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Gramáticas de Cláusulas Definidas (DGC -- Definite Clause Grammars) Jacques Robin DI-UFPE.

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1 Gramáticas de Cláusulas Definidas (DGC -- Definite Clause Grammars) Jacques Robin DI-UFPE

2 Porque LIFE para Processamento de Linguagem Natural (PLN)? * Como linguagem de programação em lógica, inclui built-in: Gramáticas de Cláusulas Definidas (DCGs) um Formalismo de Representação do Conhecimento (FRC) lingüístico para PLN * A maioria dos sistemas de PLN profundo modernos: usam como estrutura de dados termos de traços tipados muito semelhantes aos termos LIFE * Sistemas de PLN requer conhecimento: muito heterogêneo porém altamente interdependente, como morfo-sintaxe da língua, semântica do domínio, estrutura do discurso, objetivos dos agentes comunicativos, etc. que só pode ser adequadamente codificado por um FRC flexível, integrando vários paradigmas

3 DCGs: Gramáticas de Cláusulas Definidas * Pré-processador built-in da programação em lógica: convertendo regras de gramáticas em cláusulas lógicas, e assim re-aproveitando o provador de teorema da programação em lógica para implementar de graça parser ou gerador de frases * Usa diferença de listas como estrutura de dados: frase da linguagem cuja gramática é representada pela DCG - lista de palavras ainda a ser processadas = listas de palavras já processadas * Cada regra DCG: associada a uma categoria sintática genérica cat instancia 2 argumentos adicionais implícitos: 1. lista de palavras do constituinte const da frase de catégoria cat 2. lista de palavras do resto da frase na direita de const

4 Exemplo mínimo de DCG Prolog: conversão regra DCG / cláusula Prolog Regras de gramáticas: sn --> det, subs. Entradas do dicionário: det --> [o]. det--> [a]. det --> [os]. det --> [as]. subs --> [menino]. subs --> [meninos]. subs --> [menina]. subs --> [meninas]. Conversão para cláusulas Prolog: sn(Csn,Rsn) :- det(Csn,Rdet), subs(Rdet,Rsn). det([o|Rdet], Rdet). det([a|Rdet], Rdet). det([os|Rdet], Rdet). det([as|Rdet], Rdet). subs([menino|Rsubs], Rsubs). subs([meninos|Rsubs], Rsubs). subs([menina|Rsubs], Rsubs). subs([meninas|Rsubs], Rsubs).

5 Exemplo mínimo de DCG Prolog: execução sn(Csn,Rsn) :- det(Csn,Rdet), subs(Rdet,Rsn). det([o|Rdet], Rdet). det([a|Rdet], Rdet). det([os|Rdet], Rdet). det([as|Rdet], Rdet). subs([menino|Rsubs], Rsubs). subs([meninos|Rsubs], Rsubs). subs([menina|Rsubs], Rsubs). subs([meninas|Rsubs], Rsubs). ?- sn([o,menino],[]). call sn([o,menino],[]). call det([o,menino],Rdet). exit det([o,menino],[menino]). call subs([menino], Rsubs). exit subs([menino], []). exit sn([o,menino],[]). yes ?- subs([menino],[]). yes ?- det([o, menino],[menino]). yes ?- sn([minha, menina],[]). no ?- sn([o,meninas],[]). yes

6 Regras com argumentos de concordância Regras de gramáticas: sn(G,N) --> det(G,N), subs(G,N). Entradas do dicionário: det(masc,sing) --> [o]. det(fem,sing) --> [a]. det(masc,plur) --> [os]. det(fem,plur) --> [as]. subs(masc,sing) --> [menino]. sub(masc,plur) --> [meninos]. subs(fem,sing) --> [menina]. subs(fem,plur) --> [meninas]. Conversão para cláusulas Prolog: sn(G,N,Csn,Rsn) :- det(G,N, Csn,Rdet), subs(G,N, Rdet,Rsn). det(masc,sing,[o|Rdet], Rdet). det(fem,sing,([a|Rdet], Rdet). det(masc,plur,[os|Rdet], Rdet). det(fem,plur,[as|Rdet], Rdet). subs(masc,sing,[menino|Rsubs], Rsubs). subs(masc,plur,[meninos|Rsubs], Rsubs). subs(fem,sing,[menina|Rsubs], Rsubs). subs(fem,plur,[meninas|Rsubs], Rsubs).

