Семантичної Мережі.
Семантична мережа - структура для представлення знань у вигляді вузлів,
сполучених дугами. Найперші семантичні мережі були розроблені як
мови-посередника для систем машинного перекладу, а багато сучасних версії до
Досі подібні за своїми характеристиками з природною мовою. Однак останні
версії семантичних мереж стали більш потужними і гнучкими і складають
конкуренцію фреймових системам, логічного програмування й інших мов />
Починаючи з кінця 50-х років було створено та застосовано на практиці десятки
варіантів семантичних мереж. Незважаючи на те, що термінологія і їх структура
розрізняються, існують подібності, притаманні практично всім семантичним мережам:
1. вузли семантичних мереж являють собою концепти предметів, подій,
станів;
2. різні вузли одного концепту відносяться до різних значень, якщо вони не
позначено, що вони належать до одного концепту;
3. дуги семантичних мереж створюють відносини між вузлами-концептами (позначки
над дугами вказують на тип відношення);
4. деякі відносини між концептами являють собою лінгвістичні
відмінки, такі як агент, об'єкт, реципієнт та інструмент (інші означають
тимчасові, просторові, логічні відносини і відносини між окремими
пропозиціями;
5. концепти організовані по рівнях відповідно до ступеня узагальненості так
як, наприклад, сутність, жива істота, тварина, м'ясоїдна,;
Однак існують і відмінності: поняття значення з точки зору філософії; методи
подання кванторів спільності та існування і логічних операторів;
способи маніпулювання мережами і правила виводу, термінологія. Все це
варіюється від автора до автора. Попри деякі відмінності, мережі зручні для
читання й обробки комп'ютером, а також досить потужні, щоб представити
семантику природної мови.
ІСТОРИЧНА ДОВІДКА.
Фреге представив логічні формули у вигляді дерев, які однак мало
нагадують сучасні семантичні мережі. Ще одним піонером став Чарльз
Сандерз Прис, який використовував графічні записи в органічної хімії.
Він сформулював правила висновки з використанням екзистенційних графів.
У психології Зельц використовував графи для представлення спадковості
деяких характеристик в ієрархії концептів. Наукові дослідження Зельци мали
величезний вплив на вивчення тактики в шахах, який у свою чергу вплинув
на таких теоретиків, як Саймон і Ньюелл.
Що стосується лінгвістики, то першим вченим, що займається розробкою графічних
описів, став Теньєр. Він використав графічну запис для своєї граматики
залежностей. Теньєр зробив величезний вплив на розвиток лінгвістики в Європі.
Вперше семантичні мережі були використані в системах машинного перекладу в
Наприкінці 50-х - початку 60-х років. Перша така система, яку створила Мастерман,
включала в себе 100 примітивних концептів таких, як, наприклад, НАРОД, РЕЧІ,
РОБИТИ, БУТИ. За допомогою цих концептів вона описала словник обсягом 15000 одиниць,
в якому також був механізм переносу характеристик з гіпертіпа на підтип.
Деякі системи машинного перекладу базувалися на кореляційних мережах
Цеккато, які представляли собою набір 56 різних відносин, деякі з
яких - відмінкові відносини, відносини підтипу, члена, частини і цілого. Він
використовував мережі, що складаються з концептів та відносин для керівництва діями
парсера та дозволи неоднозначностей.
У системах штучного інтелекту семантичні мережі використовуються для відповіді
на різні питання, вивчення процесів навчання, запам'ятовування і міркувань. В
Наприкінці 70-х мережі отримали широке розповсюдження. У 80-х роках кордону між
мережами, фреймових структурами та лінійними формами запису поступово стиралися.
Виразна сила більше не є вирішальним аргументом на користь вибору мереж
або лінійних форм запису, оскільки ідеї записані за допомогою однієї форми запису
можуть бути легко переведені в іншу. І навпаки, особливо важливе значення одержали
другорядні чинники, як чіткість, ефективність, неіскусственность і
теоретична елегантність, також враховуються легкість введення в комп'ютер,
редагування і роздрук.
Реляційна Граф.
Найпростіші мережі, які використовуються в системах штучного інтелекту, -
реляційні графи. Вони складаються з вузлів, сполучених дугами. Кожен вузол
являє собою поняття, а кожна дуга - відносини між різними
поняттями. На малюнку 1 представлено пропозицію "Собака жадібно гризе кістку".
