Книга
← К списку книгЗагрузка разделов…
активнаАктивные записи участвуют в каталоге и синках. Неактивная книга скрыта, но не удалена из базы.
Книга
S們
ПРОБЛЕМЫ
ИСКУССТВЕННОГО
ИНТЕЛЛЕКТА Р 22
В.Ш. РУБАШКИН
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
И АНАЛИЗ СМЫСЛА:
В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ
ИНФОРМАЦИОННЫХ27
СИСТЕМАХ42
47
47
76 ；；85
94
©
МОСКВА “НАУКА”
ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯ126
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫi26
1989
ББК 22.18 Р82
УДК 519.71
Рубашкин В.Ш. Представление и анализ смысла в интеллектуальных информационных системах. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. - 192 с. 一 (Пробл. искусств, интеллекта).- 1SBN5-02-014213-1.
Книга посвящена проблеме формализации языковых данных в интеллектуальных системах. Основное внимание уделено языковым средствам представления знаний н вопросам распознавания межфразовых связей в деловых текстах. Подобно рассматривается Гипотеза индикацнн". определяющая методы аиализа большого класса смысловых связей в деловых текстах. Описан логически ориентированный язык представления знаний, позволяющий формализовать отношение логической зависимости для лексики конкретных предметных областей. Развиваемый подход иллюстрируется опытом разработки системы информационного анализа научно-технического текста.
Для спе циалистов по информатике, проблемам иск усственного интеллекта, прикладной лингвистике.
Табл. 20. Ил. 13. Библиогр. 125 назв.
Рецензент
доктор технических наук Д.А. Поспелов
"/)"
р 1S^ …р 1S^ …ISBN 5-02-014213-1ISBN 5-02-014213-1
р 1S^ …
р 1S^ …
ISBN 5-02-014213-1
ISBN 5-02-014213-1
© Издательство "Наука".
Главная редакция фнэико-математической литературы, 1989
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие S
Г л а в а 1. Логические и информационные языки как инструмент формализа* цни профессиональных знаний 9
Логика и язык науки 9
Истинность и следование (9) 1.1.2. Язык логики н анализ、 понятий (13) 1.1.3. Язык математики и другие профессиональные языки (14) 1.1.4. Проблема логической систематизации лексики (предварительные замечания) (21)
Информационно-поисковые системы — уроки эволюции 27
Фактографические ИПС (28) 1.2.2. Языковые средства документальных ИПС ' (33) 1.2.3. Средства смыслоотождествпения в ИПС (38)
Кореференция как характеристик а элементов текста«.. 42
Г л а в а 2. Инфол — язык логическом систематизации профессиональных знаний 47
Терминологические системы ： типы смысловых единиц и их сочетаемость. .* 47
Общий подход к классификации смысловых единии (47) 2.1.2. Атрибутивная лексика (52) 2.1.3. Базовые и производные
свойству Объектные отношения (59) 2.1.4. Стандартные логичес-
7 укие-завийнмеег» (60) 2.1.5.^ ПроИессные термины (64) 2.1.6. Се-
$ ман三妙иескне.д叩缈н«9爭к* 毛а синтаксическую сочетаемость (68)
Логйсасвойств•.才 76
..Логикатермйносйстем： язык Ин^юл 85
' Методь^р^^ст河пения знаний в/зыке Инфол 94
В^塵期欣g血щщвозможностм языка логики 1-го порядка: представление некоторых типов знаний (94) 2.4.2. Интеграция
математических и концептуальных средств представления зна< ний (105) 2.4.3. Физический мир: минимальный словарь-1 (108) 2.4.4. За пределами физического мира： минимальный словарь-2 (114) 2.4.5. Языковая правильность и коммуникативная содержательность (120)
Г л а в а 3. Языковые средства концептуального уровня в интеллектуальных
ннформаииоиных системах . . . 126
Анализ референциальных отношений в связном тексте 126
Предварительные замечания (126) 3.1,2. О семантической интерпретации слабых связей (128) 3.1.3. Гипотеза индикации (134)
Анализ связного текста на основе гипотезы индикации (142)
§ 3.2.
Язык формализации содержания научно^гехнического документа •.
143
§ 3.3.
3,2.1. От логического языка к языку индексирования и тезаурусу (143) 3.2.2. Язык индексирования документов (145) 3.2.3. Язык запросов для режима документального поиска (148) 3.2.4. Возможности представления табличных данных (149)
§ 3.4.
Назначение и структура тезауруса
3.3.1. Функции, вычисляемые обращением к тезаурусу (151) 3.3.2. Структура и лексическое наполнение тезауруса: методологические замечания (152) 3.3.3. Состав словарного описания (159) 3.3.4. Тезаурусные функции — вариант реализации (167) 3.3.5. Тезаурус как инструмент организации диалога (173)
От синтаксической — к концептуальной структуре научно-техни
151
ческого текста
177
Заключение
Список литературы
184
186
ПРЕДИСЛОВИЕ *)
В последние годы вышло немало книг, посвященных проблемам формализации и машинной обработки языковых данных**). К ним нужно добавить огромный поток статей, возникающих в русле самых разных дисциплинарных традиций и научных направлений. Хорошо сознавая, что специалист, желающий ориентироваться в этой важной и динамичной области исследований, испытывает временами чувства, близкие к отчаянию, авторы полагают небесполезным предварить настоящую работу кратким пояснением того, как они сами видят ее место в этом потоке.
Современный этап в развитии систем обработки данных и даже вычислительной техники в целом часто характеризуется как этап формализации и применения знаний [Поспелов, Поспелов 1985]. В текущей литературе база знаний — одно иэ самых популярных (и одновременно, как это часто бывает, одно из самых неопределенных) выражений. Формируется новая научно-техническая дисциплина — инженерия знаний^ одновременно очерчивается, хотя пока еще и не совсем ясно, новая профессиональная роль — инженер знании.
Несомненно, однако, что проблематика, система понятий и методология новой дисциплины еще достаточно аморфны и требуют всестороннего обсуждения. Нам представляется, что это обсуждение даст полезные результаты тогда, когда чисто концептуальные штудии будут сочетаться с ^обсуждением действием^. Последнее мы понимаем как разработку конкретных систем, в результате чего происходит накопление опыта и одновременно проходят проверку предлагаемые теоретические конструкции.
Назовем основные вопросы, которые на^/интересуют в данной работе.
Язык логической систематизации зияний. При оценке общего состояния работ по ИИ уже не раз отмечалось преобладание интереса к средствам представления знаний (как?) по отношению к содержанию, которое подлежит формализации (что) [Попов 1982]. Дело здесь не просто в неадекватном смещении профессиональных интересов, а в том, что между "даталогииескими" языками описания данных, используемыми в современных СУБД и большинстве известных систем искусственного интеллекта (ИИ), и знаниями специалиста, непосредственно вербалиэуемы-
%
дисловие, § 1.2, 3.2 и 3.4 написаны в соавторстве с Д.Г. Лахути.
нюдь ие претендуя на полноту перечисления, укажем лишь некоторые из отечественных изданий последних лет: (Попов 1982; Белоногов, Кузнецов 1983; Новиков 1983; Павилёнис 1983; Гладкий 1985; Падучева 1985; Цаленко 1985; Кузнецов 1986; Поспелов 1986; Моделирование 1987; Смирнов 1987).
ми на профессиональном диалекте естественного языка (ЕЯ), отсутствует принципиально важное звено — язык логической систематизации знаний, представляющий "инфологический" (информационно-логический) уровень постановки задач.
Язык описания данных определяет конструкции, поддерживаемые вычислительной системой; критерии оптимальности для них — эффективность и простота организации вычислений. На этом уровне разработчик стремится обычно к максимальной унификации языковых средств. На инфологи- ческом уровне преследуется совершенно иная цель — обеспечение естественного отражения объектов реального мира в языковых конструкциях, согласующихся с восприятием, свойственным человеку. Имеется в виду, что компьютерное представление предметной области должно получаться как результат двух последовательных отображений. "Первое отображает реальный мир в некоторые естественные для человека базовые концепции. ,.Далее это описание отображается в компьютер-ориентированное, относящееся к даталогической области моделирования>, [Цикритзис, Ло- ховски 1982].
