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最適性理論（OTと略されることが多い）は、観察される言語形式は相反する制約の最適な充足から生じると提唱する言語モデルである。OTは、制約ではなく規則を用いる他の音韻分析手法とは異なる。しかし、オートセグメンタル音韻論、プロソディック音韻論、線形音韻論（SPE）などの音韻表現モデルは、規則ベースモデルと制約ベースモデルの両方と互換性がある。OTは文法を、入力から出力へのマッピングを提供するシステムとみなす。通常、入力は基底表現、出力はその表面実現として捉えられる。これは、生成文法というより大きな枠組みの中のアプローチである。
最適性理論は、 1991年にアラン・プリンスとポール・スモレンスキーが行った講演[ 1 ]に端を発し、その後、1993年に同じ著者らによって書籍原稿で発展させられた[ 2 ]。
この理論には3つの基本的な構成要素がある。
最適性理論は、これらの構成要素が普遍的であると仮定している。文法の違いは、普遍的な制約集合Conの順位付けの違いを反映している。言語習得の一部は、これらの制約の順位付けを調整するプロセスとして説明できる。
言語に適用された最適性理論は、もともと1991年に言語学者のアラン・プリンスとポール・スモレンスキーによって提唱され、後にプリンスとジョン・J・マッカーシーによって拡張されました。最適性理論への関心の多くは、最初に適用された分野である音韻論での使用に関連していますが、この理論は言語学の他の下位分野（例えば、統語論や意味論）にも適用可能です。
最適性理論は、普遍的な原理、言語類型論、言語習得の研究に焦点を当てている点で、他の生成文法理論と似ている。
最適性理論は、ニューラルネットワーク研究にもルーツを持つ。これは、1990年にジェラルディン・ルジャンドル、宮田義郎、ポール・スモレンスキーによって開発された調和文法のコネクショニスト理論の代替案として生まれた部分もある。コネクショニストに似た重み付き制約を持つ最適性理論の変種は、より最近の研究でも引き続き追求されている（Pater 2009）。
最適性理論では、入力に言語固有の制約がないと仮定します。これは「基底の豊かさ」と呼ばれます。すべての文法は、考えられるすべての入力を処理できます。たとえば、複雑なクラスターを持たない言語は、/flask/のような入力を処理できなければなりません。複雑なクラスターを持たない言語は、この問題をどのように解決するかが異なります。挿入する言語（たとえば、[falasak]、またはすべてのコーダが禁止されている場合は[falasaka] ）と削除する言語（たとえば、[fas]、[fak]、[las]、[lak]）があります。
Gen は、入力からどれだけ逸脱しても、任意の数の出力候補を自由に生成できます。これは「分析の自由度」と呼ばれます。言語の文法（制約の順位付け）によって、Evalがどの候補を最適と評価するかが決まります。[ 3 ]
最適性理論では、すべての制約は普遍的です。制約はどの言語でも同じです。制約には基本的に2つの種類があります。
それぞれが理論において重要な役割を果たしている。標示制約は基底形式からの変化を促し、忠実制約はすべての入力が完全に無標の形式（ [ba]など）として実現されることを防ぐ。
Conの普遍性から、言語類型論についていくつかの直接的な予測が導き出されます。文法がConの順位付けの違いのみによって異なる場合、可能な人間の言語の集合は存在する制約によって決定されます。最適性理論は、Conの順位付けの順列の数よりも多くの文法は存在し得ないと予測します。可能な順位付けの数は、制約の総数の階乗に等しく、したがって、階乗類型論という用語が生まれます。ただし、すべての制約がすべての言語で観察可能な効果を持つことが保証されているわけではないため、これらの潜在的な文法すべてを区別することは不可能かもしれません。Con の制約に関する 2 つの全順序は、同じ範囲の入出力マッピングを生成する可能性がありますが、互いに矛盾しない 2 つの制約の相対的な順位付けが異なります。これらの 2 つの順位付けを区別する方法がないため、それらは同じ文法に属すると言われます。OT の文法は、反マトロイドと同等です。[ 5 ]同順位が許容される場合、可能性の数は階乗ではなく順序付きベル数となり、可能性の数が大幅に増加します。[ 6 ]
マッカーシーとプリンス（1995）は、忠実性制約の3つの基本的なファミリーを提案している。
各制約名には、必要に応じて「-IO」または「-BR」を接尾辞として付けることができます。「-IO」は入力/出力、 「-BR」はベース/重複を表します。後者は重複の分析に使用されます。Ident (F)のF は、 Ident-IO (voice)のように、識別特徴の名前に置き換えられます。
