SLP Notizen

Teil II
Kapitel 11: Merkmale und Unifizierung (Features and Unification)

Inhalt

• Kongruenz ist ohne Merkmale, die Wortarten weiter unterteilen, intuitiv nicht "korrekt" gelöst
• Die Zerteilung von Wortarten in Unterwortarten (Verb -> VerbInfinitiv, Verb1sg, Verb2sg, ...) führt zu einer übermäßig großen, nicht wartbaren Grammatik
• die Merkmale beschränken die Produktion von Konstituenten, es handelt sich also um Constraints

1. Merkmalsstrukturen (Vektoren)
• Attribut-Wert-Liste, wobei als Attribute wieder Merkmalsstrukturen erlaubt sind
• Außerdem können "Aliase" auf gleiche Teilstrukturen verweisen (Zahlen) 
• dadurch übertragen sich Änderungen an einer Stelle auch auf die andere Stelle
• Beispiel: [Cat: S, Head: [Agreement (1) [Num sg, Ps 3], Subject [Agreement (1)]]
• darstellbar als gerichtete (hoffentlich azyklische) Graphen
• Merkmalspfad: eindeutige Bezeichnung eines verschachtelten Merkmals. In spitzen Klammern geschrieben. 
• zum Beispiel oben: ⟨Head Agreement⟩ = ⟨Head Subject Agreement⟩
2. Unifizierung von Merkmalsstrukturen
• Unifikations-Operator: ⊔
• zwei Strukturen heißen unifizierbar, wenn sie (rekursiv) keine sich widersprechenden Merkmale aufweisen.
• natürlich ist es erlaubt, dass eine Struktur bestimmte Merkmale der anderen nicht hat
• atomare Merkmale die bei beiden vorhanden (und nicht null) sind, müssen gleich sein
• nicht-atomare Merkmale müssen unifizierbar sein
• die Unifizierung zweier Strukturen ist die allgemeinste Struktur, die die Constraints beider zugrundeliegender Strukturen erfüllt
• Beispiele: [A = 1] ⊔ [B = 2] = [A = 1, B = 2]; [A = 1] ⊔ [A = 1, B = 2] = [A = 1, B = 2].
• Merkmalsstrukturen können in einer partiellen Ordnung (Subsumption) nach ihrer Allgemeinheit geordnet werden
• [] ⊑ [A = 1] ⊑ [A = 1, B = 2]
3. Merkmalsstrukturen in der Grammatik
• CFG-Regeln werden Const raints (in geschweiften Klammern hinter der Regel) hinzugefügt
• die Constraints ordnen Merkmalspfaden entweder andere Merkmalspfade oder atomare Werte zu
• Beispiel: S → NP VP { ⟨NP Kasus⟩ = Nominativ, ⟨NP Kongruenz⟩ = ⟨VP Kongruenz⟩ }
• tauchen in einer Regel mehrere gleiche Konstituenten auf der rechten Seite auf, müssen sie durchnumeriert werden um eindeutig identifizierbar zu bleiben
• den Lexikoneinträgen werden entsprechende Constraints mitgegeben:
• Nomen → Peter { ⟨Nomen Number⟩ = sg, ⟨Nomen Genus⟩ = mask }
• Agreement/Kongruenz:
• Übereinstimmung in Kasus, Numerus, Genus und Person zwischen Konstituenten
• Kopf-Merkmale
• Konstituenten haben jeweils einen syntaktischen Kopf
• tatsächlich werden meist die Merkmale des Kopfes auf die ganze Konstituente übertragen
• Beispiel: VP → Verb NP { ⟨VP Kongruenz⟩ = ⟨Verb Kongruenz⟩ }
• Subkategorisierung (=Valenz)
• Beispiel Verben (intransitiv, transitiv, ditransitiv)
• TODO
• Beispiel "denn/weil":
• "denn" subkategorisiert einen Hauptsatz
• "weil" subkategorisiert einen Nebensatz
• long-distance dependencies (durch Bewegung, Inversion)
• Kongruenz kann über längere Entfernungen sichergestellt werden
4. Implementierung der Unifizierung
• als gerichteter Graph, 
• jeder Knoten enthält
• einen möglichen "Content", der auch wieder auf andere Knoten verweisen kann
• einen Zeiger für Aliase, der im Zweifel gegenüber dem Inhalt Vorrang hat
• Unifizierungsalgorithmus
• TODO
5. Parsen mit Unifizierungsconstraints
• lässt sich in einen beliebigen CFG-Parser integrieren
• alternativ kann Unifizierung auch als nachgelagerter Schritt erfolgen, damit wird aber die Chance vergeben, schon während der Verarbeitung den Suchraum zu verkleinern
• im Earley-Parser: 
• Predictor/Scanner übernimmt den gerichteten azyklischen Graphen aus der Regel/dem Lexikon
• Completer prüft, ob die zu integrierende Konstituente mit der Regel unifiziert werden kann und wenn erfolgreich, unifiziert sie und rückt den Punkt eins weiter
• teilweise kann eine Regel mit unterschiedlichen Constraints mehrfach erforderlich sein
• wenn der Constraint des einen Zustand den Constraint des anderen subsumiert, reicht es, den spezifischeren Zustand zu behalten
• unser Unifizierungsalgorithmus ändert Merkmalsvektoren, auch wenn die Unifizierung nicht erfolgreich ist, deswegen muss der Merkmalsvektor zunächst kopiert werden, bevor unifiziert werden kann
• Unification Parsing: man kann soweit gehen, die ganze Grammatik durch Constraints auszudrücken und in den Regeln allgemeine Symbole (X₀ → X₁ X₂) zu verwenden
6. Typen und Vererbung
1. TODO

letzte Änderung: 12. August 2006.