Языки и грамматики Хомского

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ижевский государственный технический университет

Кафедра АСОИУ

РЕФЕРАТ

По теме «Языки и грамматики Хомского»

по дисциплине «Информатика»

Выполнил

студент гр. 1-78-6

Е.А. Черных

Принял

ассистент каф. АСОИУ

Ю.В. Шибанова

Ижевск 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. История развития генеративной (порождающей) грамматики Хомского

2. Генеративная грамматика. Основные понятия

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

язык грамматика хомский генеративная лингвистика

Генеративная лингвистика (трансформационная порождающая грамматика, трансформационно-генеративная грамматика, хомскианская лингвистика) -- наиболее популярное с конца 1950-х гг. направление в мировом языкознании, которое ставит целью разработать теорию языка по образцу естественных наук; основоположник и лидер -- Ноам Хомский (США).

Цель лингвистической теории по Хомскому заключается в том, чтобы объяснить факт поразительно быстрого усвоения родного языка ребенком на основе явно недостаточного внешнего стимула, то есть той информации, которая может быть извлечена из речи окружающих. В основе языковой способности человека лежит врожденный биологически обусловленный компонент, который определяет основные параметры человеческого мышления и, в частности, структуру языкового знания. При взаимодействии врожденного компонента, общего у всех людей, и внешнего стимула (конкретного языка, на котором говорят окружающие, -- английского, русского, китайского и т. д.) у ребенка формируется полноценное владение своим родным языком--процесс, который, по Хомскому, представляет собой частный случай роста живых организмов. В последнее время Хомский упоминает и третий фактор -- свойства, которые объединяют язык с другими биологическими и когнитивными системами (например, принцип, согласно которому при построении сложных единиц из простых структура простых единиц не видоизменяется).

В центре внимания генеративной лингвистики находится теория грамматики, но она оказала определяющее влияние также на многие направления в фонологии, семантике, психолингвистике и философии языка. Начиная с 1960-х гг. генеративная лингвистика -- безраздельно господствующее лингвистическое направление в США и наиболее влиятельное -- в Европе и Азии. Основными оппонентами её выступают сторонники функциональной и когнитивной лингвистики. Описательные методы генеративной лингвистики оказали влияние на развитие формальных направлений в советском языкознании 1960-х гг.; влияние её на российскую лингвистику значительно усилилось начиная со второй половины 1990-х гг.

1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ГЕНЕРАТИВНОЙ (ПОРОЖДАЮЩЕЙ) ГРАММАТИКИ ХОМСКГО

ХОМСКИЙ, НОАМ (Chomsky, Noam Avram), или Ноэм Чомски, американский лингвист и общественный деятель. Родился в Филадельфии 7 декабря 1928.

Хомский - создатель системы грамматического описания, известной как генеративная (порождающая) грамматика; соответствующее течение лингвистической мысли часто называется генеративизмом. Основы его были сформулированы Хомским в середине 1950-х годов; в настоящее время генеративизм прошел уже более чем сорокалетний путь развития, успев приобрести всемирную популярность, в значительной мере утратить эту популярность на рубеже 1960-х и 1970-х годов под влиянием критики со стороны представителей «порождающей семантики» и восстановить свои позиции в 1980-х и 1990-х годах.[3]

За время своего существования генеративизм прошел несколько этапов. Наиболее крупные из них следующие.

Стандартная теория. Ее можно разделить на два подэтапа: модель «Синтактических структур» и модель «Аспектов».

Модель «Синтактических структур», называемая так по имени первой монографии Хомского, в которой было реализовано представление о языке как механизме порождения бесконечного множества предложений с помощью конечного набора грамматических средств, для чего он предложил понятия глубинной (скрытой от непосредственного восприятия и порождаемой системой рекурсивных, т.е. могущих применяться многократно, правил) и поверхностной (непосредственно воспринимаемой) грамматических структур, а также трансформаций, описывающих переход от глубинных структур к поверхностным.

