add list_equal to library (commented out)
[lambda.git] / index.mdwn
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 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
7
8 ## Announcements ##
9
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 be arranged to fit the schedule of those who'd like to attend but can't make the Wednesday time. (We first proposed Tuesdays from 11-12, but this time turns out not to be so helpful.) If you're one of the students who wants to meet for Q&A at some other time in the week, let us know.
14
15 You should see the student sessions as opportunities to clear up lingering issues from material we've discussed, and help get a better footing for what we'll be doing the next week. It would be smart to make a serious start on that week's homework, for instance, before the session.
16
17 There is now a [[lambda evaluator]] you can use in your browser (no need to install any software).
18 It can help you check whether your answer to some of the homework questions works correctly.
19
20 There is now a [library](/lambda_library) of lambda-calculus arithmetical and list operations, some relatively advanced.
21
22 There's also a page of [[miscellaneous lambda challenges and advanced topics]].
23
24
25
26 <!--
27   To play around with a **typed lambda calculus**, which we'll look at later
28   in the course, have a look at the [Penn Lambda Calculator](http://www.ling.upenn.edu/lambda/).
29   This requires installing Java, but provides a number of tools for evaluating
30   lambda expressions and other linguistic forms. (Mac users will most likely
31   already have Java installed.)
32 -->
33
34
35 ## Lecture Notes and Assignments ##
36
37 (13 Sept) Lecture notes for [[Week1]]; [[Assignment1]].
38
39 Topics: Applications; Basics of Lambda Calculus; Comparing Different Languages
40
41 (20 Sept) Lecture notes for [[Week2]]; [[Assignment2]].
42
43 Topics: Reduction and Convertibility; Combinators; Evaluation Strategies and Normalization; Decidability; Lists and Numbers
44
45 (27 Sept) Lecture notes for [[Week3]];  [[Assignment3]].
46
47 Topics: Recursion with Fixed Point Combinators
48
49 (4 Oct) Lecture notes for Week 4
50
51 <!-- Introducing the notion of a "continuation", which technique we'll now already have used a few times
52 -->
53
54 [[Upcoming topics]]
55
56
57 ##[[Offsite Reading]]##
58
59 There's lots of links here already to tutorials and encyclopedia entries about many of the notions we'll be dealing with.
60
61
62
63 ## Course Overview ##
64
65 The goal of this seminar is to introduce concepts and techniques from
66 theoretical computer science and show how they can provide insight
67 into established philosophical and linguistic problems.
68
69 This is not a seminar about any particular technology or software.
70 Rather, it's about a variety of conceptual/logical ideas that have been
71 developed in computer science and that linguists and philosophers ought to
72 know, or may already be unknowingly trying to reinvent.
73
74 Philosphers and linguists tend to reuse the same familiar tools in
75 ever more (sometime spectacularly) creative ways.  But when your only
76 hammer is classical logic, every problem looks like modus ponens.  In
77 contrast, computer scientists have invested considerable ingenuity in
78 studying tool design, and have made remarkable progress.
79
80 "Why shouldn't I reinvent some idea X for myself? It's intellectually
81 rewarding!" Yes it is, but it also takes time you might have better
82 spent elsewhere. After all, you can get anywhere you want to go by walking, but you can
83 accomplish more with a combination of walking and strategic subway
84 rides.
85
86 More importantly, the idiosyncrasies of your particular
87 implementation may obscure what's fundamental to the idea you're
88 working with. Your implementation may be buggy in corner cases you
89 didn't think of; it may be incomplete and not trivial to generalize; its
90 connection to existing literature and neighboring issues may go
91 unnoticed. For all these reasons you're better off understanding the
92 state of the art.
93
94 The theoretical tools we'll be introducing aren't very familiar to
95 everyday programmers, but they are prominent in academic computer science,
96 especially in the fields of functional programming and type theory.
97
98 Of necessity, this course will lay a lot of logical groundwork. But throughout
99 we'll be aiming to mix that groundwork with real cases
100 in our home subjects where these tools play central roles. Our aim for the
101 course is to enable you to make these tools your own; to have enough
102 understanding of them to recognize them in use, use them yourself at least
103 in simple ways, and to be able to read more about them when appropriate.
104
105 Once we get up and running, the central focii of the course will be
106 **continuations**, **types**, and **monads**. One of the on-going themes will
107 concern evaluation order and issues about how computations (inferences,
108 derivations) unfold in (for instance) time.  The key analytic technique is to
109 form a static, order-independent model of a dynamic process. We'll be
110 discussing this in much more detail as the course proceeds.
111
112 The logical systems we'll be looking at include:
113
114 *       the pure/untyped lambda calculus
115 *       combinatorial logic
116 *       the simply-typed lambda calculus
117 *       polymorphic types with System F
118 *       some discussion of dependent types
119 *       if time permits, "indeterministic" or "preemptively parallel" computation and linear logic
120
121
122 <!--
123 Other keywords:
124         recursion using the Y-combinator
125         evaluation-order stratgies
126         normalizing properties
127         the Curry-Howard isomorphism(s)
128         monads in category theory and computation
129 -->
130
131 ## Who Can Participate? ##
132
133 The course will not presume previous experience with programming.  We
134 will, however, discuss concepts embodied in specific programming
135 languages, and we will encourage experimentation with running,
136 modifying, and writing computer programs.
