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1 # Seminar in Semantics / Philosophy of Language #
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3 or: **What Philosophers and Linguists Can Learn From Theoretical Computer Science But Didn't Know To Ask**
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5 This course will be 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."
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8 ## Announcements ##
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10 *       The seminar meets on Mondays from 4-6, in 
11 the Linguistics building at 10 Washington Place, in room 104 (back of the first floor).
12
13 *       One student session will be held every Wednesday from 3-4. The other will
14 be arranged to fit the schedule of those who'd like to attend but can't
15 make the Wednesday time. (We first proposed Tuesdays from 11-12, but this
16 time turns out not to be so helpful.) If you're one of the students who
17 wants to meet for Q&A at some other time in the week, let us know.
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19         You should see the student sessions as opportunities to clear up lingering
20 issues from material we've discussed, and help get a better footing for what
21 we'll be doing the next week. It would be smart to make a serious start on that
22 week's homework, for instance, before the session.
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24 *       There is now a [[lambda evaluator]] you can use in your browser (no need to
25 install any software). It can help you check whether your answer to some of the
26 homework questions works correctly.  
27
28         There is also now a [library](/lambda_library) of lambda-calculus
29 arithmetical and list operations, some relatively advanced.
30
31         An evaluator with the definitions used for homework 3
32 preloaded is available at [[assignment 3 evaluator]]. 
33
34 *       Henceforth, unless we say otherwise, every homework will be "due" by
35 Sunday morning after the Monday seminar in which we refer to it.
36 (Usually we'll post the assignment shortly before the seminar, but don't
37 rely on this.) However, for every assignment there will be a "grace
38 period" of one further week for you to continue working on it if you
39 have trouble and aren't able to complete the assignment to your
40 satisfaction by the due date. You shouldn't hesitate to talk to us---or
41 each other!---about the assignments when you do have trouble. We don't
42 mind so much if you come across answers to the assignment when browsing
43 the web, or the Little Schemer book, or anywhere. So long as you can
44 reason yourself through the solutions and experience for yourself the
45 insights they embody.
46
47         We reserve the privilege to ruthlessly require you to
48 explain your solutions in conversations at any point, in section or in
49 class.
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51         You should always *aim* to complete the assignments by the "due" date,
52 as this will fit best with the progress of the seminar.
53
54         The assignments will tend to be quite challenging. Again, you should by
55 all means talk amongst yourselves, and to us, about strategies and
56 questions that come up when working through them.
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58         We will not always be able to predict accurately which problems are
59 easy and which are hard.  If we misjudge, and choose a problem that is
60 too hard for you to complete to your own satisfaction, it is still
61 very much worthwhile (and very much appreciated) if you would explain
62 what is difficult, what you tried, why what you tried didn't work, and
63 what you think you need in order to solve the problem.
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66 ## Lecture Notes and Assignments ##
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68 (13 Sept) Lecture notes for [[Week1]]; [[Assignment1]].
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70 >       Topics: [[Applications]], including [[Damn]]; Basics of Lambda Calculus; Comparing Different Languages
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72 (20 Sept) Lecture notes for [[Week2]]; [[Assignment2]].
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74 >       Topics: Reduction and Convertibility; Combinators; Evaluation Strategies and Normalization; Decidability; [[Lists and Numbers]]
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76 (27 Sept) Lecture notes for [[Week3]];  [[Assignment3]];
77 an evaluator with the definitions used for homework 3
78 preloaded is available at [[assignment 3 evaluator]]. 
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80 >       Topics: [[Evaluation Order]]; Recursion with Fixed Point Combinators
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82 (4 Oct) Lecture notes for [[Week4]]; [[Assignment4]].
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84 >       Topics: More on Fixed Points; Sets; Aborting List Traversals; [[Implementing Trees]] 
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87 (18 Oct) Lecture notes for [[Week5]] (in progress).
