Трансформационная грамматика

Трансформационная грамматика - это одна из теорий описания естественного языка, основанная на предположении, что весь диапазон предложений любого языка может быть описан путем осуществления определенных изменений, или трансформаций, над неким набором базовых предложений. Разработанная Наумом Хомским (Noam Chomsky) в начале 50-х гг. и получившая свое развитие в ранних работах Зелига Харриса (Zellig Harris), теория трансформационной грамматики в настоящее время является чуть ли не единственной широко изучаемой и применяемой лингвистической моделью в США. В то же время необходимо отметить, что, в связи с возможностью по-разному трактовать большинство центральных идей данной теории, внутри нее в настоящий момент существует несколько соперничающих версий, претендующих на тАЬправильнуютАЭ интерпретацию трансформационной грамматики. Иногда трансформационную грамматику также называют генеративной грамматикой.

Синтаксические и семантические правила

Центральная идея трансформационной теории состоит в том, что поверхностные формы любого языка - его предложения - являются результатом взаимодействия между несколькими модульными подсистемами. Большинство версий трансформационной грамматики предполагают, что две базовые подсистемы из их общего числа - это набор синтаксических правил (ограничений) и набор семантических правил. Синтаксические правила определяют правильное расположение слов в предложениях (например, предложение тАЬJohn will eat the ice creamтАЭ правильно, поскольку состоит из именной группы тАЬJohnтАЭ и следующей за ним глагольной группы, или предиката, тАЬwill eat the ice creamтАЭ). Семантические правила отвечают за то, чтобы правильно интерпретировать конкретное расположение слов в предложении (например, тАЬWill John eat the ice creamтАЭ является вопросом).

Синтаксические правила можно далее разделить на базовую грамматику, которая генерирует набор базовых предложений, и трансформационные правила, которые позволяют на основе базовых предложений создать производные предложения, или поверхностные структуры. Также существует дополнительный набор правил, которые на основе поверхностных структур создают произносимые выходные предложения.

Трансформационные правила

Трансформационные правила предназначены для описания систематических отношений в предложении, как то:

отличия между активным и пассивным предложением
глобальные отношения в предложении (например, связь между what и eat в предложении тАЬWhat will John eatтАЭ)
неоднозначности, причиной которых является одна и та же форма предложения, выведенная из двух различных базовых предложений (например, в предложении тАЬThey are flying planesтАЭ flying можно рассматривать и как прилагательное и как основной глагол)

Базовое предложение тАЬJohn will eat the ice-creamтАЭ может быть сгенерировано простым набором синтаксических правил, а затем, применив к нему трансформационные правила, можно построить производный вопрос тАЬWill John eat the ice-creamтАЭ. С помощью другой последовательности трансформационных правил можно построить пассивное предложение: тАЬWill the ice-cream be eaten by JohnтАЭ. В последнем случае мы видим, что в предложение добавились новые элементы be и by, а также изменились местоположение и форма старых элементов предложения.

Правила базовой грамматики

↓

На выходе: базовые(глубинные) структуры → Семантическая

интерпретация (значение)

↓

Трансформационные правила

↓

На выходе: поверхностные структуры

↓

Фонологические правила

↓

На выходе: звуковое представление

Наиболее общая схема трансформационной грамматики представлена на рисунке вверху. В данном обзоре мы рассмотрим подробно (кроме фонологического компонента) одну из версий трансформационной грамматики, так называемую стандартную теорию середины 60-х гг.

Базовая грамматика

Базовые синтаксические признаки описываются грамматикой непосредственных составляющих, в простейшем случае контекстно-независимой грамматикой. Данная грамматика имеет следующий набор правил:

1) S → NP Aux VP 2) VP → Verb NP

3) NP → Name 4) NP → Determiner Noun

Auxiliary → will 6) Verb → eat

7) Determiner → the 8) Noun → ice cream

9) Name → John

Первое правило гласит, что предложение (S) - это именная группа (NP), за которой следует вспомогательный глагол (Aux) и затем глагольная группа (VP). Стрелку можно интерпретировать, как выражение тАЬявляетсятАЭ либо как команду тАЬзаменить символ S последовательностью NP Aux VPтАЭ. Подобным образом, второе правило гласит, что глагольная группа состоит из глагола, за которым следует именная группа. Третье и четвертое правило рассматривают именную группу, как имя собственное либо как существительное с детерминантом (определяемым словом). Последние пять правил являются лексическими; они вводят реальные слова, например, тАЬтАЭ.

