will mostly be pen-and-paper. The laptopcollege is mostly for programming exercises in Haskell.

Learning activities

Attendance

Programme's requirements concerning attendance (OER-B):

• For practical trainings and tutorials/seminars with assignments attendance is, in principle, obligatory. When students do not meet the requirements for attendance, this may lead to not finishing a course with a pass mark.
  

Additional requirements for this course:

You must be present during werkcollege and laptopcollege. Attendance is registered. If you are absent more than 3 times you may not attend the resit exam. If you cannot attend due to health reasons, please contact your TA before the session so they can mark you as excused.

Assessment

The homework counts 60% and the exam counts 40% towards the course grade. Both the homework and the exam grade must each be at least 5.0 to pass the course.

Homework:

• There will be 7 homeworks.
• Deadlines for homework are strict.

Exam and resit:

• The exam covers the whole course.
• The exam will be with pen and paper (not digital).
• The exam consists of a combination of multiple-choice and open questions.
• The exam is closed-book.
• The resit grade replaces the exam grade. It does not replace the homework grade.

Inspection of assessed work

See Canvas.

Assignments

There will be seven homeworks (one per week), consisting of both theoretical and practical exercises. Homeworks must be done and submitted individually. Discussing the assignments with other students is allowed and encouraged. Your homework will be graded within a few days and you will receive feedback including comments via Canvas. For each homework you will receive a grade between 1 and 10. The average of all homeworks is your homework grade.

Fraud and plagiarism

Over het algemeen geldt dat elke uitwerking die je inlevert ter verkrijging van een beoordeling voor een vak je eigen werk moet zijn, tenzij samenwerken expliciet door de docent is toegestaan. Het inzien of kopiëren van andermans werk (zelfs als je dat hebt gevonden bij de printer, in een openstaande directory of op een onbeheerde computer) of materiaal overnemen uit een boek, tijdschrift, website, code repository of een andere bron - ook al is het gedeeltelijk - en inleveren alsof het je eigen werk is, is plagiaat.

We juichen toe dat je het cursusmateriaal en de opdrachten met medestudenten bespreekt om het beter te begrijpen. Je mag bronnen op het web raadplegen om meer te weten te komen over het onderwerp en om technische problemen op te lossen, maar niet voor regelrechte antwoorden op opgaven. Als in een uitwerking gebruik is gemaakt van externe bronnen zonder dat een bronvermelding is vermeld (bijvoorbeeld in de rapportage of in commentaar in de code), dan kan dat worden beschouwd als plagiaat.

Deze regels zijn er om alle studenten een eerlijke en optimale leeromgeving aan te kunnen bieden. De verleiding kan groot zijn om te plagiëren als de deadline voor een opdracht nadert, maar doe het niet. Elke vorm van plagiaat wordt bestraft. Als een student ernstige fraude heeft gepleegd, kan dat leiden tot het uitschrijven uit de Universiteit. Zie voor meer informatie over het fraude- en plagiaatreglement van de Universiteit van Amsterdam: www.student.uva.nl

Course structure

Honours information

Not applicable.

Additional information

This course will be  taught in English.

Contact information

Coordinator

• Malvin Gattinger

Please refer to Canvas for how to contact the lecturers and the teaching assistants.