LISP

Günther Görz lehrt am Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz an der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg.

1 Einleitung.- 1.1 Warum LISP?.- 1.2 Zur Entwicklungsgeschichte von LISP.- 1.3 Was sind die Grundbausteine der Programmierung?.- 1.4 Grundbausteine der Programmierung in LISP.- 1.5 Der Inhalt dieses Lehrbuches.- 1.6 Literaturhinweise.- 1.7 Übungen.- 2 Einfache Terme und der Umgang mit Objekten.- 2.1 Einfache Terme.- 2.2 Bezugnahme auf Objekte.- 2.3 Umgang mit Objekten.- 2.4 Die externe Repräsentation von Objekten.- 2.5 Übungen.- 3 Primitive Datenobjekte - zugeordnete Grundfunktionen und externe Repräsentation.- 3.1 Zahlen.- 3.2 Zeichen.- 3.3 Zeichenketten.- 3.4 Symbole (Literal-Atome).- 3.5 Funktionsobjekte.- 3.6 Paare (Cons-Objekte).- 3.7 Weitere Datenstrukturen in verschiedenen LISP-Dialekten.- 3.8 Übungen.- 4 Das LISP-System im einfachen Dialog.- 4.1 Terme sind Listen.- 4.2 Der Dialog mit dem System.- 4.3 Die Umgebung verändert sich.- 4.4 Verschachtelung von Termen.- 4.5 Auswertung von Termen.- 4.6 Quotierung - Beabsichtigte Suspendierung der Auswertung.- 4.7 Die Wahrheitswerte T und NIL.- 4.8 Übungen.- 5 Funktionsdefinition als Abstraktion über Termen.- 5.1 Was ist Abstraktion.- 5.2 Funktionale Abstraktion in LISP.- 5.3 Auswertung von Termen mit LAMBDA-Ausdrücken als Funktion.- 5.4 Beziehungen zwischen Umgebungen - globale und lokale Effekte.- 5.5 Bedingte Ausdrücke - Verwendung und Verknüpfung von Prädikaten.- 5.6 Ein größeres Beispiel: Die Baukastenwelt ("Blocks World").- 5.7 Literaturhinweise.- 5.8 Übungen.- 6 Komplexe Datenstrukturen und ihre Verarbeitung - Rekursion und Iteration.- 6.1 Zusammensetzen (Kombinieren) von Daten zu komplexeren Strukturen.- 6.2 Datenabstraktion.- 6.3 Lineare Datenstrukturen und lineare Rekursion.- 6.4 Hierarchische Datenstrukturen und Baum-Rekursion.- 6.5 Arithmetische Ausdrücke als hierarchischeStrukturen - Anwendungsbeispiel: Vereinfachung.- 6.6 Rekursive Funktionen zur Manipulation von S-Ausdrücken.- 6.7 Literaturhinweise.- 6.8 Übungen.- 7 Kontrollstrukturen, Spezialformen und Macros.- 7.1 Was sind Kontrollstrukturen?.- 7.2 Wozu werden Spezialformen benötigt?.- 7.3 Die verallgemeinerte Variablenliste.- 7.4 Definition von Spezialformen: FEXPRs, FLAMBDAs und NLAMBDAs.- 7.5 Definition von Spezialformen: Macros und MLAMBDAs.- 7.6 Memo-Funktionen: Ein Beispiel für Macros.- 7.7 Sind FEXPRs wirklich erforderlich?.- 7.8 Literaturhinweise.- 7.9 Übungen.- 8 Ein- und Ausgabe.- 8.1 Dateien als Objekte.- 8.2 Spezifikation von Dateien.- 8.3 Allgemeines über die Ein-/Ausgabe.- 8.4 Eingabe.- 8.5 Lexikalische Verarbeitung und syntaktische Klassifikation von Zeichen.- 8.6 Read-Macros.- 8.7 Ausgabe.- 8.8 Ströme und die Simulation von Ein-/Ausgabe-Vorgängen durch Pseudo-Dateien.- 8.9 Direktzugriff auf Dateien.- 8.10 Literaturhinweise.- 8.11 Übungen.- 9 Funktionsobjekte.- 9.1 Funktionale. Funktionen, die Funktionen als Argumente haben.- 9.2 Probleme mit Funktionsobjekten.- 9.3 Generatoren und Ströme.- 9.4 Objekt-orientierte Programmierung und Prozeßsimulation.- 9.5 Simulation durch Funktionsobjekte mit zugeordneter Umgebung.- 9.6 Das Hafenmodell: Ein konkretes Simulationsbeispiel.- 9.7 Literaturhinweise.- 9.8 Übungen.- 10 Generische Funktionen und datengesteuerte Programmierung.- 10.1 Gründe für eine weitere Abstraktionsstufe.- 10.2 Generische Funktionen.- 10.3 Realisierung generischer Funktionen.- 10.4 Flavors: Ein neues Konzept für generische Funktionen und Nachrichtenaustausch.- 10.5 Grundstrukturen und generische Operationen in LISP-Systemen.- 10.6 Aspekte der datengesteuerten Programmierung.- 10.7 Literaturhinweise.- 10.8 Übungen.- 11 Regel-orientierteProgrammierung.- 11.1 Programmierstile und Informationsverarbeitungsmodelle.- 11.2 Grundbegriffe des Mustervergleichs.- 11.3 Mustervergleich mit strukturierten Daten.- 11.4 Unifikation.- 11.5 Einfache Produktionensysteme.- 11.6 Verallgemeinerte Produktionensysteme.- 11.7 Literaturhinweise.- 11.8 Übungen.- 12 Verarbeitung von LISP in LISP.- 12.1 Interpretation von LISP.- 12.2 Realisierung von Umgebungen - Bindungsstrategien.- 12.3 LISP-Interpreter für verschiedene Bindungsstrategien.- 12.4 Prinzipien der Compilation von LISP.- 12.5 Elemente der Assemblersprache in LISP und ihre Verwendung bei der Compilation.- 12.6 Literaturhinweise.- 12.7 Übungen.- Anhänge.- 13 Einige Bemerkungen über Programmiersysteme für LISP.- 14 Funktionenverzeichnis.- 15 Übersicht über die Abweichung der Funktionsdefinition in anderen LISP-Dialekten.- 16 Literaturverzeichnis.- 17 Namen- und Sachverzeichnis.