02. Descripción del lenguaje

Introducción

El estudio de la sintaxis suele parecer bastante técnico por lo que aparece mucho argot con algunos símbolos atemorizadores. Sin embargo, merece la pena perseverar, porque la lingüística nos proporciona un valioso medio para describir la estructura de las frases y una forma de mostrar cómo se relacionan las frases entre sí.

Cómo se describen los sonidos del habla

La acústica es el estudio de las propiedades físicas de los sonidos. Una de las formas de describir la información acústica sobre los sonidos es un espectrograma de sonido. Este gráfico muestra la cantidad de energía en un sonido cuando se representa gráficamente la frecuencia durante el tiempo. Los picos de energía en determinadas frecuencias se denominan formantes, su estructura es una característica importante de los sonidos en el habla. Todas las vocales, y algunas consonantes tienen formantes. El patrón de los formantes es particularmente importante para distinguir las vocales.

Podemos distinguir los sonidos del habla a dos niveles. La fonética describe el detalle acústico de los sonidos del habla (sus propiedades físicas) y cómo se articulan, mientras que la fonología describe las categorías de sonidos que utiliza cada idioma para dirigir el espacio entre los posibles sonidos. Existen idiomas en que la aspiración marca la diferencia en el significado de las palabras. Considere el sonido de la letra "p" de las palabras inglesas "pin" y "spin". Se dice que el sonido "p" de "pin" es un sonido aspirado mientras que el de "spin" es no aspirado.

Un fonema es una unidad básica de sonido de un determinado idioma. El cambio de un fonema puede alterar altera el significado de una palabra. Se dice que dos fonos son distintos, cuando son una expresión de un mismo fonema en determinado idioma si la diferencia entre ambos nunca marca una diferencia en el significado de las palabras. Los fonos distintos que se comprenden como el mismo fonema en un idioma se denominan alófonos. Se utiliza una notación especial para diferenciar entre fonos y fonemas. Se utilizan corchetes para los [fonos] y barras diagonales para los /fonemas/. La fonética es el estudio de los fonos y la fonología el estudio de los fonemas. Existen tres tipos de fonética en función de lo que se quiera poner en relieve: la articulatoria (que resalta cómo se hacen los sonidos), la auditiva o perceptiva (que resalta cómo se perciben los sonidos) y la acústica (que resalta la forma de la onda de sonido y las propiedades físicas).

Dos palabras de un idioma que sólo difieren en un sonido son pares mínimos (“beso” y “peso”). También podemos hablar de conjuntos mínimos de palabras que difieren todas en un solo fonema en la misma posición ("cama", "fama", "dama", "rama"). Como se puede ver, la sustitución de un fonema por otro genera un cambio de significado, mientras que cambiar un fono por otro (“p” aspirada o sin aspirar) no tiene por qué cambiar necesariamente el significado.

El Alfabeto Fonético Internacional (AFI) es un método normalizado para representar los sonidos. La pronunciación recibida (PR) es el acento supuestamente bien educado y de gran prestigio que no revela el origen regional de la persona que habla. Una ventaja del AFI es que permite representar las distintas formas de pronunciar lo mismo (Ej.: Inglés Británico y estadounidense).

Hablamos moviendo partes del tracto vocal, incluyendo los labios, los dientes, la lengua, la boca y la laringe. La principal fuente de sonidos en la laringe, que modifica el flujo de aire proveniente de los pulmones y produce un intervalo de frecuencias más altas denominadas armónicas. A continuación se producen sonidos distintos cambiando la forma del tracto vocal. Hay dos grandes tipos de sonidos:

  1. Las vocales se generan modificando la forma del tracto vocal, que permanece más o menos abierto cuando se está produciendo éste sonido. La posición de la lengua modifica el intervalo de armónicas producidas por la laringe.

  2. Las consonantes (como p, b, t, d, k, g) se producen cerrando o restringiendo parte del tracto vocal al principio o al final de una vocal. Esta descripción sugiere que la forma de analizar la relación entre los sonidos consiste en fijarse en su lugar de articulación., es decir el lugar donde se cierra o restringe el tracto vocal. Las distintas características de contraste que se necesitan para describir los sonidos se denominan características distintivas.

Vocales

Las vocales se generan con un flujo de aire relativamente libre. La naturaleza de la vocal viene determinada por la manera en que la forma de la lengua modifica el flujo del aire. Se pueden combinar dos sonidos de vocales para crear un diptongo.Se pueden combinar  dos sonidos de vocales para crear un diptongo.

