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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**
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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.
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 *       Henceforth, unless we say otherwise, every homework will be "due" by
25 Sunday morning after the Monday seminar in which we refer to it.
26 (Usually we'll post the assignment shortly before the seminar, but don't
27 rely on this.) However, for every assignment there will be a "grace
28 period" of one further week for you to continue working on it if you
29 have trouble and aren't able to complete the assignment to your
30 satisfaction by the due date. You shouldn't hesitate to talk to us---or
31 each other!---about the assignments when you do have trouble. We don't
32 mind so much if you come across answers to the assignment when browsing
33 the web, or the Little Schemer book, or anywhere. So long as you can
34 reason yourself through the solutions and experience for yourself the
35 insights they embody.
36
37         We reserve the privilege to ruthlessly require you to
38 explain your solutions in conversations at any point, in section or in
39 class.
40
41         You should always *aim* to complete the assignments by the "due" date,
42 as this will fit best with the progress of the seminar.
43
44         The assignments will tend to be quite challenging. Again, you should by
45 all means talk amongst yourselves, and to us, about strategies and
46 questions that come up when working through them.
47
48         We will not always be able to predict accurately which problems are
49 easy and which are hard.  If we misjudge, and choose a problem that is
50 too hard for you to complete to your own satisfaction, it is still
51 very much worthwhile (and very much appreciated) if you would explain
52 what is difficult, what you tried, why what you tried didn't work, and
53 what you think you need in order to solve the problem.
54
55 ##[[Lambda Evaluator]]##
56
57 Usable in your browser. It can help you check whether your answer to some of
58 the homework questions works correctly.
59
60 There is also now a [library](/lambda_library) of lambda-calculus
61 arithmetical and list operations, some relatively advanced.
62
63
64 ## Lecture Notes and Assignments ##
65
66 (13 Sept) Lecture notes for [[Week1]]; [[Assignment1]].
67
68 >       Topics: [[Applications]], including [[Damn]]; Basics of Lambda Calculus; Comparing Different Languages
69
70 (20 Sept) Lecture notes for [[Week2]]; [[Assignment2]].
71
72 >       Topics: Reduction and Convertibility; Combinators; Evaluation Strategies and Normalization; Decidability; [[Lists and Numbers]]
73
74 (27 Sept) Lecture notes for [[Week3]];  [[Assignment3]];
75 an evaluator with the definitions used for homework 3
76 preloaded is available at [[assignment 3 evaluator]]. 
77
78 >       Topics: [[Evaluation Order]]; Recursion with Fixed Point Combinators
79
80 (4 Oct) Lecture notes for [[Week4]]; [[Assignment4]].
81
82 >       Topics: More on Fixed Points; Sets; Aborting List Traversals; [[Implementing Trees]] 
83
84
85 (18 Oct, 25 Oct) Lecture notes for [[Week5]] and [[Week6]]; [[Assignment5]].
86
87 >       Topics: Types, Polymorphism
88
89
90 [[Upcoming topics]]
91
92 [Advanced Lambda Calculus Topics](/advanced_lambda)
93
94 >       Topics: Version 4 lists
95
96 ##Scheme and OCaml##
97
98 See [below](#installing) for how to get the programming languages running on your computer.
99
100 *       Links for help [[learning Scheme]]
101
102 *       Links for help [[learning OCaml]]
103
104
105 ##[[Offsite Reading]]##
106
107 There's lots of links here already to tutorials and encyclopedia entries about many of the notions we'll be dealing with.
108
109
110
111 ## Course Overview ##
112
113 The goal of this seminar is to introduce concepts and techniques from
114 theoretical computer science and show how they can provide insight
115 into established philosophical and linguistic problems.
116
117 This is not a seminar about any particular technology or software.
118 Rather, it's about a variety of conceptual/logical ideas that have been
119 developed in computer science and that linguists and philosophers ought to
120 know, or may already be unknowingly trying to reinvent.
121
122 Philosphers and linguists tend to reuse the same familiar tools in
123 ever more (sometime spectacularly) creative ways.  But when your only
124 hammer is classical logic, every problem looks like modus ponens.  In
125 contrast, computer scientists have invested considerable ingenuity in
126 studying tool design, and have made remarkable progress.
127
128 "Why shouldn't I reinvent some idea X for myself? It's intellectually
129 rewarding!" Yes it is, but it also takes time you might have better
130 spent elsewhere. After all, you can get anywhere you want to go by walking, but you can
131 accomplish more with a combination of walking and strategic subway
132 rides.
133
134 More importantly, the idiosyncrasies of your particular
135 implementation may obscure what's fundamental to the idea you're
136 working with. Your implementation may be buggy in corner cases you
137 didn't think of; it may be incomplete and not trivial to generalize; its
138 connection to existing literature and neighboring issues may go
139 unnoticed. For all these reasons you're better off understanding the
140 state of the art.
141
142 The theoretical tools we'll be introducing aren't very familiar to
143 everyday programmers, but they are prominent in academic computer science,
144 especially in the fields of functional programming and type theory.
145
146 Of necessity, this course will lay a lot of logical groundwork. But throughout
147 we'll be aiming to mix that groundwork with real cases
148 in our home subjects where these tools play central roles. Our aim for the
149 course is to enable you to make these tools your own; to have enough
150 understanding of them to recognize them in use, use them yourself at least
151 in simple ways, and to be able to read more about them when appropriate.
152
153 Once we get up and running, the central focii of the course will be
154 **continuations**, **types**, and **monads**. One of the on-going themes will
155 concern evaluation order and issues about how computations (inferences,
156 derivations) unfold in (for instance) time.  The key analytic technique is to
157 form a static, order-independent model of a dynamic process. We'll be
158 discussing this in much more detail as the course proceeds.