Конечно, интуицию специалиста можно пытаться зафиксировать и непо- средствешю в конструкциях даталогического уровня. Так пока чаще всего н происходит. Естественность или неестественность этих конструкций относительно языковой интуиции носителя знаний на первый взгляд кажется делом второстепенным. Для конечного пользователя, имеющего возможность обращаться к системе на естественном языке, способ внутреннего представления знаний, разумеется, безразличен. Чаще всего конечному пользователю он вообще неизвестен. Но для системного аналитика, использующего язык формализации для построения модели конкретной предметной области, создающего для этого ориентированные на определенную тематику толковые (естественно-семантические) словари, одним словом, осуществляющего наполнение интеллектуальной системы конкретным содержанием, это далеко не безразлично. Содержание, подлежащее формализации, первоначально присутствует в его сознании в естественно-языковой форме. (Этому могут еще предшествовать немалые усилия по вербализации содержания профессионального сознания специалиста-предметни- ка.) Так или иначе, аналитику приходится иметь дело со словами и конструкциями какой-то части естественного языка, именно им давать толкование в терминах языка формализации, устанавливать между ними информационно-значимые связи. И если язык формализации расходится со строем мышления специалиста, реализация системы обработки данных в конкретном смысловом материале может оказаться неоправданно усложненной, а то и вообще невозмолшой.
Выше мы не случайно связали инфологический уровень с понятием логического языка. Такова точка зрения разработчиков инфологических моделей [Финн 1984]. И наша позиция в этом вопросе отнюдь не претендует на новизну. Мы хотели бы лишь подчеркнуть, что логический язык нельзя рассматривать как один из языков представления знаний, помещая его в один ряд с такими языками как KRL, FRL, язык RX-кодов, Ф-язык, УСК, БИЯЗ и т.п. Это единственный язык, в котором понятие "связь по смыслу^ формализуется с максимально возможной полнотой, в то время как в указанных и многих других языках представления знаний оно форма-
лизуется фрагментарно, а иногда и недостаточно четко. Мы считаем также достоинством логического языка то, что часто считают его недостатком — отсутствие процедурной компоненты, которая, по нашему мнению, должна быть целиком отнесена к даталогическому уровню представления знаний. Практика показывает, что попытки развития специализированного языка в сторону универсальности н полноты формализации смысловых связей неизбежно превращает его в язык логического типа.
Принципиален, на наш взгляд, вопрос об уровне абстрактности категорий логического языка. Если предметом рассмотрения является общая теория следования, достаточно рассматривать чистое исчисление предикатов, не конкретизируя ничего, кроме списка логических констант и логических аксиом (и/или правил вывода). Уже при формализации, скажем, арифметики, появляются термовые константы и внелогические аксиомы. При переходе к более богатым содержанием предметным областям должен быть, очевидно, решен в общем виде вопрос о типах термовых констант и виде внелогических аксиом (постулатов значений), используемых при формализации знаний об эмпирических объектах.
В настоящей работе предлагается и обосновывается вариант такого языка, обсуждается методология представления знаний разного типа. Показано, в частности, каким образом языку логического типа могут быть приданы некоторые характерные черты фреймовых языков: способность задавать "пространств。признаков" для описания объектов, способность делать предсказания (формулировать требования к контексту) и т.п.
Информационная система ''следующего шаг а". В силу наших профессиональных интересов отправным пунктом для данной работы служат автоматизированные документальные информационнопоисковые системы (ИПС), эксплуатируемые в промышленном режиме в службах государственной системы научно-технической информации. Мы рассматриваем интеллектуальные информациоиные системы как системы, вырастающие из современных ИПС. Заметим, что это единственный тип систем, где в течение многих лет производится массовая обработка текстовой информации, накоплен огромный по объему корпус текстов, имеются возможности широко экспериментировать с семантикой текста, двн- гаясь при этом от простого к сложному. Полагая, что вполне интеллектуальная система (а под этим обычно подразумевается система, обеспечиваю* щая достаточно полное понимание делового текста и правильное выполне- нне содержащихся в нем заданий) - дело будущего, мы вместе с тем пришли к выводу, что имеются достаточные предпосылки для создания ИПС мследующего шага", обеспечивающей существенно более полное понимание основного информационного содержания научно-технического документа н на этой основе — существенное повышение уровня автоматизации информационного обеспечения исследований и разработок. В настоящей работе, собственно говоря, и излагается наше понимание предпосылок и теоретических оснований такой системы, опыт методических решений, использованных в разработке, и предварительные результаты, полученные в ходе ее опытной эксплуатации.
Отметим то, что кажется нам наиболее существенным в этой работе.
Ориентация на промышленное применение. ИПС нового поколения должны функционировать по крайней мере на тех же
(по объемам и тематике) документальных потоках» что и существующие ИПС. Этим обусловлены жесткие требования к средствам реализации с точки зрения эффективности.
Опыт практического моделирования термин。- систем. Одним иэ ключевых компоиентов разрабатываемой системы является информационно-поисковый тезаурус, отражающий значительно более богатый набор смысловых связей между понятиями, чем тот, который используют тезаурусы современных ИПС. Предложенные в работе схемы тезаурусного описания были проверены на материале лексики словаря отраслевой ИПС объемом ~ 10’ единиц. Мы полагаем, что опыт построения таких тезаурусов существенно дополняет опыт понятийной систематизации более ограниченного по объему, но более детально описываемого языкового материала, накапливаемый в интеллектуальных системах других типов.
Методы кон цептуал ьной интерпретации текста. В работе предложен и реализован подход к семантической интерпретации текста, в значительной мере отличный от предлагавшихся ранее. В основе его лежит использование определяемых в тезаурусе сведений о совместимости понятийных единиц анализируемого текста. Этот инструмент нс- пользуется как при интерпретации синтаксических связей внутри предложения, так и при установлении межфразовых связей.
Сбалансированность. Одна из самых трудных задач в любом достаточно сложном проекте — обеспечение сбалансированности разрабатываемой системы. Эта характеристика с трудом поддается точному определению, но квалифицированный разработчик обычно хорошо знает, что имеется в виду. Можно, видимо, сказать, что сбалансированность — это соразмерность затрат ресурсов по каждой из компонент достигаемо му эффекту, что требует многократного челночного движения по маршруту "цель — средства — результат". Несбалансированность может, например, означать:
использование мощных средств синтаксического анализа связного текста без привлечения адекватных средств установления межфразовых связей;
использование сложных словарей в системе, реализующей лишь весьма простые алгоритмы анализа;
использование языка индексирования с богатыми выразительными возможностями в ИПС, не располагающей столь же мощными средствами смыслоотождествления, и т.д.
Трудно сказать, сколь многое нам здесь удалось. Но мы сознательно ставили эту цель и старались следовать ей.
Мы вполне отдаем себе отчет в том, что предлагаемые здесь подходы и решения в какой-то своей части не являются окончательными. Но мы исходим иэ того, что проблемы анализа и обработки текста в интеллектуальных системах все более приобретают инженерный — в широком смысле этого слова — характер. И в этом свете конструктивная деятельность по разработке и использованию конкретных систем, в ходе которой очерчивается круг реальных проблем н уясняется их природа, есть м е- т о д исследования, столь же необходимый, как и углубленное изучение отдельных явлений языка.
ГЛАВА 1
ЛОГИЧЕСКИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЯЗЫЮ1
КАК ИНСТРУМЕНТ ФОРМАЛИЗАЦИИ
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ
Лотка и язык науки
Развитие символической логики дало крупные результаты в исследованиях по основаниям математики, тогда как эа пределами этой области — там, где речь идет об анализе языка эмпирической науки> — достижения логического анализа пока более чем скромны. Между тем концептуальные основания, скажем, физики или гуманитарных наук ничуть не меньше нуждаются в логической разработке, чем основания математики.
Работа в этом направлении велась, как известно, начиная с 20-х годов в рамках исследований по ''философии науки". Но программа создания универсального и полностью контролируемого логическим анализом языка науки осталась невыполненной [Швырев 1962; Попович 1966]. Естественно возникает вопрос о причинах такого положения. Идет ли речь о временной неудаче или о принципиальной невозможности логической унификации языка науки на основе методов символической логики? О том, что обсуждение подобных вопросов не потеряло своей актуальности, свидетельствует сам факт конструирования все новых языков представления знаний. Полезно поэтому еще раз обозначить, где лежат действительные проблемы формализации естественного языка и где их нет.
Истинность и следование. В дискуссиях сравнительно недавнего прошлого много говорилось об *,зкстенсиональном>, характере построений классической математической логики и их несоответствии ^интенсионапь- ному** характеру связей в естественном языке. ''Зкстенсноналыюсть" здесь видят в том, что классическая математическая логика рассматривает якобы суждения только с точки зрения их истинности, но не содержания; рассматривает связь суждений по значениям истинности, но не рассматривает связь по смыслу. Другой аргумент состоит в том, что ставится под сомнение универсальность математической логики. При этом стремятся как-то доказать, что аппарат классической математической логики неприменим для описания объектов того или другого вида: применим в макромире и неприменим в микромире; применим для описания простых объектов и неприменим для описания сложных объектов и т.п. На наш взгляд, эти утверждения основаны на недоразумении. Мы хотим показать далее, что нет серьезных основании говорить о неадекватности языка классической математической логики задаче формализации профессиональных знаний*).