Consonantes

Las consonantes se forman cerrando o restringiendo parte del tracto vocal al pasar el aire. Clasificamos las consonantes en función de su lugar de articulación, independientemente de que se pronuncien o no, y de la forma en que se articulan.

El lugar de articulación es la parte del tracto vocal que se cierra o constriñe durante la articulación. Ej.: /p/ y /b/ son bilabiales, mientras que /t/ y /d/ se forman poniendo la lengua detrás de los dientes. Para comprender la diferencia entre /b/ y /p/, se tiene que introducir un concepto llamado fonación. En el caso de /b/, las cuerdas vocales están cerradas y vibran desde el momento en que se abren los labios; se dice que son consonantes sonoras. En el caso de /p/, hay un breve lapso, mientras las cuerdas vocales se separan al pasar primero el aire entre ellas; de ahí que requieran cierto tiempo para vibrar. Se dice que estas consonantes son áfonas o consonantes sordas.

El tiempo desde que se libera la constricción del flujo de aire al producir una consonante y hasta que empiezan a vibrar las cuerdas vocales se denomina tiempo de inicio de la voz (voice onset time, VOT). La fonación también distingue entre:

  • Consonantes alveolares /d/ y /t/: estos sonidos se hacen poniendo la parte delantera de la lengua en el arco alveolar.

  • Consonantes dentales: /θ/ y /δ/: se forman poniendo la punta de la lengua detrás de los dientes frontales superiores.

  • Consonantes labiodentales /f/ y /v/: se forman poniendo el labio interior contra los dientes superiores.

  • Consonantes postalveolares /r/ entre otras: se hacen poniendo la lengua hacia la parte delantera de la parte dura del cielo de la boca, el paladar, cerca del arco alveolar.

  • Consonantes palatales /j/ y /y/: se hacen poniendo la lengua en medio del paladar.

  • Consonantes velares /k/ y /g/: se producen poniendo la lengua contra el velo.

  • Consonantes sin utilizar la lengua, la glotis es el nombre del orificio entre las cuerdas vocales y la laringe.

  • Consonante áfona fricativa gutural /h/: la constricción de la laringe en la glotis.

Cuando la glotis está totalmente cerrada y se abre, se hace un sonido denominado oclusión glotal.

La otra dimensión importante para describir las consonantes es el modo de articulación:

  • Oclusivas /p/, /b/, /t/, /d/: cuando el flujo de aire queda totalmente  interrumpido por un breve periodo de tiempo.

  • Fricativas /f/, /v/, /s/: Se forman restringiendo el flujo de aire de forma que el aire pasa con un sonido sibilante.

  • Africativas son una combinación de una breve parada del flujo de aire seguida de una constricción.

  • Líquidas /l/, /r/: se producen permitiendo que fluya el aire en torno a la lengua al tocar el arco alveolar.

  • Nasales /n/, /n/: cuando con el velo elevado se permite que el aire salga por la nariz.

  • Deslizantes o semivocales /w/, /y/ del inglés: son sonidos de transición producidos por la lengua al moverse de la posición de una vocal a otra.

Estructura de nivel superior de los sonidos

Las palabras se dividen en unidades rítmicas denominadas sílabas. Muchas palabras son monosílabas: tienen una sola sílaba. Las sílabas se pueden analizar en función de su estructura jerárquica. El ataque o arranque de la sílaba es una consonante o grupo inicial; la rima está compuesta por un núcleo que es la vocal central y una, coda, que incluye las consonantes finales.

Las características de las palabras y sílabas que pueden contener más de un fonema, como el tono, la acentuación y el ritmo, se denominan características suprasegmentales. El tono y la acentuación determinan el ritmo de un idioma. Los idiomas difieren mucho en cuanto a su ritmo.

La acentuación varía dentro de una palabra, puesto que unas sílabas reciben más énfasis que otras. Juntos, la entonación y la acentuación determinan el ritmo de un idioma. Los idiomas difieren en cuanto a su ritmo. En inglés, las silabas acentuadas se producen en períodos de tiempo aproximadamente iguales: se dice que el inglés es un idioma con compás de acentuación. En francés, las sílabas se producen en un flujo continuo: se dice que es un idioma con compás silábico.

Los idiomas que utilizan el tono para contrastar significados se denominan idiomas tonales.

