Graph-Strukturen charakterisiert werden.
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- Erika Heintze
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1 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 82 GRAMMATIKFORMALISMEN Merkmalstrukturen und Unifikation Constraint-basierte Grammatikformalismen GRAMMATISCHE BESCHREIBUNG (Shieber) Sprahe als Abstraktion: Relation zwishen Zeihenketten und formalen linguistishen Beshreibungen Grammatik: Endlihe Charakterisierung der Beshreibungsrelation durh zwei Arten von Constraints : Zulässigkeit bzw. Verkettung von Zeihenketten Zulässigkeit bzw. Kombination von linguistishen Beshreibungen Linguistishe Beshreibungen ( linguistishe Information ) bestehen aus Mengen instantiierter grammatisher Merkmale und können durh (bestimmte) Graph-Strukturen harakterisiert werden. G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 8 1 Constraints sind Relationen auf linguistishen Beshreibungen drüken Wohlgeformtheits-Bedingungen aus Eigenshaften linguistisher Beshreibung Modularität: Hierarhishe Struktur Partialität: Unvollständigkeit Identifizierbarkeit : Identität als Methode der Einshränkung Gleihungen (z.b. Kongruenz) G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 8 3 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 84 Grammatik-Formalismus: Verfahren zur Verkettung von Zeihenketten Menge von Constraints Constraint-basierte Grammatikformalismen (1) Grammatikformalismus Formale Sprahe, die als Metasprahe zur Beshreibung einer Objektsprahe (natürlihe Sprahe) verwendet wird: Beshreibung von Äußerungen (als Zeihenketten), strukturellen Eigenshaften (Syntax) und ausgedrükten Bedeutungen (Semantik). Auswahlkriterien Linguistishe Adäquatheit Ausdrukskraft: formulierbare Klassen von Analysen Algorithmishe Effektivität: Metasprahe als Programmiersprahe
2 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 86 Constraint-basierte Grammatikformalismen (2) Beshreibung linguistisher Objekte durh Merkmalstrukturen (Attribut-Terme): oberflähenorientiert interpretativ: Zuordnung von wohldefinierten Beshreibungen zu Zeihenketten induktiv durh rekursive Definition der Assoziation von Beshreibungen mit Zeihenketten deklarativ Kombination von Beshreibungen durh Unifikation. G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 8 5 Merkmalstrukturen Mengen instantiierter (grammatisher) Merkmale Darstellung als 1. AV ( Attribut/Wert ) -Matrix STAMM: hund CASUS: gen GENUS: mas G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 8 7 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 88 Charakteristika von Beshreibungen: Elemente sind entweder atomar (Konstanten) oder komplex mit hierarhisher interner Struktur. Interne Struktur eines Elements ist durh seine Attribute und deren Werte bestimmt. Werte können beliebige Elemente (atomar oder komplex) sein. Gemeinsame Werte mehrerer Attribute sind zulässig. 2. Gerihteter azyklisher Graph STAMM AGR hund CASUS GENUS NUMERUS gen mas sing 3. Gleihungssystem (STAMM) hund (AGR CASUS) gen (AGR GENUS) mas (AGR NUMERUS) sing
3 können atomar sein ( FIRST: FIRST: G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 810 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf REST: END REST: X: = X: Sequenzen werden als First-Rest-Strukturen dargestellt: gilt die Pfadgleihung:,..., =,..., =,..., : 1,..., : 1 a 2. In der Struktur G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 8 9 dom AGR STAMM Ebene enthaltenen Attributnamen: Der Definitionsbereih einer Merkmalstruktur ist die Menge aller auf oberster AGR CASUS gen Ein Pfad bezeihnet eine Folge von Attributnamen einer Merkmalstruktur: G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 812 ( ) Merkmalswerte ") oder selbst wieder Attributterme Merkmalswerte. Ein Attributterm ist eine partielle Funktion " $ # % Sei "Menge von Merkmalsnamen (Attributnamen), #Menge atomarer Ist (partielle) Beshreibung von, so! ( erfüllt ) Klassifikation ist geg. durh Beshreibungsrelation: (natürlih-sprahlihe Ausdrüke). dienen zur Klassifikation von Objekten aus einer Klasse Attributterme bilden Menge von Beshreibungen, Merkmalstrukturen: Formalisierung gilt die Pfadgleihung:,..., =,...,,..., : 1,..., : 1 1. In der Struktur Shreibweise: Zahlen in Kästhen (PATR) oder Variablensymbole Koreferenz: Zwei oder mehr Attribute enthalten denselben Wert. Merkmalstrukturen (Forts.)
