Übung zur Vorlesung Einführung in die Computerlinguistik und Sprachtechnologie

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1 Übung zur Vorlesung Einführung in die Computerlinguistik und Sprachtechnologie Wintersemester 2009/10, Prof. Dr. Udo Hahn, Erik Fäßler Übungsblatt 3 vom Abgabe bis , 14:30 Uhr; per (Standard Dateiformat: ps, pdf, oder doc) an erik.faessler@uni-jena.de (bitte genaue Veranstaltungsbezeichnung angeben) Aufgabe 1 BNF-Darstellung Die Backus-Naur-Form oder Backus-Normalform, kurz BNF, ist eine kompakte formale Metasyntax, die benutzt wird, um kontextfreie Grammatiken darzustellen. In der Informatik z.b. zählt die Syntax gängiger höherer Programmiersprachen dazu. In der Linguistik wird die Syntax natürlicher Sprache oft anhand dieser Notation beschrieben, obwohl es gängigere (aber äquivalente) Praxis ist, Syntaxregeln anhand von Ersetzungsregeln darzustellen. Allerdings können nicht nur die klassischen Lehrbuch-Syntaxregeln mit Hilfe von BNF dargestellt werden, sondern auch andere natürlichsprachliche Phänomene, wie z.b. Maßzahlen und Maßeinheiten. Hierfür sei nun die folgende Backus-Naur-Form (BNF) gegeben: <sign> ::= + - <digit> ::= <digits> ::= <digit><digits> <digit> <number> ::= <sign><digits> <digits> <prefix> ::= k m c <atom> ::= m g mol <simple> ::= <atom> <prefix><atom> <power> ::= <simple><digit> <relational> ::= <simple>/<power> <measure-unit> ::= <simple> <power> <relational> <space> ::= <measure> ::= <number><space><measure-unit> a) Abdeckung Welche der folgenden Maßausdrücke werden von dieser BNF abgedeckt? Warum (nicht)? cm m 3. 6g nicht kg/cm cm5 6. 4,55 mm nicht 1

2 7. Geben Sie jeweils drei weitere Beispiele für von dieser BNF abgedeckte und nicht abgedeckte Maßausdrücke. abgedeckt: mm mmol/m kg nicht abgedeckt: +/ mm9 393 mmol/m kg 2

3 Aufgabe 2 Flussdiagramme Besuchen Sie die Wikipediaseite Beschreiben Sie mit Ihren eigenen Worten, was ein Flussdiagramm bzw. ein Programmablaufplan im allgemeinen darstellt. Wofür könnten solche Diagramme verwendet werden, was sind ihre Vor- und Nachteile gegenüber Pseudocode? Ein Programmablaufplan illustriert grafisch die Reihenfolge von Anweisungen eines Programms. Er verfügt dabei über spezielle Symbole, die den am häufigsten benötigten Programmkonstrukten wie Schleifen, Verzweigung, Einund Ausgabe etc. entsprechen. Diese Elemente werden über Pfeile verbunden, die den Programmfluss festlegen bzw. beschreiben. Flussdiagramme können verwendet werden, um Algorithmen zu planen bzw. zu illustrieren und dritten verständlich zu machen. Sie dienen als Werkzeug, um die Funktionsweise eines Algorithmus einfach darzustellen. Vorteile: für einfache Problemstellungen übersichtlich intuitiv weitgehend eindeutig Nachteile: werden mit steigender Komplexität des beschriebenen Programms schnell chaotisch / unübersichtlich benötigen sehr viel Platz auf Papier / Bildschirm, was die übersichtliche Anordnung der Diagrammelemente erschwert Zeichenaufwand Laden Sie sich das Zeichenprogramm DIA herunter und machen Sie sich mit dem Programm vertraut. (siehe dazu das Informationsblatt auf der JULIE-Webseite, wo auch das Übungsblatt zum Download angeboten wird). Aufgaben: Sie können natürlich auch ein anderes Programm zum Zeichnen verwenden oder auf Papier zeichnen. Im letzteren Fall müsste die Lösung im Büro des Übungsleiters abgegeben werden (Fürstengraben 27, Raum E009). Im Folgenden sind kurze Programme in Pseudocode-Form angegeben. Erläutern Sie knapp die Funktionsweise der Programme und stellen Sie sie als Flussdiagramm dar! 3

4 1. zahl1 <- <Eingabe einer Zahl> zahl2 <- <Eingabe einer weiteren Zahl> if zahl1 < zahl2 then: print zahl2 else print zahl1 Das Programm berechnet das Maximum zweier Zahlen. Flussdiagramm: Start Eingabe: zahl1, zahl2 zahl1 < zahl2? Ausgabe: zahl2 Ausgabe: zahl1 Stop 4

5 2. wort <- <Eingabe eines Wortes> umlgefunden <- FALSE i <- 1 while i <= length(wort) do: if wort[i] ist ein Umlaut then: umlgefunden <- TRUE i <- i + 1 print umlgefunden Das Programm sucht nach Umlauten in einem gegebenen Wort. Zuletzt wird TRUE ausgegeben, falls ein Umlaut gefunden wurde, ansonsten FALSE. Flussdiagramm: Start Eingabe: wort umlgefunden <- FALSE i <- 1 i <- i + 1 umlgefunden <- TRUE i <= length(wort)? ist wort[i] ein Umlaut? Ausgabe: umlgefunden Stop Hinweise: Falls Ihnen ein oder mehrere der oben verwendeten Programmstrukturen unbekannt vorkommen, versuchen Sie sich die Anweisungen vorzulesen. Die Anweisung if x < 5 then: meint beispielsweise genau, was sie sagt: Falls der Inhalt der Variable x kleiner ist als 5, dann.... Variablen können ganze Wörter (und mehr) beinhalten. Falls die Variable wort ein Wort enthält, so kann man mit wort[3] auf den dritten Buchstaben des Worts zugreifen. Enthielte die Variable wort die Zeichenkette Universität, so lautete der Buchstabe wort[3] zum Beispiel i. Die Funktion length(wort) gebe uns die Länge des Wortes zurück, das in der Variable wort gespeichert ist. Sei in wort wieder Universität gespeichert, so ergäbe length(wort) gerade elf. 5