7 Regras com restrições Regras de gramáticas: sn(G,N) --> det(G,N), subs(G,N). subs(Lex,masc,sing) --> [Lex]. subs(Lex,plur,reg,L) --> [Lexi]. {Lexi = ??, ??, ??}. det(Lex,masc,sing) --> [Lex]. det(Lex,plur,reg,L) --> [Lexi]. {Lexi = ??, ??, ??}.

8 LIFE DCG * Sintaxe: const(...,X:,...,Y:,...) --> subconst1(...,X,...),..., subconstM(...,Y,...) {pred1(...,X,...,Y,...),..., predN(...,X,...,Y,...)} * Expansão em LIFE const(...,X:,...,Y:,..., in_dcg=>_A, out_dcg=>_Z) :- subconst1(...,X,..., in_dcg=>_A, out_dcg=>_B),..., subconst25(...,Y,..., in_dcg=>_Y, out_dcg=>_Z), pred1(...,X,...,Y,...),..., predN(...,X,...,Y,...)

9 Exemplo de LIFE DCG * Exemplo: frase --> sn, gv? sn --> nome? sn --> det, subs? nome --> [Ana]? det --> [a]? subs --> [pera]? gv --> verb? verb --> [come]? verb --> [canta]? * gramática para parsing da sub- linguagem Ana canta Ana come a pera * Em LIFE: frase(in_dcg => _A,out_dcg => _B) :- sn(in_dcg => _A,out_dcg => _C), gv(in_dcg => _C,out_dcg => _B). nome(in_dcg => ["Ana"|_A],out_dcg => _A) :- succeed.

10 Acumuladores em LIFE * Ferramenta poderosa para simplificar o desenvolvimento de grandes programas * São usados como difference lists. * Exemplo de uso não lingüístico: > import(accumulators)? > acc_info(myacc, X, In, Out, acc_pred=>(Out=[X|In]))? > pred_info(loop, myacc)? > loop(0) :-- !? > loop(N) :-- N + myacc, loop(N-1)? > main(N, L) :- loop(N) with myacc([], L)? * Programa é traduzido para: loop(0, in_myacc=>A, out_myacc=>A) :- !, succeed. loop(N, in_myacc=>B, out_myacc=>C) :- D=[N|B], loop(N-1, in_myacc=>D, out_myacc=>C). main(N, L) :- loop(N, in_myacc=>[], out_myacc=>L). * Execução: > main(9,L)? L = [1,2,3,4,5,6,7,8,9].

11 Gramáticas EDCG * Extended Definite Clause Grammar sn --> num=>sing)) --> [a]? num=>sing)) --> [pera]? * Tradução em LIFE: => defArt, agreeFt => fem, num => sing)), in_dcg => ["a"|_A], out_dcg => _A) :- succeed. => comNoun, agreeFt => fem, num => sing)), in_dcg => ["pera"|_A], out_dcg => _A) :- succeed.

12 Análise Morfológica em LIFE Verbos (3a. Pessoa do Sing) const (syntr(syntcat => main, agreeFt pers=>3), conjug => present), lex => Lex), semr(semcat=>Semcat)) --> [PVerb], {rverb(lex=>Lex, semcat=>Semcat), PVerb=strcon(Lex,"s")}? rverb(lex=>"smell", semcat=>percep) --> ["smell"]? rverb(lex=>"walk", semcat=>action) --> ["walk"]?

