Uniﬁkationsgrammatik

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15.2. Uniﬁkationsgrammatik

15.2.1. Formalismen

DCG

Deﬁnition 15.2.1 (Deﬁnite Clause Grammar). Der DCG-Formalismus ist ein einfacher Grammatik-Formalismus, der von den meisten Prolog-Implementationen direkt zur syntaktischen Analyse (Parsing) unterstützt wird.

Kontextfreie Grammatikregeln in DCG

Art	Schema	Beispiel	Baum

Syntax	x0 --> x1, …, xn .	s --> np, vp.

Lexikon	y --> [wort] .	n --> [dog].

DCG-Parser in Prolog

Das Parse-Prädikat phrase/2 implementiert eine Links-Ableitung:
?- phrase(n,[dog]).

Beispielgrammatik

s --> np, vp.

% Intransitive Verben
vp --> v.

% Transitive Verben
vp --> v, np.

np --> d, n.
np --> pronoun.

v --> [bark].
v --> [barks].
v --> [like].
v --> [likes].

d --> [the].
d --> [two].

pronoun --> [him].
pronoun --> [he].

n --> [dog].
n --> [dogs].

Wie viele syntaktisch korrekte Sätze erlaubt diese Grammatik?

PATR-II [SHIEBER 1992]

Deﬁnition 15.2.2 (Parsing and Translation). Der PATR-II-Formalismus ist ein Grammatik-Formalismus mit hoher Theorieneutralität.

Komponenten von PATR-II

Kontextfreie Grammatikregeln für Syntax und Lexikon X₀ → X₁…X_n
Mit Merkmalstrukturen annotierte Nicht-Terminalsymbole
Gleichungen (constraints) für atomare Werte von Pfaden 〈X_i Merkmalspfad〉 = Wert
Gleichungen (constraints) für Pfade (Koreferenz) 〈X_i Merkmalspfad〉 = 〈X_i Merkmalspfad〉

DCG mit Merkmalstrukturen: GULP [COVINGTON 1994]

Deﬁnition 15.2.3 (GULP (Graph Uniﬁcation Logic Programming). GULP stellt Merkmalstrukturen und ihre Uniﬁkation in Prolog als normale Term-Uniﬁkation zur Verfügung.

Merkmalstrukturen in GULP

Der Operator : verknüpft ein Merkmal mit seinem Wert. Der Operator .. verknüpft Merkmal-Wert-Paare.

Beispiel 15.2.4 (Konkrete Syntax von GULP für Merkmalstrukturen).
⌊ ⌊ [ ]⌋ ⌋
⌈SUBJ ⌈AGR NUM sg⌉ ⌉
PER 3

(subj: (agr: (num: sg ..
per: 3)))

DCG mit Merkmalstrukturen

Nicht-Terminal-Symbole in DCG können Merkmalstrukturen als Argumente haben. n(num:sg..pers:3) --> [dog].

DCG mit Merkmalstrukturen und Wertevariablen

Beispiel 15.2.5 (NP → DET N mit Merkmalstrukturen).

np(cas:Case .. num:Numerus .. gen:Genus) -->
det(cas:Case .. num:Numerus .. gen:Genus),
n(cas:Case .. num:Numerus .. gen:Genus).

⌊ ⌋
NP cas 1-
|| |||
⌈ num 2⌉
gen 3-

Det ⌊ 1⌋ N ⌊ 1⌋
| cas || |cas ||
|⌈ num 2|⌉ |⌈num 2|⌉
gen 3| gen 3|
-- --

Beispielgrammatik mit GULP

:- [’gulp.pl’]. % GULP laden

s --> np(case:nom..num:N),
      vp(num:N).

np(num:N) --> d(num:N), n(num:N).
np(num:N..case:C) -->
     pronoun(num:N..case:C).

% Intransitive Verben
vp(num:N) --> v(subcat:1..num:N).

