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