MaxとDepは、PrinceとSmolensky（1993）が提案したParseとFillに取って代わるもので、PrinceとSmolenskyはそれぞれ「基底セグメントは音節構造に解析されなければならない」と「音節の位置は基底セグメントで埋められなければならない」と述べていた。 [ 7 ] [ 8 ] ParseとFillは基本的にMaxとDepと同じ機能を果たすが、入力と出力の関係ではなく出力のみを評価する点で異なり、これはむしろ有標性制約の特徴である。[ 9 ]これは、PrinceとSmolenskyが採用した包含理論として知られるモデルに由来し、出力によって実現されない入力セグメントは削除されるのではなく、音節によって「解析されずに残される」と仮定している。[ 10 ] McCarthyとPrince（1995、1999）が提唱した対応理論として知られるモデルが、その後、標準的な枠組みとしてこれに取って代わった。[ 8 ]
マッカーシーとプリンス（1995）はまた、次のように提唱している。
プリンスとスモレンスキー（1993）によって導入された標示性制約には、以下のものが含まれる。
文献における正確な定義は様々である。一部の制約は、完全には知られていない、あるいは重要でない制約の集合の代わりとして、「カバー制約」として使用されることがある。[ 11 ]
標示性制約の中には文脈に依存しないものと文脈に依存するものがある。例えば、*V nasal は母音がどの位置でも鼻音であってはならないことを規定しており、文脈に依存しない。一方、*V oral N は母音が同音節鼻音の前に来る場合、口母音であってはならないことを規定しており、文脈に依存する。[ 12 ]
2 つの制約は、局所的結合と呼ばれる単一の制約として結合することができ、セグメント、音節、または単語などの特定の領域内で両方の制約が違反されるたびに、違反は 1 つだけになります。たとえば、[ NoCoda & VOP ]セグメントは、コーダ内の有声阻害音ごとに 1 回違反され(「VOP」は「有声阻害音禁止」の略)、 *VoicedCodaと同等に記述できます。[ 13 ] [ 14 ]局所的結合は、連鎖シフトを分析するときに発生する音韻的不透明性の問題を回避する方法として使用されます。[ 13 ]
元の提案では、2 つの候補 A と B が与えられた場合、A が B よりも制約違反が少ない場合、A は B よりも制約に関して優れている、またはより「調和的」である。候補 A は、A と B を区別する最高ランクの制約に対する違反が少ない場合、制約階層全体で B よりも調和的である。A は、制約階層で他のすべての候補よりも優れている場合、候補セットで「最適」である。しかし、このEvalの定義は、規則性を超える関係をモデル化することができる。[ 15 ]
例えば、制約 C 1、C 2、C 3が与えられ、C 1 がC 2を支配し、C 2 が C 3を支配する(C 1 ≫ C 2 ≫ C 3 ) 場合、A は B に勝る、つまり B よりも調和的であるのは、A と B に異なる数の違反を割り当てる最高ランクの制約において、A の違反数が B より少ない場合である (A が B に勝り、候補集合が A と B のみで構成される場合、A は「最適」である)。A と B が C 1で同点であっても、A が C 2で B より優れている場合、A が C 3で B よりどれだけ多くの違反があっても、A は最適である。この比較は、タブローでよく示される。指差しは最適な候補を示し、各セルには、特定の候補と制約に対する各違反に対してアスタリスクが表示される。候補者が、両者を区別する最も上位の制約において他の候補者よりも劣った場合、致命的な違反が発生します（タブローでは感嘆符で示され、下位の制約については網掛けセルで示されます）。候補者が致命的な違反を犯すと、残りの制約で他の候補者よりも優れた結果を示したとしても、最適解とはなり得ません。
その他の表記規則には、順位付けされていない制約または同順位の制約の列を区切る点線、暫定的に順位付けされたタブロー（調和しているが決定的に最適ではないことを示す）で指の代わりにチェックマーク✔、勝者による違反を示す丸で囲まれたアスタリスク⊛などがあります。出力候補では、山括弧⟨⟩は 音声的実現で省略されたセグメントを示し、□と□́はそれぞれ挿入子音と母音を示します。[ 16 ]「はるかに大きい」記号≫（場合によっては入れ子の⪢）は、ある制約が別の制約を支配することを示し（"C 1 ≫ C 2 " = "C 1は C 2を支配する"）、一方、「勝つ」演算子≻は、出力候補の比較においてより優れた調和を示します（"A ≻ B" = "A は B より調和的である"）。[ 17 ]
制約は厳密な支配関係の階層構造でランク付けされます。厳密な支配関係の厳密性とは、上位の制約のみに違反する候補は、違反しない候補よりも階層構造上で劣ることを意味します。たとえ2番目の候補が他のすべての下位の制約において劣っていたとしてもです。これはまた、制約は違反可能であることを意味します。勝者（つまり最も調和のとれた）候補は、すべての制約を満たす必要はありません。ただし、ある制約において勝者よりも優れた成績を収めた競合候補に対して、勝者がその競合候補よりも優れた成績を収めた上位の制約が存在する必要があります。言語内では、制約は常に遵守されるほど上位にランク付けされる場合もあれば、目に見える影響を全く及ぼさないほど下位にランク付けされる場合もあり、あるいは中間的なランク付けとなる場合もあります。「無標性の出現」という用語は、有標性制約が中間的なランク付けとなり、ある形式では違反されるものの、上位の制約が関係ない場合には目に見える影響を及ぼし続ける状況を表します。
