Gramatyka operatora

Aby zapoznać się z klasą formalnych języków komputerowych, zobacz gramatykę pierwszeństwa operatorów .

Gramatyka operatorów to matematyczna teoria ludzkiego języka, która wyjaśnia, w jaki sposób język przenosi informacje . Teoria ta jest zwieńczeniem pracy życiowej Zelliga Harrisa , z ważnymi publikacjami pod koniec ubiegłego wieku. Gramatyka operatorów zakłada, że ​​każdy ludzki język jest samoorganizującym się systemem, w którym zarówno składniowe , jak i semantyczne właściwości słowa są ustalane wyłącznie w odniesieniu do innych słów. Zatem żaden system zewnętrzny ( metajęzyk ) jest wymagane do zdefiniowania reguł języka. Zamiast tego zasad tych uczy się poprzez ekspozycję na użycie i uczestnictwo, jak ma to miejsce w przypadku większości zachowań społecznych . Teoria jest zgodna z ideą, że język ewoluował stopniowo, a każde kolejne pokolenie wprowadzało nową złożoność i różnorodność.

Gramatyka operatorów zakłada trzy uniwersalne ograniczenia: zależność (niektóre słowa zależą od obecności innych słów, aby utworzyć wypowiedź), prawdopodobieństwo (niektóre kombinacje słów i ich zależności są bardziej prawdopodobne niż inne) i redukcja (słowa w kombinacjach o wysokim prawdopodobieństwie można zredukować do krótszych form, a czasami całkowicie pomijane). Razem zapewniają one teorię informacji językowej : zależność buduje strukturę predykatowo-argumentową ; prawdopodobieństwo tworzy odrębne znaczenia; redukcja pozwala na zwarte formy komunikacji.

Zależność

Podstawowym mechanizmem gramatyki operatorów jest ograniczenie zależności: pewne słowa ( operatory ) wymagają obecności jednego lub więcej słów (argumentów) w wypowiedzi. W zdaniu Jan nosi buty operator nosi wymaga obecności dwóch argumentów, takich jak Jan i buty . (Ta definicja zależności różni się od innych gramatyk zależności , w których mówi się, że argumenty zależą od operatorów).

W każdym języku relacja zależności między słowami prowadzi do kategorii składniowych , w których dopuszczalne argumenty operatora są zdefiniowane w kategoriach ich wymagań dotyczących zależności. Klasa N zawiera słowa (np. Jan , buty ), które nie wymagają obecności innych słów. Klasa O _N zawiera słowa (np. stumble ), które wymagają dokładnie jednego słowa typu N. Klasa O _NN zawiera słowa (np. wear ), które wymagają dwóch słów typu N. Klasa O _OO zawiera słowa (np. ponieważ ), które wymagają dwóch słów typu O, jak w John potyka się, ponieważ John nosi buty . Inne klasy to O _O (np. możliwe ), O _NNN (np. put ), O _ON (np. z ), O _NO (np. know ), O _NNO (np. ask ) i O _NOO (np. atrybut ).

Kategorie w gramatyce operatorów są uniwersalne i są definiowane wyłącznie w kategoriach tego, jak słowa odnoszą się do innych słów i nie opierają się na zewnętrznym zestawie kategorii, takim jak rzeczownik, czasownik, przymiotnik, przysłówek, przyimek, spójnik itp. Właściwości zależności każdego słowa można zaobserwować podczas używania, a zatem można się ich nauczyć.

Prawdopodobieństwo

Ograniczenie zależności tworzy strukturę (składnię), w której argumentem dla danego operatora może być dowolne słowo odpowiedniej klasy. Ograniczenie prawdopodobieństwa nakłada dodatkowe ograniczenia na tę strukturę, czyniąc niektóre kombinacje operator/argument bardziej prawdopodobnymi niż inne. Zatem bardziej prawdopodobne jest, że Jan nosi kapelusze niż Jan nosi śnieg , co z kolei jest bardziej prawdopodobne niż Jan nosi wakacje . Ograniczenie prawdopodobieństwa tworzy znaczenie (semantykę) poprzez zdefiniowanie każdego słowa w kategoriach słów, które może przyjąć jako argumenty lub których może być argumentem.

Każde słowo ma unikalny zestaw słów, z którymi zaobserwowano, że występuje, zwany jego wyborem . Spójny wybór słowa to zbiór słów, dla których relacja zależności ma ponadprzeciętne prawdopodobieństwo. Słowa o podobnym znaczeniu mają podobny spójny wybór. Takie podejście do znaczenia jest samoorganizujące się, ponieważ żaden zewnętrzny system nie jest potrzebny do zdefiniowania znaczenia słów. Zamiast tego znaczenie tego słowa zależy od jego użycia w populacji użytkowników. Wzorce częstego używania są obserwowalne, a zatem można się ich nauczyć. Nowe słowa można wprowadzać w dowolnym momencie i definiować poprzez użycie.

W tym sensie gramatyka powiązań może być postrzegana jako rodzaj gramatyki operatorowej, w której powiązanie słów jest całkowicie określone przez ich kontekst, a każdemu wyborowi przypisuje się prawdopodobieństwo logarytmiczne.