137
138 The course will not presume lots of mathematical or logical background, either.
139 However, it will demand a certain amount of comfort working with such material; as a result,
140 it will not be especially well-suited to be a first graduate-level course
141 in formal semantics or philosophy of language. If you have concerns about your
142 background, come discuss them with us.
143
144 This class will count as satisfying the logic requirement for Philosophy
145 PhD students; however if this would be your first or only serious
146 engagement with graduate-level formal work you should consider
147 carefully, and must discuss with us, (1) whether you'll be adequately
148 prepared for this course, and (2) whether you'd be better served by
149 taking a logic course (at a neighboring department, or at NYU next year)
150 with a more canonical syllabus.
151
152
153 Faculty and students from outside of NYU Linguistics and Philosophy are welcome
154 to audit, to the extent that this coheres well with the needs of our local
155 students.
156
157
158 ## Recommended Software ##
159
160 During the course, we'll be encouraging you to try out various things in Scheme
161 and Caml, which are prominent *functional programming languages*. We'll explain
162 what that means during the course.
163
164 *       **Scheme** is one of two major dialects of *Lisp*, which is a large family
165 of programming languages. Scheme
166 is the more clean and minimalistic dialect, and is what's mostly used in
167 academic circles.
168 Scheme itself has umpteen different "implementations", which share most of
169 their fundamentals, but have slightly different extensions and interact with
170 the operating system differently. One major implementation used to be called
171 PLT Scheme, and has just in the past few weeks changed their name to Racket.
172 This is what we recommend you use. (If you're already using or comfortable with
173 another Scheme implementation, though, there's no compelling reason to switch.)
174
175         Racket stands to Scheme in something like the relation Firefox stands to HTML.
176
177 *       **Caml** is one of two major dialects of *ML*, which is another large
178 family of programming languages. Caml has only one active implementation,
179 OCaml, developed by the INRIA academic group in France.
180
181 *       Those of you with some programming background may have encountered a third
182 prominent functional programming language, **Haskell**. This is also used a
183 lot in the academic contexts we'll be working through. Its surface syntax
184 differs from Caml, and there are various important things one can do in
185 each of Haskell and Caml that one can't (or can't as easily) do in the
186 other. But these languages also have a lot in common, and if you're
187 familiar with one of them, it's not difficult to move between it and the
188 other.
189
190 [[How to get the programming languages running on your computer]]
191
192 [[Family tree of functional programming languages]]
193
194
195 ## Recommended Books ##
196
197 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.
198
199 *       *An Introduction to Lambda Calculi for Computer Scientists*, by Chris
200 Hankin, currently $17 on
201 [Amazon](http://www.amazon.com/Introduction-Lambda-Calculi-Computer-Scientists/dp/0954300653).
202
203 *       (Another good book covering the same ground as the Hankin book, but
204 more thoroughly, and in a more mathematical style, is *Lambda-Calculus and Combinators:
205 an Introduction*, by J. Roger Hindley and Jonathan P. Seldin. If you choose to read
206 both the Hankin book and this book, you'll notice the authors made some different
207 terminological/notational choices. At first, this makes comprehension slightly slower,
208 but in the long run it's helpful because it makes the arbitrariness of those choices more salient.)
209
210
211 *   *The Little Schemer, Fourth Edition*, by Daniel P. Friedman and Matthias
212 Felleisen, currently $23 on [Amazon](http://www.amazon.com/exec/obidos/ASIN/0262560992).
213 This is a classic text introducing the gentle art of programming, using the
214 functional programming language Scheme. Many people love this book, but it has
215 an unusual dialog format that is not to everybody's taste. **Of particular
216 interest for this course** is the explanation of the Y combinator, available as
217 a free sample chapter [at the MIT Press web page for the
218 book](http://www.ccs.neu.edu/home/matthias/BTLS/).
219
220 *       *The Seasoned Schemer*, also by Daniel P. Friedman and Matthias Felleisen, currently $28
221 on [Amazon](http://www.amazon.com/Seasoned-Schemer-Daniel-P-Friedman/dp/026256100X)
222
223 *       *The Little MLer*, by Matthias Felleisen and Daniel P. Friedman, currently $27
224 on [Amazon](http://www.amazon.com/Little-MLer-Matthias-Felleisen/dp/026256114X).
225 This covers some of the same introductory ground as The Little Schemer, but
226 this time in ML. It uses another dialect of ML (called SML), instead of OCaml, but there are only
227 superficial syntactic differences between these languages. [Here's a translation
228 manual between them](http://www.mpi-sws.org/~rossberg/sml-vs-ocaml.html).
229
230
231
232 ----
233
234 All wikis are supposed to have a [[SandBox]], so this one does too.
235
236 This wiki is powered by [[ikiwiki]].
237
238 [[Test]]
239