Aspects of the theory of syntax Special technical report no. 11

Formulation of transformational grammar - syntax theor

Algebraic dependency grammar

We propose a mathematical formalism called Algebraic Dependency Grammar with applications to formal linguistics and to formal language theory. Regarding formal linguistics we aim to address the problem of grammaticality with special attention to cross-linguistic cases. In the field of formal language theory this formalism provides a new perspective allowing an algebraic classification of languages. Notably our approach suggests the existence of so-called anti-classes of languages associated to certain classes of languages. Our notion of a dependency grammar is as of a definition of a set of well-constructed dependency trees (we call this algebraic governance) and a relation which associates word-orders to dependency trees (we call this algebraic linearization). In relation to algebraic governance, we define a manifold which is a set of dependency trees satisfying an agreement condition throughout a pattern, which is the algebraic form of a collection of syntactic addresses over the dependency tree. A boolean condition on the words formalizes the notion of agreement. In relation to algebraic linearization, first we observe that the notion of projectivity is quintessentially that certain substructures of a dependency tree always form an interval in its linearization. So we have to establish well what is a substructure; we see again that patterns proportion the key, generalizing the notion of projectivity with recursive linearization procedures. Combining the above modules we have the formalism: an algebraic dependency grammar is a manifold together with a linearization. Notice that patterns sustain both manifolds and linearizations. We study their interrelation in terms of a new algebraic classification of classes of languages. We highlight the main contributions of the thesis. Regarding mathematical linguistics, algebraic dependency grammar considers trees and word-order different modules in the architecture, which allows description of languages with varied word-order. Ellipses are permitted; this issue is usually avoided because it makes some formalisms non-decidable. We differentiate linguistic phenomena structurally by their algebraic description. Algebraic dependency grammar permits observance of affinity between linguistic constructions which seem superficially different. Regarding formal language theory, a new system for understanding a very large family of languages is presented which permits observation of languages in broader contexts. We identify a new class named anti-context-free languages containing constructions structurally symmetric to context-free languages. Informally we could say that context-free languages are well-parenthesized, while anti-context-free languages are cross-serial-parenthesized. For example copy languages and respectively languages are anti-context-free.Es proposa un formalisme matemàtic anomenat Gramàtica de Dependències Algebraica amb aplicacions a la lingüística formal i a la teoria de llenguatges formals. Pel que fa a la lingüística formal es pretén abordar el problema de la gramaticalitat, amb un èmfasi especial en la transversalitat, això és, que el formalisme sigui apte per a un bon nombre de llengües. En el camp dels llenguatges formals aquest formalisme proporciona una nova perspectiva que permet una classificació algebraica dels llenguatges. Aquest enfocament suggereix a més a més l'existència de les aquí anomenades anti-classes de llenguatges associades a certes classes de llenguatges. La nostra idea d'una gramàtica de dependències és en un conjunt de sintagmes ben construïts (d'això en diem recció algebraica) i una relació que associa ordres de paraules als sintagmes d'aquest conjunt (d'això en diem linearització algebraica). Pel que fa a la recció algebraica, introduïm el concepte de varietat sintàctica com el conjunt de sintagmes que satisfan una concordança sobre un determinat patró. Un patró és un conjunt d'adreces sintàctiques descrit algebraicament. La concordança es formalitza a través d'una condició booleana sobre el vocabulari. En relació amb linearització algebraica, en primer lloc, observem que l'essencial de la noció clàssica de projectivitat rau en el fet que certes subestructures d'un arbre de dependències formen sempre un interval en la seva linearització. Així doncs, primer hem d'establir bé que vol dir subestructura. Un cop més veiem que els patrons en proporcionen la clau, tot generalitzant la noció de projectivitat a través d'un procediment recursiu de linearització. Tot unint els dos mòduls anteriors ja tenim el nostre formalisme a punt: una gramàtica de dependències algebraica és una varietat sintàctica juntament amb una linearització. Notem que els patrons són a la base de tots dos mòduls: varietats i linearitzacions, així que resulta del tot natural estudiar-ne la interrelació en termes d'un nou sistema de classificació algebraica de classes de llenguatges. Destaquem les principals contribucions d'aquesta tesi. Pel que fa a la matemàtica lingüística, la gramàtica de dependències algebraica considera els arbres i l'ordre de les paraules diferents mòduls dins l'arquitectura la qual cosa permet de descriure llenguatges amb una gran varietat d'ordre. L'ús d'el·lipsis és permès; aquesta qüestió és normalment evitada en altres formalismes per tal com la possibilitat d'el·lipsis fa que els models es tornin no decidibles. El nostre model també ens permet classificar estructuralment fenòmens lingüístics segons la seva descripció algebraica, així com de copsar afinitats entre construccions que semblen superficialment diferents. Pel que fa a la teoria dels llenguatges formals, presentem un nou sistema de classificació que ens permet d'entendre els llenguatges en un context més ampli. Identifiquem una nova classe que anomenem llenguatges anti-lliures-de-context que conté construccions estructuralment simètriques als llenguatges lliures de context. Informalment podríem dir que els llenguatges lliures de context estan ben parentetitzats, mentre que els anti-lliures-de-context estan parentetitzats segons dependències creuades en sèrie. En són mostres d'aquesta classe els llenguatges còpia i els llenguatges respectivament.Postprint (published version