Enfoques lingüísticos de la sintaxis

La obra del lingüista norteamericano Noam Chomsky ha sido influyente en la detección de las limitaciones de la potencia del lenguaje humano, y cómo debe describirse mejor.

La teoría lingüística de Chomsky

La obra de Chomsky parte de dos ideas:

  1. Las relaciones entre lenguaje y cerebro, y cómo adquieren los niños el lenguaje

  2. Una descripción técnica de la estructura del lenguaje.

Chomsky afirmó que el lenguaje es un rasgo especial que es innato, característico de la especie y biológicamente programado, y que constituye una facultad independiente de otras estructuras cognitivas.

Para Chomsky, el objetivo del estudio de la sintaxis consiste en describir el conjunto de reglas, o gramática, que nos permite producir y comprender el lenguaje. En 1968 afirmó que es importante distinguir entre nuestra competencia lingüística idealizada y nuestra conducta lingüística real. Nuestra competencia lingüística es a lo que recurre nuestra intuición para ver que frases son aceptables. La competencia hace referencia a nuestro conocimiento abstracto de nuestro idioma, a los juicios de valor que haríamos sobre el lenguaje si tuviéramos y capacidad de memoria. Por supuesto, en la práctica, nuestra conducta lingüística está muy limitada por estos factores. Además, las frases que producimos realmente suelen utilizar las construcciones gramaticales más sencillas.

En sus trabajos más recientes, Chomsky (1986) diferencia entre lenguaje externalizado (E-language) y lenguaje internalizado (I-language). Para Chomsky, la lingüística del lenguaje externalizado debe recopilar muestras del lenguaje y comprender sus propiedades; en concreto, se trata de describir las regularidades de un lenguaje en el formato de una gramática. La lingüística del lenguaje internalizado trata de lo que saben las personas sobre su propio idioma. Para Chomsky, el principal objetivo de la lingüística moderna debería ser especificar el lenguaje internalizado: se trata de producir una gramática que describe nuestro conocimiento del lenguaje. El lenguaje internalizado se ocupa de fenómenos mentales mientras que el lenguaje externalizado se ocupa de los fenómenos sociales. La competencia es una faceta del lenguaje internalizado.

De forma generalizada, se puede decir que la psicolingüística está más interesada en el desempeño lingüístico, y la lingüística en la competencia. De todas formas, la lingüística proporciona el marco conceptual para describir y reflexionar sobre la sintaxis, y sus teorías imponen posibles restricciones a la adquisición del lenguaje.

Una gramática utiliza un número finito de reglas que, combinadas, pueden generar todas las oraciones de un idioma. Por ello podemos hablar de gramática generativa. Chomsky afirmó que una gramática debe poder explicar la estructura sintáctica subyacente de las frases. Las estructuras de las frases que crea una gramática deben capturar nuestras intuiciones sobre cómo se relacionan las frases y los fragmentos de las frases. La teoría de la lingüística debería explicar cómo adquieren los niños estas reglas.

El tema central de la teoría de Chomsky que el idioma está basado en reglas, y nuestros conocimientos sintácticos se pueden capturar en un número finito de reglas sintácticas. El lenguaje implica reglas, incluso si no siempre somos conscientes de las mismas.

Descripción de la sintaxis y de la gramática sintagmática

Chomsky propuso que las reglas sintagmáticas son un elemento esencial de nuestra gramática, aunque no el único componente. En el lenguaje se pueden construir frases combinando palabras siguiendo reglas.

Las reglas sobre la estructura de los sintagmas describen como deben combinarse las palabras, y proporcionan un método para describir la estructura de una frase. La idea central es que las frases se crean jerárquicamente a partir de unidades más pequeñas utilizando reglas de reescritura, este conjunto de reglas constituye una gramática de la estructura de los sintagmas. Las reglas de reescritura son sencillamente reglas que traducen un símbolo en el lado izquierdo de la regla en uno de los lados del derecho.

En una gramática de estructura de los sintagmas hay dos tipos de símbolos:

  • Elementos terminales: compuestos de elementos del vocabulario o palabras.

  • Elementos no terminales: el resto, todos los demás.

Las reglas de la gramática se ocupan de categorías de palabras que comparten propiedades gramaticales. Existen diferentes clases:

  • Sustantivos: para nombrar objetos o ideas, tanto concretas como abstractas.

  • Adjetivos: para describir.

  • Verbos: para describir estados o acciones, o una aseveración.

