zu „Forschung”

FG Zyklische Optimierung

Auf dieser Seite finden Sie Informationen zu Teilprojekten und Konzepten der DFG-Forschungsgruppe Zyklische Optimierung (FOR 5175), die zum 1.10.2021 ihre Arbeit aufnimmt.

Zyklischer Strukturaufbau und Optimierung sind zwei zentrale Forschungsbereiche der Grammatiktheorie, aber auch eng verwandt mit wichtigen Konzepten in Psychologie und Informatik: Zyklizität basiert auf der Intuition, dass Problemlösung  kein globaler Prozess ist, sondern iterativ in inkrementellen Schritten zustandekommt. Optimierungsansätze ermöglichen  einen  Brückenschlag zwischen computationallen Modellen neuronaler Netzwerke aus der Kognitionswissenschaft und symbolischen Modellen menschlicher Sprache.   

Diese Forschungsgruppe untersucht die Hypothese, dass die Kombination von Zyklizität und Optimierung einen explanatorischen Mehrwert erzielt, den keiner der beiden Mechanismen allein bietet: Zyklizität kann den Suchraum für Optimierungsprozesse substantiell einschränken und ableiten, dass Optimierung oft an der Oberfläche opak ist. Umgekehrt liefert Optimierung generelle Erklärungsansätze für die zeitliche Struktur, den Umfang und die Variabilität von Zyklen.

Teilprojekte

Das Projekt verfolgt einen strikt derivationellen, zyklischen, optimierungsbasierten Zugang zur Flexionsmorphologie, der neue Perspektiven eröffnet auf Phänomene wie Affixabfolgen, erweiterte Exponenz, disjunktive Blockade, scheinbar nicht-lokale Stammallomorphie und *ABA-Muster, und der darüber hinaus schwerpunktmäßig untersucht werden wird für widerspenstige Konzepte wie Verarmung, Exponentenauslassung, Deponenz, Paradigmenlücken, morphologische Bewegung, diskontinuierliches Bleeding und Lernalgorithmen für Unterspezifikation.

Dieses Projekt entwickelt eine neue zyklische und optimierungsbasierte Theorie, die wiederkehrende Probleme in der Morphophonologie von Ton erklärt. 

Dieses Teilprojekt untersucht die Rolle der Phonologie und der Semantik bei der Linearisierung von Affixen.

Das Thema dieses Projekts ist die Untersuchung der morphosyntaktischen Kategorie Numerus in der nominalen und verbalen Domaine von ostsudanischen Sprachen. Es wird zudem untersucht, ob ein Modell der zyklischen Optimierung besser geeignet ist, um die nachgewiesene sprachübergreifende Variation zu beschreiben.

Das Projekt untersucht die empirischen und formalen Eigenschaften syntaktischer Reparaturphänomene, die sich als Strategie des "letzten Auswegs" charakterieren lassen.

 

Das Thema dieses Projektes ist die Dislozierung von Koordinatoren, also Elementen wie ‘und’, ‘oder’ oder ‘aber’, die nicht in der linearen Position zwischen ihren beiden Koordinanden stehen, sondern innerhalb von einem davon. Das Ziel dieses Projektes ist, die Konsequenzen dieses Prozesses für die Theorien der Klitikplatzierung zu untersuchen, sowie für die Schnittstelle von Syntax und Prosodie.

Das Projekt untersucht die sprachlichen Mittel, die in Sprachen eingesetzt werden, um die Passung zwischen satzeinbettenden Prädikaten und ihren Satzkomplementen zu optimieren (z. B. durch semantische Anreicherung des Satzkomplements oder Umdeutung des satzeinbettenden Prädikats).