4 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 814 bzw. G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 8 15!! Ziel: Verbandstruktur Die Menge der Merkmalstrukturen unter Subsumtion bildet eine Halbordnung. NUMERUS: plural CASUS: a Beispiele einander niht subsumierender Merkmalstrukturen: G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf beshrieben als durh die größere. Sinne von kleinere Merkmalstruktur werden mehr linguistishe Objekte Zusammenhang mit der Verwendungsweise bei Merkmalstrukturen: Durh die im, wenn die Extension von größer ist als die von. in umgekehrter Rihtung benutzt: subsumiert, in Zeihen Hinweis zur Notation: In der Logik wird für die Subsumtion das Zeihen, jedoh dom 2. und sind komplex: 1. und sind atomar: Eine Merkmalstruktur subsumiert eine Merkmalstruktur ( ), gdw. Subsumtion G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 816 CASUS: a so entsteht CASUS: a Vereinigt man Unifikation von Merkmalstrukturen STEM: Hund Beispiel:
5 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 818 ist die allgemeinste Struktur und und von zwei kompatiblen Merkmalstrukturen und G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf linguistisher Beshreibungen ein. Menge von Constraints über Merkmalstrukturen: shränkt Kombination kontextfreier Teil: shränkt Verkettung von Zeihenketten ein PATR-II Regeln bestehen aus: Beshreibungen von Teilen einer Zeihenkette kombiniert werden Gibt an, auf welhe Weise Zeihenketten mit Beshreibungen assoziert und Annotierte / attributierte kontextfreie Grammatik Der Constraint-Grammatikformalismus PATR-II G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf F: V G: W F: V G: W additiv und monoton invariant bzgl. Reihenfolge d. Shritte!!! Die Unifikation soll sih wie (logishe) Konjunktion verhalten:!!!, für die gilt: Unifikation wohlgeformte Merkmalstrukturen liefern, heißen kompatibel: Merkmalstrukturen, die unter Durhshnitt und Vereinigung G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 820 (N agr asus) = nom (N agr person) = 3 (N agr number) = singular (N stem) = Hund Hund Lexikalishe Regeln Zwei Regeltypen: G: W G: W leere Merkmalstruktur ist neutrales Element erhält Untershied zwishen Gleihheit und Identität von Teilstrukturen F: V F: V F: V G: W G: W idempotent
6 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 822 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf HEAD: ular CAT: VP STAMM: shlafen CASUS: nom ular HEAD: DET: STAMM: ein STAMM: hund Wird die -Regel auf die folgenden Strukturen angewandt Beispiel: Regelanwendung in PATR-II G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf (S head subj) = (NP head) (S head) = (VP head) (NP head agr) = (VP head agr) (S at) = s (VP at) = vp (NP at) = np # Konstituentenstruktur- /Grammatik-Regeln G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 824 Gleihungen drüken Anwendbarkeitsbedingungen für die Regel aus: Ersetzung der benannten Teilstrukturen durh ihre Unifikation. Projektion: Wiederverwendung der kontextfreien Kategorien in den Constraints zur Kennzeihnung der gemeinten Merkmalstruktur so entsteht CAT: S STAMM: shlafen HEAD: 1 SUBJ: ular CASUS: nom STAMM: hund DET: [STAMM: ein ] 1
