Paradigmas De Programación

Paradigmas de programación y sus tipos

Un paradigma de programación es un modelo básico de diseño y desarrollo de programas, que permite producir programas con unas directrices específicas, tales como: estructura modular, fuerte cohesión, alta rentabilidad, etc.

Para algunos puede resultar sorprendente que existan varios paradigmas de programación. La mayor parte de los programadores están familiarizados con un único paradigma, el de la programación procedimental. Sin embargo hay multitud de ellos atendiendo a alguna particularidad metodológica o funcional, como por ejemplo el basado en reglas de gran aplicación en la ingeniería del conocimiento para el desarrollo de sistemas expertos, en que el núcleo del mismo son las reglas de producción del tipo "if then"; el de programación lógica, basado en asertos y reglas lógicas que define un entorno de programación de tipo conversacional, deductivo, simbólico y no determinista; el de programación funcional, basado en funciones, forma funcionales para crear funciones y mecanismos para aplicar los argumentos, y que define un entorno de programación interpretativo, funcional y aplicativo, el de programación heurística que aplica para la resolución de los problemas "reglas de buena lógica" que presentan visos de ser correctas aunque no se garantiza su éxito, modelizando el problema de una forma adecuada para aplicar estas heurísticas atendiendo a su representación, estrategias de búsqueda y métodos de resolución; el de programación paralela; el basado en restricciones; el basado en el flujo de datos; el orientado al objeto, etc.

Un paradigma de programación es una colección de modelos conceptuales que juntos modelan el proceso de diseño y determinan, al final, la estructura de un programa.

Esa estructura conceptual de modelos está pensada de forma que esos modelos determinan la forma correcta de los programas y controlan el modo en que pensamos y formulamos soluciones, y al llegar a la solución, ésta se debe de expresar mediante un lenguaje de programación. Para que este proceso sea efectivo las características del lenguaje deben reflejar adecuadamente los modelos conceptuales de ese paradigma.

Cuando un lenguaje refleja bien un paradigma particular, se dice que soporta el paradigma, y en la práctica un lenguaje que soporta correctamente un paradigma, es difícil distinguirlo del propio paradigma, por lo que se identifica con él.

Tipos de paradigmas

Floyd describió tres categorías de paradigmas de programación:

a) Los que soportan técnicas de programación de bajo nivel (ej.: copia de ficheros frente estructuras de datos compartidos)

b) Los que soportan métodos de diseño de algoritmos (ej.: divide y vencerás, programación dinámica, etc.)

c) Los que soportan soluciones de programación de alto nivel, como los descritos en el punto anterior

Floyd también señala lo diferentes que resultan los lenguajes de programación que soportan cada una de estas categorías de paradigmas. Sólo comentaremos los paradigmas relacionados con la programación de alto nivel.

Se agrupan en tres categorías de acuerdo con la solución que aportan para resolver el problema

a) Solución procedimental u operacional. Describe etapa a etapa el modo de construir la solución. Es decir señala la forma de obtener la solución.

b) Solución demostrativa. Es una variante de la procedimental. Especifica la solución describiendo ejemplos y permitiendo que el sistema generalice la solución de estos ejemplos para otros casos. Aunque es fundamentalmente procedimental, el hecho de producir resultados muy diferentes a ésta, hace que sea tratada como una categoría separada.

c) Solución declarativa. Señala las características que debe tener la solución, sin describir cómo procesarla. Es decir señala qué se desea obtener pero no cómo obtenerlo.

Paradigmas procedimentales u operacionales

La característica fundamental de estos paradigmas es la secuencia computacional realizada etapa a etapa para resolver el problema. Su mayor dificultad reside en determinar si el valor computado es una solución correcta del problema, por lo que se han desarrollado multitud de técnicas de depuración y verificación para probar la corrección de los problemas desarrollados basándose en este tipo de paradigmas.

Pueden ser de dos tipos básicos: Los que actúan modificando repetidamente la representación de sus datos (efecto de lado); y los que actúan creando nuevos datos continuamente (sin efecto de lado).

Los paradigmas con efecto de lado utilizan un modelo en el que las variables están estrechamente relacionadas con direcciones de la memoria del ordenador. Cuando se ejecuta el programa, el contenido de estas direcciones se actualiza repetidamente, pues las variables reciben múltiples asignaciones, y al finalizar el trabajo, los valores finales de las variables representan el resultado.

Existen dos tipos de paradigmas con efectos de lado:

el imperativo

el orientado a objetos

Los paradigmas sin efecto de lado no incluyen a los que tradicionalmente son denominados paradigmas funcionales. Sin embargo es importante distinguir la solución funcional procedimental de la solución funcional declarativa.

Los paradigmas procedimentales definen la secuencia explícitamente, pero esta secuencia se puede procesar en serie o en paralelo. En este segundo caso el procesamiento paralelo puede ser asíncrono (cooperación de procesos paralelos) o síncrono (procesos simples aplicados simultáneamente a muchos objetos).

Paradigmas declarativos

En este tipo, un programa se construye señalando hechos, reglas, restricciones, ecuaciones, transformaciones y otras propiedades derivadas del conjunto de valores que configuran la solución.

A partir de esta información el sistema debe de proporcionar un esquema que incluya el orden de evaluación que compute una solución. Aquí no existe la descripción de las diferentes etapas a seguir para alcanzar una solución, como en el caso anterior.

Estos paradigmas permiten el uso de variables para almacenar valores intermedios, pero no para actualizar estados de información.

Dado que estos paradigmas especifican la solución sin indicar cómo construirla, en principio eliminan la necesidad de probar que el valor calculado es el valor solución. En la práctica, mientras que muchos de los paradigmas secuencia de control y efecto de lado que requiera la noción de estado, las soluciones son todavía producidas como construcciones más

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