SLP Notizen

Teil III: Semantik
Kapitel 14: Wissensrepräsentation (Kapitel 15 in der zweiten Ausgabe)

Inhalt

0. Grundlage: 
• Die Bedeutung einer Aussage lässt sich in formalen Strukturen fassen. 
• Die Bedeutung einer Aussage ist (in gewissen Grenzen) kompositional, d. h. setzt sich aus Einzelbedeutungen der Komponenten zusammen. (gilt nicht immer)
• Semantik vermittelt zwischen Sprache und Wissen
• notwendig für alle Aufgaben die mehr als nur linguistisches Wissen erfordern (Übersetzung, Fragebeantwortung, Zusammenfassungen, ...)
1. Anforderungen an eine Bedeutungsrepräsentationssprache
• Symbole die Objekte und Relationen auf Objekten beschreiben
• Verifizierbarkeit: ein Ausdruck der Sprache sollte als wahr oder falsch verifizierbar sein
• eindeutige Repräsentierung: ein Ausdruck der Sprache muss eindeutig sein 
• Ambiguität muss also vorher gelöst sein
• uneindeutige Zwischensprachen sind natürlich erlaubt
• Vagheit bleibt natürlich erlaubt
• kanonische Form: gleichbedeutende Ausdrücke sollen die gleiche Form haben
• Inferenz: Möglichkeit Folgerungen aus Teilausdrücken zu ziehen
• Variablen: um unterspezifizierte Äußerungen darzustellen
• Ausdruckskraft: ausreichend für die Anwendung
2. Struktur der Bedeutung von Sprache
• Prädikat-Argument-Struktur ist eine Universalie der menschlichen Sprachen. Relationen beschreiben Verhältnisse zwischen Konzepten/Objekten
• Beispiel: Verben lizensieren bestimmte Argumentstrukturen ("Peter wirft den Ball" vs. "Peter wirft")
• thematische Rollen haften semantischen Argumenten an
• selektive Restringierung von Verben erfordert, dass Argumente thematische Rollen erfüllen
3. Prädikatenlogik der ersten Stufe
• Terme: bestehen aus Konstanten, Variablen und Funktionen über Termen. Beschreiben Objekte (Peter, LegOf(Peter))
• Prädikate setzen Objekte (bzw. Terme) in Relationen (mehrstellige) oder drücken Eigenschaften von Objekten aus (einstellige)
• Formeln bestehen aus Prädikaten, logischen Operatoren, und Quantoren
• Inferenz: Nutzung des Modus Ponens (a, a->b ----> b) mit Forward Chaining und Backward Chaining
• Forward Chaining:
• alle Regeln werden solange benutzt, bis keine weiteren Fakten gewonnen werden können
• schnelles nachschlagen, aber viele ungenutzte Fakten
• -> production systems
• Backward Chaining:
• Queries werden beantwortet
• erfordert backtracking
• Prolog
• ! weder forward noch backward chaining sind vollständig (aber immerhin korrekt). Nicht jede gültige Inferenz (der PL) kann getroffen werden.
• Resolution ist vollständig und korrekt aber dafür deutlich rechenzeitintensiver
• PL kann so eingeschränkt werden, dass es für forward/backward chaining vollständig und korrekt ist
4. linguistisch relevante Konzepte
• Wissensrepräsentation ist eine komplizierte Angelegenheit
• Kategorien
• wir wollen auch Aussagen über Kategorien treffen können, also müssen Kategorien reifiziert (zu Objekten gemacht) werden. Objekte werden dann über IsA-Beziehungen Kategorien zugeordnet und nicht über einstellige Prädikate
• Ereignisse
• kommen nicht immer mit der gleichen Zahl von Argumenten, deswegen lassen sie sich schlecht als Prädikate fassen
• entweder Prädikate unterschiedlicher Stelligkeit und Bedeutungspostulate (Eating(x, y, z) -> Eating(x, y)),
• freie Variable die die leeren Argumentstellen füllen (wie bei framebasierten Ansätzen), oder
• noch keine Aussagen über Ereignisse möglich, fehlerhafte Zusammenfassung von Ereignissen
• Ereignisse werden ebenfalls reifiziert
• Zeit -> Temporallogik
• Ereignisse haben entweder einen Zeitpunkt oder eine Dauer (oder sind wiederkehrend, ...)
• Referenzzeitpunkte können reifiziert werden und
• Aussagen über Anfangs/Endpunkte können gemacht werden
• echte Temporallogik hat Operatoren um Ereignisse zueinander in Beziehung zu setzen -> Allen Kalkül
• Aspekt
• beschreibt die Art der Äußerung
• erzeugt weitere selektive Restriktionen
• Ansichten -> Modallogik, multiple worlds
• "Ich glaube ich habe eine 1.0 verdient"
• Modus erzeugt Welten mit eigenen Zuständen
• erfordert modale Operatoren (weiß, glaubt, hofft, ...)
• manchmal kann zwischen unterschiedlichen Modi substituiert werden (Flug 123 vs. Petras Flug) -> referentiell transparent, manchmal nicht (referentiell opaque)
• Probleme
• die Übersetzung von Aussagen in PL ist oft komplex
• die Übersetzung von und, oder, wenn-dann ist häufig problematisch und nicht leicht zu erkennen
5. ähnliche Ansätze der Bedeutungsrepräsentation
• semantische Netze
• frames: vorgegebene Strukturen die "gefüllt" werden, teilweise Felder wieder Frames
6. alternative Ansätze zur Bedeutungsrepräsentation
• Bedeutung als Aktion
• Idee: Sprechakte sollen den Höhrer zu Handlungen bewegen, sind also Programme
• Bedeutung als Wahrheit

letzte Änderung: 4. August 2006.