7 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 826 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf Lexikalish-Funktionale Grammatik (LFG) Grammatiktheorie (Kaplan, Bresnan 1982) mit spezifishem Formalismus Beshreibung auf zwei Ebenen: C-Struktur (onstituent struture): oberflähenorientierter CFG-Baum F-Struktur (funtional struture): Funktionale Beshreibung durh Merkmalstrukturen; Lösungen der annotierten Constraint-Gleihungen G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 828 Wihtige onstraint-basierte Grammatikformalismen (Unifikationsgrammatiken) FUG: Funktionale Unifikationsgrammatik (Kay) LFG: Lexikalish-Funktionale Grammatik (Bresnan, Kaplan) PATR-II: Parsing and Translation (Shieber) GPSG: Generalisierte PSG (Gazdar et al.) HPSG: Head-oriented PSG (Pollard, Sag) DCG: Definite Clause Grammar (Colmerauer, Pereira/Warren) anderer Ansatz mit Unifikation, s.u. Satzableitung ist dreistufiger Prozess (Stufen können verzahnt sein): 1. Aufbau der C-Struktur aus dem CFG-Gerüst bis zur Ebene der lexikalishen Kategorien 2. Einsetzen der Lexikoneinträge 3. Auswertung der (funktionalen) Constraint-Gleihungen der Syntaxregeln und der Lexikoneinträge
8 G. Go rz, K. Bu her, FAU Erlangen-Nu rnberg, Inf. 8 G. Go rz, K. Bu her, FAU Erlangen-Nu rnberg, Inf. 8 LFG-Beispiel (Winograd) LFG-Beispiel G. Go rz, K. Bu her, FAU Erlangen-Nu rnberg, Inf. 8 G. Go rz, K. Bu her, FAU Erlangen-Nu rnberg, Inf. 8 LFG-Beispiel
![G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 834 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 8 35 det(singular) --> [ein]. % Terminale Symbole n(singular) --> [hund].](/docs-images/97/133630884/images/9-0.jpg "% in Listenklammern iv(singular) --> [shlaeft].... :- s([ein,hund,shlaeft], []). yes s --> np(number), vp(number). np(number) --> det(number), n(number). vp(number) --> iv(number).")
9 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 834 G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf det(singular) --> [ein]. % Terminale Symbole n(singular) --> [hund]. % in Listenklammern iv(singular) --> [shlaeft].... :- s([ein,hund,shlaeft], []). yes s --> np(number), vp(number). np(number) --> det(number), n(number). vp(number) --> iv(number). Shreibweise: Regelformat mit hinzugefügten Merkmalen, z.b. Horn: s(z) :- append(x,y,z), np(x), vp(y). NP( ) VP( ) append( ) S( ) S NP VP G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf LFG: Dekomposition der grammatishen Abbildung G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 836 Definite Clause Grammar (DCG) Vorgeshlagen und entwikelt von Colmerauer 1978, Pereira und Warren Definite Clauses (Horn-Klauseln) sind disjunktive quantorenlogishe Formeln mit höhstens einem niht-negierten Literal. Verwendung des PROLOG SLD-Resolutionsbeweisers als Parser für Definite Clause Grammars ( SLD : Eine Form der Linearen Resolution für Definite Klauseln). Grundidee: Interpretation von CFG-Regeln als allquantifizierte Formeln, wobei jedes nihtterminale Symbol der Grammatik als Prädikat dargestellt wird: Mit den Regeln können in der DCG beliebige Tests (Hornklauseln) assoziiert werden, z.b.: S NP(N), VP(V), agree(n, V) noun(n) [W], rootform(w, N), is-noun(n) Merkmale werden in der DCG niht durh Benennung, sondern durh ihre Argumentposition identifiziert. Ansatz der DCG: Grammatik wird als Axiomensystem verstanden. Die Wohlgeformtheit einer Eingabekette und ihre Strukturbeshreibung sind daraus logish abzuleitende Sätze: Gültigkeits-basiert. Im Untershied dazu ist der klassishe Ansatz mit Merkmalstrukturen erfüllungs-basiert: Grammatik wird als Menge von Constraints verstanden und eine wohlgeformte linguistishe Beshreibung ist eine Struktur, die diese Constraints erfüllt.
10 DCG-Beispiel G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf G. Görz, K. Büher, FAU Erlangen-Nürnberg, Inf. 838
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