Модель «Аспектов», или стандартная теория, изложенная в книге Хомского Аспекты теории синтаксиса (Aspects of the Theory of Syntax, 1965, рус. пер. 1972) и представляющая собой прежде всего попытку введения в формальную модель семантического компонента - так называемых правил семантической интерпретации, приписывающих значение глубинным структурам. В «Аспектах» было введено противопоставление языковой компетенции (системы процессов порождения языковых высказываний) и употребления языка (performance), принята так называемая гипотеза Катца - Постала о сохранении смысла при трансформации, в связи с чем исключено понятие факультативной трансформации, а также введен аппарат синтаксических признаков, описывающих лексическую сочетаемость.

Теория управления и связывания, формировавшаяся в течение 1970-х годов и в суммарном виде представленная в книге Хомского Лекции об управлении и связывании (Lectures on Government and Binding, 1981); по первым буквам английских слов она часто называется GB-теорией. Основным изменением при переходе к этой теории стал отказ от специфических правил, описывающих синтаксические структуры конкретных языков, и замена их некоторыми универсальными ограничениями. Все трансформации были заменены одной универсальной трансформацией перемещения. В рамках GB-теории были выделены частные модули (Х-штрих-теория, теория ограничивания, теория связывания, теория управления, теория падежа, Тета-теория), каждый из которых отвечает за свою часть грамматики, действует в соответствии со своими принципами и имеет ряд настраиваемых параметров, определяющих конкретно-языковую специфику. Поскольку понятия принципов и параметров сохранились и на следующем этапе развития генеративизма, иногда говорят о теории принципов и параметров как особой стадии, охватывающей второй и третий этапы генеративизма.

Минималистская программа, основные положения которой были изложены Хомским в нескольких статьях, собранных впоследствии в одноименной книге (The Minimalist Program, 1995). Эта программа (не модель и не теория) предполагает минимизацию языковых представлений и описание их взаимодействия с другими когнитивными системами, постулируя в языковом аппарате человека две главных подсистемы: лексикон и вычислительную систему, а также два интерфейса - фонетический и логический.

Аппарат и многие теоретические постулаты генеративизма за четыре десятилетия изменились почти до неузнаваемости; достаточно указать на то, что теория, в 1960-е годы называвшаяся чаще всего трансформационной и формулировавшаяся как система правил, в настоящее время ни понятия трансформации, ни даже понятия правила не использует. Из новейшей версии генеративизма были исключены и понятия глубинной и поверхностной структур, когда-то занимавшие центральное место в порождающей теории. Принято считать, что неизменными в генеративизме остались лишь постулаты о врожденности языковой способности человека, о единстве базовых принципов устройства различных языков, различающихся лишь установкой некоторых частных параметров, и об автономности грамматики. Это верно, но, во-первых, эти постулаты, в особенности первые два, отнюдь не являются отличительными чертами генеративизма; они, порой неявно, принимались во многих лингвистических теориях и раньше, а главное - есть основания полагать, что эти постулаты могут быть выведены из некоторых более общих соображений.

Реальным инвариантным ядром генеративизма Хомского является прежде всего так называемый методологический монизм, т.е. требование, в соответствии с которым объяснение во всех науках должно быть построено одинаково - по образцу естественных наук и прежде всего физики как их эталона. В качестве же законов природы выступают грамматические правила и принципы - автономный и невыводимый синтаксис (в широком понимании), задающий формальные структуры, которые, также по некоторым правилам, переводятся в звуковую форму и которым по определенным правилам приписывается значение.

Из методологического монизма вытекают и автономность синтаксиса (его ничем не надо объяснять), и постулат о врожденной языковой способности (она дана человеку в готовом виде так же, как ему даны законы природы), а из тезиса о врожденности естественным образом выводится тезис о глубинном единстве всех языков.