An Inheritance-Based Theory of the Lexicon in Combinatory Categorial Grammar

Institute for Communicating and Collaborative SystemsThis thesis proposes an extended version of the Combinatory Categorial Grammar (CCG) formalism, with the following features: 1. grammars incorporate inheritance hierarchies of lexical types, defined over a simple, feature-based constraint language 2. CCG lexicons are, or at least can be, functions from forms to these lexical types This formalism, which I refer to as ‘inheritance-driven’ CCG (I-CCG), is conceptualised as a partially model-theoretic system, involving a distinction between category descriptions and their underlying category models, with these two notions being related by logical satisfaction. I argue that the I-CCG formalism retains all the advantages of both the core CCG framework and proposed generalisations involving such things as multiset categories, unary modalities or typed feature structures. In addition, I-CCG: 1. provides non-redundant lexicons for human languages 2. captures a range of well-known implicational word order universals in terms of an acquisition-based preference for shorter grammars This thesis proceeds as follows: Chapter 2 introduces the ‘baseline’ CCG formalism, which incorporates just the essential elements of category notation, without any of the proposed extensions. Chapter 3 reviews parts of the CCG literature dealing with linguistic competence in its most general sense, showing how the formalism predicts a number of language universals in terms of either its restricted generative capacity or the prioritisation of simpler lexicons. Chapter 4 analyses the first motivation for generalising the baseline category notation, demonstrating how certain fairly simple implicational word order universals are not formally predicted by baseline CCG, although they intuitively do involve considerations of grammatical economy. Chapter 5 examines the second motivation underlying many of the customised CCG category notations — to reduce lexical redundancy, thus allowing for the construction of lexicons which assign (each sense of) open class words and morphemes to no more than one lexical category, itself denoted by a non-composite lexical type. Chapter 6 defines the I-CCG formalism, incorporating into the notion of a CCG grammar both a type hierarchy of saturated category symbols and an inheritance hierarchy of constrained lexical types. The constraint language is a simple, feature-based, highly underspecified notation, interpreted against an underlying notion of category models — this latter point is crucial, since it allows us to abstract away from any particular inference procedure and focus on the category notation itself. I argue that the partially model-theoretic I-CCG formalism solves the lexical redundancy problem fairly definitively, thereby subsuming all the other proposed variant category notations. Chapter 7 demonstrates that the I-CCG formalism also provides the beginnings of a theory of the CCG lexicon in a stronger sense — with just a small number of substantive assumptions about types, it can be shown to formally predict many implicational word order universals in terms of an acquisition-based preference for simpler lexical inheritance hierarchies, i.e. those with fewer types and fewer constraints. Chapter 8 concludes the thesis

Solving the UG Problem

Many generalizations are impossible to learn via primary linguistic data, so they are assumed to be part of our genetic endowment. Generativists have tried to reduce Universal Grammar (UG) to a minimum, in particular by appealing to computational efficiency. In principle, this is an important improvement. The bottom line, however, is how well this computational approach explains the data. Unfortunately, it does not. Thus current analyses of subject–AUX inversion still appeal implicitly to several UG constraints in addition to structure dependence. Moreover, this fails empirically even in the wildest cases, such as forming questions by reversing the word order of a declarative. Fortunately, there is a way out of this impasse. Learners realize that different orders of constituents correlate with different meanings. Generating Tense in Comp compositionally derives a polar interrogative interpretation. The logically prior properties of the perceptual and conceptual systems impose constraints that are sufficient to explain language acquisition

Optional categories in early French syntax : a developmental study of root infinitives and null arguments