Чотири прямокутника представляють поняття собаки, процесу гложенія, кістки і
такої характеристики, як жадібність. Написи над дугами означають, що собака
є агентів гложенія, кістка є об'єктом гложенія, а жадібність - це
манера гложенія.
Термінологія, що використовується в цій області різна. Щоб домогтися деякої
однорідності, вузли, з'єднані дугами, прийнято називати графами, а структуру,
де є ціле гніздо з вузлів або де існують відносини різного
ладу між графами, називається мережею. Крім термінології, що використовується для
пояснення, також різняться способи зображення. Деякі використовують гуртки
замість прямокутників; деякі пишуть типи відносин прямо над дугами, не
укладаючи їх в овали; деякі використовують абревіатури, наприклад Про або А для
позначення агента або об'єкта; деякі використовують різні типи стрілок. На
малюнку 2 зображено граф концептуальних залежностей Шенка. означає агента.
INGEST (поглинати) - один з примітивів Шенка: Є - поглинає твердий об'єкт;
ПИТИ - поглинає рідкий об'єкт; ДИХАТИ - поглинає газоподібний об'єкт.
Додаткова скла зліва показує, що кістка перехід з невказаним місця
до собаки.
Оскільки досить складно ввести в комп'ютер деякі діаграми і при цьому вони
займають багато місця при друку, багато вчених записують свої графи в більш
компактному варіанті. Наприклад, те ж речення Сова запропонував записати в
лінійному вигляді з використанням деяких елементів з малюнка 1:
[Є] -
(AGNT) -> [СОБАКА]
(OBJ) -> [КОСТЬ]
(MANR) -> [ЖАДНОСТЬ]
У цьому варіанті запису квадратні дужки позначають поняття, а круглі дужки
містять в собі назви відносин. Всі лінійні форми запису дуже схожі на
фреймових структури.
Графу з ЦЕНТРОМ в дієсловах.
Дієслова з'єднуються з групою іменника з використанням відмінкових
відносин. Наприклад, з пропозиції "Mary gave a book to Fred", Mary агент
давання, book об'єкт цього процесу, а Fred реципієнт дієслова "давати". Крім
відмінкових відносин в реченні в природній мові також є засоби для
зв'язку окремих пропозицій. Такі відносини необхідні для наступного:
Союзи. Найпростіший спосіб поєднати пропозиції - це поставити між ними
союз. Деякі спілки, як наприклад "і", "або", "якщо" позначають логічну
зв'язок; деякі, такі як "після того, як", "коли", "поки", "з тих пір, як"
і "тому що", висловлюють тимчасові відносини та причину.
Дієслова, що вимагають підпорядковане пропозицію. Відмінкові фрейми багатьох дієслів
вимагають підлеглого пропозиції, що є зазвичай прямим доповненням. До
такого типу належать дієслова "говорити", "вважати", "думати", "знати", "бути
переконаним "," загрожувати "," намагатися "та ін
Визначники, що відносяться до цілого пропозиції. Багато прислівники і пропозіціонние
фрази відносяться тільки до дієслова, але деякі визначають ціле речення.
Такі прислівники, як "звичайно", "ймовірно", у більшості випадків ставляться на початку
пропозиції. А наприклад, слово "одного разу" визначає весь розповідь, наступний
після нього.
Модальні дієслова і часи. Такі дієслова, як "may", "can", "must", "should",
"Would" і "could" мають модальне значення і відносяться до всього пропозицією, де
вони зустрічаються. Тимчасове відношення може бути виражено як формою минулого
часу дієслів, так і обставинами "зараз", "завтра" або "одного разу" і
іншими.
Зв'язаний дискурс. Крім відносин, виражених в одній пропозиції, існують
також відносини більш високого порядку між окремими пропозиціями розповіді
або будь-якої іншої розповіді. Багато хто з них не виражені експліцитно:
тимчасові відносини і проходження аргументів може бути, наприклад, імпліцитно
виражено порядком проходження пропозиції один за одним у тексті.
Саме тому, що дієслово відводиться така важлива роль в пропозиції, багато
теорія роблять його своїм центральним сполучною ланкою. Цей підхід бере свій
початок з Індо-Європейської мовної сім'ї, де модальність і тимчасові відносини
виражаються зміною дієслівної форми. Розглянемо наступний приклад: "While a
dog was eating a bone, a cat passed by unnoticed ". У цій пропозиції повідомлено,
що, коли пропозиція "While a dog was eating a bone" було істинним, друге
пропозиція "A cat passed unnoticed" також є неправдою. На малюнку 3
зображено граф з центром в дієслові. Союз "while" (WHL) з'єднує вузол PASS-BY з
вузлом EAT. На малюнку 3 показано, що собака є агентом непомічання (not
noticing).