% Transitive Verben
vp(num:N) -->
   v(subcat:2..num:N),
   np(case:acc).

v(num:sg..subcat:1) --> [barks].
v(num:pl..subcat:1) --> [bark].

v(num:sg..subcat:2) --> [likes].
v(num:pl..subcat:2) --> [like].

d(num:_) --> [the].
d(num:pl) --> [two].

pronoun(num:sg..case:acc) --> [him].
pronoun(num:sg..case:nom) --> [he].

n(num:sg) --> [dog].
n(num:pl) --> [dogs].

15.2.2. Kongruenz

Übereinstimmung von Merkmalen

Deﬁnition 15.2.6 (Kongruenz, engl. Agreement). Kongruenz : Übereinstimmung zwischen zwei oder mehreren Satzelementen hinsichtlich ihrer morpho-syntaktischen Kategorien (Kasus, Person, Numerus, Genus). [BUSSMANN 2002]

Kongruenz in DCG

Kongruenz lässt sich in DCG-Grammatikregeln mit Prolog einfach durch Variablengleichheit ausdrücken.

Numerus-Kongruenz in DCG in GULP-Notation
Kongruenzen in Numerus zwischen

Nomen und dem Begleiter
np(num:N) --> det(num:N), n(num:N).
Subjekt und dem ﬁniten Verb
s --> np(num:N), vp(num:N).
Finitem Verb und Reﬂexivpronomen
vp(num:N) --> v(num:N), np(pron:refl..num:N).
zwischen Gleichsetzungsnominativen (predicate nominal)
vp(num:N) --> v(subcat:pred..num:N), np(num:N).
…

Numerus-Kongruenz in PATR-II Notation

Zwischen ﬁnitem Verb und Reﬂexivpronomen

vp(num:N) --> v(num:N), np(pron:refl..num:N).

V P → V NP
〈NP pron〉 = refl
〈V P num〉 = 〈V num〉
〈V num〉 = 〈NP num〉

Lexikonregel (partiell)

v(vform:fin..num:sg..pers:3..tense:present) --> [takes].

V → takes
〈V vform〉 = fin
〈V num〉 = sg
〈V pers〉 = 3
〈V tense〉 = present

Kongruenz II
Kongruenzphänomene mit weiteren Kategorien

Person
- zwischen ﬁnitem Verb und Subjekt
  
  He likes soccer.
Kasus
- zwischen koordinierten Nominalphrasen
  
  The kids hate him and her most.
Genus
- zwischen Possessivpronomen und seinem Bezugsnomen
  
  She_i likes her_i programming style.

15.2.3. Rektion

Rektion bzw. Valenz

Deﬁnition 15.2.7 (Rektion, government). Rektion : Lexemspeziﬁsche Eigenschaft von Verben, Adjektiven, Präpositionen oder Substantiven, die die morphologische Kategorie (insbesondere den Kasus) abhängiger Elemente bestimmt. Rektion kann unter Valenz subsumiert werden, insofern Valenzträger die morphologische Form der von ihnen ’regierten’ (abhängigen) Elemente bestimmen (’regieren’). [BUSSMANN 2002]

Deﬁnition 15.2.8 (Valenz, Subkategorisierung). Valenz ist die Fähigkeit eines Lexems, seine syntaktische Umgebung vorzustrukturieren, in dem es anderen Konstituenten im Satz Bedingungen bezüglich ihrer grammatischen Eigenschaften auferlegt. [BUSSMANN 2002]
Verben gleicher Valenz werden oft in Subkategorien aufgeteilt.

Rektion/Valenz wird durch Merkmalspeziﬁkation ausgedrückt.

Finitheit und Valenz

Finite Vollverben fordern Subjekt im Nominativ
s --> np(cas:nom),vp(vform:fin).
Vollverben fordern je nach Subkategorie Objekte
vp(vform:VF) --> v(vform:VF..subcat:1),
np(cas:acc).
Finite Formen eines Verbs
v(vform:fin..subcat:1) --> [take].
v(vform:fin..subcat:1) --> [takes].
v(vform:fin..subcat:1) --> [took].
- Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle morphosyntaktischen Merkmale aufgeführt.

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