Генеративная теория Хомского, несомненно, представляет собой выдающееся интеллектуальное достижение. На первом (до своего кризиса рубежа 1960-1970-х годов) этапе она оказала огромное влияние на развитие формальных грамматик и вычислительной лингвистики, предоставив исследователям экономный и более мощный по сравнению с грамматиками непосредственных составляющих аппарат описания формальных языковых структур. Синтаксические структуры Хомского считается одним из трудов, заложивших основы современной когнитивной науки.[2]

2. ГЕНЕРАТИВНАЯ ГРАММАТИКА. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

В основе подхода генеративной грамматики лежит представление о конечном наборе правил (приемов), порождающих все правильные предложения языка.

Таким образом, в рамках подхода не описывается язык «как есть», как это делала традиционная лингвистика, а описывается процесс моделирования языка.

Из школьного опыта хорошо известно, что представляет собой грамматический разбор предложения. При таком разборе определяется, какое слово является подлежащим, какое используется в роли сказуемого, какие слова играют роль определения, дополнения, обстоятельства и т. д. При разборе мы имеем дело с грамматическими категориями: предложение, группа существительного, группа сказуемого, существительное, глагол, наречие и т. д. При этом используются слова, составляющие предложение. В качестве примера рассмотрим грамматический разбор предложения: «Маленький Саша учится хорошо».

Грамматический разбор подразумевает использование правил некоторой грамматики. Эти правила будем представлять в следующем виде (см. рис. 1), где символ >означает «можно заменить на».

Рис.1

Разбором нашего предложения будет следующая последовательность шагов (см. рис. 2).

Рис.2

Впервые понятие грамматики было формализовано лингвистами при изучении естественных языков. Предполагалось, что это может помочь при их автоматической трансляции.

На интуитивном уровне язык можно определить как некоторое множество предложений допустимой структуры. Правила, определяющие допустимость той или иной конструкции языка, составляют синтаксис языка. Эти рассуждения можно отнести и к искусственным языкам программирования. Именно применительно к ним были достигнуты наилучшие результаты в этом направлении.

Если бы все языки состояли из небольшого конечного числа предложений, то проблемы синтаксического анализа не существовало. Можно было бы просто перечислить все предложения данного языка. Но так как большинство языков содержит неограниченное (или достаточно большое) число правильно построенных предложений, то возникает проблема разработки формальных средств описания и анализа языка (формальных грамматик).

Для формального описания языка необходимо задать набор символов (алфавит) языка и правила, по которым из символов строятся их последовательности (предложения), принадлежащие данному языку.

ФОРМАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАММАТИКИ

В рассмотренном выше примере конкретной грамматики имелись:

1) грамматические термины (//группа существительного//,// группа сказуемого// и т.д.), которые в теории формальных грамматик принято называть нетерминальными символами или нетерминалами;

2) слова, составляющие предложения языка, - они называются терминальными символами, терминалами или примитивами;

3) правила замены, левые и правые части которых состоят из терминальных инетерминальных символов;

4) главный грамматический термин, который называют начальным символом, аксиомой или целью грамматики, с которого начинается разбор (вывод) любого предложения языка (в нашем примере таким символом является термин //предложение//).

Перейдем к формальным определениям. Определение Конечное множество символов А {а1, а2…аn} называют алфавитом (словарем), а сами символы ai - буквами. Цепочкой в алфавите А называют последовательность символов из этого алфавита. Пустую цепочку принято обозначать символом е. Множество всех цепочек алфавита А обозначают A*. Символом A* A+ будем обозначать множество, содержащее все непустые цепочки конечной длины в алфавите А.

Длиной цепочки б A* называют число составляющих ее символов и обозначают |б| . Например, если б = abcdabcd, то |б| = 8. Длина пустой цепочки е по определению равна нулю.

Определение: Грамматикой G называют четверку объектов {VT ,VN ,P, S}, где:

1) VT - алфавит терминальных символов;

2) VN - алфавит нетерминальных символов, причем VT ? VN= ? ;

3) Множество Р - конечное множество правил (продукций), каждое из которыхимеет вид:

б >в б ( VT U VN)+ , в (VT U VN)*;

4) S - начальный символ грамматики, SVN

Замечание

1. Для того чтобы различать терминальные и нетерминальные символы, принято обозначать терминальные символы строчными, а нетерминальные символы прописными буквами латинского алфавита.