丿 Мы оставляем пока в стороне вопрос о так называемых **неэкстенсиональных контекстах" (модальные предикаты, предикаты пропозициональных установок,...) и ° возможности их интерпретации средствами классической математической логики.
Для более конкретного обсуждения обратимся к логике высказываний, которая, составляя фундамент других логических построений, представляет собой простую и хорошо обозримую модель, удобную для обсуждения многих вопросов принципиального характера.
Классическая логика высказываний может рассматриваться как алгебра и как логика. Здесь необходимо различать собственно математический аппарат и его интерпретацию. С математической точки зрения мы имеем здесь частный вид абстрактной алгебры (булева алгебра). Но сам по себе аппарат булевой алгебры не является логическим. Он может иметь и иные интерпретации — например, в терминах теории релейно-контактных схем. Возможность его использования в логике, квалификация его как аппарата именно логики обусловлена определенными свойствами содержательно понимаемых логических связок НЕ, И, ИЛИ и др. Основным здесь является тот факт, что значение истинности любого сложного высказывания, построенного из простых высказываний и логических связок, есть функция истинности простых высказываний. Причем и аргументы и функция принимают значения из двухэлементного множества { истина, ложь }♦
Таким образом, применение аппарата булевой алгебры предполагает предварительный этап эмпирического анализа, в ходе которого названные логические связки обнаруживаются в языке, а их свойства получают явное описание. Следует специально подчеркнуть этот момент: формализация каких-то смысловых структур в языке, построение или использование математических моделей предполагает существующим навык вьщеле- ния в материале естественного языка соответствующих смысловых структур, сложившуюся и социально закрепленную языковую интуицию, позволяющую вычленить и распознать определенные единицы содержания независимо от способа их выражения, отождествлять разные конструкции естественного языка именно как равные по смыслу. Как свидетельствует история логики, для выделения в языке даже столь простых с точки зрения современного научного сознания элементов смысла, как конъюнкция или импликация, потребовался исторически длительный и отнюдь не прямой путь.)
Формальный аппарат логики высказываний дает средства для решения двух основных задач.
Первая задача: дано сложное высказывание 尸，построенное из простых высказываний X】,Х~,…，Х^ и логических связок, и значения истинности этих простых высказываний; требуется определить значение истинности сложного высказывания Е
Вторая задача: даны два сложных высказывания F м G, построенные соответственно из высказываний X” X?，…•，爲 м У“ 丫2,— > 〃 (не обязательно разных) и логических связок; требуется определить, верно ли, что из F логически следует G.
Вторая задача в некотором смысле сводится к первой. А именно: понятие логического следования уточняется с - помощью понятия истинности. Например, так: из F логически следует G, если и только если F-^G 一 тож-
дественно истинное высказывание (является тавтологией логики высказываний). Принятие именно такого определения опять-таки предполагает, что имеется предшествующее какой бы то ни было формализации содержательное ("ннтуитивное") понимание логического следования. Оно сводится к двум основным пунктам. Из F логически следует G, если, во-первых, при истинном F не может быть ложным G, иными словами, невозможно F & ~ G. И, во-вторых, если само зто “невозможно", "не может быть" устанавливается без обращения к внеязыковой действительности — на основании одной лишь языковой компетенции.
Аппарат логики высказываний дает четкое определение того, что в данном случае понимается под ^языковой компетенцией". Правила следования —такие, например, как "из X & У следует X", "нз (X v F)& 〜X следует У" и т.п. — в логике высказываний получаются непосредственно из функциональных определении логических связок. Факт тождественной истинности формулы F f G как раз и указывает на то обстоятельство, что утверждение "неверно, что F& ~G” имеет силу не для какого-то определенного "положения дел", а независимо .от того, каково "положение дел", имеет силу для любого возможного ^положения дел" — т.е. для любых комбинаций значений истинности высказываний А\, Х2, . . . , Хл и 、，丫2, • • • , 丫両，входящих в F и G. При этом само высказывание "мз F логически следует G" не есть ни утверждение логики высказываний, ни утверждение о логике высказывании. Оно выражает отношение, которое подлежит уточнению средствами формальной системы. (Так же как понятие, скажем, Напряженность электрического поля' не принадлежит теории дифференциальных уравнений — хотя оно и получает точную количественную формулировку с помощью этой теории.) Формализация здесь — как и в других случаях — дает возможность провести такие различения и уточнения, которые без этого вряд ли были бы возможны. Например, уточнения понятия 'логическое следование5, связанные с анализом так называемых ^парадоксов материальной импликации*'.
Но между названными двумя задачами (установление значения истинности сложного высказывания и установление отношения следования между двумя высказываниями) есть и существенная разница. При вычислении значения истинности Е значения истинности X】，心… ・，/ фиксированы. При решении второй задачи фиксировать значения истинности входящих в F н G высказываний бессмысленно. Здесь сопоставляются не высказывания, а структуры высказываний. Правила следования, формализуемые в логике высказываний, должны строго говоря, иметь такое прочтение: 所 высказывания со структурой F следует высказывание со структурой G. Далее, с точки зрения первой задачи существенно только значение истинности высказываний, входящих в Е Если заменить в F все % на другие высказывания Z/ с теми же значениями истинности, результат — значение истинности 尸一не изменится. Смысл высказываний, входящих в £ не имеет значения.
С точки зрения второй задачи это не так. Здесь существенно то, какие высказывания входят в F и G. Пусть, например, Е есть (Xv У)& 〜X. a G есть просто У. Тогда можем утверждать, что из 户 логически следует G Допустим теперь, что X ложно. Заменим первое вхождение X в F другим ложным высказыванием Z. Истинность F при этом не изме-
нится. Но отношение следования между 尸 м G уже не будет иметь места: нз (ZvY)& ~ > не следует 匕 каковы бы ни были значения истинности X, У н Z. На содержательном уровне указанные схемы рассуждения будут выглядеть так:
Преступление совершил или Смит или Браун. Но Смит имеет алиби.1 Следовательно, преступник <- Браун.
Преступление совершил или Джонсон или Браун, Но Смит имеет алиби. Сл едовател ьно, преступник — Браун.
И хотя в реальной жизни Фемида иногда пользуется и вторым способом рассуждения, для логики оно с очевидностью неприемлемо. Символы X, У, входящие в формулы сопоставляемых высказываний, суть пропозициональные переменные, так что им может быть приписан любой смысл. Однако существенно, что содержание, соответствующее первому и второму вхождению Хв (X v У)& ^ X, одно и то же. Поэтому утверждение, что логика высказываний предполагает чисто экстенсиональный подход к языку, т.е. принимает во внимание только значения истинности высказывании и не принимает во внимание их смысл, нуждается в существенных уточнениях.
Собственно говоря, верно здесь лишь то, что логика высказывании не анализирует содержание тех высказываний, которые она считает простыми (атомарными). На уровне простых высказывании фиксируется лишь тождество или различие их содержания — тождеством или различием представляющих их символов. Что касается сложных высказываний, то относительно них логика высказываний, понимаемая как общая теория следования, выступает именно как теория смысловых отношений между высказываниями. Можно считать, что отношение логического следования, формализуемое в логике высказываний классом тавтологий вида 尸— G ), как раз и уточняет понятие "связь по смыслу", а отношение двустороннего следования, формализуемое классом тавтологий вида 尸—G, — понятие "тождество по смыслу" (синонимия). Можно поэтому утверждать, что логика высказываний — при соответствующей интерпретации — есть теория, описывающая и уточняющая свойства логических связок НЕ, И, ИЛИ, рассматриваемых как структурные элементы высказываний.
Сказанное может быть распространено и на логику предикатов. Логика предикатов есть расширение логики высказываний, которое позволяет учесть некоторые элементы внутренней структуры высказываний. А именно: учитывается, во-первых, сам факт членения высказываний на °инди- виды" и "предикаты" и, во-вторых, возможное наличие в высказывании слов все и некоторые, представляемых в логике предикатов кванторами общности и существования. При этом логика предикатов лишь константи- рует членение высказывании на "индивидную" и "предикатную" часть, ничего не говоря о природе этих составляющих. На основе логики предикатов можно провести дальнейшее уточнение понятия следования с учетом наличия в высказываниях указанных структурных элементов.
