даних з абстрагуванням від загальномовних проблем і комбінація декількох методів (включаючи власне семантичну граматику).
Аналіз за допомогою відмінкових фреймів. Із створенням відмінкових фреймів пов'язаний великий стрибок у розвитку NLP. Вони набули популярності після роботи Филлмора “Справа про відмінок”. На сьогоднішній день відмінкові фрейми - один з найбільш часто використовуваних методів NLP, тому що він є найбільше комп'ютерним-ефективним при аналізі як знизу-нагору (від складових до цілого), так і зверху- униз (від цілого до складових).
Відмінковий фрейм складається з заголовка і набору ролей (відмінків), пов'язаних певним чином із заголовком. Фрейм для комп'ютерного аналізу відрізняється від звичайного фрейма тим, що відношення між заголовком і ролями визначається семантично, а не синтаксично, тому що в принципі одному і тому слову можуть приписуватися різні ролі, наприклад, іменник може бути як інструментом дії, так і його об'єктом.
Загальна структура фрейму наступна:
[Заголовне дієслово
[відмінковий фрейм агент: <активний агент, що чинить дію> об'єкт: <об'єкт, над яким відбувається дія>
інструмент: <інструмент, використовуваний при вчиненні дії>
реціпієнт: <одержувач дії - часто непряме доповнення>
напрямок: <ціль (звичайно фізичного) дії>
місце: <місце, де відбувається дія>
бенефіціант: <сутність, в інтересах якої відбувається дія>
коагент: <другий агент, що допомагає чинити дію>
]]
Наприклад, для фрази Іван дав м'яч Каті відмінковий фрейм виглядає так:
[Давати
[відмінковий фрейм агент: Іван об'єкт: м'яч
реціпиієнт: Катаючи]
[грам
час: минулий
застава: акт]
]
Існують обов'язкові, необов'язкові і заборонені відмінки. Так, для дієслова розбити обов'язковим буде відмінок об'єкт - без нього висловлення буде незакінченим. Місце і коагент будуть у даному випадку необов'язковими відмінками, а напрямок і реціпієнт - забороненими.
Часто в NLP буває корисним використовувати семантичне уявлення у як можна більш канонічній формі. Найбільш відомим засобом такої репрезентації є метод концептуальних залежностей, розроблений Шенком для дієслів дії. Він полягає в тому, що кожна дія подана у вигляді однієї або більш простіших дій.
Наприклад, для речення Іван дав м'яч Каті (1) і Катя взяла м'яч в Івана (2), що різняться синтаксично, але обидва, що означають акт передачі, можуть бути побудовані такі репрезентації з використанням найпростішої дії Atrans, що застосовується в граматиці концептуальних залежностей:
(1) | (2)
[Atrans | [Atrans
Відн: володіння | Відн: володіння
Агент: Іван | Агент: Катя
об'єкт: м'яч | об'єкт: м'яч
Джерело: Іван | Джерело: Іван
реціпієнт: Катя] | Реціпієнт: Катя]
За допомогою такого уявлення легко виявляються подібності і розбіжності фраз.
Для полегшення аналізу також використовується розподіл ролі на лексичний маркер і заповнювач. Так, для ролі об'єкт може бути встановлений маркер пряме доповнення, для ролі джерело - маркер виду <маркер-із>=із|від|...
Загалом аналіз тексту за допомогою відмінкових фреймів складається з таких кроків:
Використовуючи існуючі фрейми, підібрати сумісний із заголовком. Якщо такого немає, текст не може бути проаналізований.
Повернути в систему потрібний фрейм із відповідним заголовком-дієсловом.
Спробувати провести аналіз по всіх обов'язкових відмінках. Якщо один або більш обов'язкових заповнювачів відмінків не знайдені, то повернути в систему код помилки. Такий випадок може означати наявність еліпсиса, зрадливий вибір фрейма, невірно введений текст або хиба граматики. Такі кроки використовуються вже для аналізу і виправлення таких ситуацій.
Провести аналіз по всіх необов'язкових відмінках.
Якщо після цього у введеному тексті залишилися непроаналізовані елементи, видати повідомлення про помилку, пов'язану з невірним вводом, недостатністю даного аналізу або необхідністю провести інший, більш гнучкий аналіз.
Переваги використання відмінкових фреймов такі: суміщення двох стратегій аналізу (поверх униз і знизу нагору); комбінування синтаксису і семантики;
зручність при використанні модульних програм.
Стійкість аналізу
Певну складність при аналізі являє варіативність того самого запиту. Наприклад, на вхід системи, що управляє зарахуванням і перерозподілом учнівських на курсах різних фахів, може надійти запит типу Перевідіть Петрова, якщо це можливо, із математики на, скажімо, економіку.
Найбільш легко такі складності долаються при використанні відмінкових фреймів. Правило, сформульоване Карбонеллом і Хейзом, говорить: “Варто пропускати невідомі введені елементи доти, поки не буде знайдений відмінковий маркер; пропущені елементи варто аналізувати з урахуванням незаповнених відмінків, використовуючи тільки семантику”.
Діалог
Поряд із проблемою розпізнавання тексту існує і проблема підтримки інтерактивного діалогу. При цьому виникають додаткові особливості, характерні для діалогів, як-от:
анафора (тобто використання займенників замість їхній анафоричних антецедентів - самостійних частин мови);
еліпсис;
екстраграматичні речення (пропускання артиклів, помилки, вживання окликів і т.п.);
металінгвістичні речення (тобто спроба виправлення введеного раніше).
Окрім того, користувачі систем із природно-мовним інтерфейсом намагаються вмсловлюватися як умога коротше, що в деяких випадках також ускладнює аналіз.
Використання відмінкових фреймів, як у разі злиття поточного фрейму з попереднім, забезпечує відновлення еліпсиса.
Експертні системи та їх архітектура.
Експертна система - це комп'ютерна програма, що моделює міркування людини-експерта у визначеній області, використовуючи для цього БЗ, що містить факти і правила про цю область і деяку процедуру логічного висновку.
Розробка ЕС - порівняно новий напрямок у системах ШІ; друга назва - інженерія знань (термін введено у 1977 Фегенбаум), сформувалася в середині 70 р.
Раніш існував ланцюг: аналітик - програміст - оператор - користувач; тепер користувач може звертатися безпосередньо до ЕОМ (або тільки через інженера по знаннях).
Структура ЕС:
раніш: вхідні дані
програм | тепер:
вхідні дані
інтерпретатор БЗ
БЗ
Звичайні програми мають фіксовану послідовність кроків, строго визначену програмістом, ЕС користуються знаходженням задовільного рішення методом спроб і помилок.
ЕС вирішують важко формализуємі задачі, які не мають алгоритмічного вирішення () медицина, геологія, керування, юридичні науки).
Що зумовило появу ЕС:
орієнтованість на вирішення задач у неформалызованих областях
призначеність для користувачів, що не мають спецыаальних навичок програмування
ЕС вирішують задачы краще, ніж людина.
ЕС повинна мати спроможність одержувати знання. Існує 2 джерела придбання знань:
1) від експерта
2) із текстів
ЕС вирішують практичні задачі, а не