159
160 The logical systems we'll be looking at include:
161
162 *       the pure/untyped lambda calculus
163 *       combinatorial logic
164 *       the simply-typed lambda calculus
165 *       polymorphic types with System F
166 *       some discussion of dependent types
167 *       if time permits, "indeterministic" or "preemptively parallel" computation and linear logic
168
169
170 <!--
171 Other keywords:
172         recursion using the Y-combinator
173         evaluation-order stratgies
174         normalizing properties
175         the Curry-Howard isomorphism(s)
176         monads in category theory and computation
177 -->
178
179 ## Who Can Participate? ##
180
181 The course will not presume previous experience with programming.  We
182 will, however, discuss concepts embodied in specific programming
183 languages, and we will encourage experimentation with running,
184 modifying, and writing computer programs.
185
186 The course will not presume lots of mathematical or logical background, either.
187 However, it will demand a certain amount of comfort working with such material; as a result,
188 it will not be especially well-suited to be a first graduate-level course
189 in formal semantics or philosophy of language. If you have concerns about your
190 background, come discuss them with us.
191
192 This class will count as satisfying the logic requirement for Philosophy
193 PhD students; however if this would be your first or only serious
194 engagement with graduate-level formal work you should consider
195 carefully, and must discuss with us, (1) whether you'll be adequately
196 prepared for this course, and (2) whether you'd be better served by
197 taking a logic course (at a neighboring department, or at NYU next year)
198 with a more canonical syllabus.
199
200
201 Faculty and students from outside of NYU Linguistics and Philosophy are welcome
202 to audit, to the extent that this coheres well with the needs of our local
203 students.
204
205
206 ## Recommended Software ##
207
208 During the course, we'll be encouraging you to try out various things in Scheme
209 and Caml, which are prominent *functional programming languages*. We'll explain
210 what that means during the course.
211
212 *       **Scheme** is one of two major dialects of *Lisp*, which is a large family
213 of programming languages. Scheme
214 is the more clean and minimalistic dialect, and is what's mostly used in
215 academic circles.
216 Scheme itself has umpteen different "implementations", which share most of
217 their fundamentals, but have slightly different extensions and interact with
218 the operating system differently. One major implementation used to be called
219 PLT Scheme, and has just in the past few weeks changed their name to Racket.
220 This is what we recommend you use. (If you're already using or comfortable with
221 another Scheme implementation, though, there's no compelling reason to switch.)
222
223         Racket stands to Scheme in something like the relation Firefox stands to HTML.
224
225 *       **Caml** is one of two major dialects of *ML*, which is another large
226 family of programming languages. Caml has only one active implementation,
227 OCaml, developed by the INRIA academic group in France.
228
229 *       Those of you with some programming background may have encountered a third
230 prominent functional programming language, **Haskell**. This is also used a
231 lot in the academic contexts we'll be working through. Its surface syntax
232 differs from Caml, and there are various important things one can do in
233 each of Haskell and Caml that one can't (or can't as easily) do in the
234 other. But these languages also have a lot in common, and if you're
235 familiar with one of them, it's not difficult to move between it and the
236 other.
237
238 <a name=installing></a>
239 [[How to get the programming languages running on your computer]]
240
241 [[Family tree of functional programming languages]]
242
243
244 ## Recommended Books ##
245
246 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.
247
248 *       *An Introduction to Lambda Calculi for Computer Scientists*, by Chris
249 Hankin, currently $17 on
250 [Amazon](http://www.amazon.com/dp/0954300653).
251
252 *       (Another good book covering the same ground as the Hankin book, but
253 more thoroughly, and in a more mathematical style, is *Lambda-Calculus and Combinators:
254 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
255 both the Hankin book and this book, you'll notice the authors made some different
256 terminological/notational choices. At first, this makes comprehension slightly slower,
257 but in the long run it's helpful because it makes the arbitrariness of those choices more salient.)
258
259 *       (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.)
260
261 *   *The Little Schemer, Fourth Edition*, by Daniel P. Friedman and Matthias
262 Felleisen, currently $23 on [Amazon](http://www.amazon.com/exec/obidos/ASIN/0262560992).
263 This is a classic text introducing the gentle art of programming, using the
264 functional programming language Scheme. Many people love this book, but it has
265 an unusual dialog format that is not to everybody's taste. **Of particular
266 interest for this course** is the explanation of the Y combinator, available as
267 a free sample chapter [at the MIT Press web page for the
268 book](http://www.ccs.neu.edu/home/matthias/BTLS/).
269
270 *       *The Seasoned Schemer*, also by Daniel P. Friedman and Matthias Felleisen, currently $28
271 on [Amazon](http://www.amazon.com/Seasoned-Schemer-Daniel-P-Friedman/dp/026256100X)
272
273 *       *The Little MLer*, by Matthias Felleisen and Daniel P. Friedman, currently $27
274 on [Amazon](http://www.amazon.com/Little-MLer-Matthias-Felleisen/dp/026256114X).
275 This covers some of the same introductory ground as The Little Schemer, but
276 this time in ML. It uses another dialect of ML (called SML), instead of OCaml, but there are only
277 superficial syntactic differences between these languages. [Here's a translation
278 manual between them](http://www.mpi-sws.org/~rossberg/sml-vs-ocaml.html).
279
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281
282 ----
283
284 All wikis are supposed to have a [[SandBox]], so this one does too.
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286 This wiki is powered by [[ikiwiki]].
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