Логику предикатов нельзя назвать логической теорией языка вообще; скорее ее можно охарактеризовать как фрагмент теории языка. Ее отношение к естественному языку можно свести к двум пунктам.
Аппарат логики предикатов формализует правила конструирования сложных смыслов из элементарных. Он определяет набор используемых при этом конструктивных элементов.
Аппарат логики предикатов определяет способ формализащш основных смысловых отношений в языке — синонимии и вопрос-ответного соответствия. А именно: единственным и вполне достаточным эквивалентом для них может служить отношение логического следования. Пользуясь лингвистическими терминами, можно сказать, что логика предикатов сама по себе описывает лишь служебную часть лексики и не описывает ее знаменательную часть. Поэтому нельзя принять утверждения о предметной ограниченности классической математической логики. Ибо независимо от того, к какой предметной области относятся объекты, сложны они или просты, имеют дискретную или континуальную природу н т.п., когда строится знание о них, приходится — явно или неявно — пользоваться языковыми средствами, выражающими смысл логических знаков НЕ, И, ИЛИ, ВСЕ н др., а логика предикатов есть лишь инструмент точного описания смысла этих слов. Скажем, утверадение: Из высказывания mxUyRQ, у) логически следует высказывание Vj 3 xR(x, у) верно не в силу тех или иных свойств предметов х или у, не в силу того, что они просты или, наоборот, сложны, а в силу принимаемых определений квантов ВСЕ и СУЩЕСТВУЕТ, и только на этом основании.
1.2. Язык логики и анализ понятий. "Построение работающего аппарата определений является одним из главных достижений современной логи- ки" [Никогосов 1982, с. 75]. Это означает, что логические средства применимы не только к предложению, но и к отдельно взятому термину. Перечислим и проиллюстрируем типовые схемы, используемые для образования новых понятий из уже имеющихся.)
l.Ko мбинирование смыслов с помощью булевых связок.
Р(х) 0 Л(х) & В(х)&...:
Оптическое стекло — высокопрозрачное однородное химически стойкое стекло,
ОПТИЧЕСКОЕ_СТЕКЛО (х) w ВЫСОКОПРОЗРАЧНЫЙ (х) & ОДНОРОДНЫЙ (х) & ХИМИЧЕСКИ СТОЙКИЙ (х)& СТЕКЛО (х)
Р(х)金力(х)& 〜6(х): 一
Троллейбус — безрельсовое транспортное средство,..»
ТРОЛЛЕЙБУС (х)^ ТРАНСПОРТНОЕ_СРЕДСТВО (х) & - РЕЛЬСОВЫЙ (х)…
尸(х) ^Л(х) V Б(х)
Перфоноситель — перфолента или перфокарта,
ПЕРФОНОСИТЕЛЬ (х)。ПЕРФОЛЕНТА (x)v ПЕРФОКАРТА (л).
Определение через отношение.
Р(х) ^ R(xf д),
где а — имя какого-либо уместного в данной позиции объекта: столица Франции, мать Наполеона и т.п.
Чаще всего определение через отношение комбинируется с указанием родовой характеристики определяемого объекта х и некоторого отличительного свойства того объекта у, через отношение к которому определяется х：
Р(х)。Л(х) &3y(RQct у) &В(у)),
Ротор — вращающаяся часть машины,
РОТОР (х)0 ВРАЩАЕТСЯ (к)& 3^ (ЧАСТЬ (х, у) & МАШИНА &)).
Теплоход — судно, приводимое в движение двигателем внутреннего сгорания,
ТЕПЛОХОД (х) -СУДНО (х) & Зу (ПРИВОДИТ^ В _ДВИЖЕНИЕ (х, у) & ДВИГАТЕЛЬ, ВНУТРЕННЕГО.. СГОРАНИЯ (у)) 一
Использование других логических средств (например, квантора общности в сочетании с импликацией):
Простое число — натуральное число, которое делится только само на себя или на единицу,
ПРОСТОЕ. ЧИСЛО (х)。НАТУРАЛЬНОЕ. ЧИСЛО (х) & \fy (ДЕЛИТСЯ (X.у)^(у = 1) V О = х)).
В реальных определениях, как правило, совместно используются разные логические средства соединения смыслов. Вот еще несколько примеров.
Вакуумный насос — устройство для удаления газов и паров из сосудов,
ВАКУУМНЫЙ_НАСОС (х) о УСТРОЙСТВО (х) & 三歹 3z (УДАЛЯЕТСЯ (что: у, откуда: z, посредством чего: х) & (ПАР (у) v ГАЗ (у)) & СОСУД (z)).
Пример демонстрирует тот факт, что в определениях могут использоваться не только бинарные, но и многоместные отношения, а также то, что союз И в определениях часто может интерпретироваться не конъюнкцией, а дизъюнкцией.
Рефрижератор — транспортное средство, оборудованное холодильной установкой, в которую при перевозке помещается груз,
РЕФРИЖЕРАТОР (х) о ТРАНСПОРТНОЕ_СРЕДСТВО (х) & Зу (ИМЕЕТ, В_СОСТАВЕ (х, ^) & ХОЛОДИЛЬНАЯ ^УСТАНОВКА (y)&Uz (ГРУЗ (что; z, на чем: х) — НАХОДИТСЯ (что: 2, в чем: у))).
(Последний конъюктивный член необходим для того, чтобы отличить рефрижератор от, скажем, пассажирского судна, на котором холодильник установлен на камбузе и используется для хранения скоропортящихся продуктов питания, а не перевозимого груза.)
Этих примеров достаточно, чтобы наглядно показать, что именно дает язык математической логики в плане конструирования н анализа сложных смыслов, как именно нужно понимать выражение "сведение сложных смыслов к простым".
13. Язык математики и другие профессиональные языки. Язык символической логики — это универсальный и обязательный инструмент систематизации и анализа языковых смыслов. Но устройство инструмента лишь отчасти предрешает способ его использования. В большой степени способ использования определяется материалом, к которому прилагается инструмент. Символическая логика, как известно, создавалась математиками, для математиков и была ориентирована на анализ математических понятий
и рассуждений. А при этом, как отмечают сами математики, можно (в определенных пределах) обойтись без глубокого проникновения в естественен язык [Шехтман 1981, с. 148]. В этих же рамках стремятся оставаться и авторы учебников но математической логике. Естественный язык в них если и затрагивается, то лишь на уровне случайных примеров.
Симптоматично, что современного учебника логики, ориентированного на гуманитариев или специалистов по естественным наукам» по-видимому, просто не существует. Сейчас можно вполне определенно говорить о том, что попытки буквально применить используемую в математике методологию формализации к материалу других профессиональных языков не удались. Не случайно авторы, идущие в этом направлении, тщательно избегают иметь дело с конкретным языковым материалом [Пшелецки 1969], да и в теоретическом плане зти работы не продвинуты существенно далее пионерских работ Карнапа, Рейхенбаха и Гемпеля, написанных, как правило, еще в 30—40-х годах [Карнап 1937; Рейхенбах 1951; Гемпель 1952].
Сложности, обнаружившиеся при столкновении с реальным языковым материалом, привели к тому, что прикладные логические исследования (т.е/ исследования по приложению аппарата логики к решению языковых проблем вне математики) в прошедшие десятилетия были направлены преимущественно на разработку узких систем понятий: модальная логика, деонтическая логика, логика оценок, логика причинности и т.п. Ценность подобных работ не подлежит сомнению. Но при этом следует помнить, что основной для практических приложений вопрос — о формальном представлении некоторого профессионального языка как целого — остается за рамками локальных логических систем.
Различие в подходах к языку математики и другим профессиональным языкам, более непосредственно связанным с эмпирическим миром, объясняется различием познавательного статуса математики и эмпирических (^индуктивных*') наук. Попробуем конкретизировать эту мысль.
Методологию формализации языка, сложившуюся в математике, удобно продемонстрировать на примере формальной арифметики. Логическая реконструкция языка арифметики начинается с введения одного индивидного и одного предикатного термов (0, =). Далее вводятся функторы "следующий за" ( ' ), ,,сложение,' и "умноженне"; ими определяется индуктивная процедура порождения новых индивидных термов: если х н у — индивидные термы, то х, х ± у, х - у — тоже индивидные термы. Наконец, перечисляются постулаты, определяющие свойства вводимых констант (в их числе аксиома полной индукции, аксиомы для равенства, операций сложения и умножения). Постулаты составляют то, что принято называть ^имплицитными определениями5, или "постулатами значе- ниям для исходных знаков. Все прочее устанавливается посредством дедукции.
