Лекция № 43. Синтаксический анализ, семантический анализ

Лекция № 43. Синтаксический анализ, семантический анализ

Синтаксический анализ

Синтаксис изучает правила связывания слов и форм слов, а также единства, в составе которых эти правила реализуются — синтаксические единицы.

Минимальной составляющей синтаксических единиц является слово (лексема) и форма слова, т.е. высшие морфологические единицы. Более крупными синтаксическими единицами являются: словосочетание; простое предложение; сложное предложение.

Задача синтаксического анализа (СА) состоит в том, чтобы, используя МИ о словоформах, полу­ченную на этапе МА, и сведения из словаря, построить синтак­сическую структуру входного предложения (осуществить раз­бор предложения). Синтаксическая структура отражает синтак­сические связи, существующие между синтаксическими единицами.

 

Классификация словосочетаний

Словосочетания по структуре делятся на:

1) простые (двучленные) (трухлявый пень, заседание думы)

2) сложные, в которых реализуются связи, исходящие из одного корневого слова
(долгожданный вестник победы)

3) комбинированные, в которых реализуются связи, исходящие из разных слов (проверка домашней работы)

Классификация словосочетаний осуществляется по главному слову. Различают такие типы словосочетаний.

 

I. Глагольные словосочетания

1. Глагольные словосочетания с именем существительным:

а) беспредложные (например: читать книгу, искать покоя, писать брату, рубить топором),

б) предложные (например: стоять у дороги, подъехать к дому, положить на стол, встретиться с друзьями, говорить об искусстве).

2. Глагольные словосочетания с инфинитивом (например: предложить выучить, просить принести).

3. Глагольные словосочетания с наречием (например: поступать справедливо, заниматься вдвоем).

 

II. Именные словосочетания

1. Словосочетания с именем существительным в роли главного слова:

С именами существительными:

1) беспредложные (например: тезисы доклада, письмо родителям, вышивание бисером);

2) предложные (например: вагон для некурящих, прогулка по лесу, вход в театр, дом с колоннами, встреча на Эльбе);

С именами прилагательными (полезная книга), местоименными прилагательными (наша страна), порядковыми числительными (вторая аудитория), причастиями (выполненная работа);

С наречиями (например: прогулка верхом, судак по-польски);

С инфинитивом (например: желание учиться, умение рисовать).

2. Словосочетания с именем прилагательным в роли главного слова:

С именами существительными:

1) беспредложные (например: достойный похвалы, доступный читателю, довольный ответом);

2) предложные (например: свободный от гнета, способный к музыке, готовый на подвиг, ласковый с детьми, смелый в бою);

С наречиями (например: очень интересный, умеренно холодный);

С инфинитивом (например: способный работать, готовый услужить).

3. Словосочетания с именем числительным в роли главного слова (например: две книги, оба друга, трое в шинелях, третий из спутников).

4. Словосочетания с местоимением в роли главного слова (например: кто-то из студентов, нечто новое).

 

III. Наречные словосочетания

1. Словосочетания с наречием (например: очень удачно, по-прежнему хорошо).

2. Словосочетания с именами существительными (например: далеко от дома, наедине с сыном, незадолго до экзаменов).

 

Сочинительная связь

При сочинении компоненты однофункциональны. Эта связь характеризуется количеством объединяемых компонентов конструкций, т.е. признаком открытости/закрытости.

При закрытой сочинительной связи могут быть соединены только два ее компонента (не сестра, а брат; ты любишь горестно и трудно, а сердце женское шутя). Обязательно выражена союзами противительными (а, но), градационными (не только...но и; да и), пояснительными (а именно, то есть).

При открытой сочинительной связи может быть соединено сразу неопределенное количество компонент. Может быть выражена без союзов или с помощью соединительных (и, да) и разделительных (или, либо, также и др.) союзов.

 

Подчинительная связь

При подчинении роль компонентов в создании конструкции различна, они разнофункциональны. Русский язык обладает разными формальными средствами выражения подчинительной связи. Эти средства группируются в три основных вида.

