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1 # Seminar in Semantics / Philosophy of Language #
2
3 or: **What Philosophers and Linguists Can Learn From Theoretical Computer Science But Didn't Know To Ask**
4
5 This course is co-taught by [Chris Barker](http://homepages.nyu.edu/~cb125/) and [Jim Pryor](http://www.jimpryor.net/). Linguistics calls it "G61.3340-002" and Philosophy calls it "G83.2296-001."
6 The seminar meets on Mondays from 4-6, in 
7 the Linguistics building at 10 Washington Place, in room 104 (back of the first floor).
8 One student session will be held every Wednesday from 3-4 on the
9 fourth floor at 10 Washington Place.
10
11 Here is $some^2 x^{e \pi} + 3y$ math, and $$here_{is} some + more$$ End of math.
12 Except I want to add this: $\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a\pi^i}$ Okay now I'm finished.
13
14 Here is a test:
15
16
17 >[[!format  python """
18 def f(x):
19     if x α y:
20         print "hello, world\n"
21     else:
22         return False
23 """]]
24
25 End of test.
26
27 [[!inline code/lambda.js]]
28
29 ## Announcements ##
30
31 <!--
32 *       This is the time of the semester when some people start slipping
33 behind with the homework.  Don't.
34 -->
35
36 *       We've added a page on [[Translating between OCaml Scheme and Haskell]]
37
38 *       We've added some [commentary](/hints/assignment_6_commentary) on some common issues in your solutions to [[Assignment6]].
39
40 *       We've added a [[Monad Library]] for OCaml.
41
42 *       We've posted a [[State Monad Tutorial]].
43
44 [[Older Announcements]]
45
46 ##[[Lambda Evaluator]]##
47
48 Usable in your browser. It can help you check whether your answer to some of
49 the homework questions works correctly.
50
51 There is also now a [library](/lambda_library) of lambda-calculus
52 arithmetical and list operations, some relatively advanced.
53
54 ##[[Monad Library]]##
55
56
57 ## Lecture Notes and Assignments ##
58
59 (13 Sept) Lecture notes for [[Week1]]; [[Assignment1]].
60
61 >       Topics: [[Applications]], including [[Damn]]; Basics of Lambda Calculus; Comparing Different Languages
62
63 (20 Sept) Lecture notes for [[Week2]]; [[Assignment2]].
64
65 >       Topics: Reduction and Convertibility; Combinators; Evaluation Strategies and Normalization; Decidability; [[Lists and Numbers]]
66
67 (27 Sept) Lecture notes for [[Week3]];  [[Assignment3]];
68 an evaluator with the definitions used for homework 3
69 preloaded is available at [[assignment 3 evaluator]].
70
71 >       Topics: [[Evaluation Order]]; Recursion with Fixed Point Combinators
72
73 (4 Oct) Lecture notes for [[Week4]]; [[Assignment4]].
74
75 >       Topics: More on Fixed Points; Sets; Aborting List Traversals; [[Implementing Trees]]
76
77
78 (18 Oct, 25 Oct) Lecture notes for [[Week5]] and [[Week6]]; [[Assignment5]].
79
80 >       Topics: Types, Polymorphism, Unit and Bottom
81
82 (1 Nov) Lecture notes for [[Week7]]; [[Assignment6]].
83
84 >       Topics: Monads; [[Reader Monad for Variable Binding]]; [[Reader Monad for Intensionality]]
85
86 (8 Nov) Lecture notes for [[Week8]].
87
88 >       Topics: Reader Monad for Jacobson's Variable-Free Semantics
89
90 (15 Nov) Lecture notes for [[Week9]]; [[Assignment7]]. Everyone auditing in the class is encouraged to do this assignment, or at least work through the substantial "hints".
91
92 >       Topics: Mutable Variables; Passing by Reference; [[State Monad Tutorial]] (added recently)
93
94 (22 Nov) Lecture notes for [[Week10]]
95
96 >       Topics: Calculator Improvements, including mutation
97
98 (30 Nov) Lecture notes for [[Week11]]; [[Assignment8]].
99
100 >       Topics: [[Tree and List Zippers]]; [[Coroutines and Aborts]]; [[From List Zippers to Continuations]]
101
102 (6 Dec) Lecture notes for [[Week12]]; [[Assignment9]].
103
104 >       Topics: [[List Monad as Continuation Monad]]; [[Manipulating Trees with Monads]] (updated); [[Monad Transformers]] (added recently)
105
106 (13 Dec) Lecture notes for Week13; [[Assignment10]].