マッカーシーとプリンス（1994）が提案した初期の例は、音節が子音で終わることを禁じる制約NoCodaです。バランガオ語では、taynanのような語根に見られるように、 NoCoda は常に遵守されるほど高いランクには位置付けられていません（入力への忠実さにより、最後の/n/の削除が防止されます）。しかし、重複形ma-tayna-taynan「繰り返し残される」では、最後の/n/はコピーされません。マッカーシーとプリンスの分析によれば、これは入力への忠実さが重複素材には適用されないためであり、したがってNoCoda は仮説上のma-taynan-taynan （ NoCodaの追加の違反がある）よりもma-tayna-taynan を優先することができるからです。
最適性理論家の中には、プリンス（2002b）で説明されている比較表の使用を好む人もいます。比較表は、古典的な、あるいは「フライスペック」表と同じ情報を表示しますが、最も重要な情報が強調されるように情報が提示されます。たとえば、上記の表は次のように表示されます。
比較表の各行は、個々の候補者ではなく、勝者と敗者のペアを表します。制約が勝者と敗者のペアを評価するセルでは、その列の制約が勝者を好む場合は「W」、敗者を好む場合は「L」、ペアを区別しない場合は「e」が配置されます。このようにデータを提示すると、一般化が容易になります。たとえば、一貫したランキングを得るには、いずれかのWがすべてのLを支配している必要があります。BrasoveanuとPrince（2005）は、融合と呼ばれるプロセスと、与えられた議論に必要な十分条件を達成するために比較表でデータを提示するさまざまな方法について説明しています。
簡略化した例として、英語の複数形の表現を考えてみましょう。
また、支配力の降順で、以下の制約セットも考慮してください。
制約の順序をどのように変更しても、異形態[ɪs]は常に[ɪz]に負けます。これは調和的境界と呼ばれます。候補[dɒɡɪz]が被る違反は、 [dɒɡɪs]が被る違反のサブセットです。具体的には、母音を挿入すると、形態素の有声性を変更することは、制約に対する不必要な違反となります。/dɒɡ/ + /z/ タブローでは、違反を一切被らない候補[dɒɡz]が存在します。問題の制約セット内で、[dɒɡz] は他のすべての候補を調和的に境界付けます。これは、候補が他の候補を調和的に境界付けるために勝者である必要はないことを示しています。
上記の表は、比較表の形式を用いて以下に繰り返される。
/dɒɡ/ + /z/の比較表から、これらの制約のどのような順位付けでも、観測された出力[dɒɡz]が得られることがわかります。敗者を優先する比較がないため、これらの制約のどのような順位付けでも[dɒɡz]が勝ちます。つまり、この入力に基づいて順位付けを確立することはできません。
/kæt/ + /z/のタブローには、W が 1 つと L が 1 つだけの行が含まれています。これは、Agree、Max、およびDep がすべてIdent を支配しなければならないことを示していますが、この入力に基づいてこれらの制約間の順位を確立することはできません。このタブローに基づいて、次の順位が確立されました。
/dɪʃ/ + /z/の表を見ると、望ましい結果を予測するには、さらにいくつかの順位付けが必要であることがわかります。 3 行目には何も書かれていません。3 行目には敗者を好む比較はありません。 1 行目では、[dɪʃɪz]と[dɪʃz]の比較に基づいて、 *SS またはAgree のいずれかがDep を支配しなければならないことがわかります。 4 行目には、Max がDep を支配しなければならないことがわかります。 2 行目には、*SS またはIdent のいずれかがDepを支配しなければならないことがわかります。 /kæt/ + /z/の表から、 DepがIdentを支配していることが確立されました。これは、*SS がDepを支配しなければならないことを意味します。
これまでのところ、以下のランキングが必要であることが示されています。
AgreeがDepを支配する可能性はあるものの、それは必ずしも必要ではなく、上記の順位付けは観察された[dɪʃɪz]が出現するのに十分である。
各表のランキングを組み合わせると、以下のランキング概要が得られます。
順位付けを線形的に記述する場合、Agreeを配置できる場所は 2 つ考えられますが、どちらも正確ではありません。1 つ目の配置は *SS とMax がAgreeを支配しなければならないことを意味し、2 つ目の配置はAgree がDepを支配しなければならないことを意味します。どちらも真実ではないため、このように順位付けを線形的に記述することの欠点となります。このような問題があるため、ほとんどの言語学者は、以下に示すように、必要十分順位付けを表すために格子グラフを使用します。
