EzASP – Making Learning Answer Set Programming Easier: Thesis Report

Abstract

n recent years, Answer Set Programming (ASP) has gained significant traction as a logic-based method for addressing complex combinatorial problems across various domains such as management, healthcare, and engineering. Despite its effectiveness in finding potential solutions, ASP presents a steep learning curve for beginners due to its unconventional syntax, rooted in declarative programming principles unfamiliar to users accustomed to more traditional programming approaches. To mitigate this challenge, Fandinno et al. argue that the lack of structure in ASP encodings, although highly appreciated by experienced answer set programmers, can lead to confusion for newcomers. They then propose Easy Answer Set Programming, a methodology that emphasizes the importance of structure in ASP and aims to simplify the learning process of Answer Set Programming. However, no existing technology has implemented this methodology in practice. This dissertation fills this void by creating a Visual Studio Code extension, which builds upon two existing extensions aimed at enhancing the ASP user experience. Our extension incorporates the Easy ASP methodology, offering a practical platform for its implementation, even across multiple files. The extension also provides a range of extra features, such as syntax checking, on-hover messages and warnings for missing comments. All the features underwent an evaluation process involving students from relevant courses, eliciting both qualitative and quantitative feedback to assess its efficacy in supporting ASP learners. Ultimately, the results of this evaluation affirmed that the Easy ASP methodology does indeed facilitate students in understanding ASP concepts.

Nos últimos anos, Answer Set Programing (ASP) ganhou uma força significativa como um método baseado na lógica para resolver problemas combinatórios complexos em vários domínios, como a gestão, os cuidados de saúde e a engenharia. Apesar da sua eficácia na procura de potenciais soluções, a ASP apresenta uma curva de aprendizagem acentuada para os principiantes devido à sua sintaxe pouco convencional, baseada em princípios de programação declarativa pouco familiares aos utilizadores habituados a abordagens de programação mais tradicionais. Para atenuar este desafio, Fandinno et al. argumentam que a falta de estrutura nas codificações ASP, embora seja muito apreciada por programadores de conjuntos de respostas experientes, pode gerar confusão para os recém-chegados. Propõem então a Programação Fácil de Conjuntos de Respostas, uma metodologia que enfatiza a importância da estrutura em ASP e tem como objetivo simplificar o processo de aprendizagem da Programação de Conjuntos de Respostas. No entanto, nenhuma tecnologia existente implementou esta metodologia na prática. Esta dissertação preenche este vazio ao criar uma extensão do Visual Studio Code, que se baseia em duas extensões existentes destinadas a melhorar a experiência do utilizador ASP. A nossa extensão incorpora a metodologia Easy ASP, oferecendo uma plataforma prática para a sua implementação, mesmo em vários ficheiros. A extensão também fornece uma série de recursos extras, como verificação de sintaxe, mensagens on-hover e avisos para regras sem comentários. Todas as funcionalidades foram submetidas a um processo de avaliação que envolveu alunos de cursos relevantes, obtendo feedback qualitativo e quantitativo para avaliar a sua eficácia no apoio aos alunos de ASP. Em última análise, os resultados desta avaliação confirmaram que a metodologia Easy ASP facilita efetivamente a compreensão dos conceitos de ASP pelos alunos.