PLIN041 Vývoj počítačové lingvistiky
Algebraická lingvistika
Mgr. Dana Hlaváčková, Ph.D. od 2. pol. 50. let 20. st.
Algebraická lingvistika
matematika - algebra
logika - formálni logika
logická analýza jazyka
algebraická lingvistika, formálni lingvistika
Algebraická lingvistika
• algebra
— z arabštiny - znovuspojenf rozbitých částí, perský matematik a astronom Al-Chorezmí, 8./9. st., v angličtině až v 15. st.
- objevuje se už u Babyloňanů
• část matematiky, která studuje matematické symboly a operace s nimi x aritmetika (čísla)
• nepoužívá kvantitativní metody (statistiku, pravděpodobnost)
• rozvoj matematiky a logiky = vysoký stupeň abstrakce
Algebraická lingvistika - kontext
• hledání jazyka vedy, metajazyk, 2. pol. 19. st. - přesný a jasný
• přirozený jazyk - nevhodný např. pro nejasnost, nelogičnost, homonymii, synonymii
• matematická (symbolická) logika, symbol zastupuje určitý jev, kalkul = soustava pravidel operací se znaky
• logické kalkuly (Leibnitz, 17. st.)
• systém - algebra logiky (booleovská algebra, Boole, 19. st.)
• výroková a pravdivostní fce, kvantifikátor (Frege, 19. st.)
• Principia Mathematica (B. Russell, poč. 20. st., 3 díly)
• Ludwig Wittgenstein - Troctotus logico-philosophicus, 1921
• úkolem filozofie je logická analýza jazyka
• novopozitivismus - Vídeňský kruh, R. Carnap - Logická syntax jazyka, 1934
Algebraická lingvistika
• formální logika (v SSSR odsouzena, později akceptována)
• studuje podmínky, za nichž jedny výroky vyplývají z druhých, používá symboly a abstrakce
• výrokový kalkul - konjunkce, disjunkce, implikace, ekvivalence
• predikátový kalkul - predikát, argument, operátor, kvantifikátor
• algebraická lingvistika - Y. Bar-Hillel (izraelský matematik a lingvista)
• teorie jazykových modelů v Sovětském svazu
• dnes formální lingvistika (formální popis gramatik a jazyků)
• význam pro strojový překlad a strojovou lingvistiku
• vše, co je v lingvistice přesně popsáno, lze strojově zpracovat
Matematické modely v lingvistice
modely- využívají se pro popis reálných jevů/objektů, jejich studium je nesnadné
jazyková univerzália (společné vlastnosti)
- převodní jazyk
popis gramatiky jednoho jazyka popis jedné složky jazyka (syntax) popis komunikačního procesu model vývoje jazyka
- věta - lineární řetězec jednotek
- teorie množin
- teorie grafů - nelineární pojetí
dnes mezinárodní projekt Universal Dependencies
Matematické modely v lingvistice (syntax,
morfologie)
• Noam Chomsky - generativní a transformační mluvnice
• Yehoshua Bar-Hillel - kategoriální (rekognoskativní) mluvnice
• Sebastian Konstantinovič Šaumjan - aplikačně generativní model
• Olga Sergejevna Kulagina - teorie analytických modelů
• závislostní gramatika a teorie grafů (syntax)
Matematické modely v lingvistice
generativní a transformační mluvnice - Noam Chomsky (*1928),
americký lingvista
n ej p ro p ra co va n ěj š í systé m
Syntaktické struktury, 1957 (česky 1966)
nejdříve ignoruje obsah, později přijímá i složku sémantickou
generování gramaticky správných vět z výchozího symbolu na
základě souboru pravidel = gramatika jazyka
omezený počet pravidel - neomezený počet vět
jádrové věty - ostatní se z nich generují na základě transformačních
pravidel
ve druhém pojetí, fonetická složka, povrchová a hloubková struktura formální gramatika, hierarchie formálních jazyků, teorie automatů
Matematické modely v lingvistice
Y. Bar-Hillel - kategoriální (rekognoskativní) gramatika nejvýznamnější žák Rudolfa Carnapa opačný postup než u Chomského
v souvislosti se strojovým překladem (pro jazyky s málo rozvinutou morfologií a pevným slovosledem - angličtina)
