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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) 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 (22 Nov) Lecture notes for [[Week10]]
65
66 >       Topics: Calculator Improvements, including mutation
67
68 (30 Nov) Lecture notes for Week11; Assignment8.
69
70 >       Topics: Zippers, Continuations
71
72 (6 Dec) Lecture notes for Week12
73
74 (13 Dec) Lecture notes for Week13
75
76 [[Upcoming topics]]
77
78 [[Advanced Topics]]
79
80 >       Topics: Version 4 lists, Monads in Category Theory, Calculator Improvements
81
82 ##Scheme and OCaml##
83
84 See [below](#installing) for how to get the programming languages running on your computer.
85
86 *       Links for help [[learning Scheme]]
87
88 *       Links for help [[learning OCaml]]
89
90
91 ##[[Offsite Reading]]##
92
93 There's lots of links here already to tutorials and encyclopedia entries about many of the notions we'll be dealing with.
94
95
96
97 ## Course Overview ##
98
99 The goal of this seminar is to introduce concepts and techniques from
100 theoretical computer science and show how they can provide insight
101 into established philosophical and linguistic problems.
102
103 This is not a seminar about any particular technology or software.
104 Rather, it's about a variety of conceptual/logical ideas that have been
105 developed in computer science and that linguists and philosophers ought to
106 know, or may already be unknowingly trying to reinvent.
107
108 Philosphers and linguists tend to reuse the same familiar tools in
109 ever more (sometime spectacularly) creative ways.  But when your only
110 hammer is classical logic, every problem looks like modus ponens.  In
111 contrast, computer scientists have invested considerable ingenuity in
112 studying tool design, and have made remarkable progress.
113
114 "Why shouldn't I reinvent some idea X for myself? It's intellectually
115 rewarding!" Yes it is, but it also takes time you might have better
116 spent elsewhere. After all, you can get anywhere you want to go by walking, but you can
117 accomplish more with a combination of walking and strategic subway
118 rides.
119
120 More importantly, the idiosyncrasies of your particular
121 implementation may obscure what's fundamental to the idea you're
122 working with. Your implementation may be buggy in corner cases you
123 didn't think of; it may be incomplete and not trivial to generalize; its
124 connection to existing literature and neighboring issues may go
125 unnoticed. For all these reasons you're better off understanding the
126 state of the art.
127
128 The theoretical tools we'll be introducing aren't very familiar to
129 everyday programmers, but they are prominent in academic computer science,
130 especially in the fields of functional programming and type theory.
131
132 Of necessity, this course will lay a lot of logical groundwork. But throughout
133 we'll be aiming to mix that groundwork with real cases
134 in our home subjects where these tools play central roles. Our aim for the
135 course is to enable you to make these tools your own; to have enough
136 understanding of them to recognize them in use, use them yourself at least
137 in simple ways, and to be able to read more about them when appropriate.
138
139 Once we get up and running, the central focii of the course will be
140 **continuations**, **types**, and **monads**. One of the on-going themes will
141 concern evaluation order and issues about how computations (inferences,
142 derivations) unfold in (for instance) time.  The key analytic technique is to
143 form a static, order-independent model of a dynamic process. We'll be
144 discussing this in much more detail as the course proceeds.
145
146 The logical systems we'll be looking at include:
147
148 *       the pure/untyped lambda calculus
149 *       combinatorial logic
150 *       the simply-typed lambda calculus
151 *       polymorphic types with System F
152 *       some discussion of dependent types
153 *       if time permits, "indeterministic" or "preemptively parallel" computation and linear logic
154
155
156 <!--
157 Other keywords:
158         recursion using the Y-combinator
159         evaluation-order stratgies
160         normalizing properties
161         the Curry-Howard isomorphism(s)
162         monads in category theory and computation
163 -->
164
165 ## Who Can Participate? ##
166
167 The course will not presume previous experience with programming.  We
168 will, however, discuss concepts embodied in specific programming
169 languages, and we will encourage experimentation with running,
170 modifying, and writing computer programs.
171
172 The course will not presume lots of mathematical or logical background, either.
173 However, it will demand a certain amount of comfort working with such material; as a result,
174 it will not be especially well-suited to be a first graduate-level course
175 in formal semantics or philosophy of language. If you have concerns about your
176 background, come discuss them with us.
