МПЗиО_5_17_Фреймы (1185824), страница 2
Текст из файла (страница 2)
рассмотренные примеры) Повествовательные: фреймы-структуры текстов(сказки, научные статьи, инструкции и т.п.) Лингвистические (поверхностно-семантические) В системе GUS : падежные фреймы (case-frame)для обработки ЕЯ фраз:Я хочу поехать в Сан Диего 28 мая Фрейм слова-предиката Поехать:Клиент - Куда - Откуда - Время Такой фрейм содержит слоты, соответствующиесемантическим падежам Филлмора Совокупность слотов – модель управления словапредиката (Поехать), т.е. набор его валентностей18ЛИНГВИСТИЧЕСКИЙ ФРЕЙМФреймовая семантика в компьютерной лингвистике:смысл предложения ЕЯ может быть представлен какфрейм-экземпляр главного слова-предикатаФиллмор (1968 г.): представление поверхно-семантическойструктуры предложения в виде набора падежных отношений(ролей) между глаголом-предикатом и словосочетаниямиОсновные семантические (глубинные) падежи Филлмора:Агентив – исполнитель/инициатор ситуации/действияОбъектив – предмет, затрагиваемый действиемИнструменталь – сила/предмет, вовлеченная в действиеДатив – одуш.
существо, затрагиваемое состоянием/действиемФактитив – предмет или существо, которое возникает врезультате действия/состоянияЛокатив – местоположение или пространственная ориентацияситуации/действия/состояния19СВЯЗИ ФРЕЙМОВ: РОД–ВИДСемант. отношение Is-a / Род–Вид / Класс–ПодклассФреймы-прототипы Общие слоты (свойства) родственных фреймовцелесообразно представить один раз – в наиболее общих,прототипных фреймах – с тем, чтобы более частныефреймы (виды) их наследовали Тем самым более общее понятие-фрейм включает знание,справедливое для всех его частных случаев (видов);фреймы для более частных случаев включают лишьзнания, отличающие этот частный случай от общего Домен слота – фреймы (классы), к которым привязанданный слот (свойства которых он описывает) Родственные фреймы образуют иерархию (дерево) Фреймовые системы поддерживают встроенные слотыis-a / a-kind-of / AKO , т.е. механизмы наследования20ФРЕЙМЫ: НАСЛЕДОВАНИЕПроцесс наследования состоит в получении информациипри движении вверх по иерархии фреймов (от фреймавидового/частного понятия – к родовым фреймам) Недостатки: увеличение времени поиска информации Преимущества: устранение дублирования информацииВиды наследования во фреймовых системах:Строгое (жёсткое) наследование – наследование безисключений: нижние узлы иерархического дерева всегдаавтоматически наследуют свойства верхних узлов, иунаследованные свойства нельзя отменить, тем самым:дедуктивный, монотонный выводНестрогое, гибкое наследование, которое может бытьотменено при необходимости:немонотонный вывод при обработке исключений (уникальных свойств объектов,н., свойство птиц летать для пингвина не выполняется), при обработке значений по умолчанию (Default)21ВЫВОДЫ ПО УМОЛЧАНИЮКонцепция умолчания (Default) : возможность приписатьпри необходимости отсутствующим слотам (значениям)фрейма-экземпляра стандартные, типовые значения Это позволяет анализировать с помощью фреймов ситуации,в которых отсутствует упоминание о целом ряде деталейПрисвоенные значения обычно не жёстко связаны со слотом,т.е.
могут быть заменены на более точные, подходящие – еслиони затем обнаружены в ходе решения задачиВыводы, получаемые на основе значений по умолчанию,называются выводами по умолчаниюОбычно default-значение применяется, когда значение слотане может быть вычислено другим способом, и оно непротиворечит уже построенной модели конкретной ситуацииЗначение по умолчанию задается в прототипном фрейме этогоуровня или выше (тем самым возможно его наследование)Отмена default-значения реализуется присоедин.
процедурами22ВЗАИМОСВЯЗИ ФРЕЙМОВСложным понятиям могут соответствоватьнесколько взаимосвязанных фреймов системыВ случае зрительного образа различные фреймымогут задавать одну и ту же сцену с разных точекнаблюденияНесколько фреймов могут описывать объектс разных точек зрения: внутреннего и внешнегоустройства, функционального назначения и т.п.Связи между фреймами задаются с помощьюиспользования имени одного фрейма в качествезначения слота в другом фрейме (нетерминальноезначение): этот слот именует связь-ссылку на фреймВ общем случае возникаетнеоднородная сеть фреймов23СЕТИ ФРЕЙМОВОбычно сеть фреймов-прототипов строится наоснове таксономической связи (Род–Вид):у фреймов есть общие слоты, возникает иерархическаяструктура взаимосвязанных слотов и фреймовФреймы могут быть организованы в сеть на основе другихсемантических отношений: часть-целое, причинных,временных, пространственных, атрибутивных,ассоциативных, отношений сходства для этих отношений заводятся соответствующие слоты их обработка реализуется присоединенными процедурамиМ.