Конкретный выбор терминов минимального словаря и аксиом обусловлен, разумеется, внешними по отношению к формальной системе соображениями. Они выбираются с таким расчетом, чтобы выразительные возможности построенной формальной системы соответствовали выразительным возможностям содержательной арифметики. Следует убедиться, что если интерпретировать терм 0 как число "нуль","二" 一 как арифмети-
ческое равенство, " + ” н " •"— как арифметическое сложение и умножение, то любое утверждение содержательной арифметики может быть выражено средствами формальной системы. Именно факт такого соответствия и придает ей смысл. Следовательно, формализация предполагает уже проделанным содержательный анализ существующей системы знания и ориентируется на него. Вне отношения к результатам такого анализа формализация превращается в пустую н бесплодную игру.
Специфику языка математики можно охарактеризовать по крайней мере пятью перечисленными ниже чертами.
И стинность. Исключительную роль в математическом исследовании играет дедукция. Поэтому истинность в математике есть то же самое, что и доказуемость. Установление истинности утверждения предполагает его доказательство, а установление ложности — доказательство его отрицания. В противоположность этому в эмпирической науке, как и вообще в профессиональной деятельности вне математики, дедукция играет хотя и важную, но все же подчиненную роль, уступая первенство "опыту". Случаи, когда истинность высказывания может быть установлена чисто логическим путем (как, например, для высказывания Дождь идет или дождь не идет), тривиальны и для эмпирического исследования неинтересны. Во всех нетривиальных случаях установление истинности высказывания есть либо непосредственный результат опытной проверки, либо результат дедукции из других высказываний, допускающих опытную проверку, либо результат применения так называемого ^гипотетико-дедуктивного метода", заключающегося в выдвижении гипотез и проверке выводи* мых из них следствий. Так или иначе, во всех случаях здесь конечным источником установления истинности является "опит", в широком понимании —практика.
В качестве примера вытекающих отсюда различий можно упомянуть вопрос о естественно-языковой интерпретации логического знака "нмплн- кaция^^. В математике истинность А^В равнозначна утверждению Из / следует В. Это дает право прочтения 力—6 как если А, то В. Ъ опытной науке это не так. Пусть Л иВ — два высказывания, допускающие независимую опытную проверку. Тогда результат сопоставления их с внеязыковым ^положением 口ел" всегда будет вербализоваться в форме конъюнктивного высказывания | Л | & |В |, где |X] есть либо само высказывание X, либо его отрицание. Другие логические знаки (дизъюнкция, импликация, эквивалентность) здесь излишни. Высказывание / v В в этой ситуации может означать лишь неполноту знаний исследователя (удалось установить лишь то, что по крайней мере одно из высказываний Л, В истинно).
То же можно сказать о высказываниях вида Л -^В. В этой ситуации они также могут означать лишь неполноту знаний, а знак импликации может рассматриваться лишь как сокращение для 〜(力 & 〜5) или ~力 v В (удалось установить лишь то, что по крайней мере одно нз высказываний ^А, В истинно). Для интерпретации знака ”—” союзом если ... то в этих условиях нет никаких оснований. Тем более нет оснований рассматривать его как знак следования. Так что мы можем, допустим, соединить предложения Луна сделана из зеленого сыра н 2 + 2 = 5 знаком " — ", имеем все основания утверждать, что полученное в результате ©южное высказывание _ _ »^ • * — ~ —
будет истинным), но прочтение его с использованием союза если .,. то нужно признать неправомерным.
Употребление если ... то в значении условного союза за пределами математики чаще всего подразумевает присутствие кванторов типа для всякого предмета х, для любого момента f Это легко усмотреть в любых примерах:
Каждая малая группа имеет лидера.
Страусы «е летают.
Если на Солнце наблюдаются пятна, то на Земле — магнитные 勿р〃・
В первых двух примерах нетрудно усмотреть оба квантора (и, разумеется, условную связь), в последнем — квантор по времени. Но основанием для принятия таких предложений является уже не истинность составляющих Л и В, взятых при каком-то фиксированном значении параметров х и Г, а именно наличие связи между у по минаемыми признаками и событиями. (В экспериментальной ситуации факт связи устанавливается по схеме: создаем Л, фиксируем появление В; уничтожаем или исключаем Л, фиксируем исчезновение А)
В р е м я. В математических текстах, точнее, в утверждениях о математических сущностях время отсутствует; в ''эмпирических'' текстах присутствует всегда, хотя бы неявно (как связанная переменная). Соответственно в ^^змIIиpичecкиx^^ текстах широко представлена категория про- цессности, тогда как для математических текстов она не характерна.
3・ Предметная область. В формальной арифметике, как мы видели, предметная область порождается простой индуктивной процедурой. Соответственно любое предложение вида VxP(x) имеет смысл утверждения о всех членах натурального ряда. В эмпирической действительности границы и состав предметной области четко не могут быть очерчены. Это, строго говоря, не множество, а класс [Виленкин, Шрейдер 1974]. Поэтому и предложения вида V хР(х) здесь не имеют определенного смысла. Что могут значить, например, предложения типа Все х электропроводные Все х смертны^ Все х имеют определенное положение в пространстве； и т.п.? Означает ли это, что следует считать истинными предложения Все электроны смертны у Все войны злектропроводны, Все идеи имеют определенное положение в пространстве? Ясно, что осмысленные универсальные утверждения об эмпирическом мире должны содержать ограниченные кванторы для собственно предметных переменных, иными словами, иметь вид формальной импликации Vx(P(x) -* 2(х)).
В математике индивидуализация ее объектов не представляет проблемы) .Объекты строятся исследователем, и в процессе их построения обычно параллельно строятся их имена. Так, запись числа в определенной системе счисления и есть его уникальное имя. В эмпирическом мире для именования объектов изобретают более или менее произвольные ярлыки- имена. Но число их конечно и гарантии их уникальности, по существу, нет. Автомобильный номер можно подделать, а чтобы выделить среди населения современного города одного человека» требуется указать не толь-
ко собственно имя (Ф. И. О), но и год и место рождения и, возможно, имена родителей. Так что имена имеют тенденцию превращения в дескрипции. Иван — это Человек по имени Иван', а ЕС-1035 — это *(одна из) ЭВМ марки ЕС-1035э. В последнем случае для индивидуализации может быть использован дополнительно заводской номер. Но эго только отчетливее демонстрирует путь превращения имен в дескрипции: уникальное имя получается в результате соединения трех общих имен — ЗВМ, имеет марку ЕС-1035 н изделие - заводской，。….
Многоступенчатость аксиоматики. В формальной арифметике, как мы видели, минимальный словарь состоит из пяти знаков: °, “= “ “，","+","•", К аппарату "чистой" логики предикатов добавляются постулаты, определяющие логические свойства терминов минимального словаря. Это служит базой дедукции. В методологии эмпирических наук дедуктивную организацию знания нередко рассматривают по тому же образу и подобию. Скажем, теоретическую физику пытаются рассматривать как совокупность отдельных теорий, каждая из которых строится по той же схеме, что и формальная арифметика: исходные (неопределяемые) понятия; постулаты теории, рассматриваемые как имплицитные определения исходных понятий; процесс дедукции как средство развертывания системы. Язык физики при этом распадается на ^язык наблюдение" и ряд никак не связанных друг с другом ^теоретических языкoв^^. Исходные понятия каждой теории рассматриваются лишь в ее собственном контексте, вне зависимости от "只зыка наблюдения" и от других теоретических систем*). Важное с точки зрения содержательного понимания науки представление о смысловой связи исходных понятий отдельных теории друг с другом и с ^языком наблюдения** при этом полностью утрачивается.
Такое представление неверно уже в силу того, что существует ряд понятий, общих для всей физики. Это понятия, выражающие пространственные и временные отношения, причинные связи, а также такие понятия, как 'материальный объект^ 'изменение', ,свойство,, 'величина', функциональная зависимость' и т.п. Это универсальные для всего естествознания н даже для всей эмпирической науки категории. Они одинаково значимы и для "языка наблюдения" и для ^теоретических языков>,. При сколь-нибудь полной формализации языка физики именно такого рода термины должны быть в первую очередь включены в состав минимального словаря н описаны набором постулатов значения. Исходные же понятия отдельно взятой физической теории должны, по идее, дополнять и коикретизировать этот понятийный базис. Они должны быть явно определены или, по крайней мере, категоризованы посредством названных терминов. И зто одна из главных задач методологии эмпирических наук. Изоляция отдельно взятой теории, ее выделение из целостной системы естественнонаучно го знания, отвлечение от ее внешних смысловых связей, по сути дела, есть лишь методологический прием. Он оправдан в той познавательной ситуации, когда основные категории естествознания* не имеют точного определения или смысловые связи их с исходными понятиями конкретной естественнонаучной теории не установлены. Там же, где такой анализ проделан, утверждение о "фундаментальности" последних теряет смысл.
