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深層構造と表層構造（D構造とS構造とも呼ばれるが、これらの略語は異なる意味で使われることもある）は、言語学、特にチョムスキー流の変形生成文法における統語論の研究で用いられる概念である。
言語表現の深層構造は、関連する複数の構造を統一しようとする理論的構成概念である。例えば、「パットはクリスを愛している」と「クリスはパットに愛されている」という文は、ほぼ同じ意味を持ち、似たような単語を使用している。チョムスキーをはじめとする一部の言語学者は、これら2つの文は共通の（あるいは非常に類似した[ 1 ] ）深層構造から派生した異なる表層形式であると仮定することで、この類似性を説明しようと試みてきた。
チョムスキーは1960年代初頭に「深層構造」と「表層構造」という用語を作り出し、普及させた。アメリカの言語学者シドニー・ラムは1975年に、チョムスキーは「おそらくホケットからこの用語を借りたのだろう」と書いている。[ 2 ]アメリカの言語学者チャールズ・ホケットは、 1958年の著書『現代言語学講座』で初めて「深層文法」対「表層文法」という二分法を用いた。チョムスキーは、1962年の論文『言語理論の論理的基礎』 （後に1964年に『言語理論の最新問題』として出版）で初めてこれらのホケットの概念に言及した。その中でチョムスキーは、「観察的妥当性と記述的妥当性の違いは、ホケット（1958）が『表層文法』と『深層文法』を区別したことに関連しており、現代言語学が前者の範囲にほぼ限定されているという彼の指摘は疑いなく正しい」と述べている。[ 3 ]「深層文法」と「表層文法」という表現は、ルートヴィヒ・ヴィトゲンシュタインが『哲学探究』（1953）で同じ概念を表すために用いていた。 [ 4 ]
初期の変形構文論では、深層構造は文脈自由言語の派生木である。これらの木は、一連の木書き換え操作（「変換」）によって表層構造に変換される。表層構造木の最終的な出力である表層形式は、研究対象言語の文法的に正しい文であると予測される。深層構造の役割と重要性は、チョムスキーが理論を展開するにつれて大きく変化し、1990年代半ば以降、深層構造はもはや全く登場しなくなった[ 5 ]（ミニマリストプログラムを参照）。
深層構造を意味を表すものとし、表層構造をそれらの意味を表現する文を表すものとみなしたくなるかもしれないが、これはチョムスキーが支持した深層構造の概念ではない。むしろ、文は深層構造と、そこから派生した表層構造、そして表層構造の処理によって得られる追加の音韻形式との組み合わせにより近い。文の解釈は、深層構造のみによって、深層構造と表層構造の組み合わせによって、あるいは全く別の表現レベル（論理形式）によって決定されると、チョムスキーの教え子であるロバート・メイが1977年に主張したように、様々に示唆されてきた。チョムスキーは1960年代初頭にこれらの考えのうち最初のものを一時的に検討したかもしれないが、すぐにそこから離れて2番目、そして最終的には3番目へと移行した。1960年代から1970年代にかけて、生成意味論運動は最初の選択肢を精力的に擁護し、「言語学戦争」と呼ばれる激しい論争を引き起こした。[ 6 ]
チョムスキーは初期の頃、深層構造と表層構造を区別することで、「言い間違い」（意図していなかったことを口にしてしまうこと）を、深層構造が意図した表層構造に変換されない事例として理解できると指摘した。[ 7 ]
深層構造の概念の魅力はすぐに、建築、音楽、政治、さらには儀式研究といった無関係な分野の人々が、それぞれの研究の中で様々な概念を表現するためにこの用語を用いるようになった。一般的には、この用語は普遍文法の同義語として用いられることが多い。普遍文法とは、チョムスキーが主張する、人類が利用できる言語表現の全体的な形式を規定する制約のことである。これはおそらく、チョムスキーの普遍文法に関する初期の研究において深層構造が重要視されていたためであろうが、彼の普遍文法の概念は、深層構造を含むいかなる特定の理論的構成概念からも論理的に独立している。
ミドルトン（1990）によれば、シェンカーの音楽分析はチョムスキーの深層構造の概念に対応し、旋律、和声、リズムの2段階の生成構造に適用される。リー（1985）によるリズム構造の分析はその一例である。（コード進行§ブルースの変化も参照。）
深層構造理論（DST）は、オリバー・ボクセルによって開発された認知神経心理学の統一的な枠組みであり、人間の心とその機能（精神病理を含む）は、固有の「深層構造アルゴリズム」と環境との相互作用から生じると提唱している。[ 8 ]これらのアルゴリズムは、複雑な神経回路の電磁振動活動をまとめたものを記述し、人間の経験を構成する抽象的な精神情報を生成する。DSTは、断片的な研究を超えて、すべての精神機能の根底にある基本的な共有メカニズムを分析することで、神経心理学のための共通の統合された一般的なモデルを提供することを目指している。ボクセルは、ノーム・チョムスキーなどの思想家によって明確にされた言語学の深層構造や表層構造などの概念に基づいて構築しているが、それを人間の脳のより広範な神経認知機能に適用している。 DSTは、ドメイン横断的な概念表現（「情報フェーズ」、Iフェーズ）と、異なるドメイン固有の表現（「スペルアウトフェーズ」、Sフェーズ）を統合し、表現処理サブシステムとリアルタイム処理サブシステム、そして神経心理学を、神経生物学、生物学、化学、量子電磁力学といった基盤となる動的複雑系と統合します。
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