Centre de Recherches sur les Langues d'Asie Orientale

Equipe : Syntaxe et sémantique du chinois, du coréen et du japonais contemporains : approches formelle

Axe : Syntaxe et sémantique du coréen et du japonais

Membre : R.BLIN

Publication "Introduction à la linguistique formelle", 2009, Hermès Sciences

Présentation

Cet ouvrage présente un ensemble complet d'outils permettant de travailler en linguistique formelle, syntaxe, sémantique et pragmatique. Il ne nécessite pas de connaissances pointues en mathématiques ou en linguistique. Il donne tous les éléments pour concevoir des analyseurs syntactico-sémantiques. Après un rappel des notions de base en théorie des ensembles, sont abordées les grammaires formelles, les logiques des propositions et des prédicats puis le lambda calcul. Ce livre montre au fur et à mesure comment articuler le tout pour faire des analyses linguistiques. La présentation des notions théoriques est systématiquement accompagnée d'exercices corrigés et d'exemples d'application à l'étude du français. Enfin, l'exposé est complété par des études de cas en japonais, facilement compréhensibles pour un public non spécialisé."

(page éditeur)


Table des matières

Avant-propos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   1
Chapitre 1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.1. Que fait-on en linguistique ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2. Méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.1. Les différents niveaux d’une analyse linguistique . . . . . . . . . . 9
1.2.2. Les contraintes qui pèsent sur la conception
d’un dispositif d’analyse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.3. Langage de description du dipositif . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.4. Concevoir un dispositif formel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3. Formalisme et informatisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Chapitre 2. Notions de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 15
2.1. Théorie des ensembles : ensemble, appartenance, élément . . . . . ... 15
2.1.1. Etiquetage des ensembles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 16
2.1.2. Définir le contenu d’un ensemble : définition extensionnelle
et intensionnelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2. Langages formels : symbole, alphabet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.3. Théorie des ensembles : cardinal d’un ensemble . . . . . . . . . . . . . . 21
2.4. Théorie des ensembles : inclusion, sous-ensemble, égalité . . . . . . . . 22
2.5. Travailler sur une hypothèse de représentation :
interprétation de la copule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.5.1. Définition de l’objet linguistique étudié . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.5.2. Corpus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.5.3. Observations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5.4. Généralisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5.5. Formalisation des descriptions, hypothèse de représentation . . . 28
VI Introduction à la linguistique formelle
2.5.6. Validation des représentations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.5.7. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.6. Conventions d’abréviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.6.1. Abréviation rs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.6.2. Pseudo lambda-termes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.6.3. Simplification des pseudo lambda-termes . . . . . . . . . . . . . . 34
2.7. Théorie des ensembles : union. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.8. Théorie des ensembles : intersection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.9. Application linguistique : l’intersection dans la représentation
du groupe nominal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.9.1. Données de départ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.9.2. Représentation du nom commun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.9.3. Hypothèse revisitée de représentation du GNDETDEF . . . . . . . . . 42
2.9.4. Hypothèse de représentation du déterminant défini
dans un GNDETDEF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.10. Théorie des ensembles : n-uplet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.10.1. n-uplet, présentation intuitive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.10.2. n-uplet, définition formelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.10.3. Conventions et appellations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.10.4. Propriétés importantes des n-uplets. . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.10.5. Définitions récursives (ou inductives) . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.11. Langages formels : mots et langages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.12. Théorie des ensembles : produit cartésien . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.13. Théorie des ensembles : relation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.14. Théorie des ensembles : relation fonctionnelle . . . . . . . . . . . . . . 58
2.15. Théorie des ensembles : fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.16. Application linguistique : fonctions et noms fonctionnels . . . . . . . . 62
2.16.1. Données de départ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.16.2. Représentation du nom fonctionnel maire
dans « maire de NOMPROPRE » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... 64
2.17. Langages formels : la concaténation . . . . . . . . . . . . . . . ..... 67
2.18. Langages formels : la substitution . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... 69
Chapitre 3. Syntaxe et grammaires formelles . . . . . . . . . . . . ....... 71
3.1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ....... 71
3.2. Principe de l'analyse syntaxique formelle en linguistique :
