De la thorie SensTexte une grammaire d'unification

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De la théorie Sens-Texteà une grammaire
d'unification

• Sylvain Kahane
• Lattice, Université Paris 7
• EHESS, 30 mars 2001

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Préambule

• Modélisation des langues
• Aller de l'objet d'étude (la langue) au modèle
• Etapes de la modélisation
• Qu'est-ce qu'une langue ? théorie
• Comment la décrire ? formalisme
• La formalisation doit permettre de décrire les
  choses comme on a envie de les décrire

3
Plan

• 1. Postulats de la théorie Sens-Texte
• 2. Niveaux de représentation
• 3. Modules de correspondance
• 4. Passage à une grammaire d'unification
• 5. Modularité et lexicalisation

4
1. Postulats de la théorie Sens-Texte
5
Théorie Sens-Texte

• Fondation Zolkovskij Mel'cuk 1965, 1967
• Références principales
• Mel'cuk, 1988, Dependency Syntax Theory and
  Practice, SUNY Press.
• Mel'cuk et al. 1984, 1988, 1992, 1999,
  Dictionnaire explicatif et combinatoire du
  français contemporain, Vol. 1, 2, 3, 4., PUM.
• Mel'cuk, 1993-2000, Cours de morphologie
  générale, 5 vol., PUM/CNRS.
• Mel'cuk, à paraître en 2001, Communicative
  Organization in Natural Language, Benjamins.

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Premier postulat

• Postulat 1
• Uen langue naturelle est (considérée comme) une
  correspondance multivoque entre des sens et des
  textes

sens
textes
langue naturelle
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Correspondance multivoque
sens
textes
8
Comparaison avec Chomsky 1957 (1)

• Chomsky 1957 décrire une langue naturelle L
  décrire l'ensemble des phrases acceptables de L
• Mauvaise interprétation
• Phrase suite de mots
• Langage formel ensemble de suites
• Une langue naturelle ne peut en aucun cas être
  modélisée par un langage formel en ce sens

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Comparaison avec Chomsky 1957 (2)

• Meilleure interprétation
• Une phrase est un signe avec un sens (signifié)
  et une forme (signifiant)
• Correspondance entre sens et textes
• ens. de couples formés d'un sens et d'un
  texte correspondant
• ensemble de phrases

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Second postulat

• Postulat 2
• La correspondance sens-texte est décrite par un
  système formel qui simule l'activité linguistique
  d'un locuteur natif

• Un locuteur parle transforme ce qu'il veut dire
  (un sens) en ce qu'il dit (un texte)
• La correspondance est bidirectionnelle mais la
  direction de la synthèse est privilégiée
• Règles de la grammaire règles de
  correspondance

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Troisième postulat

• Postulat 3
• Des niveaux de représentation intermédiaires
  doivent être considérés un niveau syntaxique et
  un niveau morphologique (structure des phrases et
  structure des mots)

syntaxe
sémantique
morphologie
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Modularité

• La correspondance est complètement modulaire
• La sémantique, la syntaxe et la morphologie sont
  trois modules de correspondance

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Modularité

• Pas de primauté de la syntaxe
• Une Rsynt bien formée est seulement caractérisé
  par le fait d'être un intermédiai-re possible
  entre une Rsem et une RPhon
• Ce n'est pas l'objet de la TST de caractériser
  les RSynt bien formées

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2. Niveaux de représentation
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Géométrie

• RSem graphe de relations prédicat-argument
• RSynt arbre de dépendance
• RMorph suite de mots
• RPhon suite de phonème
• module sémantique hiérarchisation
• ( choix lexicaux)
• module syntaxique linéarisation

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Représentation sémantique

• Le cur de la représentation sémantique est un
  graphe orienté dont les nuds sont étiquetés par
  des sémantèmes
• sémantèmes lexicaux sens de mots ou locutions
• sémantèmes grammaticaux sens de flexions
  grammaticales
• Arètes relations prédicat-argument
  dépendances sémantiques

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Graphes et formules logiques
Pierre veut vendre sa voiture bleue
18
Structure communicative

• Partition rhème-thème
• rhème ce qui est dit
• thème ce dont on parle

La maladie de Marie a duré 2 semaines
19
Structure communicative

• Partition rhème-thème
• rhème ce qui est dit
• thème ce dont on parle

Marie a été malade pendant 2 semaines
20
Structure comm. et relatives
Kahane Mel'cuk 1999
Un type lisait le livre qu'il avait acheté
Un type avait acheté un livre qu'il lisait
Un type qui avait acheté un livre le lisait
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Représentation syntaxique