2. Для записи нескольких правил с одинаковыми левыми частями

б> в1 б > в2 ,… б> вn,

часто используют сокращенную запись

б> в1, |в2 |, …|вn

.3. Иногда при описании грамматики словари терминальных и нетерминальных символов не указывают. В таком случае обычно предполагается, что грамматика содержит только те терминальные и нетерминальные символы, которые встречаются в правилах вывода.

Мы представили грамматику, но не определили язык, который она порождает. Для этого нам потребуется ввести понятие вывода.

Определение

Цепочка в (VT U VN)* непосредственно выводима из цепочки б ( VT U VN)+ в грамматике G = {VT ,VN ,P, S} (обозначают ),если

и правило вывода г>д содержится во множестве Р.

Пример 1

Рассмотрим грамматику G1 , где множество правил вывода имеет вид: S> aAb, aA>aaAb, A >е. Цепочка aaAbb непосредственно выводима из цепочки aAb применением второго правила.

Определение

Цепочка в (VT U VN)* выводима из цепочки б ( VT U VN)+ в грамматике G = {VT ,VN ,P, S} (обозначают б=> в ) если существуют последовательность цепочек г0,г1… гn такая, что

б>г0 >г1>…> гn-1 >гn= в

Последовательность г0,г1… гn называют выводом длины n.

Пример 2

В грамматике G1 из примера 1 S => aaaAbbb , так как существует вывод

S>aAb>aaAbb>aaaAbbb,

при этом длина вывода равна 3.

Определение

Языком, порождаемым грамматикой G, называют множество

,то есть L(G) - это все цепочки в алфавите VT , которые выводимы из начального символа S с помощью правил вывода P.

Такие цепочки языка называют сентенциальными формами.

Пример 3

Рассмотрим грамматику G2, где множество правил вывода имеет вид:

S> aSb, S >ab.

При применении первого правила всегда остается один нетерминальный символ. После второго правила получаем сентенциальную форму. Таким образом, очевиден единственный порядок применения - несколько раз использовать первое правило, а затем один раз применить второе. Тогда

Задача 1

Покажите, что для грамматики G1 из примера 1 L(G1)=L(G2)

Определение

Грамматики G1 и G2, порождающие один и тот же язык L(G1)=L(G2), называют эквивалентными.

Приведенные примеры грамматик очень просты: было почти очевидно, какие цепочки в них можно вывести. В общем случае определить, что же порождается грамматикой, бывает очень трудно. Дадим более сложный пример.

Задача 2

Покажите, что грамматика G, определяемая следующими правилами вывода:

S >aSBC, S >aBC, CB> BC, aB >ab, bB >bb, bC>bc, cC>cc,

порождает язык

L(G)={an, bn, cn | n>0}

КЛАССИФИКАЦИЯ ГРАММАТИК

Накладывая различные ограничения направила вывода, можно выделить классы грамматик. Рассмотрим классификацию, предложенную Н. Хомским.

* Тип G0 (свободные или неограниченные грамматики). Грамматику G называют грамматикой типа 0, если на ее правила вывода не накладывается никаких ограничений.

* Тип G1 (контекстно-зависимые, контекстные или HC-грамматики). Грамматику G называют грамматикой типа 1, если для каждого ее правила

б>в, |в|?|б| .

Часто, вместо термина «контекстно-зависимая грамматика», употребляют сокращение csg (context-sensitive grammar).

Пример 4

Очевидно, что грамматики из примеров 2 и 3, а также задачи 2 являются контекстно-зависимыми, поскольку правые части их правил не короче левых частей. Заметим, что для грамматики из примера 1 этому условию не удовлетворяет последнее правило:

A > е

* Тип G2 (контекстно-свободные или КС-грамматики). Грамматику G называют грамматикой типа 2, если каждое ее правило имеет вид:

.Вместо термина «контекстно-свободная грамматика» часто используют аббревиатуру cfg (context-free grammar).

Замечание.

