Семантична мережа

СЕМАНТИЧЕСКИЕ МЕРЕЖІ.

Семантическая мережу — структура до подання знань у вигляді вузлів, з'єднаних дугами. Найперші семантичні сітці були розроблено у ролі язика-посередника для систем машинного перекладу, а багато сучасних версії досі подібні за своїми характеристиками з природним мовою. Проте останні версії семантичних мереж стали потужними і гнучкими і вони становлять конкуренцію фреймовым системам, логічному програмування та інших мовам уявлення.

Начиная з кінця 50-ых років було створено і застосовані практично десятки варіантів семантичних мереж. Попри те що, що термінологія та його структура різняться, існують подібності, властиві практично всім семантичним мереж:

1. вузли семантичних мереж є концепти предметів, подій, станів;

2. різні вузли одного концепту ставляться до різним значенням, якщо де вони позначений, що вони відносяться до одному концепту;

3. дуги семантичних мереж створюють відносини між узлами-концептами (позначки над дугами свідчить про тип відносини);

4. деякі відносини між концептами є лінгвістичні відмінки, такі як агент, об'єкт, реципієнт і інструмент (інші означають тимчасові, просторові, логічні стосунки держави й відносини між окремими пропозиціями;

5. концепти організовані за рівнями відповідно до ступенем узагальненості оскільки, наприклад, сутність, жива істота, тварина, м’ясоїдне,;

Однако є і відмінності: поняття значення з погляду філософії; методи уявлення кванторів спільності та існування й логічних операторів; способи маніпулювання сітями та правила виведення, термінологія. Усе це варіюється від до автору. Незважаючи проте дехто відмінності, мережі зручні для читання і методи обробки комп’ютером, і навіть досить потужні, аби уявити семантику природної мови.

ИСТОРИЧЕСКАЯ ДОВІДКА.

Фрег представив логічні формули як дерев, які проте мало нагадують сучасні семантичні мережі. Ще однією піонером став Чарльз Сандерз Прис, що використовував графічні запис у органічної хімії.

Он сформулював правила висновки з допомогою экзистенциональных графів.

В психології Сальтисон використовував графи до подання спадковості деяких характеристик в ієрархії концептів. Наукові пошуки Сальтисону мали величезний вплив на вивчення тактики в шахах, який у часи чергу вплинув на таких теоретиків, як Саймон і Ньюелл.

Что стосується лінгвістики, то першим ученим, займалися розробкою графічних описів, став Теньер. Він використовував графічну запис для своєї граматики залежностей. Теньер надав значний вплив в розвитку лінгвістики у Європі.

Впервые семантичні сітці були використані системах машинного переведення гривень у кінці 50 — початку 1960;х років. Перша таку систему, яку створила Мастерман, включала у собі 100 примітивних концептів як-от, наприклад, НАРОД, РІЧ, РОБИТИ, БУТИ. З допомогою цих концептів вона описала словник обсягом 15 000 одиниць, де також був механізм перенесення характеристик з гипертипа на підтип. Деякі системи машинного перекладу базувалися на кореляційних мережах Цеккато, які становили собою набір 56 різних відносин, деякі з них — падежные відносини, відносини підтипу, члена, частини й цілого. Він використовував мережі, які з концептів і стосунків керівництво діями парсера та ліквідації неоднозначностей.

В системах штучного інтелекту семантичні мережі йдуть на відповіді різні запитання щодо, вивчення процесів навчання, запам’ятовування і міркувань. Наприкінці 70-х мережі отримали стала вельми поширеною. У 1980;х роках кордони між мережами, фреймовыми структурами і лінійними формами записи поступово стиралися. Виразна сила більше є вирішальним аргументом на користь вибору мереж чи лінійних форм записи, оскільки ідеї записані з допомогою однієї форми записи може бути легко переведені у іншу. І навпаки, особливо важливе значення отримали другорядні чинники, як читаність, ефективність, неискусственность і теоретична елегантність, також враховуються легкість запровадження комп’ютер, редагування і роздруківка.

РЕЛЯЦИОННЫЕ ГРАФИ.