  • Adverbios: palabras que califican verbos.

  • Determinantes: determinan el número de sustantivos a los que modifican.

  • Preposiciones: palabra gramatical que expresa una relación.

  • Conjunciones: una parte del discurso que conecta las palabras dentro de una frase.

  • Pronombres: clase gramatical del palabras que pueden sustituir a los sustantivos o conjunciones nominales.

Se pueden diferenciar dos tipos de palabras:

  • Palabras de contenido: realizan la mayor parte del trabajo semántico del lenguaje, es decir, transmiten la mayor parte del significado de una frase: sustantivos, verbos, adjetivos, adverbios. Las palabras de contenido son lo mismo que las palabras de clase abierta frente a las  palabras funcionales.

  • Palabras funcionales: un limitado número de palabras que realizan el trabajo gramatical del lenguaje: los determinantes, conjunciones, preposiciones y pronombres. Son lo mismo que las palabras de clase cerrada frente a las palabras de contenido.

Las palabras se combinan para crear locuciones o sintagmas:

  • Las locuciones expresan una única idea. Se combinan para formar cláusulas, e incluyen:

    • Sujeto: palabra o sintagma sobe el cual trata la frase: la cláusula sobre la que se predica (afirma) algo. El sujeto del verbo: quién o qué esta haciendo algo. Más formalmente es una categoría gramatical del sintagma nominal inmediatamente debajo del nodo de la frase en el árbol de la estructura del sintagma; aquello sobre lo que se afirma algo.

    • Predicado: la parte del la cláusula que da información sobre el sujeto.

  • Sintagma nominal: sintagma gramatical basado en un sustantivo, abreviado a SN.

    • La idea esencial de la gramática de la estructura de los sintagmas es el análisis de las frases en sus elementos componentes de nivel inferior, como sintagmas nominales, locuciones, sustantivos y los verbos. Este enfoque se conoce a veces como, el análisis de los componentes, que son los elementos que componen construcciones más grandes.

Otros dos conceptos sintácticos importantes:

  • Objeto de una frase: la persona, cosa o idea sobre la que actúa el verbo.  Los objetos pueden ser directos o indirectos: en la frase “dio el perro al hombre” perro es el objeto directo y hombre objeto indirecto.

  • Sujeto de una frase: es el sintagma nominal que esta inmediatamente dominado por el elemento de mayor nivel, el nodo de la frase. El sintagma que actúa como sujeto es el que tiene que cambiar de posición para formular la pregunta.

Hay distintos tipos de verbos, y cada uno requiere un papel sintáctico distinto para crear estructuras aceptables:

  • Verbos transitivos: requieren un único sintagma nominal denominado Objeto directo. “Besa” es Verbo Transitivo. ¿Qué? Vampiro Besa Bruja.

  • Verbos intransitivos: un verbo que no requiere de otro sintagma nominal. “El hombre se ríe”.

  • Verbos ditransitivos: requieren dos Sintagmas Nominales llamados Objeto directo y Objeto Indirecto: “el vampiro da el anillo a la bruja”.

Frase Pasiva: El objeto de la forma activa se ha convertido en el sujeto gramatical en la forma pasiva. “El vampiro está siendo pateado por la bruja”

Frases sintácticamente ambiguas: frases que tienen más de una interpretación “Vi a las brujas volando a América”

Una gramática de la estructura de los sintagmas también nos permite describir la estructura sintáctica de una frase mediante un diagrama de árbol. Fig. 2.4 Los diagramas de árbol son muy importantes en el análisis de la sintaxis. La estructura subyacente de una frase o locución se denomina, a veces, estructura de la locución o marcador de la locución. Las reglas sobre la estructura de los sintagmas nos proporcionan la estructura sintáctica subyacente de las frases que producimos y comprendemos. Podemos construir frases más complejas introduciendo conjunciones, Ej.: “El vampiro que ama a Boris se está riendo”

La Recursión se produce cuando una regla utiliza una versión de sí  misma en su definición. Las reglas recursivas permiten a las frases incluir ejemplos del mismo tipo de frase. Una de las aplicaciones más importantes de la recursión consiste en insertar una frase en otra, produciendo frases insertadas en el medio. “El vampiro al que el hombre lobo odiaba amaba a Ghul”. Este proceso de insertar en el medio podría proseguir y seguir siendo gramaticalmente correcto, sin embargo sería difícil de comprender. Esta observación refleja la diferenciación entre competencia y desempeño.