Правило вида A>в позволяет заменить A на в независимо от контекста, в котором появляется A.

Пример 5

1. Грамматика G2 из примера 3 является контекстно-свободной грамматикой.

2. Грамматика G, где множество правил имеет вид

является контекстно-свободной грамматикой. Грамматика порождает язык

L(G)={(aс)n, (сb)n | n>0}

* Тип G3 (автоматные или регулярные грамматики). Грамматику G называют грамматикой типа 3, если каждое ее правило имеет вид:

Пример 6

Грамматика G, где множество правил имеет вид

является регулярной грамматикой. Грамматика G порождает язык

. L(G)={(an, b2 | n>1}

Классы грамматик типа G0, G1, G2 и G3 образуют иерархию Хомского.

Определение

Язык называют контекстным (контекстно-свободным, регулярным), если он порождается некоторой контекстной (контекстно-свободной, регулярной) грамматикой. Контекстно-свободные языки называют также алгебраическими языками.

Замечание

Двигаясь от грамматики G0 к грамматике G3 можно заметить, что в то время как

Рис.3

ограничения на правила вывода усиливаются, описательные возможности языков уменьшаются.

Для грамматик справедливо следующее очевидное утверждение (см. рис. 3):

1. Любая регулярная грамматика является контекстно-свободной грамматикой.

2. Любая контекстно-свободная грамматика является контекстно-зависимой грамматикой.

3. Любая контекстно-зависимая грамматика является грамматикой типа 0.

Аналогичными свойствами обладают иязыки, описываемые этими грамматиками:

1. Каждый регулярный язык является контекстно-свободным языком, но существуют контекстно-свободные языки, которые не являются регулярными например,

L(G)={(an, bn | n>0}

Каждый контекстно-свободный язык является контекстно-зависимым языком, но существуют контекстно-зависимые языки, которые не являются контекстно-свободным языками, например

L(G)={(an, bn ,cn | n>0}

Каждый контекстно-зависимый язык является языком типа 0.

Заметим, что если язык задан грамматикой типа m , то это не значит, что не существует грамматики типа m1 >m, описывающей тот же язык. Поэтому, когда говорят о языке типа m, обычно имеют в виду максимально возможный номер m.[1]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Хомский уже около двух десятилетий является самым знаменитым лингвистом мира; ему и его теории посвящено множество статей, ряд монографий и даже полнометражный документальный фильм, а развитие науки о языке в последней трети 20в. многими авторами описывается как «хомскианская революция».

Следует заметить, что Хомский одним из первых объявил лингвистику частью когнитивной психологии - однако на практике как раз максимально автоматизировал изучение языка, введя для этого представление о модульности человеческих когнитивных способностей и относительной независимости «модулей». Попытка соотнести языковую способность с другими когнитивными способностями человека появилась лишь в минималистской программе, а также в работах Р.Джэкендоффа (р. 1945), небезуспешно пытающегося на практике выстроить «мост» между генеративизмом и когнитивной лингвистикой.

Сложные слова не являлись объектом анализа с позиций последних теорий генеративной грамматики, тем более в сопоставительно-типологическом аспекте. Сложное слово, будучи лексической единицей, состоящей из двух полнозначных основ, представляет собой объединение слов, а это ставит вопрос о том, насколько такое объединение подчиняется синтаксическим закономерностям Ноам Хомский, касаясь проблем словообразования, указывает, что Ѕпроцессы словообразования представляют довольно сложную проблему для любого типа порождающей грамматикиЅ. Решению данного вопроса посвящены работы Хомского в изучении лингвистики.

ЛИТЕРАТУРА

1. Рыбин Сергей Витальевич, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры ВМ-2 СПбГЭТУ «ЛЭТИ». Брошюра «КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ В ОБРАЗОВАНИИ.» № 1, 2007 г.

2. Ноам Хомский. Гуманитарные науки: Лингвистика http://www.krugosvet.ru/

3. Ноам Хомский http://ru.wikipedia.org/wiki/Хомский,_Ноам

Размещено на Allbest.ru