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89 >       Topics: Types, Polymorphism
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91 [[Upcoming topics]]
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93 [Advanced Lambda Calculus Topics](/advanced_lambda)
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96 ##[[Offsite Reading]]##
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98 There's lots of links here already to tutorials and encyclopedia entries about many of the notions we'll be dealing with.
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102 ## Course Overview ##
103
104 The goal of this seminar is to introduce concepts and techniques from
105 theoretical computer science and show how they can provide insight
106 into established philosophical and linguistic problems.
107
108 This is not a seminar about any particular technology or software.
109 Rather, it's about a variety of conceptual/logical ideas that have been
110 developed in computer science and that linguists and philosophers ought to
111 know, or may already be unknowingly trying to reinvent.
112
113 Philosphers and linguists tend to reuse the same familiar tools in
114 ever more (sometime spectacularly) creative ways.  But when your only
115 hammer is classical logic, every problem looks like modus ponens.  In
116 contrast, computer scientists have invested considerable ingenuity in
117 studying tool design, and have made remarkable progress.
118
119 "Why shouldn't I reinvent some idea X for myself? It's intellectually
120 rewarding!" Yes it is, but it also takes time you might have better
121 spent elsewhere. After all, you can get anywhere you want to go by walking, but you can
122 accomplish more with a combination of walking and strategic subway
123 rides.
124
125 More importantly, the idiosyncrasies of your particular
126 implementation may obscure what's fundamental to the idea you're
127 working with. Your implementation may be buggy in corner cases you
128 didn't think of; it may be incomplete and not trivial to generalize; its
129 connection to existing literature and neighboring issues may go
130 unnoticed. For all these reasons you're better off understanding the
131 state of the art.
132
133 The theoretical tools we'll be introducing aren't very familiar to
134 everyday programmers, but they are prominent in academic computer science,
135 especially in the fields of functional programming and type theory.
136
137 Of necessity, this course will lay a lot of logical groundwork. But throughout
138 we'll be aiming to mix that groundwork with real cases
139 in our home subjects where these tools play central roles. Our aim for the
140 course is to enable you to make these tools your own; to have enough
141 understanding of them to recognize them in use, use them yourself at least
142 in simple ways, and to be able to read more about them when appropriate.
143
144 Once we get up and running, the central focii of the course will be
145 **continuations**, **types**, and **monads**. One of the on-going themes will
146 concern evaluation order and issues about how computations (inferences,
147 derivations) unfold in (for instance) time.  The key analytic technique is to
148 form a static, order-independent model of a dynamic process. We'll be
149 discussing this in much more detail as the course proceeds.
150
151 The logical systems we'll be looking at include:
152
153 *       the pure/untyped lambda calculus
154 *       combinatorial logic
155 *       the simply-typed lambda calculus
156 *       polymorphic types with System F
157 *       some discussion of dependent types
158 *       if time permits, "indeterministic" or "preemptively parallel" computation and linear logic
159
160
161 <!--
162 Other keywords:
163         recursion using the Y-combinator
164         evaluation-order stratgies
165         normalizing properties
166         the Curry-Howard isomorphism(s)
167         monads in category theory and computation
168 -->
169
170 ## Who Can Participate? ##
171
172 The course will not presume previous experience with programming.  We
173 will, however, discuss concepts embodied in specific programming
174 languages, and we will encourage experimentation with running,
175 modifying, and writing computer programs.
176
177 The course will not presume lots of mathematical or logical background, either.
178 However, it will demand a certain amount of comfort working with such material; as a result,
179 it will not be especially well-suited to be a first graduate-level course
180 in formal semantics or philosophy of language. If you have concerns about your
181 background, come discuss them with us.
182
183 This class will count as satisfying the logic requirement for Philosophy
184 PhD students; however if this would be your first or only serious
185 engagement with graduate-level formal work you should consider
186 carefully, and must discuss with us, (1) whether you'll be adequately
187 prepared for this course, and (2) whether you'd be better served by
188 taking a logic course (at a neighboring department, or at NYU next year)
189 with a more canonical syllabus.
190
191
192 Faculty and students from outside of NYU Linguistics and Philosophy are welcome
193 to audit, to the extent that this coheres well with the needs of our local
194 students.
