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