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PLN formalismos lógicos 1
Formalismos lógicos
• Introducción• Gramáticas lógicas• Gramáticas de rasgos
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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
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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.
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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,
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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
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Referencia Histórica 3
• DISLOG P. St.Dizier • Modular Logic Grammars McCord• 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
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Gramáticas de cláusulas definidas (DCG)
• Repasar el tema de la asignatura de TMIA• Notación, Ejemplos
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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.
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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
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Estructuras de rasgos 1
...
:mor
:sem
3 :persona
sing:num
masc:gen
:concord
det :cat
:sin
:el
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Estructuras de rasgos 2
sin
el
sem
mor
concordancia
cat
det
gennum persona
masculinosingular 3
•
• •
•
...
Las FS como DAG (Directed Acyclic Graphs)
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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
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Reentrancia
a:h:g
a:h:f
1
1
:g
a:h:f
f g
h h
a a
f
h
a
g
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La relación básica entre FS es la Subsunción.
• Decimos que FS1 subsume a FS2 (o que es más general, o que contiene menos información) si se cumple que:• Cualquier rasgo de FS1 existe en FS2.
• Cualquier valor de un rasgo de FS1 subsume al valor correspondiente de FS2.
• Si dos valores son reentrantes en FS1 también lo son en FS2.
FS1 FS2
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Subsunción
sint: cat: n sint: cat: nconcord: num: sing
sint: cat: nconcord: num: singsint: cat: n
concord: gen: femgen: fem
FS1 FS2
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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 FS1 y FS2 es la FS más general subsumida por ambas
FS = FS1 FS2
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Unificación
sint: cat: nconcord: num: sing
sint: cat: nconcord: gen: fem
sint: cat: nconcord: num: sing
gen: fem
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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)
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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(n2)
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Análisis con gramáticas de rasgos abiertas 3
2 :bar
3 :per :agr
- : v
: n :cat
: head X
cat(+,-,3,_,_,2)
the fish
2 :bar
nom : case
pl :num
3 :per :agr
- : v
: n :cat
: head X
cat(+,-,3,pl,nom,2)
the fish are colourful
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Análisis con gramáticas de rasgos abiertas 4
2 :bar
3 :per :agr
- : v
: n :cat
: head X
cat(+,-,3,_,_,2)
the fish
X : head : cat : n <== '+'X : head : cat : v <== '-'X : head : agr : per <== 3X : bar <== 2
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Análisis con gramáticas de rasgos abiertas 5
La representación de las estructuras de rasgoslistas Prolog abiertas (Gazdar, Mellish)
[cat: v arg0: [cat: sn caso: nom num: sing|_]|_]
[cat:v, arg0:[cat:sn, caso:nom, num:sing|_]|_]
sing : num
nom : caso
sn :cat
: arg0
v:cat
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Notación Patr II 1
word pepe:
<sin cat> = n <sin concordancia gen> = masc <sin concordancia num> = sing <sin concordancia persona> = 3 <sem> = pepe ...
...
:mor
pepe :sem
3 :persona
sing:num
masc:gen
:concord
n :cat
:sin
:pepe
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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: nombre-masc-sing <sem> = pepe.
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Herencia en Patr II
let verbo be: <sin cat> = v <sin suj cat> = gn <sin suj caso> = nominativo.
let vt be: verbo <sin obj1 cat> = gn <sin obj1 caso> = acusativo.
let vdat be: vt <sin obj2 cat> = gprep <sin obj2 prep> = a.
word reir: verbo <sem pred> = reir <sem arg1> = humano.
(alguien ríe)
word dar: vdat <sem pred> = dar <sem arg1> = humano <sem arg2> = cosa <sem arg3> = humano.
(alguien da algo a alguien).
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REGLAS EN Patr II
X0 --> X1 X2 <X0 cat> = GN <X1 cat> = det <X2 cat> = n <X1 concord> = <X2 concord> <X0 concord> = <X1 concord>.
GN --> det n <det concord> = <n concord> <GN concord> = <n concord>.
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Gramáticas de rasgos con tipos
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 []
Ejemplos: ALE, CUF, TFS, ALEP
cada FS tiene asociado un tipo
cada rasgo tiene asociado un tipopara sus valores
la estructura de tipos suele ser prescrita
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Ejemplo gramática GPSG (Alvey) 1
FEATURE N{+, -}FEATURE V{+, -}FEATURE BAR{0, 1, 2}...
