Билет 9
1. Формальные модели синтаксической структуры предложения.
Динамические и статистические модели
1. Дескриптивная модель Задача - описание структуры языка
нормирование (определение всех правил синтаксических структур)
исчисление
1) Грамматика зависимостей (европейская традиция, близка к НС, один из
авторов - Гладкий) - указание для каждого слова тех слов, которые ему
непосредственно подчинены.
Дерево синтаксических зависимостей есть дерево, множество узлов которого
служит множеством вхождений слов в предложение. Деревом называется
множество, между элементами которого - узлами - установлено бинарное
отношение - отношение подчинения и графически изображают стрелками. идущими
от подчиняющих узлов к подчиненным,- такое, что:
среди узлов имеется один - корень - неподчиненный никакому другому
узлу
каждый из остальных узлов подчинен точно одному узлу
нельзя, отправившись из к.л. узла вдоль стрелок вернутся в тот же
узел.
ДЗ (дерево зависимостей) обычно используется в описаниях языков со
свободным порядком слов (в частности, русского). Стрелки ДЗ обычно
помечаются символами синтаксических отношений (предикативное,
определительное и т.п.).
2) Метод НС составляющие - Для описания синтаксической структуры
предложения выделяются группы слов, функционирующие как отдельные синт.
единицы - составляющие.
Система составляющих - это множество отрезков предложения которое обладает
тем свойством, что каждые два входящих в него отрезка либо не пересекаются
либо один из них содержится в другом.
Одна из НС - ядро конструкции, остальные - маргинальные элементы.
При графическом изображении система составляющих тоже приобретает вид
дерева (дерева непосредственных составляющих - ДНС).
ДНС используются преим. в описаниях языков с жестким порядком слов.
Составляющие обычно помечаются символами грамм. категорий (именная
группа, группа переходного глагола и т.п.)
2. Трансформационная грамматика (Харрис, 50-е гг.) (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).
три уровня описания
1) правила НС
2) трансформационные правила
3) морфологические правила
Допущения:
синт. система может быть разбита на ряд подсистем, одна из которых -
исходная (ядерная), остальные - производные. Ядерная Т - набор
предложений (утвердительных, простых, с глаголом в изъяв. форме,
активного залога, наст. времени.)
ядерное предложение описывает элементарные ситуации, а класс ЯП - все
множество элем. ситуаций.
любой сложный синт. тип можно получить при применении упорядоченного
набора обязательных и факультативных трансформаций к ядерному
предложению.
Представление синт. структуры предложения - указание ядерного типа,
лежащего в основе предложения и трансформаций, которые к нему применялись,
а также их последовательности.
Метод явился основой порождающей грамматики Хомского.
3. Порождающая грамматика Хомского, представляющая собой упорядоченную
систему Г =(V,W,П,R), где V и W - непересекающиеся конечные множества -
основное (терминальное) и вспомогательное (нетерминальное), П - элемент W,
называемый начальным символом и R - конечное множество правил вида ,
где цепочки (конечные последовательности) из основных и
вспомогательных символов. Множество тех цепочек из основных символов,
которые выводимы в Г из ее начального символа, называют языком, порождаемым
грамматикой Г и обозначают L(Г). Если все правила Г имеют вид ,
где - правый и левый контексты, то Г называется грамматикой
составляющих или грамматикой непосредственно составляющих (ГНС). Чаще
всего основные символы интерпретируются как слова, вспомогательные - как
символы грамматических категорий, начальный символ - как символ категории
"предложение".
4. Реляционная модель
5. Аппликационная модель (Шаумяна?)
Доминационная грамматика, которая порождает множество цепочек,
интерпретируемых обычно как предложения и вместе с их синтакс. структурами
в виде ДЗ.
Грамматики Монтегю служат одновременно для описания синтакс. и семант.
структуры предложения. В них используется сложный математико-логический
аппарат (так называемая интенциональная логика).
2. Экспертные системы и их архитектура. Функции основных компонентов.
Экспертная система - это компьютерная программа, которая моделирует
рассуждение человека-эксперта в определенной области, используя для этого
БЗ, содержащую факты и правила об этой области и некоторую процедуру
логического вывода.
