1.1.5 Семантические сети

Семантическая сеть - это граф, вершины которого соответствуют объектам или понятиям, а дуги, связывающие вершины, определяют отношения между ними.

Рис. 1.2

Введен также специальный тип вершин: вершины связи. Вершина связи не соответствует ни объектам, ни отношениям и используется для указания связи.

Основными отношениями в семантической сети являются отношения принадлежности к классу, свойства, специфи­ческие для данного понятия и примеры данного понятия (рис. 1.2).

Отношение принадлежности элемента к некоторому классу либо части к целому в англоязычной литературе определяется соответственно как "IS А", либо как "РАRТ ОF", например, фразе "лев есть хищник" соответствует семантический фрагмент, изображенный на рис. 1.3.

Рис. 1.3 Рис. 1.4

Рис. 1.5

Свойства передаются через связки "IS" и "HAS" ("есть" и "имеет"), например, высказывание "лев имеет гриву" интерпретирует фрагмент сети, показанный на рис.1.4, а фраза "грива густая" (a mane is thick) передается фрагмен­том на рис. 1.5.

Если обозначить фрагменты, показанные на рис.1.3 - 1.5 через Фi, то в общем случае семантическая сеть образуется как соединение () этих фрагментов, т.е. как

Ф1 Ф2...Фn,

причем порядок индексации фрагментов не имеет значения (операция соединения коммутативна).

Важный момент в организации модели базы знаний на основе се­мантической сети заключается в представлении событий и действий. Концептуализация действий строится из следующих элементов:

Деятель	- понятие исполнителя АКТа
АКТ	- действие, производимое по отношению к объекту
Объект	- вещь, над которой производится действие
Реципиент	- получатель объекта в результате АКТа
Направление	- местоположение, к которому направлен АКТ
Состояние А	- состояние, в котором находится какой-либо объект

Для описания семантики действий используются следующие основ­ные группы обозначений и концептуальных схем:

Обозначения:

РР - класс физических объектов;

О - физические объекты;

АСТ - действия;

РА - свойства объектов;

LОС - местоположение;

Т - времена;

АА - атрибуты (характеристики) действий;

РА - атрибуты (характеристики) объектов;

R. - реципиенты;

I - инструменты, посредством которых выполняется действие;

D- направление действия;

Концептуальные схемы:

- используется для обозначения концепта действия

(1) PP ACT - некоторые объекты могут производить действия

(2) PP  PA- объекты обладают свойства

(3) - АКТы имеют объекты

(4) - АКТы имеют направление

(5) - АКТы имеют реципиентов

(6) - АКТы могут изменять характеристики

(7) PP  PP - одинPPэквивалентен другому или является

его частной характеристикой

(8) - концепт действия характеризуется местоположением

(9) - один концепт действия является причиной другого

(



10)T- концепт действия характеризуется временем

(11) - концепт действия характеризуется изменением состояния

(12) - действиеACTхарактеризуется инструментомI

(13) - действие характеризуется объектом 0.

Следующие примеры демонстрируют использование введенных по­нятий.

Пример 1. Джон съел лягушку.

Джонсъестьлягушка

Y- некоторое неизвестное местоположение.

Пример 2. Билл обидел Джона.

Пример 3. Джон дал Мэри книгу.

Для задания событий используются временные отношения, такие как "раньше", "позже", "в данный момент", "одновременно", "не позд­нее" и т.д.

Кроме рассмотренных понятий, на семантической сети могут быть определены также сетевые продукции, которые позволяют:

• добавлять или удалять фрагменты сетей

• добавлять или удалять связи и вершины

• проверить, что некоторый фрагмент содержится в сети

• строить примеры отношений

• находить фрагменты, общие для двух и более сетей и др.

Особенностью и в то же время недостатком семантической сети яв­ляется ее представление в виде такой целостной структуры, которая не позволяет разделить базу знаний и механизм выводов. Это озна­чает, что процесс вывода, как правило, связан с изменением структуры сети путем применения сетевых продукций.