Phrasenstrukturgrammatik

Grundidee und Bedeutung

Eine Phrasenstrukturgrammatik ist ein Grammatikformalismus, der einen Satz schrittweise in immer kleinere zusammenhängende Einheiten zerlegt. Diese Einheiten heißen Phrasen oder allgemeiner Konstituenten, also Bestandteile einer hierarchisch aufgebauten sprachlichen Struktur. Deshalb ist die Phrasenstrukturgrammatik eine Form der Konstituentengrammatik.

Sie verwendet Produktionsregeln, ein Konzept aus der theoretischen Informatik. Mit diesen Regeln lassen sich sprachliche Strukturen erzeugen und zugleich analysieren. Phrasenstrukturgrammatiken gehören daher zu den Erzeugungsgrammatiken oder „generativen Grammatiken“. In der Generativen Grammatik in der Tradition Noam Chomskys bilden sie eine wesentliche Komponente neben syntaktischen Transformationen.

Einen Gegenentwurf bildet die Dependenzgrammatik. Sie beschreibt Satzstrukturen nicht vorrangig durch die Zerlegung in Konstituenten.

Produktionsregeln und Satzstruktur

Eine Phrasenstrukturgrammatik besteht aus Produktionsregeln, die auch Phrasenstrukturregeln heißen. Mit ihnen wird die hierarchische Gliederung eines Satzes in Phrasen und einzelne Wörter hergeleitet. Das Grundschema lautet:

A → B C

Formal bedeutet dies: Das Symbol A wird durch die Symbole B und C ersetzt. Eine solche Regel heißt deshalb Ersetzungsregel („rewrite rule“). Sprachlich gedeutet wird ein Ausdruck A in seine Bestandteile B und C zerlegt. Für A, B und C stehen Bezeichnungen bestimmter Typen von Satzteilen.

Das Verfahren ist rekursiv: Die erzeugten Bestandteile können durch weitere Regeln erneut zerlegt werden. Dadurch entstehen ganze Sätze mit verschachtelter Struktur. Ein Baumdiagramm kann die Ableitungsgeschichte oder Derivation darstellen. Es zeigt, welche Regeln in welcher Reihenfolge angewendet wurden und wie der Satz aus Phrasen bis hinunter zu seinen kleinsten Bestandteilen, normalerweise den Wörtern, aufgebaut ist.

Diese Zerlegung folgt dem Prinzip der Konstituenz: Größere Einheiten bestehen aus unmittelbar enthaltenen kleineren Einheiten. Dasselbe Prinzip liegt der IC-Analyse („immediate constituent analysis“) zugrunde.

Beispiel einer Ableitung

Folgende Regeln erzeugen den Satz „Das Kind trinkt eine Kola“:

• S → NP VP • NP → D N • D → das • N → Kind • VP → V NP • V → trinkt • NP → D N • D → eine • N → Kola

S bezeichnet den Satz, NP eine Nominalphrase und VP eine Verbalphrase. Die erste Regel teilt den Satz in eine Nominalphrase und eine Verbalphrase. Die erste Nominalphrase besteht aus einem Determinierer D und einem Nomen N, hier „das“ und „Kind“. Die Verbalphrase besteht aus einem Verb V und einer weiteren Nominalphrase, hier „trinkt“ und „eine Kola“. Damit wird ein transitives Verb dargestellt. Die letzten Ersetzungsregeln führen von den grammatischen Kategorien zu den konkreten Wörtern.

Rolle in der Generativen Grammatik

Die Generative Grammatik, die vor allem auf Publikationen von Noam Chomsky zurückgeht, soll ein Modell der sprachlichen Kompetenz eines Sprechers entwerfen. Sprachliche Kompetenz umfasst das unterbewusste Wissen einer begrenzten Zahl grammatischer Regeln. Diese Regeln legen fest, wie sprachliche Äußerungen aufgebaut, interpretiert und ausgesprochen werden. Frühe Modelle konzentrierten sich besonders auf syntaktische Regeln, also Regeln des Satzbaus.

In den 1960er und 1970er Jahren versuchte die Generative Grammatik, ein möglichst umfassendes System von Phrasenstrukturregeln zur Beschreibung grammatischer Strukturen aufzustellen. In den 1970er Jahren setzte sich jedoch die Erkenntnis durch, dass solche Regeln nicht alle syntaktischen Beziehungen erfassen können. Beispielsweise ließen sich die Beziehungen zwischen Aktiv- und Passivsätzen sowie zwischen Aussagesätzen und Fragen nicht ausschließlich durch Phrasenstrukturregeln beschreiben. Daher wurden zusätzlich Transformationen eingeführt; daraus entstand die Generative Transformationsgrammatik.

In der Rektions- und Bindungstheorie, einer Version der Generativen Grammatik aus den 1980er Jahren, wurde die Phrasenstrukturgrammatik durch die X-Bar-Theorie ersetzt. Transformationen wurden nur noch durch eine einzige Regel beschrieben: move α.

Andere Grammatiktheorien bauen Mechanismen vom Typ der Phrasenstruktur weiter aus, statt sich auf Transformationen zu stützen. Dazu gehören die Generalized Phrase Structure Grammar, die Head-driven Phrase Structure Grammar und die Lexikalisch-funktionale Grammatik.

Formale Einordnung in der Informatik

Noam Chomsky definierte die Phrasenstrukturgrammatik formal als eine Menge von Produktionsregeln über einem Alphabet und eine Menge von Anfangs-Zeichenketten. Die Regeln ermöglichen den Einbau linguistischer Elemente an jeder Stelle einer bereits bestehenden Zeichenkette.

Für seine eigene Grammatiktheorie schränkte Chomsky die Produktionsregeln so ein, dass bei einem Ersetzungsschritt genau ein Symbol einer Zeichenkette ersetzt werden darf und dieses Symbol nicht gelöscht werden darf. Mit dieser Einschränkung entsprechen Phrasenstrukturgrammatiken den kontextsensitiven Grammatiken.

In der Chomsky-Hierarchie sind die verwendeten Produktionsregeln kontextsensitiv, üblicherweise sogar kontextfrei. Kontextsensitiv bedeutet hier, dass eine Ersetzung vom sprachlichen oder formalen Umfeld eines Symbols abhängen kann; bei kontextfreien Regeln ist sie unabhängig von diesem Umfeld. Daher werden in der theoretischen Informatik manchmal Typ-1-Grammatiken, also kontextsensitive Grammatiken, und Typ-2-Grammatiken, also kontextfreie Grammatiken, als Phrasenstrukturgrammatiken bezeichnet. Die Verwendung des Begriffs ist jedoch nicht einheitlich: Andere Autoren verstehen darunter alle uneingeschränkten formalen Grammatiken.