У системах штучного інтелекту семантичні мережі використовуються для отримання відповедей на різноманітні запитання, вивчення процесів навчання, запам'ятовування та міркувань. Наприкінці 70-х мережі стали широко поширеними. У 80-х роках межа між мережами, фреймовыми структурами і лінійними формами запису поступово зникали. Сила виразності 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, особо важливе значення отримали другорядні чинники такі, як: читаність, ефективність, нештучність та теоретична елегантність. До уаги також береться легкість введення в комп'ютер, редагування та роздрук.

Реляційні графи.

Найпростіші мережі, які використовуються в системах штучного інтелекту – це реляційні графи. Вони складаються з вузлів, що сполучені дугами. Кожний вузол являє собою поняття, а кожна дуга - відношення між різноманітними поняттями. На малюнку 1 подане речення “Собака жадібно гризе кістку”. Чотири прямокутники подають поняття собаки, процесу гризіння, кістки і такої характеристики, як жадібність. Надписи над дугами означають, що собака є агентом грізіння, кістка є об'єктом гризіння, а жадібність - це манера гризіння.

Термінологія, що використовується в цій області різноманітна. Для того, щоб отримати деяку однорідність, вузли, сполучені дугами, слід називати графами, а структуру, де є ціле гніздо з вузлів або де існують відношення різноманітного порядку між графами, зветься мережею. Окрім термінології, що використовується для пояснення, також різняться засоби зображення. Інколи використовуються кружечки замість прямокутників; іноді пишуться типи відношень одразу понад дугами, не розміщуючи їх в овали; іноді використовуються абревіатури, наприклад О чи А для позначення агента або об'єкта; іноді використовуються різноманітні типи стрілок. На малюнку 2 зображений граф концептуальних залежностей Шенка. <=> означає агента. INGEST (поглинати) - один із примітивів Шенка: ЇСТИ - ПОГЛИНАТИ твердий об'єкт; ПИТИ - ПОГЛИНАТИ рідкий об'єкт; ДИХАТИ - ПОГЛИНАТИ газоподібний об'єкт. Додаткова скла зліва означає, що кістка передається із невказаного місця до собаки.

Оскільки досить складно ввести у комп'ютер деякі діаграми, то багато вчених записують свої графи у більш компактному вигляді. Наприклад, те саме речення Сова запропонував записати в лінійному вигляді із використанням деяких елементів із малюнка 1:

[ЇСТИ]-

(AGNT) -> [СОБАКА]

(OBJ) -> [КІСТКА]

(MANR) -> [ЖАДІБНІСТЬ]

У цьому варіанті запису квадратні дужки позначають поняття, а круглі дужки містять назви відношень. Всі лінійні форми запису дуже подібні до фреймових структур.

Графи із центром на дієслові.

Дієслова з'єднуються із групою іменника з використанням відмінкових відношень. Наприклад, іу речені “Mary gave a book to Fred”, Mary агент даванія, book об'єкт цього процесу, а Fred реципієнт дієслова “давати”. Окрім відмінкових відношень у речені поданого природньою мовою також є засоби для зв'язку окремих речень. Такі відношення необхідні у таких випадках:

Союзи. Самий простий спосіб з'єднати речення - це поставити між ними союз. Деякі ссоюзи, як наприклад “і”, “або”, “якщо” позначають логічний зв'язок; деякі, такі як “після того, як”, “коли”, “поки”, “з того часу, як” і “тому що”, висловлюють тимчасові відношення і причину.

Дієслова, які потребують підпрядне речення. Відмінкові фреймы багатьох дієслів потребують підрядні реченя, яке, як правило, є звичайно прямим додатком. До такого типу відносяться дієслова “говорити”, “вважати”, “міркувати”, “знати”, “бути переконаним”, “загрожувати”, “намагатися” та ін.

Визначники, що відносяться до усього речення. Багато прислівників та пропозициійних фраз відносяться тише до дієслова, але деякі визначають повне речення. Такі прислівники, як “звичайно”, “мабуть”, у більшості випадків ставляться на початку речення. Хоча, наприклад, слово “одного разу” визначає усю розповідь, що йде після нього.

Модальні дієслова та часові форми. Такі дієслова, як “may”, “can”, “must”, “should”, “would” і “could” мають модальне значення і відносяться до усього речення, у якому вони зустрічаються. Тимчасове відношення може бути виражено як формою минулого часу дієслів, так і обставинами “зараз”, “завтра” або “якось” та іншими.

Пов'язаний дискурс. Окрім відношень, поданих у одному речені, існують також відношення більш високого порядку між окремими реченнями доповіді або розповіді якогось іншого виду. Більшість з них не виражені експліцитно: часові відношення та порядок аргументів може бути, наприклад, імпліцитно подано порядком слідування речень у тексті.

Саме тому, що дієслову приділяється така важлива роль у речені, багато теорій роблять його своїм центральним з’єднувальною ланкою. Цей підхід бере започатковано із Індо-Європейской мовної родини, для якої модальність та часові відношення подаються зміною дієслівної форми. Розглянемо такий приклад: “While a dog was eating a bone, a cat passed by unnoticed”. У цьому речені повідомляється, що, коли речення “While a dog was eating a bone” справджувалось, інше речення “A cat passed unnoticed” також справджувалось. На малюнку 3 зображено граф із центром на дієслові. Союз “while” (WHL) з'єднує вузол PASS-BY із вузлом EAT. На малюнку 3 показано, що собака є агентом не-помічання (not noticing).

Графи із центром у дієслові - це реляційні графи, для яких дієслово вважається