177
178 This class will count as satisfying the logic requirement for Philosophy
179 PhD students; however if this would be your first or only serious
180 engagement with graduate-level formal work you should consider
181 carefully, and must discuss with us, (1) whether you'll be adequately
182 prepared for this course, and (2) whether you'd be better served by
183 taking a logic course (at a neighboring department, or at NYU next year)
184 with a more canonical syllabus.
185
186
187 Faculty and students from outside of NYU Linguistics and Philosophy are welcome
188 to audit, to the extent that this coheres well with the needs of our local
189 students.
190
191
192 ## Recommended Software ##
193
194 During the course, we'll be encouraging you to try out various things in Scheme
195 and Caml, which are prominent *functional programming languages*. We'll explain
196 what that means during the course.
197
198 *       **Scheme** is one of two major dialects of *Lisp*, which is a large family
199 of programming languages. Scheme
200 is the more clean and minimalistic dialect, and is what's mostly used in
201 academic circles.
202 Scheme itself has umpteen different "implementations", which share most of
203 their fundamentals, but have slightly different extensions and interact with
204 the operating system differently. One major implementation used to be called
205 PLT Scheme, and has just in the past few weeks changed their name to Racket.
206 This is what we recommend you use. (If you're already using or comfortable with
207 another Scheme implementation, though, there's no compelling reason to switch.)
208
209         Racket stands to Scheme in something like the relation Firefox stands to HTML.
210
211 *       **Caml** is one of two major dialects of *ML*, which is another large
212 family of programming languages. Caml has only one active implementation,
213 OCaml, developed by the INRIA academic group in France.
214
215 *       Those of you with some programming background may have encountered a third
216 prominent functional programming language, **Haskell**. This is also used a
217 lot in the academic contexts we'll be working through. Its surface syntax
218 differs from Caml, and there are various important things one can do in
219 each of Haskell and Caml that one can't (or can't as easily) do in the
220 other. But these languages also have a lot in common, and if you're
221 familiar with one of them, it's not difficult to move between it and the
222 other.
223
224 <a name=installing></a>
225 [[How to get the programming languages running on your computer]]
226
227 [[Family tree of functional programming languages]]
228
229
230 ## Recommended Books ##
231
232 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.
233
234 *       *An Introduction to Lambda Calculi for Computer Scientists*, by Chris
235 Hankin, currently $17 on
236 [Amazon](http://www.amazon.com/dp/0954300653).
237
238 *       (Another good book covering the same ground as the Hankin book, but
239 more thoroughly, and in a more mathematical style, is *Lambda-Calculus and Combinators:
240 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
241 both the Hankin book and this book, you'll notice the authors made some different
242 terminological/notational choices. At first, this makes comprehension slightly slower,
243 but in the long run it's helpful because it makes the arbitrariness of those choices more salient.)
244
245 *       (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.)
246
247 *   *The Little Schemer, Fourth Edition*, by Daniel P. Friedman and Matthias
248 Felleisen, currently $23 on [Amazon](http://www.amazon.com/exec/obidos/ASIN/0262560992).
249 This is a classic text introducing the gentle art of programming, using the
250 functional programming language Scheme. Many people love this book, but it has
251 an unusual dialog format that is not to everybody's taste. **Of particular
252 interest for this course** is the explanation of the Y combinator, available as
253 a free sample chapter [at the MIT Press web page for the
254 book](http://www.ccs.neu.edu/home/matthias/BTLS/).
255
256 *       *The Seasoned Schemer*, also by Daniel P. Friedman and Matthias Felleisen, currently $28
257 on [Amazon](http://www.amazon.com/Seasoned-Schemer-Daniel-P-Friedman/dp/026256100X)
258
259 *       *The Little MLer*, by Matthias Felleisen and Daniel P. Friedman, currently $27
260 on [Amazon](http://www.amazon.com/Little-MLer-Matthias-Felleisen/dp/026256114X).
261 This covers some of the same introductory ground as The Little Schemer, but
262 this time in ML. It uses another dialect of ML (called SML), instead of OCaml, but there are only
263 superficial syntactic differences between these languages. [Here's a translation
264 manual between them](http://www.mpi-sws.org/~rossberg/sml-vs-ocaml.html).
265
266
267
268 ----
269
270 All wikis are supposed to have a [[SandBox]], so this one does too.
271
272 This wiki is powered by [[ikiwiki]].
273
274