*) Последовательным образцом такого подхода к языку можно считать работу М. Пшелецкого [Пшелецки 1969].. .
18
Отсюда, между прочим, вытекает условность представления о том, что понятия, которыми оперирует физика, являются ^точными1*. Эти представления верны, но лишь при одном допущении: когда предполагается, что основные категории естествознания интуитивно ясны, понимаются однозначно всеми исследователями н не требуют специального анализа. В тех пределах, в которых принимается это допущение, утверждение о ^точ- ности" языка физики справедливо. Но там, где по условиям познания оно не может быть принято (т.е. там, где утрачивается однозначное понимание указанных категорий), "точность" понятийного аппарата физики становится фикцией. Именно с этим связаны общеизвестные трудности понятийной интерпретации ряда теоретических построений неклассической физики.
Нужно иметь в виду, что постулаты, определяющие логические свойства (т.е. уточняющие смысл) общенаучных терминов, сами по себе не конституируют никакой физической теории. Возьмем, например, категорию пространственных н временных отношений. Их свойства определяются тем, что и те и другие суть отношения на метрических либо порядковых шкалах. (И это утверждение есть существенная часть определения данных понятий.) Соответственно для них имеют силу аксиомы порядка. Другим тривиальным следствием такого определения пространственно-временных отношений является известный тезис "Все предметы и явления существуют в пространстве и времени".*). Его переформулировка в более определенных терминах может означать, например, просто, что описание всякого единичного состояния и события должно иметь параметром время, а описание каждого единичного предмета — координаты в пространстве.**)
Утверждения столь общего порядка не принадлежат собственно физике. Но физика, как н любая другая наука, к ним не безразлична. Они задают, так сказать, логические рамки теоретического конструирования в сфере эмпирической науки (мысль, как известно, в философии отнюдь не новая) • Какова бы ни была теория, ^обыденна^ она или "безумна", онтологические утверждения не могут быть нарушены; они действительны "во всех возможных мирах", А если они нарушаются — это означает просто отказ от одних определений исходных терминов н замену (или подмену) их другими.
Таким образом, между системой формальной арифметики н системой, которая могла бы адекватно формализовать, скажем, язык физики, обнаруживаются существенные различия в плане их дедуктивной организации. Формализация языка физики должна быть по меньшей мере, трехступенчатой. Самый верхний уровень образуют общенаучные понятия н формулируемые для них ^^oнтoлoгичecкиe^^ аксиомы. Второй уровень — это дедуктивный аппарат конкретной теории — ее специфические понятия и аксиомы. И наконец третий уровень — это уровень теоретического описания конкретных явлений, когда в общую модель вводятся определенные граничные н начальные условия, конкретизируются параметры объектов
*) Всю совокупность подобных утверждений в философии называют иногда *'онтопогйям.
**) Бопее точные соответствия пространственно-временным категориям в логически ориентированном языке представпения знаний будут указаны в § 2.4.
и среды и т.п. На первом уровне мы имеем дело с ^всеобщими законами бытия,э; на втором — с конкретной научной теорией (механика Ньютона, аэродинамика, квантовая механика...); на третьем — например, с расчетом движения системы Солнце — Земля — Луна, расчетом движения летательного аппарата определенной конструкции, квантовомеханической задачей движения в центральном поле и т.д.
Масштабы лексической системы. Понятийный аппарат современной математики достаточно компактен. Это, по-видимому, тысячи единиц. Связи между ними хорошо отработаны и, как правило, дедуктивно обозримы. Словари других профессиональных языков характеризуются объемами в десятки и сотни тысяч единиц, и, что самое главное, они в гораздо меньшей степени систематизированы на содержательном уровне. И зто как раз тот случай, когда количественные различия порождают другое качество.
Вопросы, которые здесь возникают, — зто вопросы методики изучения большой системы, поэтому штудии языка, проводимые на искусственно ограниченном материале, 一 например, ориентированные на искусственно выделенную и весьма бедную предметную область ("сцень】” из небольшого числа простых геометрических фигур, сюжеты типа ^футбольный чемпионат'* и т.п.) мало что могут дать как раз в методическом плане, ибо в них элиминируется самая суть проблемы. То же относится и к специализированным логическим системам. Реальный текст — даже отнесенный к весьма ограниченной предметной области — не может состоять, скажем, только из временных терминов. Любой временной контекст сводится к установлению временного отношения между двумя состояниями, событиями, либо приписывает состоянию (событию) некоторое положение на абсолютной временной шкале. Таким образом, в орбиту временных контекстов вовлекается обширный лексический материал, необходимый для описания событий и состояний. А поскольку любое событие (состояние) сводится к указанию постоянных или меняющихся свойств объектов и отношений между объектами, то оказывается необходим и весь круг лексики, используемый для описания объектов данной предметной области.
Пока логические характеристики временных терминов рассматриваются в отвлечении от всего этого, позиции событий и состояний в них могут быть обозначены переменными. Но как только мы переходим к рассмотрению реальных задач формализации профессионального текста, решение которых предполагает оперирование более содержательными моцелями языка (скажем, задача ответа на вопросы по данному тексту), такое отвлечение перестает быть правомерным.
Понадобилось несколько десятилетий, чтобы осознать масштаб и действительные трудности логической обработки лексики профессиональных языков в сколько-нибудь широких пределах. На определенном этапе первоначальный энтузиазм пионеров применения математической логики к анализу языка сменился глубоким пессимизмом. Постепенно стало ясно, что даже математический текст, взятый в полном его объеме — объект, казалось бы, более всего пригодный для формализации, — содержит такое многообразие смыслов, не выраженных явно интуитивных предпосылок, что простое переписывание его на языке математической логики оказывает-
ся невозможным. Или, точнее говоря, такое переписывание, пока оно не предварено огромной работой по приведению в систему всей совокупности смыслов, представленных в тексте, — работой, предполагающей также выявление всех оставляемых за текстом "очевидностей**, — останется пустой игрой в перифразы, имеющей мало общего с задачей формализации текста. (К этой мысли мы считаем нужным позже еще вернуться.)
В еще большей мере все сказанное справедливо для других профессиональных языков — даже, на первый взгляд, вполне благополучных в понятийном отношении. И лишь опыт понятийной систематизации профессиональной лексики, осуществляемой в широких масштабах в последние десятилетия (профессиональные толковые словари, терминологические стандарты и рекомендации, классификаторы промышленной продукции, информационно-поисковые тезаурусы и весь комплекс работ по созданию лингвистического обеспечения в системах машинной обработки данных), противостоит пессимизму большинства теоретиков и начинает вселять надежду.
Возможно, научный пурист и не согласится с таким обособлением математики от остальной науки- По каждому из перечисленных выше пунктов он мог бы привести заслуживающие внимания контраргументы. Так, для установления истинности в математике тоже решающее значение имеет воспроизводимость результатов [Манин 1979]; примеры и контрпримеры могут использоваться как инструмент до казательства; более конкретные системы выступают как эмпирический материал в отношении более абстрактных. В этом смысле можно было бы говорить о гипоте- тико-дедуктивном методе также и применительно к математике.
Явные упоминания времени отсутствуют и в формулировках естественно-научных законов (При нагревании давление газа растет). С другой стороны, квантор всеобщности по времени можно считать неявно присутствующим и во всех математических утверждениях. Индивидуализация объектов (''здесь'' и "сейчас"), отсутствующая в математике, с определенного уровня познания теряется и в естественных науках: электрон не имеет индивидуальности, а генофонд депсрсонифицируется, если встать на точку зрения существования популяции, а не индивида.
В математике можно обнаружить и многоуровневость аксиоматических систем. Что касается роли ^онтологических*1 аксиом, то они также здесь присутствуют как неформализованная часть доказательства (используемые неявно интуитивные пред- посылки). Собственно говоря, язык математики есть не что иное, как сильно специализированная и обособившаяся часть естественного языка, так что содержание математики сводится к исследованию и формализации некоторого фрагмента языко* вой компетенции. Очевидна также тенденция естествознания к теоретической унификации используемых понятий н, с другой стороны, тенденция математики к исследованию всех мыслимых возможностей, разнообразие которых по мере увеличения уровня абстракции растет.
Тем не менее качественное различие между языком математики и Мэмпи- рическими,5 языками — не вызывающий сомнений факт.