LoC Class: PC2395, LoC Subject Headings: French language--Synta

Algebraic dependency grammar

We propose a mathematical formalism called Algebraic Dependency Grammar with applications to formal linguistics and to formal language theory. Regarding formal linguistics we aim to address the problem of grammaticality with special attention to cross-linguistic cases. In the field of formal language theory this formalism provides a new perspective allowing an algebraic classification of languages. Notably our approach suggests the existence of so-called anti-classes of languages associated to certain classes of languages. Our notion of a dependency grammar is as of a definition of a set of well-constructed dependency trees (we call this algebraic governance) and a relation which associates word-orders to dependency trees (we call this algebraic linearization). In relation to algebraic governance, we define a manifold which is a set of dependency trees satisfying an agreement condition throughout a pattern, which is the algebraic form of a collection of syntactic addresses over the dependency tree. A boolean condition on the words formalizes the notion of agreement. In relation to algebraic linearization, first we observe that the notion of projectivity is quintessentially that certain substructures of a dependency tree always form an interval in its linearization. So we have to establish well what is a substructure; we see again that patterns proportion the key, generalizing the notion of projectivity with recursive linearization procedures. Combining the above modules we have the formalism: an algebraic dependency grammar is a manifold together with a linearization. Notice that patterns sustain both manifolds and linearizations. We study their interrelation in terms of a new algebraic classification of classes of languages. We highlight the main contributions of the thesis. Regarding mathematical linguistics, algebraic dependency grammar considers trees and word-order different modules in the architecture, which allows description of languages with varied word-order. Ellipses are permitted; this issue is usually avoided because it makes some formalisms non-decidable. We differentiate linguistic phenomena structurally by their algebraic description. Algebraic dependency grammar permits observance of affinity between linguistic constructions which seem superficially different. Regarding formal language theory, a new system for understanding a very large family of languages is presented which permits observation of languages in broader contexts. We identify a new class named anti-context-free languages containing constructions structurally symmetric to context-free languages. Informally we could say that context-free languages are well-parenthesized, while anti-context-free languages are cross-serial-parenthesized. For example copy languages and respectively languages are anti-context-free.Es proposa un formalisme matemàtic anomenat Gramàtica de Dependències Algebraica amb aplicacions a la lingüística formal i a la teoria de llenguatges formals. Pel que fa a la lingüística formal es pretén abordar el problema de la gramaticalitat, amb un èmfasi especial en la transversalitat, això és, que el formalisme sigui apte per a un bon nombre de llengües. En el camp dels llenguatges formals aquest formalisme proporciona una nova perspectiva que permet una classificació algebraica dels llenguatges. Aquest enfocament suggereix a més a més l'existència de les aquí anomenades anti-classes de llenguatges associades a certes classes de llenguatges. La nostra idea d'una gramàtica de dependències és en un conjunt de sintagmes ben construïts (d'això en diem recció algebraica) i una relació que associa ordres de paraules als sintagmes d'aquest conjunt (d'això en diem linearització algebraica). Pel que fa a la recció algebraica, introduïm el concepte de varietat sintàctica com el conjunt de sintagmes que satisfan una concordança sobre un determinat patró. Un patró és un conjunt d'adreces sintàctiques descrit algebraicament. La concordança es formalitza a través d'una condició booleana sobre el vocabulari. En relació amb linearització algebraica, en primer lloc, observem que l'essencial de la noció clàssica de projectivitat rau en el fet que certes subestructures d'un arbre de dependències formen sempre un interval en la seva linearització. Així doncs, primer hem d'establir bé que vol dir subestructura. Un cop més veiem que els patrons en proporcionen la clau, tot generalitzant la noció de projectivitat a través d'un procediment recursiu de linearització. Tot unint els dos mòduls anteriors ja tenim el nostre formalisme a punt: una gramàtica de dependències algebraica és una varietat sintàctica juntament amb una linearització. Notem que els patrons són a la base de tots dos mòduls: varietats i linearitzacions, així que resulta del tot natural estudiar-ne la interrelació en termes d'un nou sistema de classificació algebraica de classes de llenguatges. Destaquem les principals contribucions d'aquesta tesi. Pel que fa a la matemàtica lingüística, la gramàtica de dependències algebraica considera els arbres i l'ordre de les paraules diferents mòduls dins l'arquitectura la qual cosa permet de descriure llenguatges amb una gran varietat d'ordre. L'ús d'el·lipsis és permès; aquesta qüestió és normalment evitada en altres formalismes per tal com la possibilitat d'el·lipsis fa que els models es tornin no decidibles. El nostre model també ens permet classificar estructuralment fenòmens lingüístics segons la seva descripció algebraica, així com de copsar afinitats entre construccions que semblen superficialment diferents. Pel que fa a la teoria dels llenguatges formals, presentem un nou sistema de classificació que ens permet d'entendre els llenguatges en un context més ampli. Identifiquem una nova classe que anomenem llenguatges anti-lliures-de-context que conté construccions estructuralment simètriques als llenguatges lliures de context. Informalment podríem dir que els llenguatges lliures de context estan ben parentetitzats, mentre que els anti-lliures-de-context estan parentetitzats segons dependències creuades en sèrie. En són mostres d'aquesta classe els llenguatges còpia i els llenguatges respectivament

Extraction and Coordination in Phrase Structure Grammar and Categorial Grammar

A large proportion of computationally-oriented theories of grammar operate within the confines of monostratality (i.e. there is only one level of syntactic analysis), compositionality (i.e. the meaning of an expression is determined by the meanings of its syntactic parts, plus their manner of combination), and adjacency (i.e. the only operation on terminal strings is concatenation). This thesis looks at two major approaches falling within these bounds: that based on phrase structure grammar (e.g. Gazdar), and that based on categorial grammar (e.g. Steedman). The theories are examined with reference to extraction and coordination constructions; crucially a range of 'compound' extraction and coordination phenomena are brought to bear. It is argued that the early phrase structure grammar metarules can characterise operations generating compound phenomena, but in so doing require a categorial-like category system. It is also argued that while categorial grammar contains an adequate category apparatus, Steedman's primitives such as composition do not extend to cover the full range of data. A theory is therefore presented integrating the approaches of Gazdar and Steedman. The central issue as regards processing is derivational equivalence: the grammars under consideration typically generate many semantically equivalent derivations of an expression. This problem is addressed by showing how to axiomatise derivational equivalence, and a parser is presented which employs the axiomatisation to avoid following equivalent paths