Glossario Paradigmi di programmazione

Modello di concorrenza in cui unità indipendenti dette attori comunicano solo scambiandosi messaggi asincroni, senza memoria condivisa. Semplifica la costruzione di sistemi concorrenti e distribuiti riducendo i problemi di sincronizzazione.

Paradigma che costruisce il software assemblando componenti riutilizzabili e sostituibili, con interfacce ben definite. Favorisce modularità e riuso, permettendo di comporre sistemi da parti indipendenti.

Paradigma in cui il flusso del programma è guidato da eventi, come input dell'utente o messaggi, a cui rispondono apposite funzioni. È tipico delle interfacce grafiche e delle applicazioni interattive.

Paradigma in cui il programma è modellato come una rete attraverso cui scorrono i dati, e le operazioni si attivano quando i loro ingressi sono disponibili. Rende naturale esprimere elaborazioni parallele e pipeline.

Paradigma introdotto da John Backus nella Turing Lecture del 1977 in cui i programmi si costruiscono componendo funzioni tramite operatori (forme funzionali), senza nominare esplicitamente gli argomenti; contrapposto alla programmazione a livello di valori.

Paradigma in cui i processi o gli oggetti non condividono memoria ma comunicano e si coordinano esclusivamente inviandosi messaggi espliciti tramite operazioni di invio e ricezione; è alla base di modelli concorrenti come il modello ad attori e dei sistemi distribuiti.

Paradigma di coordinazione in cui processi concorrenti comunicano in modo disaccoppiato scrivendo e leggendo tuple in una memoria associativa condivisa (lo spazio di tuple), senza indirizzarsi a vicenda. Reso celebre dal modello Linda di David Gelernter.

Paradigma in cui si dichiarano le relazioni e i vincoli che la soluzione deve soddisfare, lasciando a un risolutore il compito di trovarla. È usato per problemi di pianificazione, scheduling e ottimizzazione.

Paradigma di programmazione logica dichiarativa basato sulla semantica dei modelli stabili: il programma esprime regole e vincoli e le soluzioni sono gli insiemi di risposte (answer set) calcolati da un solver, orientato a problemi combinatori di ricerca.

Approccio che tratta interi array come unità di calcolo, applicando operazioni all'intera struttura invece che elemento per elemento. È tipico di linguaggi per il calcolo numerico e l'analisi dei dati.

Modello in cui le operazioni lunghe non bloccano il flusso, che prosegue e riceve il risultato quando è pronto. Migliora reattività ed efficienza, al prezzo di una gestione più complessa del controllo.

Paradigma, introdotto da Anatoly Shalyto, che descrive il comportamento del programma tramite macchine a stati finiti: gli stati di controllo sono resi espliciti e i grafi di transizione guidano specifica, implementazione e documentazione del software.

Modello della programmazione a oggetti in cui gli oggetti sono istanze di classi che ne definiscono struttura e comportamento. È l'approccio più diffuso, adottato da linguaggi come Java, C++ e Python.

Variante della programmazione a oggetti in cui gli oggetti ereditano direttamente da altri oggetti, senza classi. È il modello alla base di JavaScript, dove il comportamento si condivide clonando ed estendendo prototipi.

Paradigma dichiarativo in cui la logica è espressa come insieme di regole condizione-azione: un motore di inferenza valuta i fatti disponibili e attiva le regole applicabili, senza un flusso di controllo esplicito; è tipico dei sistemi esperti e dei sistemi a produzione.

Variante del paradigma dataflow in cui l'applicazione è una rete di processi "scatola nera" che si scambiano pacchetti di informazione lungo connessioni definite esternamente ai processi. Formalizzata da J. Paul Morrison negli anni Settanta.

Paradigma in cui ogni espressione denota una funzione e la giustapposizione di espressioni ne denota la composizione: i programmi si costruiscono componendo funzioni anziché applicandole ad argomenti espliciti, spesso operando su una pila; esempi sono Forth e Factor.

Paradigma in cui si specifica cosa si vuole ottenere piuttosto che come calcolarlo, lasciando al sistema il compito di determinare la procedura. Linguaggi di query e descrizioni di interfacce ne sono esempi, favorendo concisione e riduzione degli errori procedurali.

Stile di programmazione che anticipa input non validi, errori e condizioni impreviste scrivendo codice capace di rilevarli e di mantenere il sistema in uno stato corretto; è usato dove servono alta affidabilità, sicurezza o continuità di servizio.