Самые прості мережі, які у системах штучного інтелекту, — реляционные графи. Вони складаються з вузлів, з'єднаних дугами. Кожен вузол є поняття, а кожна дуга — відносини між різними поняттями. На малюнку 1 представлено пропозицію «Собака жадібно гризе кістку». Чотири прямокутника представляють поняття собаки, процесу гложения, кістки і такий характеристики, як жадібність. Написи над дугами означають, що собака є агентів гложения, кістку є гложения, а жадібність — це манера гложения.

Терминология, использующаяся у цій галузі різна. Для деякою однорідності, вузли, з'єднані дугами, прийнято називати графами, а структуру, де є ціле гніздо з вузлів чи де є відносини різного порядку між графами, називається мережею. Крім термінології, використовується для пояснення, також різняться способи зображення. Деякі використовують гуртки замість прямокутників; деякі пишуть типи відносин прямо над дугами, не укладаючи в овали; деякі використовують абревіатури, наприклад Про чи Щодо позначення агента чи об'єкта; деякі використовують різні типи стрілок. На малюнку 2 зображений граф концептуальних залежностей Шенка. означає агента. INGEST (поглинати) — одне із примітивів Шенка: Є - ПОГЛИНАТИ твердий об'єкт; ПИТИ — ПОГЛИНАТИ рідкий об'єкт; ДИХАТИ — ПОГЛИНАТИ газоподібний об'єкт. Додаткова скла зліва показує, як кістка перехід із неуказанного місця до собаці.

Поскольку дуже складно вводити на комп’ютер деякі діаграми і навіть вони займають велике місце для друку, багато вчених записують свої графи на більш компактному варіанті. Наприклад, те пропозицію Сова запропонував записати в лінійному вигляді з допомогою деяких елементів з малюнка 1:

[ЕСТЬ];

(AGNT) -> [СОБАКА].

(OBJ) -> [КІСТКУ].

(MANR) -> [ЖАДНОСТЬ].

В цьому варіанті записи квадратні дужки позначають поняття, а круглі дужки містять назви відносин. Усі лінійні форми записи дуже подібні на фреймові структури.

ГРАФЫ З ЦЕНТРОМ У ДІЄСЛОВІ.

Глаголы поєднано з аналітичними групою іменника з допомогою падежных відносин. Наприклад, з пропозиції «Mary gave a book to Fred», Mary агент давания, book об'єкт цього процесу, а Fred реципієнт дієслова «давати». Крім падежных взаємин у пропозиції у природній мову теж є кошти на зв’язку окремих пропозицій. Такі стосунки необхідні наступного:

Союзы. Найпростіший спосіб з'єднати пропозиції - це поставити з-поміж них союз. Деякі союзи, як, наприклад «і», «чи», «якщо» позначають логічно; деякі, такі як «по тому, як», «коли», «поки», «відтоді, як» і «оскільки», висловлюють тимчасові стосунки держави й причину.

Глаголы, потребують підлегле пропозицію. Падежные фрейми багатьох дієслів вимагають підлеглого пропозиції, що є зазвичай прямим доповненням. До такого типу ставляться дієслова «говорити», «вважати», «думати», «знати», «бути переконаним», «загрожувати», «намагатися» та інших.

Определители, які стосуються цілому пропозиції. Багато прислівники і пропозиционные фрази ставляться лише у дієслову, та деякі визначають ціле пропозицію. Такі прислівники, як «зазвичай», «мабуть», здебільшого ставляться на початку пропозиції. А наприклад, слово «якось» визначає весь розповідь, наступний після нього.

Модальные дієслова і часи. Такі дієслова, як «may», «can», «must», «should», «would» і «could» мають модальное значення і сягають до всього пропозиції, де їх зустрічаються. Тимчасовий ставлення може бути висловлено як формою колишніх часів дієслів, і обставинами «зараз», «завтра» чи «якось» та інші.

Связанный дискурс. Крім відносин, виражених у одній пропозиції, є й відносини вищого порядку між окремими пропозиціями оповідання будь-якої іншої розповіді. Чимало їх ми не виражені ясно: тимчасові взаємини спікера та проходження аргументів то, можливо, наприклад, імпліцитно виражено порядком прямування пропозиції друг за іншому з тексту.