La interacción nos permite seguir repitiendo la misma regla de manera indefinida. Ej.: “El simpático vampiro ama al fantasma, y el fantasma ama al vampiro, y el amable fantasma ama al vampiro, y…”

Hay distintos tipos de gramáticas de la estructura de los sintagmas:

  • Gramáticas libres de contexto: sólo incluyen reglas que no son específicas a determinados contextos. En este tipo, el símbolo del lado izquierdo siempre se puede volver a escribir con el lado derecho independientemente del contexto en el que se produce, Ej.: la escritura de un verbo en su forma singular o plural depende del sintagma nominal precedente.

  • Gramáticas sensibles al contexto: pueden tener reglas que sólo se pueden aplicar en determinados casos.

Transformaciones

Chomsky afirmó que la gramática de la estructura de los sintagmas no es capaz de capturar nuestra competencia lingüística.

Las gramáticas de la estructura de los sintagmas no son capaces de capturar algunas relaciones. Chomsky demostró que el conocimiento de estas relaciones podría indicarse mediante la introducción de reglas de reescritura especiales conocidas como transformaciones. Las transformaciones son tan centrales a la teoría que todo el enfoque terminó siendo conocido como la gramática transformacional. Una transformación es un tipo especial de regla de reescritura que parte de una serie de símbolos en el lado izquierdo, y vuelve a escribir esta serie como otra serie en el lado de la derecha (transformación de una frase activa en una pasiva)

Un auxiliar es un verbo especial, un verbo vinculante utilizado con otros verbos Ej.: “tienes que haber hecho eso”, “tienes” y “haber” son auxiliares.

Chomsky postuló muchos tipos de transformaciones, Ej. Se puede transformar la declaración afirmativa de una frase en una pregunta o forma interrogativa, o en forma negativa.

Las transformaciones no sólo capturan nuestras intuiciones sobre cómo están interrelacionadas entre sí las frases, sino también permiten que se simplifique la gramática, fundamentalmente porque las reglas que nos permiten volver a reescribir series de palabras como otras series capturan muchas de las facetas de las dependencias entre palabras.

Estructura superficial y estructura profunda

Chomsky (1965) presentó una profunda revisión de la teoría, denominada habitualmente teoría estándar. Los cambios hacían referencia sobre todo a la estructura del sistema lingüístico y a la naturaleza de las reglas sintácticas. En el nuevo modelo había tres componentes fundamentales. Primero, un sistema semántico asignaba significado a las series sintácticas; segundo, un componente fonológico convertía las series sintácticas en series fonológicas; y tercero, un componente sintáctico se ocupaba del orden de las palabras. El componente sintáctico, a su vez tenía dos componentes: un conjunto de reglas básicas (equivalentes a grandes rasgos a las anteriores reglas sintagmáticas) y reglas transformacionales.

La ampliación más importante de esta teoría fue la introducción de la diferenciación entre estructura profunda y superficial, aunque en cierto grado esta diferenciación se encontraba en el modelo anterior. El modelo revisado establecía que cada frase tenía una estructura profunda y una superficial. En cierto sentido, todas las transformaciones pasaron a ser obligatorias al estar sus marcadores representados en la estructura profunda.

En la teoría estándar, el componente sintáctico generaba una estructura profunda y una estructura superficial para cada oración. La estructura profunda era el resultado de las reglas básicas y constituía el elemento de entrada en el componente semántico; la estructura superficial era el resultado de las reglas transformacionales y el elemento de entrada de las reglas fonológicas. La descripción de las frases en cuanto a su estructura profunda tiene dos ventajas: en primer lugar, algunas estructuras superficiales son ambiguas en tanto en cuanto tienen dos estructuras profundas distintas. Y en segundo, en la estructura superficial no suele estar claro qué constituye el sujeto y qué constituye el objeto de la frase. Ej: La frase “La caza de los vampiros era horrible” es ambigua en cuanto a estructura superficial. Sin embargo, no hay ambigüedad en las estructuras profundas que se pueden parafrasear, Ej: “La forma en que los vampiros cazaban era horrible” y “Fue horrible que se cazara a los vampiros”.

También puede darse una misma estructura superficial y estructuras profundas totalmente distintas: “Vlad es fácil de complacer” y “Vlad está ansioso por complacer”.