Zmniejszenie

Ograniczenie redukujące działa na kombinacje operatorów i argumentów o wysokim prawdopodobieństwie i tworzy bardziej zwarte formy. Niektóre redukcje pozwalają na całkowite pominięcie słów w wypowiedzi. Na przykład, spodziewam się, że John przyjdzie, można zredukować do spodziewam się John , ponieważ nadejście jest wysoce prawdopodobne poniżej oczekiwanych . Zdanie Jan nosi buty i Jan nosi kapelusze można sprowadzić do Jana nosi buty i kapelusze, ponieważ powtórzenie pierwszego argumentu Jan pod operatorem jest wysoce prawdopodobne. John czyta rzeczy można zredukować do John czyta , ponieważ argument rzeczy ma duże prawdopodobieństwo wystąpienia pod dowolnym operatorem.

Niektóre redukcje redukują słowa do krótszych form, tworząc zaimki, przyrostki i przedrostki ( morfologia ). John nosi buty i John nosi kapelusze można zredukować do John nosi buty i nosi kapelusze , gdzie zaimek on jest zredukowaną formą Johna . Sufiksy i przedrostki można uzyskać, dodając inne swobodnie występujące słowa lub ich warianty. Johna da się lubić można sprowadzić do Johna da się lubić . John jest zamyślony jest redukowany od John jest zamyślony i John jest przeciw wojnie od John jest przeciw wojnie .

Modyfikatory są wynikiem kilku tego rodzaju redukcji, z których powstają przymiotniki, przysłówki, wyrażenia przyimkowe , zdania podrzędne itp.

1. John nosi buty; buty są ze skóry (dwa zdania połączone operatorem średnika ) →
2. John nosi skórzane buty (redukcja rzeczownika powtarzającego się do zaimka względnego ) →
3. John nosi skórzane buty (pominięto zwrot o dużym prawdopodobieństwie, którym jest ) →
4. John nosi skórzane buty (pominięcie operatora wysokiego prawdopodobieństwa , transpozycja krótkiego modyfikatora na lewo od rzeczownika)

Każdy język ma unikalny zestaw redukcji. Na przykład niektóre języki mają morfologię, a inne nie; niektóre transponują krótkie modyfikatory, a niektóre nie. Każde słowo w języku uczestniczy tylko w pewnych rodzajach redukcji. Jednak w każdym przypadku zredukowany materiał można zrekonstruować na podstawie wiedzy o tym, co jest prawdopodobne w danej kombinacji operator/argument. Redukcje, w których uczestniczy każde słowo, są obserwowalne, a zatem można się ich nauczyć, tak jak uczymy się właściwości zależności i prawdopodobieństwa słowa.

Informacja

Znaczenie redukcji w gramatyce operatorów polega na tym, że oddzielają one zdania zawierające formy zredukowane od tych, które ich nie zawierają (zdania podstawowe). Wszystkie redukcje są parafrazami , ponieważ nie usuwają żadnych informacji, a jedynie sprawiają, że zdania są bardziej zwięzłe. Zatem zdania podstawowe zawierają wszystkie informacje języka, a zdania zredukowane są ich wariantami. Zdania podstawowe składają się z prostych wyrazów bez modyfikatorów iw większości bez przyrostków, np. pada śnieg , owce jedzą trawę , Jan wie, że owce jedzą trawę , że owce jedzą śnieg niespodzianki Jan .

Każdy operator w zdaniu wnosi wkład w informacje zgodnie z prawdopodobieństwem wystąpienia wraz z argumentami. Wysoce oczekiwane kombinacje mają niewiele informacji; rzadkie kombinacje mają dużą ilość informacji. Dokładny wkład operatora jest określony przez jego wybór, zestaw słów, z którymi występuje z dużą częstotliwością. Argumenty buty , kapelusze , owce , trawa i śnieg różnią się znaczeniem w zależności od operatorów, dla których mogą występować z dużym prawdopodobieństwem na pierwszym lub drugim miejscu argumentu. Na przykład śnieg oczekiwany jest jako pierwszy argument upadku , ale nie jedzenia , podczas gdy w przypadku owiec jest odwrotnie . Podobnie operatory jedzą , pożerają , przeżuwają i połykają różnią się znaczeniem w takim stopniu, w jakim argumenty, które wybierają, i operatory, które je wybierają, różnią się.

Gramatyka operatorów przewiduje, że informacja przenoszona przez zdanie jest akumulacją wkładów każdego argumentu i operatora. Przyrost informacji, jaki dane słowo dodaje do nowego zdania, zależy od tego, jak zostało użyte wcześniej. Z kolei nowe zwyczaje rozciągają lub nawet zmieniają treść informacyjną związaną ze słowem. Ponieważ proces ten opiera się na użyciu wysokiej częstotliwości, znaczenia słów są stosunkowo stabilne w czasie, ale mogą się zmieniać zgodnie z potrzebami społeczności językowej.

Bibliografia

•   Harris , Zellig (1982), A Grammar of English on Mathematical Principles , Nowy Jork: John Wiley and Sons, ISBN 0-471-02958-0
•   Harris , Zellig (1988), Język i informacja , Nowy Jork: Columbia University Press, ISBN 0-231-06662-7
•   Harris , Zellig (1989), The Form of Information in Science: Analysis of an immunology sublanguage , Springer, ISBN 90-277-2516-0
•   Harris , Zellig (1991), Teoria języka i informacji: podejście matematyczne , Oxford University Press, USA, ISBN 0-19-824224-7