Грамматические формализмы

Более богатые грамматические системы, используемые для описания синтаксиса естественного языка за пределами простых контекстно-свободных правил — древовидно-смежные, категориальные и основанные на унификации грамматики — которые балансируют между выразительностью и возможностью синтаксического анализа.

Definition

Грамматический формализм — это система для спецификации допустимых структур языка, характеризующаяся своей порождающей мощностью, своими репрезентативными средствами и сложностью синтаксического анализа.

Scope

Охватывает формализмы, разработанные для фиксации синтаксических явлений, которые контекстно-свободные грамматики обрабатывают неудобно: древовидно-смежная грамматика (TAG), комбинаторная категориальная грамматика (CCG) и грамматики, основанные на унификации или признаках, такие как HPSG и LFG. Рассматривается понятие слабой контекстно-зависимости и компромисс между лингвистической адекватностью и вычислительной разрешимостью. Алгоритмы синтаксического анализа, специфичные для составляющих и зависимостей, рассматриваются отдельно.

Core questions

• Какие синтаксические явления мотивируют выход за рамки контекстно-свободных грамматик?
• Что такое слабая контекстно-зависимость и почему она считается подходящей мощностью для языка?
• Как унификация и признаки позволяют грамматикам обмениваться информацией в рамках структуры?
• Как эти формализмы балансируют выразительность и эффективность синтаксического анализа?

Key concepts

• древовидно-смежная грамматика
• комбинаторная категориальная грамматика
• грамматика унификации
• структура признаков
• слабая контекстно-зависимость
• HPSG
• LFG
• субкатегоризация

Key theories

Слабая контекстно-зависимость

Класс грамматик, включая TAG и CCG, который превышает мощность контекстно-свободных грамматик ровно настолько, чтобы фиксировать перекрестные зависимости, оставаясь при этом полиномиально анализируемым.

Комбинаторная категориальная грамматика

Лексикализованный формализм, в котором слова несут функциональные категории, комбинируемые небольшим набором комбинаторов, тесно связывая синтаксис с композиционной семантикой.

Грамматика, основанная на унификации

Формализмы, такие как HPSG, которые представляют лингвистические объекты как типизированные структуры признаков, комбинируемые унификацией, декларативно фиксируя согласование и субкатегоризацию.

History

В течение 1980-х и 1990-х годов лингвисты разрабатывали формализмы, более богатые, чем контекстно-свободные грамматики, для фиксации согласования, дальнодействующих зависимостей и интерфейса синтаксис-семантика. Древовидно-смежная грамматика Джоши формализовала слабую контекстно-зависимость, в то время как CCG и HPSG предложили лексикализованные и основанные на унификации альтернативы, которые остаются влиятельными как в теоретической, так и в вычислительной работе.

Debates

Выразительность против разрешимости

Более мощные формализмы могут описывать больше явлений, но рискуют сделать синтаксический анализ неразрешимым; область в целом предпочитает наименьшую мощность, достаточную для охвата данных, отсюда интерес к слабо контекстно-зависимым грамматикам.

Key figures

• Aravind Joshi
• Mark Steedman
• Carl Pollard
• Ivan Sag

Seminal works

• joshi1997
• steedman2000
• pollard1994

Frequently asked questions

Почему бы просто не использовать контекстно-свободные грамматики для всего?

Некоторые конструкции, такие как перекрестные зависимости в голландском и швейцарском немецком языках, доказуемо не могут быть сгенерированы контекстно-свободными грамматиками. Слабо контекстно-зависимые формализмы добавляют ровно столько мощности, чтобы справиться с ними, оставаясь при этом эффективно анализируемыми.