Teoría de principios y parámetros, y minimalismo

La nueva "versión estándar de la teoría" se conoció originalmente como la teoría de la reacción y el ligamiento (Chomsky, 1981), pero la expresión teoría de los principios y parámetros se utiliza más en la actualidad. Esto pone de relieve que hay principios comunes a todos los idiomas y parámetros que varían en cada idioma.

Ha habido una serie de cambios en las versiones más recientes de la teoría. En primer lugar, el número de transformaciones disminuyó de forma continua. En segundo lugar, la importancia de la estructura profunda también ha disminuido (Chomsky, 1991). Tercero, cuando se mueven los componentes de un lugar a otro, se supone que dejan rastro de su posición original. Cuarto, se pone énfasis en la palabra más importante de cada frase. Quinto, la revisión de la teoría permite interponer unidades intermedias entre los sustantivos y los sintagmas nominales, y entre los verbos y las locuciones verbales. Las reglas se expresan en términos de sintaxis X-barra (X¯). Las unidades intermedias se denominan Nombre-barra (N¯) y verbo-barra (V¯), y se componen de la cabeza de una oración más cualquier argumento esencial o que desempeña un papel. Bajo este enfoque se diferencian los argumentos esenciales y los añadidos opcionales o modificadores. También existen argumentos obligatorios y modificadores opcionales en los verbos. El argumento debe estar más cerca de la cabeza que el añadido.

En la más reciente remodelación de sus ideas, el paradigma minimalista intenta simplificar la gramática todo lo posible. El Principio de Economía requiere que todos los procesos y representaciones lingüísticas sean todo lo económicas posible; el aparato teórico y descriptivo necesario para describir el lenguaje debería minimizarse al máximo. Cuanto menos compleja sea una gramática, más fácil será de aprender el idioma. En el minimalismo, el papel de las reglas gramaticales generales y abstractas queda totalmente abolido. Por el contrario, el lexicón incorpora muchos aspectos de la gramática. Por ejemplo, la información sobre la manera en que los verbos transitivos adoptan papeles sintácticos se almacena con los verbos en el lexicón en vez de almacenarse como una regla gramatical abstracta. En vez de reglas sintagmáticas, las categorías se fusionan para construir categorías más grandes. Las representaciones léxicas de las palabras especifican características gramaticales que controlan la fusión de las categorías.

Teoría de la optimidad y lingüística cognitiva

El minimalismo, aunque importante para los lingüistas no ha tenido repercusión en psicolingüística. La teoría de la optimidad se ha aplicado a la fonología, la morfología, la semántica y la sintaxis; la idea principal es que la forma superficial de una expresión emana de la resolución de los conflictos entre representaciones subyacentes. Comparte mucho con los enfoques conexionistas del lenguaje. Un enfoque importante para comprender las oraciones es el del cumplimiento de las restricciones; intentamos cumplir el mayor número de restricciones posible, y nos aseguramos de que cumplimos todas las importantes. Elegimos la mejor interpretación disponible en el contexto utilizando todos los datos.

La lingüística cognitiva es el nombre que se le ha dado al enfoque general que pone de relieve el lenguaje como una faceta de la cognición general. Frente al enfoque gramatical generador de Chomsky, la lingüística cognitiva no considera que exista una facultad del lenguaje separada, y afirma que procesamos el lenguaje utilizando el mismo tipo de procesos cognitivos que utilizamos en cualquier otra faceta de la cognición.

El poder formal de las gramáticas: la teoría de autómatas

La teoría autómata revela algo sobre la dificultad de la tarea que tiene un niño cuando está intentado aprender a hablar. El estudio de los distintos tipos de gramática y de los dispositivos necesarios para producirla forma parte de la rama de la lingüística matemática o teoría computacional, denominada teoría del autómata. Un autómata es un dispositivo que incluye una gramática y que puede producir frases coherentes con la misma. Parte de una entrada (input) y realiza algunas operaciones elementales, siguiendo determinadas instrucciones especificadas anteriormente, para generar una salida (output). El tema tiene cierta importancia porque, si sabemos lo complejo de un lenguaje natural, podemos esperar que imponga ciertas restricciones al poder de la gramática necesaria para explicarlo.

Se ha definido una gramática como un dispositivo que puede generar todas las frases de un lenguaje, pero no frases sin sentido. El lenguaje no está restringido al lenguaje natural: puede ser un lenguaje artificial (lenguaje de programación), o un lenguaje formal, como las matemáticas. Hay muchas gramáticas posibles que se encuentran en un reducido número de categorías distintivas, cada una con una potencia distinta. Cada gramática se corresponde con un tipo particular de autómata, y cada tipo produce lenguajes de distinta complejidad.