Paradigma in cui i programmi sono composti da funzioni differenziabili, così che l'intero codice possa essere derivato end-to-end tramite differenziazione automatica e ottimizzato con metodi basati sul gradiente; è centrale nell'apprendimento profondo.

Paradigma in cui il programma è strutturato come componenti che eseguono su nodi distinti collegati in rete, coordinandosi tramite scambio di messaggi o chiamate remote per raggiungere un obiettivo comune, gestendo latenza, guasti parziali e assenza di memoria condivisa.

Stile di sviluppo in cui il programma viene fatto crescere in modo incrementale e sperimentale, provando interattivamente varianti e configurazioni prima di convergere sulla soluzione; è favorito da ambienti interattivi come i REPL di Lisp e Smalltalk.

Paradigma che combina lo stile funzionale con la gestione di flussi di valori che cambiano nel tempo. Permette di descrivere in modo dichiarativo come l'interfaccia o il sistema reagiscono ai cambiamenti dei dati.

Paradigma dichiarativo che integra in un unico linguaggio i tratti della programmazione funzionale, come funzioni e valutazione pigra, e di quella logica, come variabili libere, unificazione e ricerca con backtracking; ne è esempio il linguaggio Curry.

Paradigma in cui il software non viene scritto direttamente ma prodotto automaticamente da specifiche di più alto livello tramite generatori, template o metaprogrammi, con l'obiettivo di ricavare su richiesta i componenti di una famiglia di sistemi a partire da modelli di dominio.

Tecnica che scrive algoritmi e strutture dati indipendenti dal tipo specifico dei dati trattati, parametrizzandoli. Permette di riutilizzare lo stesso codice con tipi diversi mantenendo la sicurezza dei tipi.

Paradigma in cui la struttura e il flusso del programma sono determinati dai dati che esso elabora anziché da una sequenza di passi codificata: le istruzioni descrivono i dati da riconoscere e la relativa elaborazione, come nei linguaggi tabellari e in AWK.

Paradigma in cui il programma è una sequenza di istruzioni che modificano esplicitamente lo stato tramite assegnamenti, cicli e condizioni. Descrive passo per passo come raggiungere il risultato, rispecchiando da vicino il modello di esecuzione della macchina.

Paradigma sviluppato da Charles Simonyi che registra nel sorgente l'intenzione precisa del programmatore o dell'utente al livello di astrazione a cui pensa, separando le intenzioni di dominio dalla loro implementazione per rendere il codice più modulare e riusabile.

Paradigma introdotto da Donald Knuth nel 1984 in cui il programma è redatto come un testo esplicativo in linguaggio naturale intervallato da frammenti di codice, dai quali si estraggono automaticamente sia la documentazione sia il sorgente compilabile, seguendo l'ordine del ragionamento umano.

Paradigma dichiarativo in cui il programma è un insieme di fatti e regole e il calcolo consiste nel derivare conclusioni tramite inferenza logica. L'esecuzione avviene interrogando la base di conoscenza, come nel linguaggio Prolog, che cerca soluzioni compatibili con i vincoli.

Paradigma che estende la programmazione logica sostituendo l'unificazione con la risoluzione di vincoli su domini specifici (reali, interi, insiemi finiti). Introdotto da Jaffar e Lassez nel 1987 come schema generico CLP(X) parametrico sul dominio.

Approccio che suddivide un programma in moduli distinti e indipendenti, ciascuno con una responsabilità precisa. Favorisce riuso, manutenzione e lavoro in parallelo, riducendo la complessità complessiva del sistema.

Approccio che combina in un unico linguaggio o programma più paradigmi, per esempio imperativo, funzionale e orientato agli oggetti, lasciando allo sviluppatore la scelta dello stile più adatto a ciascun problema; ne sono esempi linguaggi come Scala, Python e C++.

Paradigma introdotto da Yoav Shoham che programma entità software (agenti) descrivendone lo stato con nozioni mentalistiche come credenze, capacità e impegni; il calcolo procede tramite agenti che si informano, richiedono e cooperano scambiandosi messaggi.

Tecnica che isola le funzionalità trasversali, come logging o sicurezza, in moduli separati detti aspetti. Evita di disperdere lo stesso codice in tutto il programma, migliorando ordine e manutenibilità.