 

Was ist zyklische Optimierung? Wie unterscheidet sie sich empirisch von Theorien die andere Mechanismen verwenden? Wie könnte der menschliche Satzverarbeitungsmechanismus funktionieren, wenn ihm eine zyklisch optimierende Grammatik zugrunde liegt?

zur Vergrößerungsansicht des Bildes: Darstellung möglicher zyklischer Interaktionen
Mögliche zyklische Interaktionen; Grafik: Jochen Trommer

Zentrale Konzepte der Forschungsgruppe

Die  Intuition, die zyklischen Grammatik-Modellen zugrundeliegt, ist die iterative Applikation grammatischer Operationen auf zunehmend größere morphosyntaktische Domänen. Eine einfache Implementation dieser Idee ist die Anwendung morphosyntaktischer strukturaufbauender Operationen, die sich mit interpretativen oder restrukturierenden Operationen abwechselt. Z.B. baut in der minimalistischen Syntax die zentrale Operation Merge hierarchische Struktur (‘Bäume’) auf und wechselt sich dabei mit der Operation Agree ab, die Merkmale einzelner syntaktischer Elemente abgleicht oder kopiert. In ähnlicher Weise wechseln sich in der lexikalischen Phonologie phonologische Regeln zyklisch mit morphologischem Struktur-Aufbau ab.

Zyklizität findet sich, wenn auch oft unter anderen Namen, in einem breiten Spektrum theoretischer Forschung, z.B.  verschiedenen Versionen der Konstruktionsgrammatik und klassischen Grammatikformalismen, die kompositionelle semantische Interpretation auf Phrasenstrukturgrammatiken oder Kategorialgrammatiken anwenden.

Optimierung ist ein Verfahren, um zwischen verschiedenen potentiellen Alternativen auf der Basis  einer strukturierten Kriterien-Menge auszuwählen und suboptimale Alternativen zu blockieren. Ein klassisches Beispiel ist die "Elsewhere Condition",  die u.a. ableitet, dass  spezifischere morphologische Realisierungen weniger spezifische blockieren, wie bei der Blockierung der potentiellen englischen Pluralform *ox-es durch die lexikalisierte Form ox-en. 
Ein ähnliches Optimierungskonzept findet sich nicht nur in der Optimalitäts-Theorie und der Harmonischen Grammatik, sondern auch in psycholinguistischen Wettbewerbsmodellen, analogie-basierten Ansätzen in der Morphologie und „Last-Resort“-Operationen in derivationellen Syntax-Modellen. 

Eine Standardintuition in formalen Modellen der Morphologie ist, dass eine spezifische Wortform wie die deutsche Dativ-Pluralform Kind-er-n durch eine Auswahl von Affixen zustande  kommt, die die Realisierung von Flexionsmerkmalen optimiert. Diese Annahme erklärt unmittelbar, warum diese  Form nicht einfach als die Form Kind-er realisiert wird, die das Dativ-Merkmal nicht ausdrücken würde.  Zyklizität ist eine einfache Methode, um die LInearisierung der Affixe in dieser Form zu erfassen, z.B. durch die Annahme, dass -er ein inneres/stammbildendes, und -n ein äußeres/wortbildendes Affix ist, und deswegen an das Nomen Kind in dieser Reihenfolge affigiert werden:   

     

zur Vergrößerungsansicht des Bildes: Ein einfaches Beispiel ist die Entwicklung von Kind zu Kind-er zu Kind-der-n
Zyklische Optimierung - ein einfaches Beispiel; Grafik: Jochen Trommer

Beide Modelle alleine erklären nicht, warum das scheinbar überflüssige Pluralaffix -er zusätzlich zum Dativ Plural -n verwendet werden muss. In einer Kombination von  Zyklizität und Optimierung können wir hingegen annehmen, dass morphologische Optimierung in Zyklen abläuft. Im inneren (Stamm-)Zyklus ist nur Plural-er zugänglich. Darum führt Affigierung  dieses Markers zu einer besseren (vollständigeren)  Realisierung des Dativ Plural als das Nomen alleine. Im äußeren (Wort-)Zyklus wird dann zusätzlich -n hinzugefügt, das die Inputmerkmale noch vollständiger ausdrückt. Dass das zuvor angehängte -er in dieser Phase nicht wieder entfernt werden kann, folgt aus einer weiteren Standardannahme zyklischer Ansätze, dass Effekte früherer Zyklen immun für spätere Modifikationen sind.