107
108 >       Topics: [[CPS and Continuation Operators]]; Curry-Howard
109
110 [[Advanced Topics]]
111
112 >       Topics: Version 4 lists, Monads in Category Theory
113
114 ##Scheme and OCaml##
115
116 See [below](#installing) for how to get the programming languages running on your computer.
117
118 *       Links for help [[learning Scheme]]
119
120 *       Links for help [[learning OCaml]]
121
122 *       [[Translating between OCaml Scheme and Haskell]]
123
124
125 ##[[Offsite Reading]]##
126
127 There's lots of links here already to tutorials and encyclopedia entries about many of the notions we'll be dealing with.
128
129
130
131 ## Course Overview ##
132
133 The goal of this seminar is to introduce concepts and techniques from
134 theoretical computer science and show how they can provide insight
135 into established philosophical and linguistic problems.
136
137 This is not a seminar about any particular technology or software.
138 Rather, it's about a variety of conceptual/logical ideas that have been
139 developed in computer science and that linguists and philosophers ought to
140 know, or may already be unknowingly trying to reinvent.
141
142 Philosphers and linguists tend to reuse the same familiar tools in
143 ever more (sometime spectacularly) creative ways.  But when your only
144 hammer is classical logic, every problem looks like modus ponens.  In
145 contrast, computer scientists have invested considerable ingenuity in
146 studying tool design, and have made remarkable progress.
147
148 "Why shouldn't I reinvent some idea X for myself? It's intellectually
149 rewarding!" Yes it is, but it also takes time you might have better
150 spent elsewhere. After all, you can get anywhere you want to go by walking, but you can
151 accomplish more with a combination of walking and strategic subway
152 rides.
153
154 More importantly, the idiosyncrasies of your particular
155 implementation may obscure what's fundamental to the idea you're
156 working with. Your implementation may be buggy in corner cases you
157 didn't think of; it may be incomplete and not trivial to generalize; its
158 connection to existing literature and neighboring issues may go
159 unnoticed. For all these reasons you're better off understanding the
160 state of the art.
161
162 The theoretical tools we'll be introducing aren't very familiar to
163 everyday programmers, but they are prominent in academic computer science,
164 especially in the fields of functional programming and type theory.
165
166 Of necessity, this course will lay a lot of logical groundwork. But throughout
167 we'll be aiming to mix that groundwork with real cases
168 in our home subjects where these tools play central roles. Our aim for the
169 course is to enable you to make these tools your own; to have enough
170 understanding of them to recognize them in use, use them yourself at least
171 in simple ways, and to be able to read more about them when appropriate.
172
173 Once we get up and running, the central focii of the course will be
174 **continuations**, **types**, and **monads**. One of the on-going themes will
175 concern evaluation order and issues about how computations (inferences,
176 derivations) unfold in (for instance) time.  The key analytic technique is to
177 form a static, order-independent model of a dynamic process. We'll be
178 discussing this in much more detail as the course proceeds.
179
180 The logical systems we'll be looking at include:
181
182 *       the pure/untyped lambda calculus
183 *       combinatorial logic
184 *       the simply-typed lambda calculus
185 *       polymorphic types with System F
186 *       some discussion of dependent types
187 *       if time permits, "indeterministic" or "preemptively parallel" computation and linear logic
188
189
190 <!--
191 Other keywords:
192         recursion using the Y-combinator
193         evaluation-order stratgies
194         normalizing properties
195         the Curry-Howard isomorphism(s)
196         monads in category theory and computation
197 -->
198
199 ## Who Can Participate? ##
200
201 The course will not presume previous experience with programming.  We
202 will, however, discuss concepts embodied in specific programming
203 languages, and we will encourage experimentation with running,
204 modifying, and writing computer programs.
205
206 The course will not presume lots of mathematical or logical background, either.
207 However, it will demand a certain amount of comfort working with such material; as a result,
208 it will not be especially well-suited to be a first graduate-level course
209 in formal semantics or philosophy of language. If you have concerns about your
210 background, come discuss them with us.
211
212 This class will count as satisfying the logic requirement for Philosophy
213 PhD students; however if this would be your first or only serious
214 engagement with graduate-level formal work you should consider
215 carefully, and must discuss with us, (1) whether you'll be adequately
216 prepared for this course, and (2) whether you'd be better served by
217 taking a logic course (at a neighboring department, or at NYU next year)
218 with a more canonical syllabus.
219
220
221 Faculty and students from outside of NYU Linguistics and Philosophy are welcome
222 to audit, to the extent that this coheres well with the needs of our local
223 students.
224
225
226 ## Recommended Software ##
227
228 During the course, we'll be encouraging you to try out various things in Scheme
229 and Caml, which are prominent *functional programming languages*. We'll explain
230 what that means during the course.