Первый вид формального выражения зависимости - это уподобление формы зависимого слова формам слова главенствующего; такое уподобление осуществляется в тех случаях, когда зависимое слово изменяется по падежам, числам и родам (это - имя прилагательное, включая местоименные прилагательные, порядковые числительные и причастия), по падежам и числам (это - имя существительное) или по падежам, кроме им. п. и, за некот. исключ., вин. п. (числительные); напр.: новый дом (нового дома, новому дому...), опоздавшие пассажиры, мой брат, первый рейс; дом-башня, завод-гигант; трех столов, четырьмя столами, нескольким спортсменам. Условием для образования такой связи является возможность совпадения у соединяющихся слов падежа, числа и рода - при зависимости прилагательного, или падежа и числа либо только падежа - при зависимости существительного (дом-башня, в доме-башне..., ясли-новостройка, в яслях-новостройке...).

Второй вид формального выражения зависимости - постановка зависимого слова в форме косвенного падежа без предлога или с предлогом (присоединение к слову падежной формы имени); главным словом при такой связи может быть слово любой части речи, а зависимым - существительное (включая местоимение-существительное, количественное и собирательное числительное): читать книгу, сердиться на ученика, въехать во двор, сойти за жениха, следить за приборами, находиться в городе, работать за семерых, приезд отца, покупка дома, награда победителям, экзамен по математике, город на Волге, способный к наукам, наедине с собой, сильнее смерти, некто в маске, первый с краю.

Третий вид формального выражения зависимости - присоединение к главенствующему слову такого слова, которое не имеет форм изменения: наречия, неизменяемого прилагательного, а также инфинитива или деепричастия, которые синтаксически ведут себя как самостоятельные слова. Главным словом при этом может быть глагол, существительное, прилагательное, количественное числительное, а также - при сочетаниях с наречием местоимение-существительное. При этом виде связи формальным показателем зависимости служит сама неизменяемость зависимого слова, а внутренним, семантическим показателем - возникающие отношения: бежать быстро, поворот направо, цвет беж, шинель внакидку, золотистый сбоку, шестой слева, трое наверху, приказ наступать, решиться уехать, поступить умнее, люди постарше, кто-нибудь поопытнее.

В современном русском языке традиционно выделяется три вида подчинительной связи: согласование, управление и примыкание. При разграничении и определении этих связей должны приниматься во внимание не только строго формальные виды соединения, но и неотделимая от этих видов значимая сторона связи, т. е. возникающие на ее основе отношения.

Согласование - это подчинительная связь, которая выражается уподоблением формы зависимого слова форме главенствующего слова в роде, числе и падеже, либо в числе и падеже, либо только в падеже, и означает отношения собственно определительные: новый дом, кто-то чужой, дом-башня, ясли-новостройка. Главным словом при согласовании может быть существительное, местоимение-существительное и количественное числительное в форме им.-вин. п. При информативно недостаточных словах согласование совмещает определительное значение со значением восполняющим и таким образом приобретает признаки сильной связи: веселенькое дело, непостижимые вещи.

Управление - это подчинительная связь, которая выражается присоединением к главенствующему слову существительного в форме косвенного падежа (без предлога или с предлогом) и означает отношения восполняющие или объектные либо контаминированные: объектно-восполняющие или объектно-определительные. Главным словом при управлении может быть слово любой части речи: стать ученым, пребывать в неведении, мастак на выдумки, склонный к размышлениям, два студента, наедине с собой; читать книгу, покупка дома, сердитый на всех; нарваться на грубость; добраться до дома, съехать с горы..

Примыкание - это подчинительная связь, существующая в двух видах, из которых каждый получает самостоятельное определение. Различается примыкание в узком смысле слова (или собственно примыкание) и примыкание в широком смысле слова (падежное примыкание). Собственно примыкание - это связь, при которой в роли зависимого слова выступают слова неизменяемые: наречие, неизменяемое прилагательное, а также инфинитив, или деепричастие. При этом могут возникать различные отношения: при примыкании инфинитива - восполняющие (), объектные (учиться рисовать, согласиться поехать), или обстоятельственно-определительные (зайти поговорить); при примыкании наречия, деепричастия - определительные (говорить медленно, читать быстрее, необычайно интересный, город ночью, второй слева) или определительно-восполняющие (находиться поблизости, обойтись дорого, числиться здесь, становиться умнее); при примыкании неизменяемого прилагательного - собственно определительные (цвет индиго, волны цунами, юбка мини, мальчик постарше). Главенствовать при этой связи может слово любой части речи.