Zyklische Optimierung wird augenblicklich in drei verschiedenen Forschungsrichtungen der Linguistik angewendet: Erstens, in Ansätzen, die die Standard-Optimalitätstheorie mit Elementen regelbasierter Lexikalischer Phonologie kombinieren, so dass qualitativ unterschiedliche phonologische Subgrammatiken zyklisch mit morphosyntaktischen Repräsentationen wachsender Größe (Stamm, Wort, Phrase, etc.) alternieren (Kiparsky 2000, 2015, Bermúdez-Otero 2012, Rubach 2003). Zyklische  Optimierung ist auch ein inhärenter Bestandteil der wichtigsten Formalisierungen der Konstruktionsphonologie (Orgun 1996, Inkelas 2014) und -morphologie (Inkelas & Caballero 2013). 

Unabhängig davon ist eine zweite Version von zyklischer Optimierung in derivationellen Ansätzen für zyklische Effekte in der Syntax entwickelt worden – ausgehend von der Einsicht, dass die parametrische sprachspezifische Auswahl zwischen Merge- und Agree-Operationen in spezifischen Ableitungsschritten minimalistischer Grammatiken  in natürlicher Weise durch geordnete  verletzbare Constraints abgeleitet werden kann (Müller 2009). Eine Integration von Zyklizität und Optimierung wird auch durch die wachsende Evidenz nahegelegt, dass einer der zentralen Mechanismen des derivationellen  Minimalismus, die Etablierung von Phasen, nicht deterministisch zustandekommt, sondern in "dynamischen" Phasen verzögert werden kann (Bobaljik & Wurmbrand 2005, den Dikken 2007, Boškovic 2014, Harwood 2015). 

Die dritte und neueste Forschungsrichtung zur zyklischen Optimierung ist im Feld iterativer Optimierungs-Ansätze angesiedelt, insbesondere im Harmonischen Serialismus (HS) und der Optimalitätstheorie mit Kandidatenketten (OT-KK), die eine Art von Proto-Zyklizität etablieren: Operationen verschiedenen Typs alternieren iterativ. Unter der natürlichen Annahme, dass eine einzelne serielle OT-Grammatik sowohl Morphosyntax als auch Phonologie optimiert, führt HS inhärent zu einem vollständig zyklischen Grammatikmodell. Eine Version von OT-KK, die das explizit macht, ist der Optimal-Interleaving (OI)-Ansatz  von Wolf (2016) (siehe Wolf 2015 für eine HS-Version).


Representative Forschungsergebnisse zu Zyklizität und Optimierung in Leipzig 

  • Müller, G. 2020. Inflectional morphology in Harmonic Serialism. London: Equinox. 
  • Trommer, J. & S. Bank. 2017. Inflectional learning as local optimization. Morphology 27. 383–422. 
  • Heck, F. & G. Müller. 2016. On accelerating and decelerating movement. From Minimalist preference principles to Harmonic Serialism. In G. Legendre, M. Putnam, H. de Swart & E. Zaroukian (eds.), Optimality-theoretic syntax, semantics, and pragmatics, 78–110. Oxford University Press. 
  • Trommer, J. 2013. Stress uniformity in Albanian: morphological arguments for cyclicity. Linguistic Inquiry 44(1). 109–143. 
  • Zimmermann, E. 2020. Two is too much. . . in the phonology! A phonological account of unfaithful multiple reduplication. The Linguistic Review. 
  • Weisser, Ph. 2019. On the symmetry of case in conjunction. Syntax 23(1). 42–77. 
  • Kouneli, M. 2018. Plural marking on mass nouns: Evidence from Greek. In M. Dali, É. Mathieu & G. Zareikar (eds.), Gender and noun classification, 234–248. Oxford University Press. 
  • Stiebels, B. 2010. Inhärente Kontrollprädikate im Deutschen. Linguistische Berichte 224. 391–440. 
  • Heinz, J. & G. M. Kobele & J. A. Riggle 2009. Evaluating the Complexity of Optimality Theory. Linguistic Inquiry 40(2). 277–288. 
  • Heck, F. 2000. Tiefenoptimierung – Deutsche Wortstellung als wettbewerbsgesteuerte Basisgenerierung. Linguistische Berichte 184. 441–468.