1-1-4. Проблема логической систематизации лексики (предварительные замечания). Первая иллюзия, возникающая у ''человека с улицы^ при сопоставлении языка логики предикатов с естественным языком — зто иллюзия простоты перевода. Действительно, любое отдельно взятое предложение нетрудно привести в соответствие со схемой предикатной записи PQi. а?。• . • ,。〃), выделив в нем ^логическое сказуемое" ("предикат") и "предметн”, о которых идет речь. Но имеет ли подобная схематизация отношение к действительному содержанию задачи формализации выраженных в естественно-языковой форме сообщений? Почти любой наугад взятый пример, используемый авторами руководств по логике для иллю-
страции содержательного значения логических символов, позволяет продемонстрировать пробелы и неточности такой "формальной" схематизации. Так, фраза Все люди смертны традиционно рассматривается как очевидный пример для схемы формальной импликации:
Vx (ЧЕЛОВЕК (х)->СМЕРТЕН (х)).
Но попробуем вспомнить о том, что всякое универсальное высказывание подразумевает наличие квантора V t. Добавляя чисто формально к употребленным терминам параметр время, получаем утверждение
VxVr (ЧЕЛОВЕК (х,Г)->СМЕРТЕН (х,。)
(Для любого х и для любого момента времени / верно, что если х - человек в момент времени /, то х смертен в момент времени г). И только при словесном прочтении мы начинаем чувствовать некоторое неблагополучие этой схемы. Что, собственно, значит х смертен в момент времени г? Становится ясно, что действительный смысл фразы Все люди смертны более точно может быть передан схемой
Vxvr (ЧЕЛОВЕК (х，0-> 3 f (/*> 0 & УМИРАЕТ (л, г')).
И - да простит нас читатель за то, что наш материал внушает все меньше оптимизма!—
'умнрает' = 'превращается из состояния х — живой в состояние х — мертвый*.
На этом можно было бы остановиться, но в действительности проблемы еще не кончились. Желающим убедиться в этом мы предлагаем записать на языке логики предикатов правую часть последнего толкования.
Примеры такого рода, повторяем, можно брать почти наугад. Вернемся, допустим, к приведенной в п. 1.1.2 схематизации определения Ротор есть вращающаяся часть машины. Выписанная там формула (она буквально воспроизводит естественно-языковую форму определения), собственно, утверждает, что предмет х является ротором лишь пока и поскольку он вращается. А как именовать этот предмет, когда он перестанет вращаться? Легко понять、 что и здесь поверхностная символизация неадекватна; более точно смысл определения передала бы, например, схема
РОТОР (х)о 3 у (ЧАСТЬ (х,>0& МАШИНА (у)&
& Vr (ФУНКЦИОНИРУЕТ (у,ОТВРАЩАЕТСЯ (х,г)))
Не следует считать подобный педантизм излишним: он основан на законном желании выяснить, что же мы говорим, когда говорим - а это непременное условие для результативного моделирования языковой (и более широко - профессиональной) компетенции в интеллектуальных системах.
Рассмотрим более подробно еще несколько примеров. Комментируя их, мы будем одновременно 一 предваряя последующее изложение - указывать на те решения, которые, на наш взгляд, ведут к удовлетворительному описанию соответствующих языковых явлений.
Пусть даны такие предложения:
Этот груз имеет большой вес.
Вес этого груза велик.
Этот груз имеет малый вес.(1.1)
Этот груз имеет вес, равный 2 г.
Этот груз тяжелый.
Для (1.1а) и (1.1.6), выделяя в них подлежащее и сказуемое, получаем схемы Р1(а) и 尸2(力)，для которых подразумеваются следующие соответствия: Р\ - имеет большой вес, Р2 — велик, а - этот груз, b — вес этого груза.
Вопрос, который в связи с этим возникает, очевиден: как установить синонимию предложений (1.1а) и (1.16), если способы их формального представления совершенно различны? Ответ также ясен: логическая интерпретация предложения не должна ориентироваться на его грамматическую форму и актуальное членение*)-
По поводу предположенной формализации можно задать и другие вопросы. Так, сравнивая (1.1а) и (1.1в), видим, что оба предложения отвечают на вопрос Каков вес груза!, но содержащиеся в них ответы исключают друг друга; иными словами, зти два утверждения несовместимы. Такое наблюдение наводит на мысль, что выражения большой бес，малый вес нельзя считать неделимыми; они должны быть представлены в логическом языке как минимум двумя элементами, а не одним предикатным термом, как мы это сделали первоначально.
Очевидно также функциональное различие слов большой и вес. нельзя заменить (1.1а) конструкцией: х имеет вес " х большой.
Если идти от грамматической формы, то в этой паре вес есть определяемый предмет, а большой есть определение (свойство). Отсюда возникает впечатление, что слова большой9 малый следует интерпретировать как предикаты второго порядка: Груз имеет вес, “ вес является боаъшим.
Сомнение другого рода касается трактовки подлежащих в рассматриваемых предложениях как собственных имен. Слово груз естественнее трактовать как предикат (х — это груз), а саму конструкцию зтот груз — как (определенную) дескрипцию.
В примере (1.1г) обращаем внимание на то, что это предложение, по- видимому, содержит предикат равеиства. Одновременно замечаем, что слово вес можно интерпретировать как имя функции (Rec： U +(R), где U — универсум объектов,武一множество вещественных чисел). Такая интерпретация приводит к двухсортпому языку логики предикатов, в котором выражение х имеет вес, равный и интерпретируется формулой ВЕС (х) = и, где ВЕС надо рассматривать как функтор, л и и - как индивидные переменные разных сортов. При этом вес предложение (1.1г) примет вид
ГРУЗ (〃) & (ВЕС (〃) = 2).
Здесь а нужно понимать как условное имя, символизирующее только тот
*) Кстати говоря, при совсем уж буквальном прочтении первое предложение можно интерпреэировагь и схемой двухместного предиката: 'х имеет у\ что еще в меньшей степени соотносимо со схемой представления, принятой для (1.16).
факт, что объект описания тем или иным способом индивидуализирован. Соответственно вопрос Каков вес этого груза? может быть представлен в виде
(?и)(ГРУЗ (а) & (ВЕС Н)=")).
Важно, что в такой интерпретации логическая несовместимость (1г), и скажем, утверждения Груз имеет вес, равный 0,5 т получается непосредственно из условия функциональности:
(ВЕС(4)= Q)& (0#а)今(ВЕС(4)*0).
Далее возникает принципиальный вопрос: насколько обширен слой лексики, который может быть охвачен подобным функциональным описанием? Ясно, во-первых, что эта схема может быть использована для представления в логическом языке любых характеристик, допускающих количественную оценку (объем, температура^ стоимость, расстояние и т.п.). Можно попытаться включить в эту схему качественные оценки величины типа: большой, малый (при этом появится возможность избежать их трактовки как предикатов 2-го порядка - см. § 2.4). Под эту же схему могут быть подведены собственные имена и вообще все идентификаторы, например:
МАРКА (х) = ЕС-1055, ЗАВОДСКОЙ НОМЕР (х) = 220051,
ФАМИЛИЯ (х) = ИВАНОВ.
(Здесь правые части, указывающие значение соответствующей функции должны пониматься просто как символьные строки в некотором алфавите.) Под эту же схему можно подвести и представление качественных характеристик:
ЦВЕТ (х) = КРАСНЫЙ, ФОРМА (х) = ШАР.
(В этих записях КРАСНЫЙ и ШАР нужно рассматривать как не несущие смысла символьные строки*), смысл же соответствующих слов естественного языка при этом передается всей записью в целом.)
Систематическое рассмотрение всего связанного с этим круга вопросов мы откладываем до следующей главы. Здесь же заметим, что в предлагаемом далее варианте логического языка функциональной интерпретацией охватывается вся базовая лексика.
Теперь же мы займемся словом грузУ используемом во всех примерах (1.1а)-(1.1д). Нужно обратить внимание на связь понятия 'груз' с понятием 'перевозка': 'груз' есть *то, что перевозится (объект перевозки) Будем считать, что ситуация перевозки предполагает обязательное указание следующих актантов: объект (что перевозится?), транспортное средство (на чем перевозится?), пункт отправления (откуда?), пункт назначения (куда?), те смысл 'перевозка' интерпретируем предикатом
ПЕРЕВОЗИТЬ (что: х, на ием: у【，откуда: у2, куда: %).
寧)Вместо них можно было бы использовать, например, натуральные числа, указывающие порядковые номера соответствующих значений в заранее составленном списке возможных цветов или геометрических форм.