SET VHEAD = {N, V, PER, PLU, PAST, VFORM, AUX, INV}SET NHEAD = {N, V, PER, PLU, NTYPE, CASE, PRD}...
ALIAS N = [N +, V -, BAR 0]...
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Ejemplo gramática GPSG (Alvey) 2
WORD laughs : V[SUBCAT INTRANS, PLU -, PER 3, PAST -, VFORM FIN, AUX -, INV -] : laugh1.WORD laugh : V[SUBCAT INTRANS, PLU -, PER 1, PAST -, VFORM FIN, AUX -, INV -] : laugh1, V[SUBCAT INTRANS, PLU -, PER 2, PAST -, VFORM FIN, AUX -, INV -] : laugh1, V[SUBCAT INTRANS, PLU +, PAST -, VFORM FIN, AUX -, INV -] : laugh1, V[SUBCAT INTRANS, VFORM BSE, AUX -, INV -] : laugh1....
PSRULE VP1 : VP --> H0[SUBCAT INTRANS] : 1.PSRULE VP2 : VP --> H0[SUBCAT TRANS] NP[CASE ACC, PRD -] : (lambda (x) (2 (lambda (y) (1 x y)))).PSRULE VP8 : VP --> H0[SUBCAT DITRANS] NP[CASE ACC, PRD -] NP[CASE ACC, PRD -] : (lambda (x) (3 (lambda (y) (2 (lambda (z) (1 x y z))))))....
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HPSG usando ALE
bot sub [sign,synsem,loc,cat,head,list,nonloc,pform,bool,cont,context,para,index,psoa,con_struc,pers,num,gen,case,vform,ontologia,morfo,wh_str,marking,xbar].
sign sub [word,phrase]intro [phon:list,synsem:synsem].
phrase sub []intro [dtrs:con_struc].
...cat 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].
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Extensiones de los formalismos lógicos
• Gramáticas de Extraposición• Definite Clause Translation Grammars• Gramáticas lógicas modulares• ...
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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 traza
PLN formalismos lógicos 33
Posibles soluciones 1
frase --> sintagma_nominal, sintagma_verbal.sintagma_nominal --> nom_propi.sintagma_nominal --> det, nom, relatiu.sintagma_nominal --> det, nom, sintagma_prep.sintagma_nominal --> traça.traça --> [].sintagma_verbal --> verb, sintagma_nominal.sintagma_verbal --> verb.relatiu --> [].relatiu --> pron_rel, frase.sintagma_prep --> prep, sintagma_nominal.
PROBLEMA: NO ES UNA SOLUCION, PERMITE EL SINTAGMA NOMINAL ELIDIDO FUERA DE LA ORACIONDE RELATIVO
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Posibles soluciones 2
frase_completa --> frase(nil).frase(F0) --> sintagma_nominal(F0,F1), sintagma_verbal(F1).sintagma_nominal(F0,F0) --> nom_propi.sintagma_nominal(F0,F0) --> det, nom, relatiu.sintagma_nominal(F0,F1) --> det, nom, sintagma_prep(F0,F1).sintagma_nominal(traza, nil) --> traza.traza --> [].sintagma_verbal(F0) --> verb, sintagma_nominal(F0,nil).sintagma_verbal(nil) --> verb.relatiu --> [].relatiu --> pron_rel, frase(traza).sintagma_prep(F0,F1) --> prep, sintagma_nominal(F0,F1).
PROBLEMA: MULTIPLICACION DE ARGUMENTOS
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Posibles soluciones 3
frase --> sintagma_nominal, sintagma_verbal. sintagma_nominal --> nom_propi. sintagma_nominal --> det, nom, relatiu. sintagma_nominal --> det, nom, sintagma_prep. sintagma_nominal --> traça. traça --> []. sintagma_verbal --> verb, sintagma_nominal. sintagma_verbal --> verb. relatiu --> []. relatiu --> marca_rel, frase. sintagma_prep --> prep, sintagma_nominal. marca_rel ... traça --> pron_rel.
Regla de extraposición
PLN formalismos lógicos 36
Posibles soluciones 4
[el]
[gat]
[es_mou]
[menja]
[el]
[peix]
[que]
[]
frase
marca_rel
frase
frase_verbal
verb
traça
frase_nominaldetnomrelatiu
frase_nominaldetnomrelatiu
frase_verbalverb
frase_nominal