Dependency structures and lexicalized grammars

Abstract

In this dissertation, we show that that both the generative capacity and the parsing complexity of lexicalized grammar formalisms are systematically related to structural properties of the dependency structures that these formalisms can induce. Dependency structures model the syntactic dependencies among the words of a sentence. We identify three empirically relevant classes of dependency structures, and show how they can be characterized both in terms of restrictions on the relation between dependency and word-order and within an algebraic framework. In the second part of the dissertation, we develop natural notions of automata and grammars for dependency structures, show how these yield infinite hierarchies of ever more powerful dependency languages, and classify several grammar formalisms with respect to the languages in these hierarchies that they are able to characterize. Our results provide fundamental insights into the relation between dependency structures and lexicalized grammars.

In dieser Arbeit zeigen wir, dass sowohl die Ausdrucksmächtigkeit als auch die Verarbeitungskomplexität von lexikalisierten Grammatikformalismen auf systematische Art und Weise von strukturellen Eigenschaften der Dependenzstrukturen abhängen, die diese Formalismen induzieren. Dependenzstrukturen modellieren die syntaktischen Abhängigkeiten zwischen den Wörtern eines Satzes. Wir identifizieren drei empirisch relevante Klassen von Dependenzstrukturen und zeigen, wie sich diese sowohl durch Einschränkungen der Interaktion zwischen Dependenz und Wortstellung, als auch in einem algebraischen Rahmen charakterisieren lassen. Im zweiten Teil der Arbeit entwickeln wir natürliche Begriffe von Automaten und Grammatiken für Dependenzstrukturen, zeigen, wie diese zu unendlichen Hierarchien immer ausdrucksmächtigerer Dependenzsprachen führen, und klassifizieren mehrere Grammatikformalismen in Bezug auf die Sprachen in diesen Hierarchien, die von ihnen charakterisiert werden können. Unsere Resultate liefern grundlegende Einsichten in das Verhältnis zwischen Dependenzstrukturen und lexikalisierten Grammatiken.