Разработка ЭС - сравнительно новое направление в системах ИИ; второе
название - инженерия знаний (термин ввел в 1977 Фегенбаум), сформировалась
в середине 70 гг.
Раньше была цепочка: аналитик - программист - оператор - пользователь;
теперь пользователь может обращаться прямо к ЭВМ (либо только через
инженера по знаниям).
Структура ЭС:
|раньше: |теперь: |
|входные данные |входные данные |
|программ |интерпретатор БЗ |
| |БЗ |
Обычные программы имеют фиксированную последовательность шагов, строго
определенную программистом, ЭС пользуются нахождением удовлетворительного
решения методом проб и ошибок.
ЭС решают трудно формализуемые задачи. не имеющие алгоритмического решения
() медицина, геология, управление, юридические науки).
Попов: три причины появления ЭС:
ориентированы на решение задач в неформализованных областях
предназначены для пользователей, не имеющих спец. навыков
программирования
ЭС решают задачи лучше, чем человек.
3 принципа разработки ЭС:
1. мощность ЭС определяется мощностью БЗ и процедурами ее пополнения, т.о.
компонент приобретения знаний важнее компонента логического вывода. (Раньше
большее внимание уделялось лог. выводу).
2. Знание. используемое ЭС, является в основном эвристическим,
экспериментальным, поэтому используется коэффициент достоверности.
3. ЭС реализуется в форме диалоговой системы.
ЭС должна обладать способностью приобретать знания.
2 источника приобретения знаний:
1) от эксперта
2) из текстов (не разработано)
ЭС решают практические задачи. а не экспериментальные; решения ЭС могут
быть объяснены пользователю, т.е обладают свойством прозрачности, для этого
существует специальный компонент - объяснительный.
Формальная основа ЭС: базовое понятие - правило продукции или формальные
процедуры системы: правила вида условие -> действие если -> то (если
была разлита горючая жидкостью то вызовите пожарных).
Термин продукция ввел Пост (1943)
Свойство продукции - всякая формальная система. оперирующая символами,
может быть реализована одной из продукционных систем.
Архитектура ЭС
|Пользователь| |Лигвитсический| |рабочая память| |объяснительны|
|ЭС | |компонент | | | |й компонент |
| | |анализа с | |текущее | | |
|Общение на | |синтеза | |состояние | | |
|ЕЯ | |входных | |проведения | | |
| | |сообщений | |экспертизы | | |
| | | | | | | |
| | | | | | |интерпретатор|
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | | | | |компонент |
| | | | | | |приобретения |
| | | | | | |знаний |
| | | | | | | |
| | | | | | |БЗ |
БЗ имеет динамический характер, содержит факты и правила в форме
продукций
интерпретатор (решатель) имеет дело с процедурами логического вывода,
на основе имеющихся данных решает задачу
лингвистический процессор осуществляет диалог с пользователем
рабочая память хранит данные
компонент приобретения знаний - с его помощью знания извлекаются из
эксперта или текста и заносятся в БЗ
объяснительный компонент отвечает на вопрос, почему принято данное
решение и чем мотивирован выбор.
2 режима работы ЭС:
приобретение знаний: участвует эксперт и инженер по знаниям
(посредник)ручные и автоматизированные методы (brainstorm)
режим решения задач: главный участник - пользователь,
заинтересованный в результате.
Типы ЭС:
демонстрационные прототипы (56)
исследовательские (92)
действующие (12)
промышленные (4)
коммерческие (9)
Примеры ЭС
две старейшие ЭС:
DENDRAL (химическая тематика, определяет структуру хим. элементов)
MAXIMA (решение мат. задач)
Система FOBS
Санджай, Чадна и др., "Использование известных ситуаций (cases) для
построения" ЭС MEDIA (выбор оптимального СМИ для маркетинга на материале
Harvard Business School) на основе оболочки ADVISOR. Система задает вопросы
и анализирует все факторы, связанные с продуктом (поведение покупателя,
ориентация на конкретного покупателя, конъюнктура), рекомендует средство
рекламы, перечисляет возможные альтернативы и аргументирует свой выбор.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
