22. Семантические сети предложений естественного языка.

Семантическая сеть (СС) – математическая модель, отображающая множество понятий относящихся к определенным классам объектов (семантика в языкознании изучает смысл единиц языка). В общем случае СС может быть представлена в виде гиперграфа, в котором вершины соответствуют понятиям, а дуги – отношениям. Графовая форма представления в СС дает большую простоту реализации отношений многих объектов ко многим, нежели в иерархической модели.

Основное преимущество этой модели в соответствии современным представлениям об организации долговременной памяти человека. Недостаток модели – сложность поиска вывода на семантической сети.

Начиная с конца 50-ых годов были созданы и применены на практике десятки вариантов семантических сетей. Несмотря на то, что терминология и их структура различаются, существуют сходства, присущие практически всем семантическим сетям:

- узлы семантических сетей представляют собой концепты предметов, событий, состояний;

- дуги семантических сетей создают отношения между узлами-концептами (пометки над дугами указывают на тип отношения);

- некоторые отношения между концептами представляют собой лингвистические падежи, такие как агент, объект, реципиент и инструмент (другие означают временные, пространственные, логические отношения и отношения между отдельными предложениями);

- концепты организованы по уровням в соответствии со степенью обобщенности так как, например, сущность, живое существо, животное, плотоядное.

Однако существуют и различия:

- понятие значения с точки зрения философии;

- методы представления кванторов общности и существования и логических операторов;

- способы манипулирования сетями и правила вывода, терминология.

Все это варьируется от автора к автору. Несмотря не некоторые различия, сети удобны для чтения и обработки компьютером, а также достаточно мощны, чтобы представить семантику естественного языка.

В ажнейшими типизированным отношениями объектов являются: «Род» – «Вид», «Целое» – «Часть», «Причина» – «Следствие», «Средство» – «Цель», «Аргумент» – «Функция», «Ситуация» – «Действие». Типизация отношений позволяет однозначно интерпретировать смысл ситуаций, отображаемых в базе знаний и настраивать механизм вывода особенности этих отношений. Так, отражение отношений «Род» - «Вид» дает возможность осуществлять наследование атрибутов классов объектов и, таким образом, автоматизировать процесс выведения заключений от общего к частному. Способ представления семантической сети в виде графа представлен на рисунке 5.1. - В общем случае под семантической сетью понимается выражение, приведенное в формуле 5.1 S=(O,R₁,R₂,…,R_k), (5.1)

где O – множество объектов конкретной предметной области;

R_i i=1,n – множество отношений между объектами; i – тип отношений.

Из множества существующих методов построения семантической сети был выбран метод создания семантической сети из коллекции текстовых документов определенной предметной области. Суть метода заключается в пошаговом анализе текста, который приведен на рисунке:

5.2. -Процесс создания семантической сети

Н а этапе извлечения концептов происходит выделение ключевых слов, выделение ключевых словосочетаний и группирование словосочетаний. В свою очередь группирование ключевых слов разбивается на несколько этапов, приведенных ниже.

1. Нормализация, токенизация (выделение конкретных токенов – слов определенной части речи), лемматизация (процесс привода словоформы к лемме — её нормальной (словарной) форме – глагол к инфитиву, существительное к ед.ч. именит.падежу, прилагательное к муж.роду, ед.ч., именит.падежу).

2. Фильтрация на основе лингвистической информации: удаление стоп-слов, имен собственных, чисел, дат, всего остального кроме существительных и прилагательных.

3. Ранжирование слов-кандидатов с использованием статистической информации.

Выделение ключевых словосочетаний также делится на отдельные шаги.

1. Извлечение свободных словосочетаний.

2. Группирование словосочетаний-кандидатов, путем поиска наибольших общих подстрок.

3. Ранжирование словосочетаний.