• Le cur de la représentation syntaxique est un
  arbre de dépendance non ordonné
• dont les nuds sont étiquetés par des unités
  lexicales ( grammèmes)
• dont les branches sont étiquetées par des
  relations syntaxiques

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Arbre de dépendance vs. arbre syntagmatique
S
VP
NP
PP
N
V
Mary
NP
looks
P
for
Adj
N
D
a blue car
Mary looks for a blue car
23
Arbre de dépendance vs. arbre syntagmatique

• Notre arbre de dépendance est non ordonné

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Représentation morphologique

• Le cur de la représentation morphologique est la
  suite des représentations morphologiques des mots
• Représentation morphologique d'un mot
• lemme suite de grammèmes (y compris
  grammèmes d'accord et de régime)

,3,sg

• Structure prosodique

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3. Modules de correspondance
26
Articulation générale
module morphologique
module syntaxique
module sémantique
morphologisation phonologisation
linéarisation accord prosodie
hiérarchisation lexicalisation pronominalisation
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Module sémantique

• Hiérarchisation choisir la racine de l'arbre

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Module sémantique

• Lexicalisation

29
Module sémantique

• Lexicalisation

30
Module sémantique synthèse
Marie a été malade pendant 2 semaines
31
Module sémantique synthèse
maladie
2 semaines
Marie
Marie a été malade pendant 2 semaines
32
Module syntaxique

• Linearisation

d(X,Y) -10
33
Module syntaxique

• Linearisation

d(X,Y) -5
(Adv)
34
Module syntaxique

• Accord

35
Module syntaxique synthèse
Peter often eats red beans
36
Module syntaxique synthèse
3,sg
Peter often eats red beans
37
Module syntaxique synthèse
EAT
BEAN
OFTEN
RED
PETER
(N)pl
(V)
(Adv)
(Adj)
(N)sg
3,sg
Peter often eats red beans
38
Module syntaxique analyse

• Analyse globale (CKY)

Peter often eats red beans
39
Module syntaxique analyse

• Analyse globale (CKY)

Peter often eats red beans
40
4. Passage à une grammaire d'unificationGUST
Grammaire d'Unification Sens-Texte (Kahane, TAL
2000, ?ACL 2001, )
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Générer la correspondance

• Un module TST définit une correspondance entre
  deux ensembles
• Une correspondance entre A et B est équivalente à
  un ensemble de couples (S,S') avec S in A et S'
  in B
• On peut utiliser les règles pour générer la
  correspondance, càd l'ensemble de couples
• Attention ...

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Structure produit
tree
map
linearly ordered tree product of a tree and a
linear order
string ( linear order)
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Supercorrespondance

• Un module TST definit une supercorrespondance
  entre deux ensembles de structures
• Une supercorrespondance est une correspondance
  avec pour chaque couple d'éléments en
  correspondance une fonction entre des partitions
  de ces éléments
• Une supercorrespondance est équivalente à un
  ensemble de structures produit, càd, de triplets
  (S,S',) avec S in A, S' in B et une fonction
  entre des partitions de S et S'

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Retour sur le Premier postulat TST

• Postulat 1 (revisé)
• Une langue naturelle est (considérée comme) une
  supercorrespondance multivoque entre sens et
  textes
• Phrase structure produit (HPSG 1994)
• fonction entre des fragments de sens et des
  fragments de texte (compositionnalité)

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Les modules TST comme grammaires
génératives

• Un module TST peut être utilisé pour générer la
  supercorrespondance, càd l'ensemble de structure
  produit
• Grammaire de correpondance on prend une
  structure et on lui en fait correspondre une
  autre
• Grammaire générative on génére, à partir de
  rien, les deux structures en correspondance
• Grammaires de contraintes on filtre parmi les
  couples ceux qui se correspondent

46
Les règles de correspondance (synt) comme règles
génératives
(V)
(N)
47
Dérivation
Générer un ens. de règles
Les combiner par unification
48
Les règles de correspondance (sém) comme règles
génératives
49
Dérivation
Générer un ens. de règles
Les combiner par unification
50
Dérivation
51
Structure produit
52
Les règles de correspondance (morph) comme règles
génératives
53
5. Modularité et lexicalisation
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semantic representation
syntactic representation
(V)t,3,n
-5 mod
-10 subj
-5 adv
10 obj
subj
(V)
(N)
(N)
(V)
(N)
(Adj)
(V)
(Adv)
(N)n
morphological representation
EAT (V)ind,present,3,sg graph eats phon /its/
PETER (N)sg graph Peter phon /pite/
BEAN (N)pl graph beans phon /bins/
OFTEN (Adv) graph often phon /ofn/
RED (Adj) graph red phon /red/
graphic/phonological representation
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Stratégies d'analyses

• Deux stratégies principales
• Analyse horizontale (module par module)
  tagging, shallow parsing, deep analysis
• Analyse verticale (mot par mot) cf. grammaires
  lexicalisées

56
Analyse horizontale
deep analysis
shallow parsing
tagging
57
Analyse verticale
58
Lexicalisation
59
Lexicalisation
60
Quelle lexicalisation ?