Para ser capaces de producir un número infinito de frases gramaticalmente aceptables, nuestra gramática debe incorporar reglas iterativas y de recursión. Algunas reglas tienen que ser sensibles al contexto en que se produce la manipulación de los símbolos. Los lenguajes libres de contexto y sensibles al mismo, difieren en cuanto a su necesidad de reglas que se pueden  especificar de manera independiente el contexto en que se producen los elementos.

El tipo de autómata más sencillo que conocemos es un dispositivo de estado finito. Se trata de un dispositivo que pasa de un estado a otro en función sólo de su estado actual y su entrada actual, y produce lo que se conoce como un lenguaje de tipo 3. El estado actual de un dispositivo de estado finito viene determinado por algunos números finitos de símbolos previos (palabras). Las gramáticas tipo 3 también se conocen como gramáticas lineales.

A continuación, en la escala de poder de un dispositivo de estado finito, se encuentra un autómata con pila. Es más potente que un dispositivo de estado finito porque tiene memoria; sin  embargo, la memoria es limitada en tanto en cuanto es una pila.Una es un tipo especial de memoria donde solo se puedu recuperar el último elemento apilado. Genera gramáticas de tipo 2 que pueden analizar gramaticalmente lenguajes libres de contexto. A continuación, en la escala de potencia se encuentra el autómata lineal acotado, que tiene una memoria limitada. Produce gramáticas del tipo 1 que analizan gramaticalmente lenguajes sensibles al contexto. Finalmente, el autómata más potente, o máquina de Turing, no tiene limitaciones y produce una gramática tipo 0.

Chomsky (1957) demostró que no se puede describir el lenguaje natural mediante un dispositivo de estado finito. En concreto, un dispositivo de estado finito no puede producir arbitrariamente largas secuencias de múltiples estructuras insertadas en el centro en las que la secuencia de injertos podría prolongarse indefinidamente. Sólo se puede producir este tipo de frases si el autómata tiene una memoria para recordar lo que se ha producido hasta ahora. La recursividad es necesaria para explicar este tipo de complejidad, y esta está fuera del alcance de los dispositivos de estado finito. En aquella época las teorías del lenguaje estaban dominadas por el conductismo y la teoría de la información, y se pensaba que el conocimiento de los estados previos era todo lo que se necesitaba para explicar el lenguaje humano. En efecto, Chomsky demostró que un dispositivo de estado finito no podría producir o comprender el lenguaje natural. Una ramificación importante de este argumento es que los niños no pueden aprender el lenguaje sólo mediante el condicionamiento.

Chomsky fue aún más lejos y afirmó que ni las gramáticas libres de contexto ni las sensibles al contexto permitían explicar el lenguaje humano. Afirmó que es necesario añadir transformaciones a una gramática sintagmática; la gramática resultante es Tipo 0 y sólo se puede producir con la máquina de Turing. Chomsky pensó que eran necesarias las transformaciones para mostrar cómo se relacionan las oraciones entre sí. También simplifica las reglas sintagmáticas necesarias y proporciona un tratamiento más elegante del lenguaje. Finalmente, existe cierta evidencia lingüística que parece demostrar que la gramática libre de contexto o la sensible al contexto podrían explicar determinadas construcciones que se encuentran en el lenguaje natural. Por tanto parece que el lenguaje humano natural sólo puede ser producto de los tipos de gramática más potentes.

Aunque esta conclusión se acepto durante un tiempo, ha sido refutada. En primer lugar, no está claro que todas las dependencias complejas entre las palabras descritas por Chomsky y Postal sean necesariamente gramaticales. Segundo, hay una sorprendente demostración formal de Peters y Richie de que se puede tener en cuenta el contexto sin superar la potencia de una gramática libre de contexto. Tercero, Gazdar, Klein, Pullung y Sag demostraron que los lenguajes libres de contexto pueden explicar fenómenos del lenguaje natural que se pensaba que requerían la sensibilidad al contexto si se incorporan a la gramática categorías sintácticas más complejas. Así pues, mientras que un dispositivo de estado finito es demasiado débil para describir el lenguaje humano, es posible que la Máquina de Turing sea innecesariamente potente.

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