231
232 *       **Scheme** is one of two major dialects of *Lisp*, which is a large family
233 of programming languages. Scheme
234 is the more clean and minimalistic dialect, and is what's mostly used in
235 academic circles.
236 Scheme itself has umpteen different "implementations", which share most of
237 their fundamentals, but have slightly different extensions and interact with
238 the operating system differently. One major implementation used to be called
239 PLT Scheme, and has just in the past few weeks changed their name to Racket.
240 This is what we recommend you use. (If you're already using or comfortable with
241 another Scheme implementation, though, there's no compelling reason to switch.)
242
243         Racket stands to Scheme in something like the relation Firefox stands to HTML.
244
245 *       **Caml** is one of two major dialects of *ML*, which is another large
246 family of programming languages. Caml has only one active implementation,
247 OCaml, developed by the INRIA academic group in France.
248
249 *       Those of you with some programming background may have encountered a third
250 prominent functional programming language, **Haskell**. This is also used a
251 lot in the academic contexts we'll be working through. Its surface syntax
252 differs from Caml, and there are various important things one can do in
253 each of Haskell and Caml that one can't (or can't as easily) do in the
254 other. But these languages also have a lot in common, and if you're
255 familiar with one of them, it's not difficult to move between it and the
256 other.
257
258 <a name=installing></a>
259 [[How to get the programming languages running on your computer]]
260
261 [[Family tree of functional programming languages]]
262
263 [[Translating between OCaml Scheme and Haskell]]
264
265 ## What is Functional Programming? ##
266
267 Here's a [survey conducted at Microsoft](http://research.microsoft.com/apps/pubs/default.aspx?id=141506) asking programmers what they understand "functional programming" to be. Don't take their responses to be authoritative... this is a just a "man in the street" (seat?) poll.
268
269 Read more about the [uptake of Haskell](http://steve-yegge.blogspot.com/2010/12/haskell-researchers-announce-discovery.html) among programmers in the street.
270
271
272 ## Recommended Books ##
273
274 It's not necessary to purchase these for the class. But they are good ways to get a more thorough and solid understanding of some of the more basic conceptual tools we'll be using.
275
276 *       *An Introduction to Lambda Calculi for Computer Scientists*, by Chris
277 Hankin, currently $17 on
278 [Amazon](http://www.amazon.com/dp/0954300653).
279
280 *       (Another good book covering the same ground as the Hankin book, but
281 more thoroughly, and in a more mathematical style, is *Lambda-Calculus and Combinators:
282 an Introduction*, by J. Roger Hindley and Jonathan P. Seldin, currently $52 on [Amazon](http://www.amazon.com/dp/0521898854). If you choose to read
283 both the Hankin book and this book, you'll notice the authors made some different
284 terminological/notational choices. At first, this makes comprehension slightly slower,
285 but in the long run it's helpful because it makes the arbitrariness of those choices more salient.)
286
287 *       (Another good book, covering some of the same ground as the previous two, but also delving much deeper into typed lambda calculi, is *Types and Programming Languages*, by Benjamin Pierce, currently $61 on [Amazon](http://www.amazon.com/dp/0262162091). This book has many examples in OCaml.)
288
289 *   *The Little Schemer, Fourth Edition*, by Daniel P. Friedman and Matthias
290 Felleisen, currently $23 on [Amazon](http://www.amazon.com/exec/obidos/ASIN/0262560992).
291 This is a classic text introducing the gentle art of programming, using the
292 functional programming language Scheme. Many people love this book, but it has
293 an unusual dialog format that is not to everybody's taste. **Of particular
294 interest for this course** is the explanation of the Y combinator, available as
295 a free sample chapter [at the MIT Press web page for the
296 book](http://www.ccs.neu.edu/home/matthias/BTLS/).
297
298 *       *The Seasoned Schemer*, also by Daniel P. Friedman and Matthias Felleisen, currently $28
299 on [Amazon](http://www.amazon.com/Seasoned-Schemer-Daniel-P-Friedman/dp/026256100X)
300
301 *       *The Little MLer*, by Matthias Felleisen and Daniel P. Friedman, currently $27
302 on [Amazon](http://www.amazon.com/Little-MLer-Matthias-Felleisen/dp/026256114X).
303 This covers some of the same introductory ground as The Little Schemer, but
304 this time in ML. It uses another dialect of ML (called SML), instead of OCaml, but there are only
305 superficial syntactic differences between these languages. [Here's a translation
306 manual between them](http://www.mpi-sws.org/~rossberg/sml-vs-ocaml.html).
307
308
309
310 ----
311
312 All wikis are supposed to have a [[SandBox]], so this one does too.
313
314 This wiki is powered by [[ikiwiki]].
315
316