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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**
4
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."
6
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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.
18
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.
23
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.
50
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. Let's take
53 assignment 3 to be "due" on Sunday Oct 3 (the date of this
54 announcement), but as we announced last week in seminar, you can take up
55 until this coming Sunday to complete it. If you need to. Try to complete
56 it, and get assistance completing it if you need it, sooner.
57
58 *       We'll shortly be posting another assignment, assignment 4, which will be
59 "due" on the Sunday before our next seminar. That is, on Sunday Oct 17.
60 (There's no seminar on Monday Oct 11.)
61
62         The assignments will tend to be quite challenging. Again, you should by
63 all means talk amongst yourselves, and to us, about strategies and
64 questions that come up when working through them.
65
66         We will not always be able to predict accurately which problems are
67 easy and which are hard.  If we misjudge, and choose a problem that is
68 too hard for you to complete to your own satisfaction, it is still
69 very much worthwhile (and very much appreciated) if you would explain
70 what is difficult, what you tried, why what you tried didn't work, and
71 what you think you need in order to solve the problem.
72
73 <!--
74   To play around with a **typed lambda calculus**, which we'll look at later
75   in the course, have a look at the [Penn Lambda Calculator](http://www.ling.upenn.edu/lambda/).
76   This requires installing Java, but provides a number of tools for evaluating
77   lambda expressions and other linguistic forms. (Mac users will most likely
78   already have Java installed.)
79 -->
80
81
82 ## Lecture Notes and Assignments ##
83
84 (13 Sept) Lecture notes for [[Week1]]; [[Assignment1]].
85
86 >       Topics: [[Applications]], including [[Damn]]; Basics of Lambda Calculus; Comparing Different Languages
87
88 (20 Sept) Lecture notes for [[Week2]]; [[Assignment2]].
89
90 >       Topics: Reduction and Convertibility; Combinators; Evaluation Strategies and Normalization; Decidability; [[Lists and Numbers]]
91
92 (27 Sept) Lecture notes for [[Week3]];  [[Assignment3]];
93 an evaluator with the definitions used for homework 3
94 preloaded is available at [[assignment 3 evaluator]]. 
95
96 >       Topics: [[Evaluation Order]]; Recursion with Fixed Point Combinators
97
98 (4 Oct) Lecture notes for [[Week4]]; [[Assignment4]].
99
100 >       Topics: More on Fixed Points; Sets; Aborting List Traversals; [[Implementing Trees]] 
101
102
103 (18 Oct) Lecture notes for Week 5
104
105 >       Topics: Types, Polymorphism
106
107 [[Upcoming topics]]
108
109 [Advanced Lambda Calculus Topics](/advanced_lambda)
110
111
112 ##[[Offsite Reading]]##
113
114 There's lots of links here already to tutorials and encyclopedia entries about many of the notions we'll be dealing with.
115
116
117
118 ## Course Overview ##
119
120 The goal of this seminar is to introduce concepts and techniques from
121 theoretical computer science and show how they can provide insight
122 into established philosophical and linguistic problems.
123
124 This is not a seminar about any particular technology or software.
125 Rather, it's about a variety of conceptual/logical ideas that have been
126 developed in computer science and that linguists and philosophers ought to
127 know, or may already be unknowingly trying to reinvent.
128
129 Philosphers and linguists tend to reuse the same familiar tools in
130 ever more (sometime spectacularly) creative ways.  But when your only
131 hammer is classical logic, every problem looks like modus ponens.  In
132 contrast, computer scientists have invested considerable ingenuity in
133 studying tool design, and have made remarkable progress.
134
135 "Why shouldn't I reinvent some idea X for myself? It's intellectually
136 rewarding!" Yes it is, but it also takes time you might have better
137 spent elsewhere. After all, you can get anywhere you want to go by walking, but you can
138 accomplish more with a combination of walking and strategic subway
139 rides.
140
141 More importantly, the idiosyncrasies of your particular
142 implementation may obscure what's fundamental to the idea you're
143 working with. Your implementation may be buggy in corner cases you
144 didn't think of; it may be incomplete and not trivial to generalize; its
145 connection to existing literature and neighboring issues may go
146 unnoticed. For all these reasons you're better off understanding the
147 state of the art.
148
149 The theoretical tools we'll be introducing aren't very familiar to
150 everyday programmers, but they are prominent in academic computer science,
151 especially in the fields of functional programming and type theory.
152
153 Of necessity, this course will lay a lot of logical groundwork. But throughout
154 we'll be aiming to mix that groundwork with real cases
155 in our home subjects where these tools play central roles. Our aim for the
156 course is to enable you to make these tools your own; to have enough
157 understanding of them to recognize them in use, use them yourself at least
158 in simple ways, and to be able to read more about them when appropriate.
159
160 Once we get up and running, the central focii of the course will be
161 **continuations**, **types**, and **monads**. One of the on-going themes will
162 concern evaluation order and issues about how computations (inferences,
163 derivations) unfold in (for instance) time.  The key analytic technique is to
164 form a static, order-independent model of a dynamic process. We'll be
165 discussing this in much more detail as the course proceeds.