Минский: "Системы фреймов связаны, в свою очередь,сетью поиска информации. Если предложенный фреймнельзя приспособить к реальной ситуации, ... сеть поискаинформации позволяет выбрать более подходящий дляданной ситуации фрейм."24СЕТЬ ПОХОЖЕСТИ ФРЕЙМОВСтулесть подлокотникиКреслоПисьменныйстолТабуретесть ящикиСтолКухонныйстолМежфреймовые сети похожести/подобия используютсяпри распознавании образов – зрительных и речевыхМогут быть отношения похожести между одноуровневыми(в классификации) понятиями-фреймами25ФРЕЙМЫ: ОБРАБОТКАОперации во фреймовых системах: Распознавание по входной информации фреймапрототипа и формирование фрейма-экземпляра Поиск нужной информации, предполагающий выводна сети фреймов В различных фреймовых системах – разные условияактивации фреймов Переход от исходного прототипного фрейма кфрейму-экземпляру может быть многошаговым, засчет постепенного уточнения слотов и их значений Вспомогательными операциями являютсясопоставление фреймов и поиск фрейма по образцу26ВЫВОДВО ФРЕЙМОВЫХ СИСТЕМАХВиды вывода: Встроенный механизм наследования свойств-слотов запускается автоматически при поиске значениянужного слота (последовательно поиск снизувверх в цепочке фреймов-прототипов), при этом кроме значений могут наследоваться– значения по умолчанию– присоединённые к фреймам-прототипампроцедуры (т.к.
они представляют связанную сэтим слотом информацию)Вывод на базе присоединенных процедур,составленных разработчиком прикладной системы27ФРЕЙМОВЫЕ ЯЗЫКИKRL, 70-х гг.– сложный язык: несколько категорийфреймов, для каждого – способы их обработки(что позволяет повысить эффективность)FRL, 70-80 гг. – первый распространённый и известный Изначально реализован как надстройка над Лиспом(лисповский синтаксис) Многофасетность, присоединенные процедуры Различные стратегии наследования Широкий набор встроенных процедур обработки фреймовОтечественные реализации: на Лиспе ЕС + Рефале ЕСKL-ONE, 80-90 гг.
– декларативный язык (сужение),уточнение семантики связей и их обработки с цельюавтоматического определения родовидовых отношенийPROTEGE, 90-2000 гг. – изначально: для ПЗ в медицинеНесколько версий системы для создания онтологий ПО28ЯЗЫК FRL: СЛОТЫ И ФАСЕТЫРазличные фасеты слота,разные типы присоединенных процедур:$value – для него фасеты $if_added, $if_removed,$if_needed$default – значение по умолчанию$require – служебная лисповская функция-предикатдля проверки правильности значения $valueВстроенный слот АКО (a-kind-of) – объединениеis-a и instance-of (слиты в одно)Слот Classification – для различения экземпляровпрототипов ( $value = либо generic, либо individual)Может быть несколько значений слота АКО, т.е.фрейм может быть видом более чем одного фрейма29ЯЗЫК FRL: НАСЛЕДОВАНИЕОсобенности наследования: Множественное наследование, результат – списокданных, найденных по всем АКО-путям Наследование с учетом фасетов При наследовании учитывается и фасет $if_added(по сути: его наследование)Встроенные процедуры-стратегии наследования: Общая стратегия множественного наследования N-inheritance: сначала проход по АКО-путям для аспекта$value, а затем при необходимости (данные не найдены)проход по АКО-путям для аспекта $default Z-inheritance: прежде чем идти по АКО-пути в поискахзначения $value, проверяется аспект $default этого слота(если $value пусто, а данные по умолчанию есть, то они ивозвращаются в качестве значения функции)30ЯЗЫК FRL: ФРЕЙМ-ПРОТОТИП( Приказ_об_увольнении/FRL-запись упрощена/(Class generic)(AKO Кадровый_приказ )(Увольняемый ($require #Сотрудник)($if_added Вычеркнуть_из_списка_кадрового_состава))(Дата_зачисления ($require date))(Дата_увольнения ($require date))(Должность ($require list_of_string)($if_added Пометить_должность_как_вакантную))(Причина_увольнения ($require list_of_string))(Размер_пособия_по_увольнению ($require integer)($if_added Послать_приказ_в_бухгалтерию))(Кем_подписан_указ ($require list_of_string)($default Краснов_И.И., директор))(Дата_заполнения ($require date)($if_needed Взять_значение_из #Дата_увольнения)) )31ЯЗЫК FRL: ФРЕЙМ-ЭКЗЕМПЛЯР/FRL-запись упрощена/( U1(Class individual)(AКО Приказ_об_увольнении)(Увольняемый #Борисов_Б.Б.)(Дата_зачисления 01.03.2004)(Дата_увольнения 15.07.2011)(Размер_пособия_по_увольнению 7000)(Кем_подписан_указ (“Краснов_И.И.”“директор”))(Дата_заполнения 01.03.2005) )32ЯЗЫК KL-ONE: ОСОБЕННОСТИОбычно при ПЗ классификационные связи Род-Видустанавливаются человеком (инженером по знаниям)KL-ONE: Кроме встроенного наследования, возможнаАвтоматическая категоризация концептов исходя из ихформального описания, для этого:Необходимо определение необходимых и достаточныхусловий для нахождения правильного места новогоконцепта в иерархической цепочке связей is_aПоэтому в языке потребовался отказ от значений по умолчанию и присоедин.