Графи з центром в дієслові - це реляційні графи, де дієслово вважається
центральною ланкою будь-якої пропозиції. Маркери часу і відносини пишуться прямо
поруч із концептами, які представляють дієслова. Графи концептуальних
залежностей Роджера Шенка також використовують цей підхід.
Незважаючи на те, що графи з центром в дієслові досить гнучкі за своєю
структурі, вони мають ряд обмежень. Одне з них полягає в тому, що
вони не проводять розмежування між визначниками, які відносяться тільки до
дієслова, і визначниками, що відносяться до пропозиції цілком. Розглянемо
наступні приклади:
The dog greedily ate the bone.
Greedily, the dog ate the bone.
Ці графи також погано справляються з пропозиціями, що знаходяться всередині інших
пропозицій.
При роботі з реляційними графами виникають проблеми з передачею всього
різноманіття часових відносин і відносин модальності. Незважаючи на те, що
багато вчення використовують ці графи для вирішення складних проблем, вони так до цих
пір і не розробили загального методу для їх вирішення. У наведеному вище прикладі
позначка PAST повинна відноситься до всього пропозицією, що говорить про те, що
собака їсть кістку, а не тільки до дієслова EAT, оскільки очевидно, що кістка пізніше
було з'їдено собакою цілком. Також має бути зазначено, що процес проходження
кішки і процес не зауваження її собакою відбувалися в один і той же час.
ПРОПОЗІЦІОННИЕ МЕРЕЖІ.
У пропозіціонних мережах вузли представляють цілі пропозиції. Ці вузли є
точками дотику для відносин між окремими пропозиціями пов'язаного
тексту. З іншого боку вони визначають час і модальність для всього контексту.
Представлені нижче приклади ілюструють відносини, для запису яких
необхідні пропозіціонние вузли:
Sue thinks that Bob believes that a dog is eating a bone.
If a dog is eating a bone, it is unwise to try to take it away from him.
У першому реченні для дієслів "think" і "believe" ціле речення є
доповненням: Боб вважає, що "А dog is eating a bone", те, що думає Сью
являє собою більш складне пропозицію-"Bob believes that a dog is eating
a bone ". Таке гніздування пропозицій всередині інших пропозицій може
повторяться як завгодно велику кількість разів. Щоб зобразити таке
пропозицію, необхідно використовувати пропозіціонние вузли, які містять
кубляться графи. На малюнку 4 зображено пропозіціонная мережу для цього
пропозиції. Відзначимо, що (EXP) - experiencer, тобто той хто відчуває,
з'єднує THINK з Сью, а BELIEVE з Бобом, однак EAT і DOG з'єднані між собою
агентивно відношенням (AGNT). Причиною різного типу відносин є той факт,
що думати і вважати-це стани, які відчувають людьми, а поїдання-це дія
здійснюване агентом.
У другому прикладі представлені дві пропозиції, які перебувають у відношенні умови.
Антецедентом є пропозиція "А dog is eating a bone", а консеквентом
пропозиція "It is unwise to try to take it away from him". Інфінітивом "to try"
і "to take" вказують на інші, що кубляться пропозиції. На кубляться
пропозиції також вказує оборот "it is unwise". Для цієї пропозиції також
необхідно вказати відповідність між "it", "him" та "bone" і "dog". Зв'язки
відповідності позначені пунктиром. Для формального запису цієї пропозиції також
використовуються квантори спільності та існування і деякі елементи логіки.
Всі реляційні графи і графи з центром в дієслові мають багато спільного. Однак
серед них існують також і відмінності:
1. Включення контексту або всього лише його умовне позначення з відсиланням на
схемою.
2. Суворе гніздування: один і той же концепт може чи не може зустрічатися в
двох різних контекстах, жоден з яких не гніздитися в іншому.
3. Вказівка зв'язків відповідності. При перехрещуються контексті, тобто коли
вони один і той же концепт зустрічається в двох різних контекстах, ці зв'язки не
вказуються.
Однак це всього лише стилістичні розбіжності, які не впливають істотно
на логіку побудови.
ІЄРАРХІЯ ТИПІВ.
Ієрархія типів і підтипів є стандартною характеристикою семантичних
мереж. Ієрархія може включати суті: ТАКСА