1、No.95, Zhongguancun East RoadBeijing 100080, Chinahttp:/Tel. No.: +86-10-6255 4263第第10章章语义计算语义计算NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.1 概述概述NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.1 概述概述语义计算的任务：解释自然语言句子各个部分(词、词组及句子)的意义。面临的困难：(1) 自然语言句子中存在大量的歧义，涉及指代、同义 /多义、量词的辖域、隐涵等；(2) 同一句子不同人有不同的理解；(3) 语义计算的理
2、论、方法很不成熟。NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.1 概述概述(1) I bought a car with four wheels.I bought a car with four dollars.(2) These boys will be dedicated persons.These boys will be denied license.(3) 这件事情让我感到很头疼。(4) 她说“你真恶心！”例子NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介NLPR, CAS-IA
3、2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介该理论认为，词或词组的意义就是它们在现实世界上所指的事物。那么计算语义学的任务就是将词或词组与世界模型中的物体对应起来。常用的现实世界模型假设世界上存在各种物体，包括人。缺陷：对于复杂的问题这种定义无法处理。启明星/暮星J金星；神仙？鬼？妖怪？词的指称作为意义NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介该理论认为，词或词组的意义就是词或词组在人心理上或大脑中所产生的图像。缺陷：在计算机中把心理图像有效地表示出来并不是一件容易的事情，而且，不一定所
4、有的词义都有清晰的心理图像。心理图像、大脑图像或思想作为意义NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介该理论试图解释语言中一种被称为言语行为(Speech Acts) 的现象。说话者把自己的话语当作行为希望听者理解、作出反应。这种意义被认为是独立于逻辑意义之外的。说话者的意图作为意义NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介例如：我想预订明天下午的火车票。c: give-information + reservation +ticket(ticket-spec
5、=(ticket-type=train, time=(relative-time=tomorrow,tod=afternoon)SpeakerSpeech-actArgumentsConcepts缺陷：意图的定义和划分困难。NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介该理论认为，句子的语义定义为接受该句后所执行的程序或者所采取的某种动作。优点：简单明了，对于计算机智能应用系统来说，这种定义在某种程度上是有效的。缺陷：对于语言本身缺乏解释，且句子的语义常常和应用连接紧密，缺乏独立性。过程语义NLPR, CAS-IA 2007-5-
6、15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介该理论把句子的语义基于它所含有的词和词组的意义之上，而词的意义则基于一组有限特征，这组特征通常称为语义基元。这样，只要给出一组语义基元和一些操作符，就可以把句子的语义描述出来。类似于化学中的元素学说。缺陷：语义基元的定义、分解标准等不好把握，基元和组合操作的合理性直接影响句子语义描写的准确性。词汇分解学派NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介该理论以谓词逻辑为基础，句子的语义定义为它所对应的命题或谓词在全体模型（或世界）中的真伪。例如： “雪是白的 ”为
7、真当且仅当在这个世界上雪是白的。优点：对上下文无关部分的语义描写很有效。缺陷：对时间、场景有关的语言现象不能很好地描述。不能很好地解释一句多义的问题。条件真理模型NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介该理论认为句子的语义不仅和逻辑意义有关，而且和句子被使用的场景有关。在语义表达式中引入一些与场景相关的变量，如事件变量、时间变量等，并用逻辑 “与 ”算子对这些变量加以限制。情景语义学NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介例如：雪是白的：是白的 (雪 ,
8、e) 等同 (e, 地球世界 )谓词场景变量前缀表示NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.2语义理论简介语义理论简介起源于 20世纪 80年代初， AI。如：缺省逻辑、时态逻辑、真值维护系统等。这类逻辑都是试图用一套公理系统来刻画现实世界和自然语言中常见的一些现象。这类现象从哲学上说就是一般性和特殊性的矛盾。例如：鸟会飞模态逻辑企鹅不会飞NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法格语法 (Case
9、 Grammar) 是美国语言学家Charless J. Fillmore 于 1966年提出的。代表作： 1966, Towards a modern theory of case 1968, The case for case 1971, Some problems for case grammar背景NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法C. J. Fillmore 指出：诸如主语、宾语等语法关系实际上都是表层结构上的概念，在语言的底层，所需要的不是这些表层的语法关系，而是用施事、受事、工具、受益等概念所表示的句法语义关系。这些