Падежное примыкание - это присоединение к главному слову (любой части речи) падежной (без предлога или с предлогом) формы имени с определительным значением: приехать пятого мая, прийти к вечеру, ложка из дерева, город на Волге, домик в два окошка, серый в клеточку, красивый лицом, крышка чайника, впереди на шаг, кто-то в голубом, первый в шеренге. При падежном примыкании возникают отношения определительные, субъектно-определительные или - при информативно недостаточных словах, требующих обстоятельственного распространителя, - обстоятельственно-восполняющие (находиться на берегу, числиться на заводе, обойтись в сто рублей, задолго до рассвета).

 

4.5.3. Алгоритм определения, являются ли два слова связанными подчинительной связью.

Исходя из того, что предложение является последовательностью слов, то исходными данными алгоритма является предложение, состоящее из n-слов:

- написание слова, - МИ слова

Для главного слова написание важно в том случае, если только это предлог или частица, иначе достаточно МИ.

Выходные данные - ацикличный граф ,

где V — множество вершин:

P — множество дуг: , i,j {1,..., n}, i≠j, i — номер главного слова, j — номер подчиненного слова, S – тип связи S .

При S =1 связь — координация. Этот тип связи между подлежащим и сказуемым (представленным глаголом, глагол считается главным словом).

При S =2 связь — управление (глагольное или именное, с прилагательным, числительным или местоимением в роли главного слова).

При При S =3 связь — примыкание.

Тогда задача СА сводится к поиску пар синтаксически связных слов. Причём в предложной связи участвуют 3 слова, одно из которых предлог, а в графе она представлена двумя дугами.

 

Рассмотрим возможность связи между с в роли главного слова. Обозначим главное слово , зависимое слово .

В зависимости от типа словосочетаний, рассмотренных в лекции 7, и МИ словоформ по таблице 8.1 можно определить наличие подчинительной связи между ними и ее тип, если таковая имеется. В ряде случаев подчинительная связь между двумя словами есть только тогда, когда главное слово предшествует подчиненному. В этом случае говорят, что для данной связи обязателен прямой порядок слов. Обязательность прямого порядка слов для каждого из рассматриваемых нами вида подчинительной связи указана в столбце «Прямой порядок слов» таблицы 8.1. Некоторые виды подчинительной связи между двумя словами могут не зависеть от положения слов в предложении и наличия слов, разделяющих главное и зависимое слово. Например, при связи глагола с наречием, одно из слов может находиться в начале предложения, а второе – в конце, они могут быть разделены другими словами. Если среди этих слов нет других глаголов, можем с уверенностью сказать, что наречие подчинено глаголу. Если между двумя словами возможна синтаксическая связь независимо от того, какими словами они разделены, в столбце «Часть речи допустимых слов-разделителей» таблицы 8.1 указано значение «Любая». В противном случае указано, при каких словах разделителях связь возможна.

Приведенных в таблице 8.1 данных достаточно для написания алгоритма определения являются ли два слова связанными подчинительной связью. Он состоит в проверке того, является ли первое слово главным и является ли второе слово главным. Если ни одно из слов не является главным, связи между словами нет.

Часть речи

Род

Число

Падеж

Время

Лицо

Часть речи допустимых слов-разделителей

Прямой порядок слов

Тип связи

PS1

PS2

G1

G2

N1

N2

C1

C2

T1

F1

Глагол

Наречие

Любая

Управляющая

Предлог

Любая

Обязателен

Деепричастие

Любая, кроме глагола

Существительное

G1 = G2

ед.

ед.

им.

прош.

Любая

мн.

мн.

