Formalismos lgicos Introduccin Gramticas lgicas Gramticas de rasgos

Formalismos lógicos • • • Introducción Gramáticas lógicas Gramáticas de rasgos PLN formalismos lógicos 1

Las Gramáticas Lógicas • • • Soporte a teorías lingüísticas concretas vs formalismo general aproximaciones lógicas o algebraicas descripciones lingüísticas con base diversa nivel de abstracción alto vs lenguaje próximo al de implementación descripción lingüística ligada a una forma o estrategia de funcionamiento vs utilización más flexible. comprensión del LN vs generación o transferencia descripción separada de la información sintáctica y semántica vs descripción uniforme. paradigma lógico de programación (o de resolución de problemas) gramática generativa PLN formalismos lógicos 2

Idea básica • En las gramáticas de estructura sintagmática los vocabularios terminal y no terminal eran conjuntos finitos (simples colecciones de etiquetas) • A (V )* • En las gramáticas lógicas los elementos de V y pueden ser categorías complejas, con estructura interna y posiblemente infinitos • functores, términos Prolog, vectores y matrices de rasgos, etc. PLN formalismos lógicos 3

Referencia Histórica 1 • • • Q-Systems Colmerauer 72 => Prolog. Gramáticas de Metamorfosis Colmerauer ATNs Woods 1970. WFSTs M. Kay. Charts M. Kay. Gramáticas de Cláusulas Definidas Pereira, Warren, 80 Gramáticas Léxico-Funcionales Kaplan Bresnan 82 Gramáticas Funcionales Dik Gramáticas de Unificación Kay Gramáticas Funcionales de Unificación Kay, PLN formalismos lógicos 4

Referencia Histórica 2 • • • GPSG Gazdar. . . 85 HG Pollard HPSG Pollard Sag 87 Gramáticas Categoriales Steedman Gramáticas Categoriales de Unificación Zeevat Gramáticas de Extraposición Pereira Slot Grammars Mc Cord Gap Grammars Dahl Discontinuous Grammars Dahl Static Discontinuous Grammars Dahl Popowich 90 PLN formalismos lógicos 5

Referencia Histórica 3 • • • DISLOG P. St. Dizier Modular Logic Grammars Mc. Cord Definite Clause Translation Grammars Abramson Restriction Grammar Hirshman Gramáticas de Rasgos. • PATR-II Shieber, 86 • ALE Carpenter, 92 • ALEP Alshawi, 92 • TFS Zajac, 92 • CUF Dörre, Dorna, 93 PLN formalismos lógicos 6

Gramáticas de cláusulas definidas (DCG) • • Repasar el tema de la asignatura de TMIA Notación, Ejemplos PLN formalismos lógicos 7

Sistemas basados en rasgos 1 • Rasgos y categorías complejas • FS (Feature Structures) • Formalismos de unificación (Shieber) • Declarativos • Basados en categorías complejas (FS) • Ligados a la superficie (normalmente basados en CFG nucleares). • Basados en la unificación como mecanismo básico de combinación de FS. • Basados en restricciones sobre las FS como medio de representar las reglas de buena formación del Lenguaje. PLN formalismos lógicos 8

Sistemas basados en rasgos 2 • Dos familias: • Sistemas de rasgos abiertos • Sistemas de rasgos con tipos (Typed Feature Structures) • Cada FS pertenece a un tipo • Los valores permitidos para asociar a un rasgo pertenecen a un tipo • Se deben definir restricciones que garanticen la utilización correcta de los tipos PLN formalismos lógicos 9

Estructuras de rasgos 1 PLN formalismos lógicos 10

Estructuras de rasgos 2 Las FS como DAG (Directed Acyclic Graphs) PLN formalismos lógicos 11

Estructuras de rasgos 3 • • Camino (Path): secuencia de atributos (una rama del árbol). Las restricciones se pueden expresar como ecuaciones del tipo: • <camino_1> = <camino_2> (reentrancia) • <camino_1> = <valor> • <sin concordancia gen> = fem PLN formalismos lógicos 12

Reentrancia f g h h a a f g h a PLN formalismos lógicos 13

La relación básica entre FS es la Subsunción. • Decimos que FS 1 subsume a FS 2 (o que es más general, o que contiene menos información) si se cumple que: • Cualquier rasgo de FS 1 existe en FS 2. • Cualquier valor de un rasgo de FS 1 subsume al valor correspondiente de FS 2. • Si dos valores son reentrantes en FS 1 también lo son en FS 2. PLN formalismos lógicos 14

