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?
Ein 'Prinzip der kleinsten Wirkung' setzt sich in diversen Bereichen der Natur durch. In den gegenwärtigen Kognitionswissenschaften zeigt sich dieses im Gewand der bayesschen Inferenz. Optimierung bietet eine einheitliche Perspektive auf ein solches Prinzip. Im Bereich der Linguistik definieren Grammatiken Pfade für die Ableitung von sprachlichen Ausdrücken, aber diese Pfade bestehen aus mehreren selbstähnlichen Unterpfaden - Sprache ist rekursiv. Das Prinzip der zyklischen Optimierung geht davon aus, dass Sprache Pfade nicht global, sondern lokal optimiert: Ein optimaler Pfad ist einer, dessen Unterpfade minimal sind.
Das Hauptziel dieses Projekts ist es, die mathematischen und rechnerischen Eigenschaften von Formalismen zu verstehen, die zyklische Optimierung beinhalten. Dabei lautet die zugrunde liegende Frage: "Wie würde Sprache aussehen, wenn ihr ein Prozess der zyklisch Optimierung zugrunde liegen würde?" Diese Frage umfasst sowohl typologische ("Welche Arten von Konstruktionen sollten (nicht) existieren?") als auch empirische ("Wie sollte der zeitliche Verlauf der sprachlichen Verarbeitung in diesen Konstruktionen sein?") Aspekte von Sprache.
Obwohl Optimierung aus formaler Sicht relativ gut verstanden ist, stehen nur wenige formale Behandlungen der Zyklizität zur Verfügung, und daher ist unklar, was es eigentlich ist. Zyklizität wird oft dynamisch in Bezug auf eine Verschachtelung der zwei Prozesse Strukturauf- und abbau (d.h. Interpretation) beschrieben. Diese Beschreibung zeigt, dass Zyklizität (zumindest diese Konzeption davon) eine Form der kompositionellen Interpretation ist. Im Gegensatz zu bekannteren Fällen der kompositionellen Interpretation beinhaltet zyklische Interpretation das (zyklische) erneute Anwenden von Operationen auf die inkrementell zusammengesetzte Ausgabestruktur. Diese allgemeine Beschreibung ist die Grundlage universeller Berechnungsmethoden von der Turing-Maschine bis zum Lambda-Kalkül und muss daher durch formale Einschränkungen ergänzt werden, um empirisch adäquate sprachliche Vorhersagen machen zu können. Zwei Einschränkungen, die in der computerlinguistischen Literatur untersucht worden sind, sind erstens eine Einschränkung der Nicht-Selbstanwendung (die verhindert, dass eine Regel erneut auf ihre eigene Ausgabe angewendet wird) und zweitens eine längenerhaltende Einschränkung (die erfordert, dass sich Eingabe- und Ausgabesegmente in einer bijektiven Beziehung befinden). Keine dieser beiden scheint eine gute Annäherung an die tatsächliche Sprachpraxis zu sein, und daher ist es ein Ziel dieses Projekts, sprachlich angemessenere Einschränkungen zu identifizieren.
Anstatt von der allgemeinsten Formulierung auszugehen und zu versuchen, Einschränkungen zu identifizieren, um zum gewünschten Konzept zu gelangen, besteht eine alternative Strategie darin, mit spezifischen Instanzen des Konzepts zu beginnen und sich nach oben zu arbeiten. Zwei spezifische zyklische Ansätze (in der Syntax) umfassen Chomskys Merkmalsvererbung Mechanismus und Heck und Müllers *lokale Optimierung* Mechanismus. Chomskys Vorschlag zur Vererbung von Merkmalen ist eine moderne Neuimplementierung der Transformationsannahme der alten Schule, dass S ein zyklischer Knoten sei (d.h. dass die Transformationsregeln an jedem nachfolgenden S-Knoten erneut angewendet werden). Während sich die konkreten Vorschläge, welche Knoten zyklisch sind, geändert haben, ist die Grundidee eher antizyklisch: 'antizyklische' Operationen sind innerhalb des Fensters zwischen zyklischen Knoten zulässig. Nach Heck und Müller ist die Wahl des nächsten Ableitungsschritts selbst Ziel der Optimierung; Ob die Operation "Agree" oder "Interne oder externe Merge" angewendet wird, hängt davon ab, welche Option sofort das optimalste Ergebnis liefert. Ein weiteres Ziel dieses Projekts ist also die Formalisierung und Implementierung dieser beiden spezifischen Formulierungen der (optimierenden) Zyklizität in der Syntax.