Р,В,Д,Т

N1 = N2

наст./буд.

3-е л.

Инфинитив

Любая

Примыкание

Предлог

Любая

Управляющая

Существительное

Прилагательное, причастие, местоимение-прилагательное, порядковое числительное

G1 = G2

ед.

ед.

C1 = C2

Прилагательное, причастие

Обязателен

Согласование

мн.

мн.

Существительное

Р,В,Д,Т

Обязателен

Падежное примыкание

Предлог

Падежное примыкание

Наречие

Любая

Обязателен

Согласование

Инфинитив

Прилагательное, причастие

Обязателен

Прилагательное

Существительное

Р,Д,Т

Прилагательное, причастие

Падежное примыкание

Предлог

Любое

Наречие

Любая

Инфинитив

Наречие

Предлог

Существительное, местоименное существительное, личное местоимение, количественное числительное

*

Прилагательное, причастие

Обязателен

Управление

Цели и задачи синтаксического анализа (СА), основные проблемы, возникающие при описании синтаксических связей, а также формальные модели синтаксической структуры предложения

Приведем наиболее общее и абстрактное определение СА, позволяющее охватить весь спектр приложений синтаксических методов. СА называется процесс структурирования линейной репрезентации в соответствии с заданной грамматикой. Алгоритмы СА берут свое начало в формальных синтаксических теориях естественного языка, моделирующих механизм распознавания человеком языковых структур.

При разработке алгоритмов сегментационного, полного синтаксического анализа, особенно для языков с относительно свободным порядком слов, каким являются русский и украинский, существует ряд трудностей, поскольку формальные математические модели и их программные динамические реализации не способны охватить всю сложность и многообразие языковой системы. Кроме того, применение формализма для структурирования предложения естественного языка, учитывающего вышеперечисленные типы связей, зачастую приводит к потере правильного синтаксического представления или комбинаторному взрыву, когда программа оказывается не в состоянии просчитать все возможные варианты структур.

 

Граф зависимости

Описание структур в форме классического графа зависимостей хорошо соответствует русской грамматической традиции: оно основывается на понятии бинарного словосочетания в предложении с выделенными главными и зависимыми элементами. Обычно ровно один узел графа в подавляющем большинстве моделей, соответствующий сказуемому, не имеет подчиняющего узла и называется вершиной. Иногда двумя вершинами представляют подлежащее и сказуемое.

Отношение подчинения задает частичный порядок на множестве узлов. Если одному узлу подчиняется сразу несколько узлов, то среди последних порядок не определен: граф зависимостей не передает информацию об относительной степени близости подчиненного слова к главному. Например, граф зависимостей для фразы «программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» (рис.9.1).

 

 

 

Рисунок 9.1 - Граф зависимостей

 

Как правило, отношение подчинения подразделяется на ряд типов, и дуги графа помечаются индексами синтаксических отношений.

Иногда граф зависимостей одновременно с отношением подчинения задает и отношение линейного порядка следования узлов. Такой граф называется расположенным. Один из способов изображения такого графа представлен на рисунке 9.2.

Рисунок 9.2 - Расположенный граф зависимостей

 

В большинстве случаев отношение подчинения и отношение линейного порядка слов в предложении связаны законом проективности, который при данном способе изображения формулируется так: никакая дуга, исходящая из некоторого узла, не пересекает других дуг или перпендикуляров, опущенных из более верхних узлов.

Рассмотрим расположение графа в предложениях с подчинительной и сочинительной связями. Изображение всех связей однородных членов между собой, с подчиняющими и подчиненными элементами приводит к возникновению замкнутых контуров в графах зависимостей. Чтобы избежать этого, часто используют представление, при котором сочинительная связь включается в граф зависимостей наравне с другими синтаксическими отношениями, а подчинительные связи, общие для группы однородных членов, изображаются лишь для одного члена группы (рис.9.3).

