[论文解读] CHR Grammars

Henning Christiansen|arXiv (Cornell University)|Aug 12, 2004

Natural Language Processing Techniques被引用 1

一句话总结

本文提出CHR语法——一种基于逻辑编程的形式化系统，通过整合约束处理规则（CHR），在确定性子句语法（Definite Clause Grammars）的基础上进行扩展，实现了具备本征歧义处理与上下文敏感规则应用能力的稳健、自下而上的解析。该方法支持语法规则中的额外语义假设，能够强有力地建模语言现象，并简便实现假设语法与完整性约束下的归纳推理，使CHR语法成为逻辑编程语言处理器中一种灵活、可扩展的标准。

ABSTRACT

A grammar formalism based upon CHR is proposed analogously to the way Definite Clause Grammars are defined and implemented on top of Prolog. These grammars execute as robust bottom-up parsers with an inherent treatment of ambiguity and a high flexibility to model various linguistic phenomena. The formalism extends previous logic programming based grammars with a form of context-sensitive rules and the possibility to include extra-grammatical hypotheses in both head and body of grammar rules. Among the applications are straightforward implementations of Assumption Grammars and abduction under integrity constraints for language analysis. CHR grammars appear as a powerful tool for specification and implementation of language processors and may be proposed as a new standard for bottom-up grammars in logic programming. To appear in Theory and Practice of Logic Programming (TPLP), 2005

研究动机与目标

• 开发一种基于约束处理规则（CHR）的语法形式化系统，扩展逻辑编程中确定性子句语法的能力。
• 实现具备本征歧义化解析与上下文敏感规则应用支持的稳健自下而上解析。
• 将额外语义假设整合至语法规则的头部与体部，以建模复杂的语言现象。
• 为实现高级语言处理技术（如假设语法与完整性约束下的归纳推理）提供灵活基础。
• 确立CHR语法作为逻辑编程中自下而上语法形式化的一种可行且可扩展标准。

提出的方法

• 该形式化系统在定义上类比于确定性子句语法，但通过CHR的约束简化与传播机制进行编译与执行。
• 语法规则以CHR规则表示，其中约束代表语言成分，规则体定义结构关系。
• 通过CHR的非确定性规则应用与约束存储管理，歧义被天然处理。
• 通过允许规则头部与体部中的约束依赖于上下文信息或假设，实现上下文敏感性。
• 额外语义假设以约束形式编码，可在解析过程中断言或假设，从而支持归纳推理与完整性约束检查。
• 执行模型利用CHR高效、增量式的约束求解机制，支持高效、增量式语言处理。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何利用约束处理规则（CHR）定义一种稳健、可扩展的逻辑编程语法形式化系统？
• RQ2 CHR语法在语言解析中相比传统形式化系统，如何自然地处理歧义？
• RQ3 如何利用CHR将上下文敏感规则整合进逻辑编程语法形式化系统？
• RQ4 额外语义假设能否在语法规则中有效建模，以支持归纳推理与完整性约束检查？
• RQ5 CHR语法在多大程度上可作为逻辑编程中自下而上语法的新标准？

主要发现

• CHR语法为自下而上解析提供了自然且高效的框架，通过CHR的约束简化与传播机制，天然支持歧义化解析。
• 将额外语义假设整合至规则头部与体部，可有力建模诸如默认推理与基于假设的解析等语言现象。
• 该形式化系统支持假设语法与完整性约束下归纳推理的直接实现，显著增强了基于逻辑编程语法的表达能力。
• 由于CHR规则具有声明性与模块化特性，CHR语法在建模复杂语言结构方面表现出高度灵活性。
• 该方法使CHR语法成为逻辑编程语言处理器中一种强有力的候选标准，尤其适用于自下而上解析。