Символы типа тАЬice creamтАЭ называются терминальными элементами, так как они никогда не присутствуют в левой части правил. К ним нельзя далее применять никакие правила; на них как бы заканчиваются все действия правил. Все остальные символы, такие как S, NP, VP, Name и другие, считаются нетерминальными.

Все правила этой грамматики называются контекстно-независимыми, поскольку они позволяют свободно замещать любой символ слева от стрелки любой последовательностью символов справа от стрелки. С формальной точки зрения, контекстно-независимые правила имеют только один неразложимый символ, как то S, NP или VP, слева от стрелки.

Для того, чтобы сгенерировать базовый синтаксический признак, необходимо применить правила грамматики, начиная с символа S и до тех пор, пока никакие правила уже нельзя применить. Этот процесс называется деривацией, поскольку из символа S выводится новая цепочка символов. Результатом деривационного процесса может служить следующая запись:

Как правило, системы правил, подобные вышеописанной, подвергаются расширению с целью исключить возможность генерации бессмыслицы, типа тАЬThe ice cream ateтАЭ или тАЬJohn tookтАЭ. Для этого вводятся так называемые контекстно-зависимые правила, которые определяют контекст, дающий право заменять нетерминальные символы на терминальные. Например, символ V может быть заменен глаголом тАЬtookтАЭ только в том случае, если справа от него находится объект NP. Еще один пример: глагол тАЬeatтАЭ может употребляться только после одушевленного существительного, что и должны подчеркивать контекстно-зависимые правила. Необходимо отметить, что в стандартной трансформационной теории 1965 года контекстно-зависимые лексические правила являлись частью словаря, а не базовой грамматики. В дополнение к лексическим контекстно-зависимым правилам, словарь содержит набор импликаций типа: тАЬЕсли слово является именем человека, то оно также является одушевленным существительным.тАЭ

Словарь, состоящий из лексических ограничений и правил импликации, в сочетании с правилами базовой грамматики позволяет генерировать определенный набор базовых предложений. Ранее они назывались глубинными структурами, однако потом такая терминология была признана неудачной: данные формы не являются глубинными ни в том смысле, что они являются наиболее простыми и неразложимыми, ни в том смысле, что их значение является более глубоким; вследствие этого было решено отказаться от данной терминологии.

Трансформационный компонент

В соответствии с блок-схемой, базовые структуры далее поступают в трансформационный компонент, где для генерации дополнительных предложений могут применяться от нуля до нескольких трансформаций; на выходе этой процедуры получается поверхностная структура, которую уже можно произносить, как обычное предложение. Если не применяется ни одно из трансформационных правил, то поверхностная структура получается такой же, как и базовое предложение. Такое обычно происходит с простыми повествовательными предложениями, например:. Если же трансформационные правила все же применяются, то они производят новые синтаксические признаки, например: тАЬWill John eat the ice-creamтАЭ.

Примером трансформационного правила может служить преобразование, создающее вопросительное предложение из синтаксического признака, который можно записать как X wh Y, где X и Y - любые цепочки символов в синтаксических признаках, а wh - - любая фраза, начинающаяся с wh, например, тАЬwhoтАЭ, тАЬwhatтАЭ или тАЬwhat ice creamтАЭ. Цель этого трансформационного правила - переместить элемент wh в начало предложения. Если взять синтаксический признак, соответствующий предложению тАЬJohn will eat whatтАЭ, то его часть, соответствующая тАЬJohn will eatтАЭ будет равна X, тАЬwhatтАЭ - wh, а пустая последовательность - Y. Можно сделать вывод, что данная трансформация может иметь место. Переместив фразу с wh в начало, мы получим тАЬWhat John will eatтАЭ. Применив к получившемуся синтаксическому признаку дополнительную трансформацию, а именно инверсию подлежащее - вспомогательный глагол, можно получить вопрос тАЬWhat will John eatтАЭ. Необходимо отметить, что трансформационные правила применимы только к целым предложениям.

Традиционно, структурные описания и структурные изменения записываются путем присвоения элементам правила порядковых номеров и соответствующей записи. В нашем случае правило wh будет записано следующим образом:

Структурное описание: (X,wh,Y)

(1,2,3)

Структурное изменение: (2,3,1)

Вместе с этим смотрят:

Триггер
Турбо Си
Умножение в позиционных системах счисления
Упрощение логических формул