Рисунок 9.3 - Представление однородности

Пусть х — произвольная непустая цепочка и Х — множество всех точек х. Произвольное бинарное отношение ® на X, при котором граф <Х, ®> является деревом, называют отношением зависимости (подчинения). Само дерево <Х, ®> называют деревом зависимостей для х. Будем изображать дерево зависимостей цепочки ω в виде последовательности обра­зующих ее точек, расставленных на прямой линии. Для всякой пары точек а,b цепочки ω, для которой а®b, на рисунке бу­дем проводить дугу из а в b, причем таким образом, чтобы все дуги были по одну сторону от прямой. Если a ® b, то будем называть точку а управляющей точкой («хозяином»), а b— под­чиненной точкой («слугой»). На рисунке 9.4 приведены два различ­ных дерева зависимостей для цепочки agbacdef.

При анализе предложений русского языка обычно использу­ют размеченные деревья зависимостей. Размеченное дерево за­висимостей для цепочки х — это четверка <Х, ®, Z, ψ>, где <Х, ®>—дерево зависи­мостей для х; Z — конечное множество, элементы которо­го называют метками, и ψ — отображение множества дуг дерева <Х, ®> в Z.

 

Рисунок 9.4 - Деревья зависимостей для цепочки agbacdef

 

Привлекательными свойствами графа зависимостей является их экономичность, удобство использования в преобразованиях, возможность представления частичных результатов анализа в виде множества подграфов.

 

Дерево составляющих

Следует подчеркнуть, что деревья зависимостей дают возможность рассматривать направленные связи, но только между отдельными словами, системы составляющих характеризуют синтаксическую структуру предложения иначе — с их помощью словосочетания (или синтагмы) описываются в явном виде, но игнорируется ориентация связей (т.е. не различаются «хозяин» и «слуга»).

Синтагма — совокупность нескольких слов, объединённых по принципу семантико-грамматической сочетаемости, единица синтагматики. Объём конкретной синтагмы определяется не только реальным употреблением слов в связке, но и самой возможностью объединения предметов, признаков и процессов окружающей действительности. Минимальной длиной синтагмы следует считать простые словосочетания.

В основе модели дерева оставляющих лежит представление об устройстве предложения как о последовательном попарном синтагматическом сцеплении составляющих от минимальных - отдельных слов, до максимальной - предложения, составляющими которого в случае полного личного предложения являются группа подлежащего и группа сказуемого.

Представление синтаксической структуры в терминах дерева составляющих хорошо согласуется с традиционным «разбором» предложения, при котором подлежащее, сказуемое и их элементы описываются категориальными характеристиками – именами частей речи или групп. Например, фраза Бедный Джон убежал прочь будет представлена так, как показано на рисунке 9.5.

Отличительной особенностью модели дерева составляющих является то, что она задает порядок (степень близости между словами) во множестве слов, которые в предыдущей модели подчинялись бы одному и тому же узлу.

 

 

 

Рисунок 9.5 – Схема связей

Здесь S - символ предложения, А – прилагательное, N – существительное, V глагол, А_dv – наречие, NР – именная группа, VР - глагольная группа.

Дерево составляющих передает также соответствие между синтагматикой и линейной упорядоченностью слов в предложении. Нарушение прямого соответствия выражается в форме прерывных (или разрывных) составляющих, которые особенно распространены в языках со свободным порядком слов. Как и в графе зависимостей, в дереве составляющих могут использоваться условные узлы и связи.

Пусть х — произвольная непустая цепочка. Множество С отрезков це­почки х называется системой составляющих этой цепочки, если оно удовлетворяет двум условиям:

1) множество С содержит отрезок, состоящий из всех точек цепочки х, и все одноточечные отрезки x;

2) любые два отрезка из С либо не пересекаются, либо один из них содержится в другом.

Элементы С называются составляющими. Одноточечные от­резки называются точечными (тривиальными) составляющими.

При описании предложений естественного языка с помощью системы составляющих обычно используют размеченную систе­му составляющих, т. е. тройку <С, W, φ>, где С — система со­ставляющих, W — множество меток и φ — отображение С в 2 ^W. Поясним введенное определение на примере. Пусть цепочка ω имеет вид agbacdef. Определим на ней две системы составляю­щих C₁ и С₂. Для наглядного изображения системы составляю­щих будем заключать каждую нетривиальную составляющую в скобки, причем левую и правую скобки, отвечающие одной со­ставляющей, помечать одинаковой меткой, так чтобы разные па­ры скобок были помечены разными метками. В качестве меток можно использовать числа.