Subsunción sint: cat: n concord: gen: fem PLN formalismos lógicos sint: cat: n concord: num: sing gen: fem 15

La operación básica es la unificación. • La operación básica es la unificación. Esta operación permite combinar la información de dos FSs bajo el supuesto de que sean compatibles (unificables). Podemos decir que la unificación de FS 1 y FS 2 es la FS más general subsumida por ambas PLN formalismos lógicos 16

Unificación PLN formalismos lógicos 17

Análisis con gramáticas de rasgos abiertas 1 • Términos Prolog vs (untyped) Feature Structures (DAGs) • Los términos Prolog pueden considerarse Dags que permiten la reentrancia (subgraph sharing) únicamente para las hojas etiquetadas con variables. • Los dos formalismos pueden representar información parcial. • Los dos formalismos permiten que la información se incremente a medida que el contexto se extienda. • Los DAGs permiten la omisión de la información no esencial • Los DAGs permiten, al mismo nivel de anidado, que los rasgos se incluyan en cualquier orden • El sistema más conocido es PATR II (Shieber) PLN formalismos lógicos 18

Análisis con gramáticas de rasgos abiertas 2 • Representación de términos vs representación de FS. • representación naive FS • Gazdar, Mellish, 1989 • Boyer, 1988 • P-Patr, Hirsh, 1988 • Schöter, 1993 • Unificación de términos vs unificación de FS. • La unificación de términos es lineal • La unificación de Dags es O(n 2) PLN formalismos lógicos 19

Análisis con gramáticas de rasgos abiertas 3 the fish cat(+, -, 3, _, _, 2) the fish are colourful cat(+, -, 3, pl, nom, 2) PLN formalismos lógicos 20

Análisis con gramáticas de rasgos abiertas 4 the fish cat(+, -, 3, _, _, 2) X X : : head : cat : n <== '+' head : cat : v <== '-' head : agr : per <== 3 bar <== 2 PLN formalismos lógicos 21

Análisis con gramáticas de rasgos abiertas 5 La representación de las estructuras de rasgos listas Prolog abiertas (Gazdar, Mellish) [cat: arg 0: v [cat: sn caso: nom num: sing|_]|_] [cat: v, arg 0: [cat: sn, caso: nom, num: sing|_]|_] PLN formalismos lógicos 22

Notación Patr II 1 word pepe: <sin cat> = n <sin concordancia gen> = masc <sin concordancia num> = sing <sin concordancia persona> = 3 <sem> = pepe. . . PLN formalismos lógicos 23

Notación Patr II 2 let nombre-masc-sing be: <sin cat> = n <sin concordancia gen> = masc <sin concordancia num> = sing <sin concordancia persona> = 3. word pepe: PLN formalismos lógicos nombre-masc-sing <sem> = pepe. 24

Herencia en Patr II let verbo be: <sin cat> = v <sin suj cat> = gn <sin suj caso> = nominativo. let vt be: verbo <sin obj 1 cat> = gn <sin obj 1 caso> = acusativo. let vdat be: vt <sin obj 2 cat> = gprep <sin obj 2 prep> = a. word reir: verbo <sem pred> = reir <sem arg 1> = humano. (alguien ríe) word dar: vdat <sem pred> = dar <sem arg 1> = humano <sem arg 2> = cosa <sem arg 3> = humano. (alguien da algo a alguien). PLN formalismos lógicos 25

REGLAS EN Patr II X 0 --> X 1 X 2 <X 0 cat> = GN <X 1 cat> = det <X 2 cat> = n <X 1 concord> = <X 2 concord> <X 0 concord> = <X 1 concord>. GN --> det n <det concord> = <n concord> <GN concord> = <n concord>. PLN formalismos lógicos 26

Gramáticas de rasgos con tipos Ejemplos: ALE, CUF, TFS, ALEP cada FS tiene asociado un tipo cada rasgo tiene asociado un tipo para sus valores la estructura de tipos suele ser prescrita PLN formalismos lógicos bot sub [list, atom] list sub [e-list ne-list] e-list sub [] ne-list sub [] intro [hd: bot, tl: list] atom sub [a, b] a sub [] b sub [] 27

Ejemplo gramática GPSG (Alvey) 1 FEATURE N{+, -} FEATURE V{+, -} FEATURE BAR{0, 1, 2}. . . ALIAS N = [N +, V -, BAR 0]. . . SET VHEAD = {N, V, PER, PLU, PAST, VFORM, AUX, INV} SET NHEAD = {N, V, PER, PLU, NTYPE, CASE, PRD}. . . PLN formalismos lógicos 28

