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