Пример:

C₁=(((ag)b)ac(de)f);

^{123 3 2 4 4 1}

C₂=(a(g(b(a(cd)e)f))).

^{1 2 3 4 5 5 4 321}

При интерпретации цепочки как предложения естественного языка система составляющих может выражать информацию о синтаксической структуре предложения, а нетривиальные состав­ляющие (при подходящем выборе системы составляющих) соот­ветствуют словосочетаниям.

Система составляющих предложения указывает в нем словосочетания разных «уровней» не вводя при этом никакой иерархии среди словосочетаний од­ного уровня. Между тем в предложении естественного языка часто интуитивно ощущается «главенствование» некоторого сло­восочетания над другими, в нем не содержащимися. Для отра­жения указанного факта можно поступить следующим образом. Пусть С — система составляющих цепочки х. Для каждой пото­чечной составляющей АÎС выделим в множестве всех состав­ляющих, непосредственно вложенных в А, какую-либо одну со­ставляющую A', которую будем называть главной. Множество всех главных составляющих обозначим через С' и назовем иерархизацией системы С. Упорядоченную пару <С, С’> назовем иерархизированной системой составляющих.

В грамматике НС представление о двусоставности предложения сохранено. Но члены предложения (синтаксические функции) определяются в этой теории на основе формальных признаков: не по отношению к их возможному или реальному семантическому содержанию, а по отношению к тому месту, которое они занимают в дереве порождения предложения. Как уже было сказано, верхний узел дерева обозначается символом S (sentence – предложение). Предложение анализируется как конструкция, включающая две НС – именную группу (NP, noun phrase) и глагольную группу (VP, verb phrase). Подлежащее и сказуемое могут быть соответственно определены как узлы, непосредственно подчинённые узлу S. Дополнение может квалифицироваться как узел, который подчинён узлу VP. НС – структуру предложения можно представить в виде древовидного графа и в скобочной записи (значение символов: S – предложение, NP – именная группа, VP – глагольная группа, Adj – прилагательное, N – существительное, V – глагол). Например, для предложения Маленькие дети доставляют большие хлопоты скобочная запись будет иметь вид:

(((маленькие)_Adj (дети)_N)_NP ((доставляют)_V ((большие)_Adj (хлопты)_N)_NP)_VP)_S)

Дерево же составляющих показано на рисунке 9.6.

 

Рисунок 9.6. – Дерево составляющих для предложения

Маленькие дети доставляют большие хлопоты

Выбор того или иного способа представления синтаксической структуры в значительной степени связан с устройством алгоритма СА. Для жестко заданных процедур, вычисляющих синтаксическую структуру предложения по «формуле» правильной структуры, в качестве такой формулы плохо подходит модель типа граф зависимостей: она либо не доопределяет процедуру построения синтаксической структуры и тогда появляется слишком много вариантов анализа, либо, если использовать сильные ограничения, формула становится слишком сложной для вычисления.

В психолингвистических экспериментах доказано, что двухвершинная модель непосредственно составляющих лежит в основе механизма распознавания высказывания (в то время как в основе механизма порождения высказывания лежит модель синтаксиса зависимостей. Следует отметить, что в прикладной лингвистике, строя представления предложения, в основном, оперируют моделями синтаксиса зависимостей и синтаксиса составляющих, описанных выше.

Формальные грамматики работают, как правило, с синтаксическим представлением в виде дерева составляющих.

Грамматика деревьев служит не для порождения предложений, а для преобразования деревьев, интерпретируемых как деревья подчинения или деревья составляющих, например грамматика – система правил преобразования деревьев, интерпретируемых как «чистые» деревья подчинения предложений (без линейного порядка слов).