195
196
197 ## Recommended Software ##
198
199 During the course, we'll be encouraging you to try out various things in Scheme
200 and Caml, which are prominent *functional programming languages*. We'll explain
201 what that means during the course.
202
203 *       **Scheme** is one of two major dialects of *Lisp*, which is a large family
204 of programming languages. Scheme
205 is the more clean and minimalistic dialect, and is what's mostly used in
206 academic circles.
207 Scheme itself has umpteen different "implementations", which share most of
208 their fundamentals, but have slightly different extensions and interact with
209 the operating system differently. One major implementation used to be called
210 PLT Scheme, and has just in the past few weeks changed their name to Racket.
211 This is what we recommend you use. (If you're already using or comfortable with
212 another Scheme implementation, though, there's no compelling reason to switch.)
213
214         Racket stands to Scheme in something like the relation Firefox stands to HTML.
215
216 *       **Caml** is one of two major dialects of *ML*, which is another large
217 family of programming languages. Caml has only one active implementation,
218 OCaml, developed by the INRIA academic group in France.
219
220 *       Those of you with some programming background may have encountered a third
221 prominent functional programming language, **Haskell**. This is also used a
222 lot in the academic contexts we'll be working through. Its surface syntax
223 differs from Caml, and there are various important things one can do in
224 each of Haskell and Caml that one can't (or can't as easily) do in the
225 other. But these languages also have a lot in common, and if you're
226 familiar with one of them, it's not difficult to move between it and the
227 other.
228
229 [[How to get the programming languages running on your computer]]
230
231 [[Family tree of functional programming languages]]
232
233
234 ## Recommended Books ##
235
236 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.
237
238 *       *An Introduction to Lambda Calculi for Computer Scientists*, by Chris
239 Hankin, currently $17 on
240 [Amazon](http://www.amazon.com/Introduction-Lambda-Calculi-Computer-Scientists/dp/0954300653).
241
242 *       (Another good book covering the same ground as the Hankin book, but
243 more thoroughly, and in a more mathematical style, is *Lambda-Calculus and Combinators:
244 an Introduction*, by J. Roger Hindley and Jonathan P. Seldin. If you choose to read
245 both the Hankin book and this book, you'll notice the authors made some different
246 terminological/notational choices. At first, this makes comprehension slightly slower,
247 but in the long run it's helpful because it makes the arbitrariness of those choices more salient.)
248
249
250 *   *The Little Schemer, Fourth Edition*, by Daniel P. Friedman and Matthias
251 Felleisen, currently $23 on [Amazon](http://www.amazon.com/exec/obidos/ASIN/0262560992).
252 This is a classic text introducing the gentle art of programming, using the
253 functional programming language Scheme. Many people love this book, but it has
254 an unusual dialog format that is not to everybody's taste. **Of particular
255 interest for this course** is the explanation of the Y combinator, available as
256 a free sample chapter [at the MIT Press web page for the
257 book](http://www.ccs.neu.edu/home/matthias/BTLS/).
258
259 *       *The Seasoned Schemer*, also by Daniel P. Friedman and Matthias Felleisen, currently $28
260 on [Amazon](http://www.amazon.com/Seasoned-Schemer-Daniel-P-Friedman/dp/026256100X)
261
262 *       *The Little MLer*, by Matthias Felleisen and Daniel P. Friedman, currently $27
263 on [Amazon](http://www.amazon.com/Little-MLer-Matthias-Felleisen/dp/026256114X).
264 This covers some of the same introductory ground as The Little Schemer, but
265 this time in ML. It uses another dialect of ML (called SML), instead of OCaml, but there are only
266 superficial syntactic differences between these languages. [Here's a translation
267 manual between them](http://www.mpi-sws.org/~rossberg/sml-vs-ocaml.html).
268
269
270
271 ----
272
273 All wikis are supposed to have a [[SandBox]], so this one does too.
274
275 This wiki is powered by [[ikiwiki]].
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