Uniﬁkationsgrammatik

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13.2
Uniﬁkationsgrammatik

Deﬁnition 13.2.1 (Uniﬁkationsgrammatik nach [Bussmann 2002]). Uniﬁkationsgrammatik (uniﬁcation grammar) ist ein „Grammatikmodell, das auf einer Weiterentwicklung des linguistischen Merkmals basiert. Jede linguistische Einheit (Wort oder Phrase) ist durch eine Merkmalstruktur gekennzeichnet.“

Verhältnis Phrasenstruktur vs. Merkmalstruktur

Merkmalstrukturen verhindern (unzulässige) Phrasenstrukturen (PATR II)
Merkmalstruktur und Phrasenstruktur sind gleichberechtigte Repräsentationsebenen (XLE, LFG)
Merkmalstrukturen sind primär: Konstituenz wird über Merkmalwertpaare ausgedrückt (Daughters-Merkmal) (HPSG)

13.2.1
Formalismen

PATR-II [Shieber 1992]

Deﬁnition 13.2.2 (PArsing and TRanslation). Der PATR-II-Formalismus ist ein Grammatik-Formalismus mit hoher Theorieneutralität (Werkzeugformalismus).

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 Merkmalpfaden ⟨X_iPfad⟩ = Wert
Gleichungen (constraints) für Pfade (Koreferenz) ⟨X_iPfad_i⟩ = ⟨X_jPfad_j⟩

Regeln in PATR-II Notation

Lexikonregel (partiell)

X → takes
⟨XCAT⟩ = V
⟨XNUM⟩ = SG
⟨XPERS⟩ = 3
⟨XTENSE⟩ = PRES

X ⌊CAT V ⌋
| |
||NUM SG ||
|⌈PERS 3 |⌉
TENSE PRES
|

takes

Syntaxregel mit Numerus

X₀ → X₁ X₂
⟨X₀CAT⟩ = NP
⟨X₁CAT⟩ = D
⟨X₂CAT⟩ = N
⟨X₀NUM⟩ = ⟨X₁NUM⟩
⟨X₀NUM⟩ = ⟨X₂NUM⟩
⌊ ⌋
X0 ⌈CAT NP ⌉
NUM -1|

⌊ ⌋ ⌊ ⌋
X1 ⌈CAT D⌉ X2 ⌈CAT N⌉
NUM 1- NUM 1-

XLE-Formalismus
Der XLE-Formalismus unterstützt die Grammatikmodellierung in der Tradition der LFG (Theorieformalismus). LFG enthält 2 verschiedene Repräsentationsebenen:

C-Struktur (Konstituentenstruktur): phrasenstrukturbasiert
F-Struktur (Funktionale Struktur): merkmalstrukturbasiert

Relativ theorieunabhängige Komponenten von XLE

Erweiterte kontextfreie Syntaxregeln mit Merkmalsgleichungen (Schemata) für die F-Struktur an den Tochterknoten: C₀ --> C₁:F₁; ... C_n:F_n;.
Lexikoneinträge für Wörter W mit Merkmalsgleichungen: W C * F.

Etwas gewöhnungbedürftige Notation für Referenz auf Merkmalstrukturen von Mutterknoten (LFG:↑; XLE:^) und Tochterknoten (LFG:↓; XLE:!).

Regeln in XLE-Notation

Lexikonregel (partiell)

takes V * (^NUM)=SG
(^PERS)=3
(^TENSE)=PRES.

Syntaxregel mit Numerus

NP --> D: (^NUM)=(!NUM);
N: (^NUM)=(!NUM);
.

[ ]
N P NUM 1-

[ |] [ |-]
D NUM 1- N NUM -1

13.2.2
Kongruenz

Übereinstimmung von Merkmalen

Deﬁnition 13.2.3 (Kongruenz, engl. Agreement). Kongruenz : Übereinstimmung zwischen zwei oder mehreren Satzelementen hinsichtlich ihrer morpho-syntaktischen Kategorien (Kasus, Person, Numerus, Genus). [Bussmann 2002]

Kongruenz in Grammatikformalismen

Kongruenz lässt sich in Uniﬁkationsgrammatiken durch Pfadgleichungen ausdrücken.

Phänomene der Numerus-Kongruenz im Englischen
Kongruenzen in Numerus

Nomen und dem Begleiter : NP → D N
a dog/*dogs
Subjekt und dem ﬁniten Verb : S → NP VP
He likes/*like dogs
Finitem Verb und Reﬂexivpronomen : VP → V NP
He likes himself/*themselves
zwischen Gleichsetzungsnominativen (predicate nominal)
He is a doctor/*doctors

Frage

Wie lauten die Merkmalsgleichungen in den Grammatikregeln?

Kongruenz II
Kongruenzphänomene mit weiteren Kategorien

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

13.2.3
Rektion

Rektion bzw. Valenz

Deﬁnition 13.2.4 (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 13.2.5 (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.

Frage

Wie lässt sich Rektion in Uniﬁkationsgrammatiken ausdrücken? Rektion/Valenz wird durch Merkmalspeziﬁkation ausgedrückt.

Rektion und Valenz

Finite Vollverben fordern Subjekt im Nominativ : S → NP VP
Vollverben fordern je nach Subkategorie Objekte : VP → V NP The dog likes/*barks him Wir gedenken seiner/*ihn

Lexikalisierung

Viel Rektions-Information stammt aus den Lexikoneinträgen.

"likes ist eine finite Verbform und transitiv"
likes V * (^SUBCAT)=TRANS (^VFORM)=FIN .