présentation avec exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2.1. Interprétabilité d'un énoncé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2.2. Test de commutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2.3. Convention de notation pour les catégories . . . . . . . . . . . . . . 74
3.2.4. Procédure d’analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Table des matières VII
3.2.5. Première étape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.2.6. Deuxième étape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.2.7. Troisième étape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.2.8. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.2.9. Produire des énoncés avec une grammaire . . . . . . . . . . . . . . 79
3.2.10. Capacité de discrimination et intérêt linguistique
des grammaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.2.11. ... et le genre ? ... et le nombre ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.3. Règles de réécriture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.4. Dérivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.5. Grammaire : définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.5.1. Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.5.2. Récursivité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.5.3. Equivalence (faible) de grammaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.6. Analyse syntaxique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.7. Application linguistique : analyse de phrases copulatives . . . . . . . . 92
3.8. Application linguistique : analyse syntaxique de la phrase japonaise
« canonique » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.9. Surgénération . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.10. Comparer les grammaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.10.1. Critère de fiabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.10.2. Critère d'extensibilité et d'intégration . . . . . . . . . . . . . . . . 100
3.10.3. Critère de simplicité et de compacité . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
3.11. Analyse combinée syntaxe et sémantique . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.11.1. Donner un sens aux symboles terminaux . . . . . . . . . . . . . . 101
3.11.2. Associer des règles syntaxiques et sémantiques . . . . . . . . . . 101
3.11.3. Exemple complet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.12. Conventions de simplifications pour les dispositifs
syntactico-sémantiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.13. Les limites des grammaires algébriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
3.13.1. Gestion des règles récursives inadaptée
aux besoins du linguiste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
3.13.2. Absence de sous-catégories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.14. Les limites de l'analyse syntaxique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Chapitre 4. Sémantique et logiques formelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.1. Sémantique : objet et méthode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.1.1. Sémantique inférentielle versus sémantique référentielle . . . . . 113
4.1.2. Méthodologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.2. Logiques formelles, vue d'ensemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.3. Logique des propositions : présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
VIII Introduction à la linguistique formelle
4.4. Logique des propositions : syntaxe du langage des propositions . . . . 119
4.5. Logique des propositions : axiomatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.6. Logique des propositions : calcul logique . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4.6.1. Les connecteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.6.2. Utiliser des hypothèses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.7. Sémantique d'un système logique : principe . . . . . . . . . . . . . . . . 134
4.8. L'addition booléenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.9. Sémantique de la logique des propositions . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.9.1. Transformer une formulebf propositionnelle
en une addition booléenne, présentation informelle . . . . . . . . . . . . . 136
4.9.2. Sémantique, définition formelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
4.9.3. Les autres connecteurs et opérations booléennes . . . . . . . . . . 139
4.10. Correction, complétude et cohérence de la logique des propositions . 140
4.11. Démonstration d'un théorème par la méthode des tables de vérités . . 142
4.12. Logique des propositions : application linguistique . . . . . . . . . . . 142
4.13. Logique des prédicats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.13.1. Le langage des prédicats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
4.13.2. Substitution de variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
4.13.3. Langage des théorèmes de la logique des prédicats . . . . . . . . 152
4.14. Formulesbf des prédicats, conventions de simplifications . . . . . . . . 153
4.15. Logique des prédicats, représentations sémantiques
et sémantique inférentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.16. Sémantique de la logique des prédicats. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
4.16.1. Définition du domaine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
4.16.2. Définition de la fonction d'assignation . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4.16.3. Définition de la fonction d'assignation de variables . . . . . . . . 158
4.16.4. Définition de la fonction d'évaluation (ℰ ) . . . . . . . . . . . . . 159
4.16.5. Correction, complétude et cohérence
de la logique des prédicats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
4.17. Transcrire un énoncé des mathématiques ensemblistes
en une formulebf des prédicats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
4.18. Un dispositif robuste pour les représentations sémantiques . . . . . . . 167
4.19. Logique des prédicats : théorèmes et méta-théorèmes importants . . . 167