13 Análise Sintática de Superfície em LIFE % I see a glitter at 1 2 const (syntr(syntcat => clause, conjug => voice=>active), syntRoles => Pred, args => Subj, dobj => DObj)) mods => FAd1, endAd1 => EAd1)))) --> const(FAd1:syntr(syntcat=>pp, optional=>yes)), const(Subj:syntr(syntcat=>nominal, funct=>subj, optional=>no, agreeFt=>Sva)), const(Pred:syntr(syntcat=>vg, optional=> no, conjug=>Conjug, agreeFt=>Sva), semr(semcat=>percep)), const(DObj:syntr(syntcat=>nominal, funct=>dobj, optional=>no)) const(EAd1:syntr(syntcat=>pp, optional=>yes))?

14 Análise Sintática de Superfície em LIFE Clause Nominal VG Nominal I see a glitter Verb DetNoun PronounNP PerPron Article

15 Análise Sintática de Superfície em LIFE nominal := {np; pronoun}. pronoun := {perPron; indPron; demPron}. const (syntr(syntcat => np, det => Det, agreeFt => 3, num => Num), head => Noun, preMod => PMod)) --> const(Det:syntr(syntcat=>determ, optional=>no, num=>Num)), const(PMod:syntr(syntcat=>ap, optional=>yes)), const(Noun:syntr(syntcat=>noun, optional=>no, num=>Num))? const (syntr(syntcat=>perPron, func=>subj, => 1, num => sing))) --> ["I"]?

16 Análise Sintática de Superfície em LIFE const (syntr(syntcat => vg, conjug => Conjug, agreeFt=>Agree, head => Main), semr(semcat=>Sem)) --> const(Main:syntr(syntcat=>verb, agreeFt=>Agree conjug=>Conjug), semr(semcat=>Sem))? determ := {article}. const (syntr(syntcat=>article, lex=>"a", ref=>indef, num=>sing)) --> ["a"]? const (syntr(optional=>yes)) --> []?

17 Análise Sintática Profunda em LIFE % I see the gold const (syntr(conjug => declar, voice => active), semr(themRoles => Pred, partic => Subj, percept => DObj) --> const(Subj:syntr(syntcat=>nominal, funct=>subj, optional=>no, agreeFt=>Sva)), const(Pred:syntr(syntcat=>vg, optional=> no, conjug=>Conjug, agreeFt=>Sva), semr(semcat=>percep)), const(DObj:syntr(syntcat=>nominal, funct=>dobj, optional=>no))

18 Análise Sintática Profunda em LIFE % the gold is seen by me const (syntr(conjug => declar, voice => active) semr(themRoles => Pred, partic => Comp, percept => Subj)))) --> const(Subj:syntr(syntcat=>nominal, funct=>subj, optional=>no, agreeFt=>Sva)), const(Pred:syntr(syntcat=>vg, optional=>no, conjug=> Conjug, agreeFt=>Sva), semr(semcat=>percep)), const(Comp:syntr(syntcat=>pp, optional=>no))?

19 Frases interrogativas % do you smell a stench? const (syntr(syntcat => clause, conjug => voice=>active), syntRoles => Pred, args => Subj, dobj => DObj))), semr(themRoles => Pred, partic => DObj)))) --> const(QAux:syntr(syntcat=>auxiliar)), const(Subj:syntr(syntcat=>nominal, agreeFt=>Sva)), const(Pred:syntr(syntcat=>vg, conjug=>Conjug, agreeFt=>Sva, aux => QAux) semr(semcat=>percep)), const(DObj:syntr(syntcat=>nominal))?

20 Frases imperativas % shoot the wumpus const (syntr(syntcat => clause, conjug => voice=>active), syntRoles => Pred, args => agreeFt=> pers=>2)) obj => Obj))), semr(themRoles => Pred, partic => Ocult, comp => Comp)))) --> const(Pred:syntr(syntcat=>vg, conjug=>Conjug, agreeFt=>Sva) const(Obj:syntr(syntcat=>{pp;adv;nominal}))?


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