• Comment lexicaliser une grammaire modulaire ?
• Comment regrouper les règles de la grammaire
  modulaire ?
• Qui de deux mots décide de leur positionnement
  relatif ? Quel mot décide de la distribution d'un
  syntagme ?

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Quelle lexicalisation ?

• Qui de deux mots décide de leur positionnement
  relatif ?
• Exemple les arguments syntaxiques d'un verbe
  doivent-ils être positionnés dans la structure du
  verbe ?
• Réponse
• Oui pour les arguments canoniques
• Non pour les clitiques, les mots qu-,

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Quelle lexicalisation ?

• Quel mot décide de la distribution d'un syntagme
  ?
• Exemple quel mot contrôle le fait qu'une
  relative modifie un nom ? qu'une interrogative
  indirecte peut être l'argument d'un verbe
  interrogatif ?
• la personne à qui tu veux parler
• je me demande à qui tu veux parler
• Réponse le mot qu- (Kahane 2000, TAL)

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Conclusion 1 supercorrespondance

• Comparaison entre grammaires de correspondance et
  grammaires génératives
• La linguistique a besoin de grammaires qui
  définissent des (super)correspondances (par
  exemple, en générant des structures produit)
• Deux grammaires sont fortement équivalente ssi
  elles définissent la même (super)correspondance

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Conclusion 2 lexicalisation

• Obtenir une grammaire lexicalisée à partir d'une
  grammaire modulaire (Vijay-Shanker 1992, Kasper
  et al. 1995, Candito 1996 )
• Avantage de GUST La grammaire modulaire et la
  grammaire lexicalisée sont écrites dans le même
  formalisme
• Liberté totale dans l'attribution des règles lors
  de la lexicalisation (éviter l'explosion
  combinatoire)
• Grammaires partiellement lexicalisées (stratégies
  intermédiaires entre stratégies horiz. et
  verticale)

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Règles sémantiques lexicales
La lexicalisation par un verbe exige
l'instanciation des grammèmes de mode, voix,
temps
Cette règle n'est pas utilisable tant que
les grammèmes en question n'ont pas été instanciés
66
Règles sémantiques grammaticales
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Verbes à contrôle vs. à montée
ESSAYER (V) m, v, t sem essayer arg1
x arg2 y
COMMENCER (V) m, v, t sem commencer arg1
x
DE (Prép) sem
À (Prép) sem
suj
inf
suj
inf
prép
(N) sem x
(N)
prép
suj
suj
(V)inf sem y
(V)inf sem x
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Locutions
MONTER (V) m, v, t sem la moutarde monter
au nez arg1 x
MOUTARDE (N) sem
(N)cl sem x
suj
iobj
loc
dét
À, (Prép, sem
prép
LA (Dét) sem
NEZ, (N), sem
dét
LE, (Dét), sem
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Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

Peter often eats red beans
70
Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

Peter often eats red beans
71
Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

Peter often eats red beans
N ,-,1
72
Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

Adv,-,2
Peter often eats red beans
73
Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

Peter often eats red beans
74
Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

Peter often eats red beans
V ,-,3
75
Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

Peter often eats red beans
V ,-,3
76
Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

Peter often eats red beans
V ,-,3
77
Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

Peter often eats red beans
V ,-,3
78
Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

Peter often eats red beans
V ,-,3
79
Module syntaxique analyse

• Analyse incrémentale (transducteur à pile)

EAT
BEAN
OFTEN
RED
PETER
(N)pl
(V)
(Adv)
(Adj)
(N)sg
3,sg
Peter often eats red beans
V ,-,3
80
Transducteur à pile
81
Transducteur à pile (Kahane, TALN'2000)

• Quatre types de transition
• Transition de stockage lire un nud, l'empiler
  et le produire
• Transition de liage produire une dépendance
• Poids négatif (gouverneur à droite) supprimer
  la deuxième case de la pile
• Poids positif (gouverneur à gauche) indiquer
  que le nud de la première case est gouverné
• Transition de déstockage supprimer la première
  case si le nud est gouverné

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Flux et complexité

• Flux nombre de dépendance liant un mot à gauche
  à un mot à droite

0 1 2 1 2 0

• Le flux des phrases d'un langue naturelle est
  borné (limitations mémorielles)
• Le nombre de cases dans la pile est borné
• Le nombre de contenu de pile est fini
• Equivalence avec un automate fini
• Analyse en temps linéaire