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