10、句法语义关系，经各种变换之后才在表层结构中成为主语或宾语。基本观点NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法格语法 (Case Grammar)中的格是 “深层格 ”，它是指句子中体词 (名词、代词等 )和谓词(动词、形容词等 ) 之间的及物性关系(transitivity)，如：动作和施事者的关系、动作和受事者的关系等，这些关系是语义关系，它是一切语言中普遍存在的现象。格的定义NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法这种格是在底层结构中依据名词与动词之间的句法语义关系确定的，这种
11、关系一经确定就固定不变，不管经什么操作、在表层结构中处于什么位置、与动词形成什么语法关系，底层上的格与任何具体语言中的表层结构上的语法概念，如主语，宾语等，没有对应关系。NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法例如：(1) The door opened.(2) The key opened the door.(3) The boy opened the door.(4) The door was opened by the boy.(5) The boy opened the door with a key. the boy：施事格
12、the door：客体格（受事格） the key：工具格NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法格语法的三条基本原则：(1) SJM+P句子 S 可以改写成情态 (Modality)和命题(Proposition) 两大部分，情态部分包括否定、时、式、体以及其他被理解为全句情态成分的状语。命题牵涉到动词和名词短语、动词和内嵌小句之间的关系，动词是句子的中心，名词短语按其特定的格属关系依附于该动词。NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法(2) PJV+C1+C2+ Cn表示命题
13、 P 都可以改写成一个动词 V 和若干个格 C 。动词是广义上的动词，包括：动词、形容词、甚至包括名词、副词和连词。(3) C J K + NPK 为格标，是各种格范畴在底层结构中的标记，可以有各种标记形式，如：前置词、后缀词、词缀、零形式等。NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法格表C. J. Fillmore 在 1968年的论文中认为，命题中的格包括 6种：(1) 施事格 (Agentive)：动作的发生者；(2) 工具格 (Instrumental)：对动作或状态而言作为某种因素而牵涉到的无生命的力量或客体。(3) 承受格 (
14、Dative)：由动词确定的动作或状态所影响的有生物。如，Heis tall. NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法(4) 使成格 (Factitive)：由动词确定的动作或状态所形成的客体或有生物。或理解为：动词意义的一部分的客体或有生物。如： John dreamed a dreamabout Mary. (5) 方位格 (Locative)：由动词确定的动作或状态的处所或空间方位。如： He is in the house. (6) 客体格 (Objective)：由动词确定的动作或状态所影响的事物。如： He bought
15、a book.NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法后来Fillmore 在语言分析时又增加了一些格：(7) 受益格 (Benefactive)：由动词确定的动作为之服务的有生命的对象。如： He sang a song for Mary. (8) 源点格 (Source)：由动词确定的动作所作用到的事物的来源或发生位置变化过程中的起始位置。如： He bought a book from Mary.NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法(9) 终点格 (Goal)：由动词确
16、定的动作所作用到的事物的终点或发生位置变化过程中的终端位置。如： I sold a car to Mary. (10) 伴随格 (Comitative)：由动词确定的与施事共同完成动作的伴随者。如： He sang a song with Mary. * 格的数目和名称并不是确定的。NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法用格语法分析语义：格框架约束分析格框架表示格框架中可有语法信息，也可有语义信息，语义信息是整个格框架的最基本的部分。一个格框架可由一个主要概念和一组辅助概念组成，这些辅助概念以一种适当定义的方式与主要概念相联系。一般地
17、，在实际应用中，主要概念可理解为动词，辅助概念理解为施事格、受事格、处所格、工具格等语义深层格。NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法例: In the room, he broke a window with a hammer.BREAK case-frame:agentive: HEobjective: WINDOWinstrumental: HAMMERlocative: ROOM MODALs:time: pastvoice: active NLPR, CAS-IA 2007-5-15 宗成庆：自然语言理解讲义NLPR10.3格语法格语法分析的基础词典中记录动词的格框架和名词的语义信息。对于动词：规定它们所属的必备格、可选格或禁用格，同时填充这些格的名词的语义条件。如：动词用法词典把名词按其与动词格的关系分为 14类：受事、结果、对象、工具、方式、处所、时间、目的、原因、致使、施事、同源、等同、杂类。对于名词：填充语义信息，建立名词的语义分类体系。