Именно оскільки дієслово відводиться така важлива роль пропозиції, багато теорія роблять його центральним з'єднувальною ланкою. Такий підхід бере початок з Индо-Европейской мовної сім'ї, де модальності і тимчасові відносини виражаються зміною дієслівної форми. Розглянемо наступний приклад: «While a dog was eating a bone, a cat passed by unnoticed». У цьому вся пропозиції повідомлено, що, коли пропозицію «While a dog was eating a bone» було істинним, друге речення «A cat passed unnoticed» є також істинним. На малюнку 3 зображений 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).

Графы з центром в дієслові - це реляционные графи, де дієслово вважається центральним ланкою будь-якого пропозиції. Маркери часу й відносини пишуться прямо поруч із концептами, які мають дієслова. Графи концептуальних залежностей Роджера Шенка також використовують цей підхід.

Несмотря те що, що графи з центром в дієслові досить гнучкі за своєю структурою, вони мають ряд обмежень. Одне у тому, що вони проводять розмежування між визначниками, які стосуються лише у дієслову, і визначниками, які належать до пропозиції повністю. Розглянемо такі приклади:

The dog greedily ate the bone.

Greedily, the dog ate the bone.

Эти графи також погано виходить із пропозиціями, які перебувають другими пропозицій.

При працювати з реляционными графами й з передачею усього розмаїття тимчасових взаємин держави і відносин модальності. Попри те що, що чимало вчення використовують ці графи на вирішення складних проблем, вони так досі і розробили загального методу їхнього дозволу. У вище наведеному прикладі позначка PAST повинна віднесено до всьому пропозиції, яке говорить у тому, що собака їсть кістку, Не тільки до дієслову EAT, бо очевидне, як кістка пізніше була з'їдена собакою повністю. Також має зазначене, що проходження кішки та інформаційний процес не зауваження її собакою відбувалися один і той водночас.

ПРОПОЗИЦИОННЫЕ МЕРЕЖІ.

В пропозиционных мережах вузли представляють цілі пропозиції. Ці вузли є точками дотику для відносин між окремими пропозиціями пов’язаного тексту. З іншого боку вони сьогодні визначають час і модальності для контексту. Подані нижче приклади ілюструють відносини, для записи яких необхідні пропозиционные 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.

В першому пропозиції для дієслів «think» і «believe» ціле пропозицію є доповненням: Боб вважає, що «А dog is eating a bone», те, що думає Сью є складніше предложение-«Bob believes that a dog is eating a bone». Таке гніздування пропозицій другими пропозицій може повторяться як завгодно дуже багато раз. Щоб показати така пропозиція, необхідно використовувати пропозиционные вузли, які містять гніздяться графи. На малюнку 4 зображено пропозиционная мережу при цьому пропозиції. Зазначимо, що (EXP) — experiencer, тобто хто відчуває, з'єднує THINK з Сью, а BELIEVE з Бобом, проте EAT і DOG з'єднані між собою агентивным ставленням (AGNT). Причиною різного типу стосунків є також те, що думати наперед і считать-это стану, перенесені людьми, а поедание-это дію здійснюване агентом.

Во другому прикладі представлені дві пропозиції, перебувають у відношенні умови. Антецедентом є пропозицію «А dog is eating a bone», а консеквентом пропозицію «It is unwise to try to take it away from him». Инфинитивы «to try» і «to take» називають інші, гніздяться пропозиції. На гніздяться пропозиції також оборот «it is unwise». І тому пропозиції також потрібен вказати відповідність між «it», «him» і «bone» і «dog». Зв’язки відповідності є такі пунктиром. Для формальної записи цієї пропозиції також використовуються кванторы спільності та існування й деякі елементи логіки.

Все реляционные графи і графи з центром в дієслові мають багато спільного. Проте в більшості них є і відмінності:

1. Включення контексту чи просто його умовне позначення з відсиланням на схемою.

2. Суворе гніздування: і той ж концепт може або неспроможна зустрічатися у різних контекстах, жодного з яких немає гніздитися й інші.

3. Вказівка зв’язків відповідності. При перекрещивающемся контексті, тобто вони і той ж концепт є у різних контекстах, ці зв’язку не вказуються.

Але це лише стилістичні розбіжності, які впливають істотно на логіку побудови.

ИЕРАРХИЯ ТИПІВ.

Иерархия типів і підтипів є стандартної характеристикою семантичних мереж. Ієрархія може охоплювати сутності: ТАКСА.