 

 

Понятие предиката

Представление о предикатной структуре как первооснове предло­жения возникло ещё в античный период, когда предложение и суждение строго не разграничивались, их компоненты по существу зачастую отождест­влялись. И в предложении, и выражаемой им мысли (суждении) друг другу противопоставлялись субъект и предикат. И хотя постепенно росло стремление развести, с одной стороны, логический и грамматиче­ский субъекты, а с другой стороны, логический и грамматический преди­каты, в традиционной грамматике прочно утвердилось представление о двусоставности как важнейшем признаке предложения.

В классической логике, восходящей к Аристотелю, исследовались прежде всего атрибутивные суждения. Субъект здесь определяется как предмет, о котором выносится суждение. Субъект может соотноситься либо с объектом действительности, либо с понятием об объекте. Суждение о нём выносится в форме предиката, т.е. утвердительного или отрицательного высказывания. Структуру атрибутивного суждения представляет формула S – P. В эту структуру может вводиться связка (глагол существования есть) как компонент, выражающий присущность или неприсущность признака предмету. Благодаря связке суждению придаётся значение истинности или ложности. Субъект и предикат как основные конститутивные компоненты атрибутивного суждения имеют одинаковый статус, ни один из них не подчинён другому.

Впоследствии атрибутивную логику стала вытеснять реляционная логика, определяющая предикат не как свойство отдельного предмета (S – P или S есть P), а как отношение между двумя (или тремя и т.д) предметами (аргументами, термами), что нашло отражение в использовании формул типа P(x, y), P (x, y, z), где Р символизирует двухместный или одноместный предикат: располагаться на (Тверь, Волга) = Тверь расположена на Воге; располагаться между (Тверь, Москва, Петебург) = Тверь расположена между Москвою и Петербургом. Понятие субъекта в новейшей логике почти не употребляется. В приводимых формулах символ для предиката помещают за скобками, чтобы подчеркнуть господство предиката над другими компонентами суждения. По этой причине и атрибутивное суждение может быть представлено формулой P(x), где Р теперь символизирует одноместный предикат. Анализ пропозициональной структуры предложения во многом опирается на подобный подход.

 

Семантические сети

Большая часть семантических моделей (систем представления знаний) создана на базе семантических сетей. Этот термин обозначает целый класс подходов, для которых общим является использование графических схем с узлами, соединенными дугами. Узлы (вершины сети) представляют некоторые понятия (объекты, события, явления), а дуги – отношения между ними. Семантические модели являются объектно-ориентированными и обеспечивают в достаточной мере такой признак, как связность, реализуя четыре типа связей между объектами: классификацию, агрегирование, обобщение, ассоциацию различные типы связей между объектами.

Основная идея моделирования при помощи семантических сетей заключается в том, что модель представляет данные о реальных объектах и связях между ними прямым способом, что существенно облегчает доступ к знаниям: начиная движение от некоторого понятия, по дугам отношений можно достичь других понятий.

Возьмем, например, следующую фразу: «Программист сел за компьютер и отладил программу». Здесь выделяется три объекта: программист (a1), компьютер (a2) и программа (a3). Эти объекты связаны отношениями: сел за (r1), отладил (r2), загружена в (r3). К отношениям, явно выраженным в тексте, отнесено и отношение «загружена в» («программа загружена в компьютер»).

Использование семантических моделей позволяет представить в базе знаний знания о любой предметной области и осуществить автоматическое построение семантических сетей непосредственно из текста.

К основным достоинствам семантических сетей можно отнести: представление средств для выражения ограничений; описание связей между объектами; определение операций над объектами.

Накладывая ограничения на описание вершины дуг, можно получить сети различного вида. Если вершины не имеют собственной внутренней структуры, то такие сети называют простыми. В противном случае они являются иерархическими сетями. Одно из основных отличий иерархических семантических сетей от простых состоит в возможности разделить сеть на подсети и установить отношения не только между вершинами, но и между пространствами.

Характерной особенностью некоторых семантических сетей является интегрированное описание процедурной семантики (прагматики) и статической семантики – допустимые операции над объектами определяются совместно с определением структур данных.