3.4. Методы интерпретации естественного языка

Прямая интерпретация состоит из ввода ЕЯ- форм в ЭВМ в текстовом или речевом виде, анализа их с использованием БЗ грамматики и БЗ смыслов с целью конечного преобразования ЕЯ -форм в знания путем определения значений смыслов и структуры их связей для каждого конкретного предложения. Обратная интерпретация предполагает синтез ЕЯ- форм и выводе их из ЭВМ в случае необходимости генерации сообщений оператору со стороны системы по смысловой информации. Здесь также используются БЗ грамматики и БЗ смыслов. Заметим, что БЗ смыслов должна создаваться заранее путем обучения. Систему интерпретации ЕЯ можно рассматривать как систему прямого и обратного перевода ЕЯ -форм в предложения внутреннего языка ЭВМ. В определенных ранее понятиях задачей перевода с языка А на язык В является отображение множества текстов языка А (та) в множество текстов языка В (тб), оставляющее инвариантным смысловой образ текстов S .Такой смысловой перевод возможен при условии совпадения смысловых множеств языков А и В. Смысловой перевод заключается в следующем. Пусть имеется некоторый текст та принадлежащий ТА. Найдем прямое отображение этого текста из множества смыслов S. В смысл , которое должно быть некоторым смысловым образом S т.е.

Н айдем обратное отображение смыслового образа S в текст т.е.

Т огда текст будет переводом текста при условии наличия общего смысла S . В ряде случаях возможен формальный перевод, для которого используется ситуация :

к оторая сразу дает перевод:

Формальный перевод с заданием функции суперпозиции позволяют исключить плохо формализуемое множество смыслов S .Это облегчает машинный перевод. Однако, удаления из процедуры смыслов сильно ограничивает возможности системы, особенно в плане учета контекстов. ЕЯ -формы , при введении в ЭВМ должны подвергаться поэтапному морфологическому , синтаксическому, семантическому и прагматическому анализу.

Морфологический анализ- является начальным этапом интерпретации, на котором отрабатываются исходные цепочки символов текста или акустические сигналы речи и выделяются морфемы, как слитные цепочки символов или фонемы, как выделенные и различимые зоны акустических сигналов.

Синтаксический анализ- разделяет слова и дает структуру предложения , определяя части речи: глагол, существительное, местоимение, предлоги, фиксируя их последовательность и проверяя правильность построения предложения.

Семантический анализ - выделяет отдельные понятия (значения смыслов) и определяет структуру понятий предложения.

Прагматический анализ- определяет возможные действия , связанные с выделенным смыслом предложения. Это необязательный этап интерпретации, т.к. для его проведения недостаточно знания грамматики, а необходимо использование описания мира , т.е. предметной области в которой живет объект, описываемый предложением.

Методы интерпретации могут быть разные по сложности и эффективности.

Метод ключевых слов является самым простым и эффективным только ограниченных задачах распознавания простых команд из текста или речи [ ] Для этого выделяются корневые морфемы (фонемы). В результате сравнения их со словарем ключевых командных слов фиксируется их прагматическое значение, т.е. определяется действие, которое нужно выполнить.

Контекстно-свободный метод относительно прост и эффективен для интерпретации простых предложений с использованием КС- грамматик. При интерпретации имеют место все этапы анализа. При семантическом анализе используются знания о системе понятий текста семантической сети или сети фреймов. Имеется программная поддержка метода в рамках библиотек на языках ПРОЛОГ И ЛИСП [ ]. Метод часто применяется при работе с сильно ограниченным ЕЯ, при общении с ЭВМ на уровне заданий и сообщений в узкой предметной области.

Метод расширенных сетей переходов (ATN) более сложен и эффективен для интерпретации предложений в заданной предметной области с учетом контекста. Используются КС- грамматики с построением специальных структур понятий на ATN. При этом одновременно выполняется синтаксический и семантический анализ предложений. Вершины ATN- слова из одного и того же семантического семейства, либо графы. Характер ATN существенно рекурсивный. Примером ATN может быть граф на рис.

Обход

Величина

G 11

Значения

Единица

C 12

Напряжение

Переменное

Постоянное

Эффективное

Максимальн.

Имя

Повтор

G

Значе ния

Единица

11

Повтор

Рис.3.1. Пример ATN

Такой ATN может эффективно распознавать предложения:

" Частота напряжения V составляет 50 Гц"

"Напряжение V равно 10 В"

"Эффективное значение разности потенциалов составляет 80 В"

По мере интерпретации текста он переводится во внутреннее представление, обобщающее все специфические сведения, содержащиеся в синтаксически обработанном тексте. Сначала ATN пуста, затем она увеличивается, модифицируется и корректируется при семантическом анализе. При этом ATN может накапливать как точные так и условные (вероятностные ) сведения. Имеется программная поддержка метода в рамках специальных ATN языков

Метод грамматик определенных предложений наиболее сложен и эффективен для интерпретации текста в ограниченной предметной области с учетом контекста. Используются сложные КЗ-грамматики. Для синтаксического и семантического анализа применяются специальные логические представления. Метод имеет программную поддержку в рамках языка ПРОЛОГ.