166
167 The logical systems we'll be looking at include:
168
169 *       the pure/untyped lambda calculus
170 *       combinatorial logic
171 *       the simply-typed lambda calculus
172 *       polymorphic types with System F
173 *       some discussion of dependent types
174 *       if time permits, "indeterministic" or "preemptively parallel" computation and linear logic
175
176
177 <!--
178 Other keywords:
179         recursion using the Y-combinator
180         evaluation-order stratgies
181         normalizing properties
182         the Curry-Howard isomorphism(s)
183         monads in category theory and computation
184 -->
185
186 ## Who Can Participate? ##
187
188 The course will not presume previous experience with programming.  We
189 will, however, discuss concepts embodied in specific programming
190 languages, and we will encourage experimentation with running,
191 modifying, and writing computer programs.
192
193 The course will not presume lots of mathematical or logical background, either.
194 However, it will demand a certain amount of comfort working with such material; as a result,
195 it will not be especially well-suited to be a first graduate-level course
196 in formal semantics or philosophy of language. If you have concerns about your
197 background, come discuss them with us.
198
199 This class will count as satisfying the logic requirement for Philosophy
200 PhD students; however if this would be your first or only serious
201 engagement with graduate-level formal work you should consider
202 carefully, and must discuss with us, (1) whether you'll be adequately
203 prepared for this course, and (2) whether you'd be better served by
204 taking a logic course (at a neighboring department, or at NYU next year)
205 with a more canonical syllabus.
206
207
208 Faculty and students from outside of NYU Linguistics and Philosophy are welcome
209 to audit, to the extent that this coheres well with the needs of our local
210 students.
211
212
213 ## Recommended Software ##
214
215 During the course, we'll be encouraging you to try out various things in Scheme
216 and Caml, which are prominent *functional programming languages*. We'll explain
217 what that means during the course.
218
219 *       **Scheme** is one of two major dialects of *Lisp*, which is a large family
220 of programming languages. Scheme
221 is the more clean and minimalistic dialect, and is what's mostly used in
222 academic circles.
223 Scheme itself has umpteen different "implementations", which share most of
224 their fundamentals, but have slightly different extensions and interact with
225 the operating system differently. One major implementation used to be called
226 PLT Scheme, and has just in the past few weeks changed their name to Racket.
227 This is what we recommend you use. (If you're already using or comfortable with
228 another Scheme implementation, though, there's no compelling reason to switch.)
229
230         Racket stands to Scheme in something like the relation Firefox stands to HTML.
231
232 *       **Caml** is one of two major dialects of *ML*, which is another large
233 family of programming languages. Caml has only one active implementation,
234 OCaml, developed by the INRIA academic group in France.
235
236 *       Those of you with some programming background may have encountered a third
237 prominent functional programming language, **Haskell**. This is also used a
238 lot in the academic contexts we'll be working through. Its surface syntax
239 differs from Caml, and there are various important things one can do in
240 each of Haskell and Caml that one can't (or can't as easily) do in the
241 other. But these languages also have a lot in common, and if you're
242 familiar with one of them, it's not difficult to move between it and the
243 other.
244
245 [[How to get the programming languages running on your computer]]
246
247 [[Family tree of functional programming languages]]
248
249
250 ## Recommended Books ##
251
252 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.
253
254 *       *An Introduction to Lambda Calculi for Computer Scientists*, by Chris
255 Hankin, currently $17 on
256 [Amazon](http://www.amazon.com/Introduction-Lambda-Calculi-Computer-Scientists/dp/0954300653).
257
258 *       (Another good book covering the same ground as the Hankin book, but
259 more thoroughly, and in a more mathematical style, is *Lambda-Calculus and Combinators:
260 an Introduction*, by J. Roger Hindley and Jonathan P. Seldin. If you choose to read
261 both the Hankin book and this book, you'll notice the authors made some different
262 terminological/notational choices. At first, this makes comprehension slightly slower,
263 but in the long run it's helpful because it makes the arbitrariness of those choices more salient.)
264
265
266 *   *The Little Schemer, Fourth Edition*, by Daniel P. Friedman and Matthias
267 Felleisen, currently $23 on [Amazon](http://www.amazon.com/exec/obidos/ASIN/0262560992).
268 This is a classic text introducing the gentle art of programming, using the
269 functional programming language Scheme. Many people love this book, but it has
270 an unusual dialog format that is not to everybody's taste. **Of particular
271 interest for this course** is the explanation of the Y combinator, available as
272 a free sample chapter [at the MIT Press web page for the
273 book](http://www.ccs.neu.edu/home/matthias/BTLS/).
274
275 *       *The Seasoned Schemer*, also by Daniel P. Friedman and Matthias Felleisen, currently $28
276 on [Amazon](http://www.amazon.com/Seasoned-Schemer-Daniel-P-Friedman/dp/026256100X)
277
278 *       *The Little MLer*, by Matthias Felleisen and Daniel P. Friedman, currently $27
279 on [Amazon](http://www.amazon.com/Little-MLer-Matthias-Felleisen/dp/026256114X).
280 This covers some of the same introductory ground as The Little Schemer, but
281 this time in ML. It uses another dialect of ML (called SML), instead of OCaml, but there are only
282 superficial syntactic differences between these languages. [Here's a translation
283 manual between them](http://www.mpi-sws.org/~rossberg/sml-vs-ocaml.html).
284
285
286
287 ----
288
289 All wikis are supposed to have a [[SandBox]], so this one does too.
290
291 This wiki is powered by [[ikiwiki]].
292
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