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