3.5. Подсистема анализа и синтеза сообщений

Задача подсистемы анализа и синтеза состоит в обработке отдельных сообщений системы и пользователя. Сообщения системы можно разделить на следующие основные типы [12]:

• запросы к пользователю о значении некоторых атрибутов решаемой задачи (инициатор – система);

• сообщение пользователю результатов решений (инициатор – система);

• объяснение пользователю действий или знаний системы (инициатор – пользователь);

• генерация новых знаний, введенных в систему с целью показать, как эти знания поняты системой (инициатор – пользователь).

Сообщения пользователя, анализируемые системой, можно разделить на следующие типы:

• ответ пользователя на запрос о значении некоторого атрибута (инициатор – система);

• оценка пользователем результата решения, предложенного системой (инициатор – система);

• запрос пользователя на объяснение действий или знания системы (инициатор – пользователь);

• факт, содержащий новое знание, обычно новое правило (инициатор – пользователь).

Обработка сообщений пользователя сводится к анализу входных сообщений, а обработка сообщений системы – к синтезу выходных сообщений. Сложность методов анализа и синтеза зависит как от языка общения, так и от языка, используемого для представления знаний.

Так, например, на этапе консультации язык общения может быть строго формализован фиксированным набором запросов системы и множеством возможных ответов пользователя. В этих условиях задача синтеза сводится к генерации подготовленных заранее вопросов, а задача анализа – к обработке слов и словосочетаний, требующих для флективных языков морфологического анализа.

На этапах объяснения и приобретения знаний язык общения более сложен. Здесь уже невозможно предвидеть разнообразие способов выражения на естественном языке запросов или фактов (правил), вводимых пользователем. На этих этапах требуется анализировать не отдельные словосочетания, а предложения. Таким образом, задача анализа сводится к разбиению предложений на словосочетания и последующей обработке словосочетаний, т.е., кроме использования морфологии, требуется привлечение синтаксиса и семантики. Однако в большинстве ЭС удается обойтись простейшей семантической обработкой. Простота семантического анализа обусловлена ограниченностью области экспертизы существующих ЭС.

Задача синтеза на этапах приобретения знаний и объяснения в существующих системах сводится к использованию шаблонов и (или) заранее подготовленных сообщений. Необходимо отметить, что в случае взаимодействия с пользователями на флективных языках (например на русском языке, в отличие от английского языка) при применении шаблонов неизбежно используются элементы морфологического синтеза.

Подсистема анализа и синтеза сообщений анализирует входные сообщения пользователя и синтезирует выходные сообщения, адресованные пользователю [12]. Тип сообщений пользователя или системы определяется диалоговой подсистемой. Общая схема подсистемы анализа и синтеза приведена на рис. 3.6.

Данная подсистема имеет элементы избыточности, что позволяет ей использоваться в различных ЭС.

Предлагаемая базовая подсистема осуществляет анализ входного сообщения с помощью программ морфологического, синтаксического, семантического анализа. Многоэтапность анализа вызвана сложностью естественного языка (ЕЯ) и в первую очередь такими его особенностями, как:

• разветвленная синонимия и омонимия ЕЯ;

• контекстная зависимость высказываний и слов ЕЯ и т.п.

Рис.3.6. Схема подсистемы анализа и синтеза

При выполнении морфологического и синтаксического анализов (МА и СИА) используется хранимая в словаре подсистемы информация о языке общения. Словарь содержит морфологическую и синтактико-семантическую информацию об индивидуальных особенностях слов русского языка, не содержащуюся в грамматике языка. Результатом работы МА является выделение основ (корней) слов, отождествление этих основ со словарем и приписывание им морфологической информации (МИ). Под МИ подразумеваются части речи, род, число, падеж, время и т.п. Результатом работы этапа СИА является построение для входного сообщения соответствующей ему обобщенной синтаксической структуры, отражающей взаимосвязи слов в сообщении. На выходе семантического анализа (СЕА) формируется внутреннее представление входного сообщения, отражающее знания системы о предметной области.

В ЭС применяется упрощенный синтез выходных сообщений. В большинстве приложений используется метод шаблонов, содержащий элементы семантики и синтаксиса. Шаблоны ставятся в соответствие основным конструкциям внутреннего представления. Шаблон представляет собой текст на естественном языке с некоторыми пробелами. В процессе синтеза сообщений осуществляется подстановка на места пробелов необходимых слов в соответствующей форме (падеже, числе, роде).