このスタイルで制約の必要な順位付けを表す図は、ハッセ図です。
最適性理論は、かなりの量の批判を受けており、そのほとんどは、（統語論や他の分野ではなく）音韻論への適用に向けられている。[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]
OT（音韻理論）では音韻的不透明性を説明できないと主張されている（例えば、Idsardi 2000を参照）。派生音韻論では、表面レベルでは説明できないが、「不透明な」規則の順序付けによって説明できる効果が見られることがある。しかし、規則が作用する中間レベルを持たないOTでは、これらの効果を説明するのは難しい。
例えば、ケベック・フランス語では、高前母音が/t/の破擦音化を引き起こしていましたが（例：/tipik/ → [tˢpɪk]）、高母音の消失（表面レベルでは確認できる）により、破擦音化の明らかな原因がなくなってしまいました。派生音韻論では、母音の消失（母音の消失）が破擦音化を「打ち消す」と説明できます。つまり、母音の消失が起こって破擦音化を「阻害する」（つまり、破擦音化を「抑制する」）のではなく、破擦音化が母音の消失の前に適用されるため、高母音が除去され、破擦音化を引き起こしていた環境が破壊されるというのです。このような打ち消し規則の順序は、その効果が表面レベルでは確認できないため、不透明（透明とは対照的）と呼ばれます。
このような現象の不透明さは、理論的な中間形式にアクセスできないため（制約は表面形式および／または基礎形式のみを参照するため）、OTでは直接的な説明が見出せない。これを説明するための提案が数多くなされてきたが、そのほとんどはOTの基本アーキテクチャを大幅に変更するため、非常に議論を呼ぶ傾向がある。多くの場合、このような変更は新しいタイプの制約（普遍的な忠実性制約や標示性制約ではない）を追加したり、Gen（逐次導出を許容するなど）やEvalの特性を変更したりする。これらの例としては、John J. McCarthyの共感理論や候補連鎖理論などが挙げられる。
関連する問題として、循環連鎖シフトの存在、つまり入力/X/ が出力[Y]にマッピングされるが、入力/Y/ が出力[X]にマッピングされるケースがある。OT の多くのバージョンでは、これは不可能であると予測されている (Moreton 2004、Prince 2007 を参照)。
最適性理論は、音声生成/知覚の不可能なモデルであるという批判も受けている。無限の数の候補を計算して比較するには、処理に無限に長い時間がかかるからである。Idsardi (2006) はこの立場を主張しているが、他の言語学者は、Idsardi が制約セットと候補について不合理な仮定をしていること、また、OT のより穏健な実装では、そのような重大な計算上の問題は生じないことを理由に、この主張に異議を唱えている(Kornai (2006) および Heinz、Kobele、Riggle (2009) を参照)。[ 24 ] [ 25 ] OT に対するこの批判に対するもう 1 つの一般的な反論は、このフレームワークが純粋に表象的であるというものである。この見解では、OT は言語能力のモデルとみなされ、したがって言語パフォーマンスの具体的な内容を説明することを意図したものではない。[ 26 ] [ 27 ]
実際には、OT の実装では、音節、モーラ、特徴の幾何学など、音韻論的表現理論の多くの概念がよく利用されます。これらとは全く異なる、OT 内で完全に提案されたサブ理論も存在し、位置忠実性理論、対応理論(McCarthy と Prince 1995)、共感理論、階層的 OT 、そしてブルース・テサーによるものが最も有名な学習可能性理論などがあります。OT 内の他の理論は、音韻領域における派生レベルの必要性、制約の可能な定式化、厳密な支配以外の制約の相互作用などの問題に関係しています。
最適性理論は、一般的には音韻論の分野と関連付けられていますが、言語学の他の分野にも応用されています。ジェーン・グリムショー、ジェラルディン・レジェンドル、ジョーン・ブレスナンは、統語論の中でこの理論の具体例を開発しました。[ 28 ] [ 29 ]最適性理論のアプローチは、形態論（特に形態論と音韻論の接点）でも比較的よく見られます。 [ 30 ] [ 31 ]
意味論の分野では、OT はあまり一般的ではありません。しかし、解釈の形式モデルを提供するために制約ベースのシステムが開発されています。[ 32 ] OT は語用論のフレームワークとしても使用されています。[ 33 ]
正書法に関しては、リチャード・ヴィーゼ[ 34 ]やシルケ・ハーマン/イラリア・コロンボ[ 35 ]らによって制約ベースの分析も提案されている。制約は、音と文字の関係だけでなく、綴り自体の好みも対象としている。