4.19.1. Propriétés des connecteurs ∧ et ∨ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
4.19.2. Propriétés de la négation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
4.19.3. Propriétés des quantificateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
4.19.4. Substituabilité de l'équivalence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
4.19.5. Hypothèses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
4.20. Mise sous forme clausale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
4.20.1. Légitimation du processus de mise sous forme clausale . . . . . 171
4.20.2. Mise sous forme clausale, résumé avec exemple . . . . . . . . . . 171
Table des matières IX
4.20.3. Procédure de mise sous forme normale d'une formulebf
sans variables libres, avec rappel des théorèmes appliqués . . . . . . . . 172
4.21. Unification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
4.22. Résolution et réfutation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
4.23. Démonstration automatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
4.24. Logique des prédicats, complément . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
4.24.1. Expression de l'égalité en logique des prédicats . . . . . . . . . . 197
4.24.2. Expression de l'unicité d'une entité, en logique des prédicats . . 198
4.25. Valider une représentation sémantique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
4.25.1. Vérifier des inférences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
4.25.2. Vérifier une contradiction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202
4.26. Les limites de la logique des prédicats pour l'analyse linguistique . . . 202
4.26.1. Absence de variables pour les symboles de prédicats
ou de fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 202
4.26.2. Les formulesbf ne peuvent être argument de prédicats
ou de fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 203
4.26.3. Impossibilité de décomposer une formulebf . . . . . . . . . . . .. 203
4.26.4. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 204
Chapitre 5. Lambda-calcul non typé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
5.1. Lambda-calcul, théorie des types et logique des prédicats . . . . . . . . 205
5.1.1. A l'origine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
5.1.2. Lambda-calcul et théorie des types. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
5.1.3. Théorie des types et logique des prédicats... . . . . . . . . . . . . . 206
5.1.4. ... et nous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
5.2. Lambda-calcul non typé : définition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
5.2.1. Définition du langage des lambda-termes . . . . . . . . . . . . . . . 208
5.2.2. Substitution de variable libre et capture de variable . . . . . . . . . 209
5.2.3. Alpha-conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
5.2.4. Bêta-contraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
5.2.5. Abstraire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
5.3. Notion de calcul et λ-calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
5.4. λ-termes, conventions de simplification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
5.5. Conversion λ-terme ↔ formulebf des prédicats. . . . . . . . . . . . . . . 217
5.6. Exemple d’analyse complète de phrases, version 1 . . . . . . . . . . . . 219
5.7. Exemple d’analyse complète de phrases, version 2 . . . . . . . . . . . . 221
5.8. Exemple d’analyse complète de phrases, version 3 . . . . . . . . . . . . 222
X Introduction à la linguistique formelle
Chapitre 6. Contexte et bases de connaissances. . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
6.1. Prendre en compte les données contextuelles et les formaliser. . . . . . 227
6.2. Définition et conception formelle d'une base de connaissances . . . . . 228
6.3. Connaissances encyclopédiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
6.3.1. Que mettre dans une base de connaissances à l’usage
de l’analyse linguistique ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
6.3.2. Comment formuler les connaissances ? . . . . . . . . . . . . . . . . 231
6.3.3. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
6.4. Connaissances encyclopédiques, connaissances partagées,
métaconnaissances . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
6.5. Connaissances cotextuelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
6.6. Contexte énonciatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
6.7. Complémentarité entre bases de connaissances. . . . . . . . . . . . . . . 242
6.7.1. Compatibilité entre bases cotextuelles et bases énonciatives . . . 242
6.7.2. Complémentarité des bases énonciatives
et des bases encyclopédiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
6.7.3. Complémentarité entre bases énonciatives et bases cotextuelles . 245
Chapitre 7. Une puissante grammaire en logique des prédicats . . . . . . . 247
7.1. Le principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
7.1.1. Une grammaire en logique des prédicats, version 1 . . . . . . . . . 248
7.1.2. Une grammaire en logique des prédicats, version 2 . . . . . . . . . 250
7.1.3. Une grammaire en logique des prédicats, version 3 . . . . . . . . . 252
7.1.4. Une grammaire en logique des prédicats, version 4 . . . . . . . . . 253
7.1.5. Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
7.2. Gérer les récursions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
7.2.1. Première méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
7.2.2. Seconde méthode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
7.3. Traitements de structures distantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
Chapitre 8. Conclusion : pour aller plus loin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Annexe. Aide à l’interprétation des formules de prédicats . . . . . . . . . . . 267
Correction des exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317


Dernière mise à jour de cette page: 2009.9.1, R.BLIN
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