Approccio che progetta il software attorno all'organizzazione e alla trasformazione efficiente dei dati in memoria. È usato dove le prestazioni contano, come nei motori di gioco, sfruttando meglio la cache del processore.

Paradigma che modella il comportamento tramite ruoli, insiemi di proprietà che un oggetto assume nel contesto delle sue collaborazioni; un oggetto può giocare più ruoli e cambiarli a runtime, separando l'identità stabile dal comportamento contestuale.

Paradigma (COP) che consente di modificare dinamicamente il comportamento del programma in base al contesto d'esecuzione, tramite costrutti come i livelli (layer) attivabili e disattivabili a runtime; supporta software adattivo e sensibile al contesto.

Approccio che modella il software attorno ai concetti e al linguaggio del dominio applicativo. Avvicina il codice al modo di ragionare degli esperti del settore, riducendo la distanza tra requisiti e implementazione.

Paradigma descritto da Martin Ward nel 1994 in cui, invece di risolvere il problema con un linguaggio generico, si creano prima uno o più linguaggi specifici di dominio (DSL) e in essi si risolve il problema, trattando il linguaggio come componente software di primo livello.

Paradigma orientato agli oggetti in cui stato e comportamento non sono intrinseci all'oggetto ma forniti da diverse prospettive soggettive (soggetti) componibili tra loro; nato in IBM, è considerato un precursore degli approcci orientati agli aspetti.

Paradigma (FOP) che struttura il software attorno alle caratteristiche (feature) come unità di composizione, permettendo di generare i singoli prodotti di una linea di prodotti software combinando e sovrapponendo incrementi di funzionalità.

Approccio che scompone un calcolo in parti eseguite simultaneamente su più unità di elaborazione. Punta a ridurre i tempi sfruttando processori multicore o sistemi distribuiti, richiedendo attenzione alla sincronizzazione.

Paradigma dichiarativo per specificare modelli probabilistici direttamente come programmi, in cui è possibile campionare da distribuzioni e condizionare le variabili su osservazioni; l'inferenza sulle grandezze incerte viene poi eseguita automaticamente dal sistema.

Sottoinsieme del paradigma imperativo che struttura il codice in procedure o funzioni richiamabili, favorendo riuso e modularità. Organizza il flusso attorno a chiamate a subroutine che operano su dati passati come parametri, migliorando la leggibilità rispetto al codice monolitico.

Paradigma per progettare programmi eseguibili su computer quantistici, che manipolano qubit tramite porte e circuiti sfruttando sovrapposizione ed entanglement; comprende linguaggi e framework dedicati come Qiskit, Q# e Cirq per implementare algoritmi quantistici.

Paradigma incentrato sui flussi di dati e sulla propagazione automatica dei cambiamenti: quando una sorgente cambia, i valori che ne dipendono si aggiornano di conseguenza. È adatto a interfacce e sistemi orientati agli eventi, dove lo stato evolve nel tempo in modo asincrono.

Paradigma in cui i programmi eseguono in modo deterministico sia in avanti sia all'indietro: le operazioni devono essere iniettive, così da poter ricostruire lo stato precedente senza perdita di informazione; il linguaggio Janus ne è il capostipite.

Approccio che manipola simboli ed espressioni anziché soli valori numerici, trattando il codice stesso come dato. È tipico dei linguaggi della famiglia Lisp e di applicazioni di calcolo formale e intelligenza artificiale.

Modello in cui le operazioni vengono eseguite in sequenza e ciascuna attende il completamento della precedente. È semplice da seguire, ma un'operazione lenta blocca tutte quelle successive.

Paradigma in cui le operazioni agiscono su una pila implicita di valori, senza nominare variabili intermedie. È il modello di linguaggi come Forth e del bytecode di molte macchine virtuali.

Paradigma che organizza il codice con costrutti chiari come sequenze, selezioni e cicli, evitando i salti incondizionati. Rende i programmi più leggibili e manutenibili ed è alla base della programmazione moderna.

Stile, detto anche point-free, in cui le definizioni di funzione non nominano gli argomenti su cui operano ma si limitano a comporre altre funzioni e combinatori; è tipico di linguaggi come APL e J e dei linguaggi concatenativi.

Paradigma in cui i programmi si costruiscono manipolando graficamente elementi come blocchi, nodi e connessioni invece di scrivere testo, usando disposizioni spaziali e simboli come sintassi; ne sono esempi Scratch, LabVIEW e gli editor a nodi.