Ejemplo gramática GPSG (Alvey) 2 WORD laughs : V[SUBCAT INTRANS, PLU -, PER 3, PAST -, VFORM FIN, AUX -, INV -] : laugh 1. WORD laugh : V[SUBCAT INTRANS, PLU -, PER 1, PAST -, VFORM FIN, AUX -, INV -] : laugh 1, V[SUBCAT INTRANS, PLU -, PER 2, PAST -, VFORM FIN, AUX -, INV -] : laugh 1, V[SUBCAT INTRANS, PLU +, PAST -, VFORM FIN, AUX -, INV -] : laugh 1, V[SUBCAT INTRANS, VFORM BSE, AUX -, INV -] : laugh 1. . PSRULE VP 1 : VP --> H 0[SUBCAT INTRANS] : 1. PSRULE VP 2 : VP --> H 0[SUBCAT TRANS] NP[CASE ACC, PRD -] : (lambda (x) (2 (lambda (y) (1 x y)))). PSRULE VP 8 : VP --> H 0[SUBCAT DITRANS] NP[CASE ACC, PRD -] : (lambda (x) (3 (lambda (y) (2 (lambda (z) (1 x y z)))))). . PLN formalismos lógicos 29

HPSG usando ALE bot sign phrase. . . cat sub [sign, synsem, loc, cat, head, list, nonloc, pform, bool, context, para, index, psoa, con_struc, pers, num, gen, case, vform, ontologia, morfo, wh_str, marking, xbar]. sub [word, phrase] intro [phon: list, synsem: synsem]. sub [] intro [dtrs: con_struc]. sub [cat_subst, cat_funct] intro [head: head, subj: list, comps: list, mark: list, fill: list, adj: list, marking: bool, xbar: xbar]. . synsem sub [synsemsubst, synsemfunct] intro [loc: loc, nonloc: nonloc]. synsemsubst sub [synsemnoun, synsemverb, synsemadj, synsemprep] intro [loc: locsubst]. synsemfunct sub [synsemdet, synsemmark]. synsemnoun sub [synsempropi, synsemcomu] intro [loc: locnoun]. PLN formalismos lógicos 30

Extensiones de los formalismos lógicos • • Gramáticas de Extraposición Definite Clause Translation Grammars Gramáticas lógicas modulares. . . PLN formalismos lógicos 31

Gramáticas de Extraposición Pereira, 1981: Fenómeno de la Extraposición izquierda "el peix que el gat menja es mou” [frase el peix quei [frase el gat menja ti] es_mou] marca PLN formalismos lógicos traza 32

Posibles soluciones 1 frase sintagma_nominal traça sintagma_verbal relatiu sintagma_prep --> sintagma_nominal, sintagma_verbal. --> nom_propi. --> det, nom, relatiu. --> det, nom, sintagma_prep. --> traça. --> []. --> verb, sintagma_nominal. --> verb. --> []. --> pron_rel, frase. --> prep, sintagma_nominal. PROBLEMA: NO ES UNA SOLUCION, PERMITE EL SINTAGMA NOMINAL ELIDIDO FUERA DE LA ORACION DE RELATIVO PLN formalismos lógicos 33

Posibles soluciones 2 frase_completa frase(F 0) sintagma_verbal(F 1). sintagma_nominal(F 0, F 0) sintagma_nominal(F 0, F 1) sintagma_nominal(traza, nil) traza sintagma_verbal(F 0) sintagma_verbal(nil) relatiu sintagma_prep(F 0, F 1) --> frase(nil). --> sintagma_nominal(F 0, F 1), --> nom_propi. --> det, nom, relatiu. --> det, nom, sintagma_prep(F 0, F 1). --> traza. --> []. --> verb, sintagma_nominal(F 0, nil). --> verb. --> []. --> pron_rel, frase(traza). --> prep, sintagma_nominal(F 0, F 1). PROBLEMA: MULTIPLICACION DE ARGUMENTOS PLN formalismos lógicos 34

Posibles soluciones 3 frase sintagma_nominal traça sintagma_verbal relatiu sintagma_prep marca_rel. . . traça --> sintagma_nominal, sintagma_verbal. --> nom_propi. --> det, nom, relatiu. --> det, nom, sintagma_prep. --> traça. --> []. --> verb, sintagma_nominal. --> verb. --> []. --> marca_rel, frase. --> prep, sintagma_nominal. --> pron_rel. Regla de extraposición PLN formalismos lógicos 35

Posibles soluciones 4 PLN formalismos lógicos 36