pojem - kategorie (sémantická kategorie v logice a filozofii)
S - sentence, N - noun (neterminály)
množiny slov (terminály)
tvary slov nahrazují symboly, věta = řetězec symbolů
zjišťuje se (rekognoskuje) struktura věty a její gramatická správnost bezkontextová gramatika
Matematické modely v lingvistice
• Sovětský svaz - v 1. pol. 20. st. vliv marxismu a tzv. morrismu (Nikolaj Marr - odmítá vývoj ide. jaz. z prajazyka, zavrhl J. V. Stalin)
• řada lingvistických směrů odmítána
• ideologizace lingvistiky, lingvistika v SSSR v izolaci
• strukturalismus až v 50. letech (Vinogradov, Šaumjan)
• přechod k pomezním disciplínám
• rozvoj algebraické lingvistiky a strojového překladu
• aplikace jazykovedných teorií na ruštinu + nové přístupy
• část lingvistů v emigraci (Jakobson, Trubeckoj)
Matematické modely v lingvistice
• Sebastian Konstantinovič Šaumjan (1916-2007)
- původem Armén, pocházel z Tbilisi (Gruzie)
- mluvil arménsky, gruzínsky, rusky, anglicky a německy
- vystudoval filologii na univerzitě v Tbilisi
- 2. sv. v, zpravodajská jednotka, člen KSSS (pomáhal kolegům, kteří byli v nemilosti)
- pozice na univerzitě v Moskvě
- podporoval dílo Jakobsona a Trubeckého
- 1975 - povolená emigrace židů (Izrael) do USA (Yale University)
- ...ever smiling but never complaining...
- geniální lingvisto o člověk s velkým srdcem
Matematické modely v lingvistice
S. K. Šaumjan - aplikačné-generativní model
Generative Grammar of Russian, 1958
Applicational Generative Model and Transformational Calculus of Russian, 1963
Strukturnaja lingvistika, 1965
spojení strukturalismu a generativní gramatiky
jazykové jednotky (symboly) a vztahy mezi nimi se odvozují metodami matematické logiky, generují se pomocí aplikace
univerzální typy - term (T), sentence (S), sloveso = operátor
- genotypický (univerzální jazyk)
- jenotypický jazyk (přirozený jazyk)
model použit pro parsing u strojového překladu
Matematické modely v lingvistice
• Olga Sergejevna Kulagina - teorie analytických modelů
(analytická metoda)
• Chomsky, Bar-Hillel, Šaumjan - syntetické modely
• O jednom způsobu určování gramatických pojmů na základě teorie množin, 1958
• pro slovanské jazyky - rozvinutá morfologie a volný slovosled
• teorie množin (1. využití v lingvistice)
• výchozí množina = gramaticky správné věty
• podmnožiny = soubory základních jednotek (lexikológie, morfologie, syntax)
Matematické modely v lingvistice
• Solomon Marcus (rumunský lingvista a matematik, dostává se až na úroveň fonémů)
• Matematická lingvistika, 1963
• Gramatika a konečné automaty, 1964
• (u nás pod názvem Algebraické modely v lingvistice, 1969)
• Ladislav Nebeský (teorie grafů, binární básně)
• Analytický směr v algebraické lingvistice (SaS 1967, s. 161-7)
Matematické modely v lingvistice
• závislostní gramatika a teorie grafů (nelineární zobrazení věty, graf)
• nezávisle na sobě konstruují závislostní gramatiku:
- američtí lingvisté - David G. Hays, K. E. Harper; strojový překlad (Použití strojů při konstruování gramatiky, 1959)
- sovětští lingvisté - D. S. Cejtin, L. N. Zasorina (O vyčlenění konfigurací v ruské větě, 1961)
• závislostní syntax (druhotně morfologie, jiné jazykové roviny ne)
- závislostní pravidla
- závislostní strom - uzel a hrany
- projektivní a neprojektivní věty (dálnice ucpaná auty x auty dálnice ucpaná)
Matematické modely v lingvistice
• myšlenka závislostních vztahů v jazyce již dříve
- L. Tesniěre - slovesná valence, aktanty a cirkumstanty
- u nás V. Šmilauer - grafické znázornění větného rozboru, Daneš (syntax), Dokulil (slovotvorba)
• ČSSR - funkční generativní popis, FGD (Panevová, Sgall)
•   Prague Dependency Treebank, PDT