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht alle morphosyntaktischen Merkmale aufgeführt.

Minigrammatik in XLE mit minimalen Merkmalen

PSG ENGLISH RULES (1.0)
   S --> NP: (!CASE)=NOM
             (^V NUM)=(!NUM);
         VP: (^V NUM)=(!NUM).

   NP --> { D: (^NUM)=(!NUM);
            N: (^NUM)=(!NUM);
          | PN: (^NUM)=(!NUM)
                (^CASE)=(!CASE);
          } .

   VP --> V: (^NUM)=(!NUM)
             (^V SUBCAT)=(!SUBCAT);
          { NP: (!CASE)=ACC
                (^V SUBCAT)=TRANS;
          "e = epsilon"
          | e: (^V SUBCAT)=INTRANS
          }
          .

PSG ENGLISH LEXICON (1.0)
bark      V * (^SUBCAT)=INTRANS
              (^NUM)=PL.
barks     V * (^SUBCAT)=INTRANS
              (^NUM)=SG.

like      V * (^SUBCAT)=TRANS
              (^NUM)=PL.
likes     V * (^SUBCAT)=TRANS
              (^NUM)=SG.

the       D * . "Unterspezifikation"
two       D * (^NUM)=PL.

he        PN * (^CASE)=NOM (^NUM)=SG.
him       PN * (^CASE)=ACC (^NUM)=SG.

dog       N *  (^NUM)=SG.
dogs      N *  (^NUM)=PL.

Diskussion der Umsetzung in XLE
Aufgrund der Phrasenstruktur zulässige, aber inkorrekte Sätze werden ausgeﬁltert.

Probleme

Prinzip der Uniﬁkationsgrammatik: Jede linguistische Einheit ist durch eine Merkmalstruktur gekennzeichnet.
Es entstehen viele lokale Teilstrukturen auf der F-Struktur-Ebene.
Es gibt keine „gleichwertige“ Repräsentation des Satzes auf der F-Struktur-Ebene.

Ziel einer vollständigen F-Struktur-Repräsentation

Jede Konstituente integriert die relevante Information ihrer Tochterkonstituenten.

13.2.4
Syntaktische Funktionen

Köpfe und ihre Projektionen

Kopfprinzip

Jede Konstituente hat genau eine Tochterkonstituente, welche ihr Kopf ist.
Die Konstituente ist die Projektion ihres Kopfes.
Im X-Bar-Schema ausgedrückt: Xⁱ → … Xⁱ⁻¹ … NP → (D) N (PP) VP → V (NP) PP → P NP
Alle Merkmale des Kopfes sind auch die Merkmale seiner Projektion (Mutter).
Konsequenz: Die Merkmalstruktur eines Kopfes und seiner Projektion werden uniﬁziert!
Hinweis: Das Defaultschema in XLE (^=!) leistet genau dies!

Nicht-Köpfe

Funktionalisierung von Nicht-Köpfen

Tochterkonstituenten, welche nicht Köpfe ihrer Mutter sind, werden in ihrer Funktion bezüglich dem Kopf bestimmt und als Unterstruktur integriert.

Typische Funktionen in der LFG

Komplemente : Subjekt (SUBJ), Objekt (OBJ) (typischerweise regiert vom Kopf)
Komplemente : Inﬁnite Verbal-Komplemente (XCOMP)
Adjunkte (ADJUNCT): Modiﬁkatoren (typischerweise frei hinzufügbar)
Speziﬁkator (SPEC): Artikel von Nomen

Demo von syntaktischen Funktionen in LFG: http://decentius.aksis.uib.no/logon/xle.xml Die Frage, was ist der Kopf, ist nicht immer einfach zu beantworten. Beispiele?

Minigrammatik in XLE mit minimalen Merkmalen

PSG ENGLISH RULES (1.0)
   S --> NP: (^SUBJECT)=!  (!CASE)=NOM ;
         VP: ^=!  (^SUBJECT NUM)=(!NUM).

   NP --> { D: (^SPEC)=! ;
            N: ^=!  (^SPEC NUM)=(!NUM) ;
          | PN: ^=! ;
          } .

   VP --> V: ^=! ;
          { NP: (^OBJECT)=!  (!CASE)=ACC  (^SUBCAT)=TRANS ;
          | e: (^SUBCAT)=INTRANS
          }
          .

Die Köpfe sind erkennbar an ^=!. Die Nicht-Köpfe sind erkennbar an (^FUN)=!.

Mengenwertige Merkmale
XLE (und andere Uniﬁkationsgrammatiken) erlauben oft zusätzliche Mechanismen und Strukturen, welche über reine Uniﬁkation hinausgehen.

Beispiel 13.2.6 (F-Struktur von wiederholten Kategorien).
Wie kann man die Struktur von iterierten Kategorien auf der F-Struktur repräsentieren?

NP --> D
ADJ* : ! $ (^ADJUNCT)} ;
N .

Der Operator F1 $ F2 besagt: Die F-Struktur F1 ist Element in der mengenwertigen F-Struktur F2. (LFG-Notation: F₁ ∈ F₂)

Das Schema gilt also für jede der wiederholbaren ADJ-Knoten.

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13.2 Uniﬁkationsgrammatik

13.2.1 Formalismen

13.2.2 Kongruenz

13.2.3 Rektion

13.2.4 Syntaktische Funktionen

13.2
Uniﬁkationsgrammatik

13.2.1
Formalismen

13.2.2
Kongruenz

13.2.3
Rektion

13.2.4
Syntaktische Funktionen