Тогда понятие，груз' будет представлено определением
ГРУЗ (х)0 Зу^угЗуз ПЕРЕВОЗИТЬ (х.у^у^.Уз)-
При таком уточнении легко усмотреть непосредственно из самой нотации уместность относительно предложений (1.1а — 1.1д) следующих вопросов :
Каким видом транспорта доставлен (будет доставлен)) этот груз?
Откуда доставлен этот груз?
Куда адресован этот груз!
Первый вопрос в самом грубом приближении можно схематизировать в виде
(?У1)”23Уз ПЕРЕВОЗИТЬ (a,yi，y2,y3)-
Точно так же, используя подходящую нотацшо, можно установить уместность вопроса Какова стоимость груза? относительно предложения Груз доставлен покупателю. Здесь опять-таки неправильно было бы буквально символизировать исходный текст, интерпретируя его, например^ формулой
3x3^ (ГРУЗ (х)&ПОКУПАТЕЛЬ (j)& ДОСТАВЛЕН (*•»))•
.Во-первых, понятие 'покупатель' естественно определить через понятие 'купить', представляемое по схеме четырехместного предиката:
КУПИТЬ (что: х, KTO：z】，у кого: z2, за сколько: z3).
Во-вторых, смысл *х доставлен у-ку' может бьпь уточнен выражением У перевезен и передан у・ку'. Смысл 'передан' может быть представлен предикатом
ПЕРЕДАВАТЬ (что: х, kto:z, кому%),
употребленным с пометой ^завершенность действия**. С учетом сказанного фраза Груз доставлен покупателю может быть переформулирована в виде Груз перевезен и передан тому, кто его купил и интерпретирована формулой
ЗухЗу2Зу3 ПЕРЕВЕЗЕН (х,у“ ％,Уз) & 三 z ПЕРЕДАН (x,z,Z[)&
& m z2mzз КУПИЛ (% Z], &,力).
(Буквальный смысл: 'Объект х перевезен и передан юридическому лн・ цу Z], которое купило х*.) Легко убедиться, что экспликация смысла исходной фразы все еще не завершена. В частности, не выраженной в явной форме осталась последовательность описываемых действий: сначала покупка, затем доставка и вручение. В результате вопрос о стоимости оказывается в данной ситуации уместным просто в силу наличия в предикате КУПИТЬ смысловой позиции 'за сколько'.
Однако другие вопросы — скажем, о времени и маршруте перевозки, ее стоимости, расходе топлива и т.п. — таким способом мотивированы быть не могут. Это становится вполне очевидным, если взять в качестве отправного пункта какое-нибудь слово, которое не предъявляет никаких
требований к контексту - камень, “р н т.д. Так, для фразы Камень ле- жит на столе уместными представляются вопросы:
Каков вес камня ?
Какого размера камень?
На каком расстоянии от края стола камень находится?
Какова форма камня ?
Не является 〃“ камень драгоценным ?
Другие вопросы в этой ситуации покажутся по крайней мере странными):
Какое образование имеет этот камень ?
^Служил ли этот камень в белой армии!
7 Ест ли этот камень мясо?
2Кто родители этого камня?
Так что определить уместность вопроса только приписываемыми ионя- тиям ситуационными рамками далеко не всегда оказывается возможным. Ясно также, что критерии уместности вопроса тождественны критериям, позволяющим различать осмысленные и бессмысленные сочетания понятий. Например, сочетание камень тяжелый может считаться осмысленным тогда и только тогда, когда признается уместным вопрос Каков sec камня?; если сочетание камень читает считаем неосмысленным» то и вопрос Читал ли этот камень роман ''"Бурный поток"? квалифицируется как некорректный.
Подводя итог этому сугубо предварительному обсуждению проблемы логической интерпретации понятийных систем, отметим, что ключевое требование, неудовлетворение которого заведомо обрекает эту деятельность на неуспех, — зто требование согласованности способов формализации отдельных языковых фактов. Так, логическая интерпретация термина нагреватель должна определяться интерпретацией термина нагреву а последняя — интерпретацией термина температура. В этом же ряду должны, конечно, рассматриваться термины горячий, холодный и термометр. Очевидно, приняв некий способ формализации для всего этого ряда, мы обязаны применять его и ко всем аналогичным рядам:
вес — облегчить,легкий, тяжелый, весы^ взвешивать;
стоимость — вздорожание^ дешевый, дорогой и даже прицениваться, оценивать (в смысле 'определять стоимость,), торговаться;
расстояние — приближение, удаление, далекий^ близкий^ дальномер.
Иными словами, в качестве объекта формализации должны рассматриваться не отдельные понятия, не отдельные предложения и даже не отдельные семантические поля, а понятийная (смысловая) система языка, рассматриваемая как целое. Полагаем также, что даже рассмотренные здесь немногочисленные примеры вполне убеждают в важности выбора подходящей нотации: одни и те же вопросы могут казаться запутанными и даже неразрешимыми, либо — при выборе удачной нотации — получают тривиальное решение.
Информационно лоисковые системы — уроки эволюции
Мы будем обсуждать эту эволюцию только в одном аспекте — в аспек- те развития средств формализации и анализа смысла входных сообщений. )
Хотя проблематика автоматического перевода (АП) оформилась в научное направление раньше, чем проблематика информационного поиска, вопросы представления собственно смысловой стороны текста занимали в АП достаточно скромное место. Более того, существует мнение, что "модели, основанные на понятии языка-посредиика и символьной логике, неадекватны в качестве моделей для машинного перевод^'' [Нагао 1984]. В любом случае правильным будет утверждение, что вопросы глубокого смыслового анализа текста для АП имеют периферийное значение.
Заслуга АП, основной позитивный результат развития его как научного направления, на наш взгляд, состоит в создании точных методов анализа, относящихся к собственно лингвистическим уровням представления текста, а также в полезном идейном воздействии на весь научный комплекс, связанный с изучением языка и мышления. В противоположность этому разработки ИПС с самого начала были — по самой постановке проблемы 一 ориентированы на представление и анализ именно смысловой стороны сообщений- За четверть века теория и практика ИПС прошли путь, на котором последовательно выявлялись и практически осваивались сначала наиболее элементарные, а затем более сложные смысловые структуры. Вообще можно сказать, что теория н практика ИПС в этом плане — это лабораторная модель, на которой уже несколько десятилетии в широких масштабах о существляется изучение многих аспектов языковой коммуникации, так сказать, in vitro. Поэтому осознание итогов и уроков этой эволюции представляется безусловно важным как для информатики, так и для прикладной лингвистики.
Средства машинной обработки информации, естественно, начали применяться там, где сформировались значительные по объему и однородные по смысловой структуре информационные потоки. Это, с одной стороны, делало экономически оправданными первоначальные затраты на разработку и внедрение систем машинной обработки информации и, с другой стороны, создавало условия для применения упрощенных методов представления и анализа смысла.
Развитие ИПС шло по двум, как вначале казалось, расходящимся направлениям. Одна линия развития связана с обработкой стандартизованных сообщений строго регламентировшшой структуры, представленных в кон- кретных сферах человеческой деятельности разного рода учетными и отчетными формами, технологическими картами, вообще документами, как правило, имеющими нетекстовую форму. На этом пути сформировался тот тип информационных систем, которые мы далее обобщенно
и с известной долей условности) будем именовать фактографическими ИПС (ФИПС).
Другая линия связана — по крайней мере, у нас в стране — с возникновением системы научно-технической информации как специализирован- ной, выделенной организационно сферы человеческой деятельности, qt- вечаюшей потребностям н современному уровню разделения труда в обществе. В этой системе создались предпосылки для использования документальных информационных систем (ДИПС), обеспечивающих смысловой анализ сообщений типа рефератов и аннотаций, отражающих содержание научно-технических публикаций, отчетов и других документов — прн неполном, приближенном представлении смысла названных вторичных документов. Таким, образом, ФИПС — это системы, ориентированные на полное и точное представление сообщений, имеющих достаточно простую смысловую структуру, тогда как ДИПС ориентированы на частичное, приближенное представление сообщений, имеющих значительно более сложную смысловую структуру, представленных на входе в форме текста, написанного на профессиональном диалекте ЕЯ.
Факто1рафические ИПС. Простейшей и исторически первой схемой, обеспечиваюшей полную формализацию входных сообщений для целей машинной обработки, были объектно-характеристические таблицы. Табличные формы, разумеется, существовали задолго до появления информационно-вычислительных систем; простота и регулярность их структуры во многих случаях позволила использовать такие формы, сложившиеся независимо от задач машинной обработки, как готовые входные документы ав томатизиров анных систем.
Нелишне, видимо, заметить, что возможность применения табличной формы кодирования обусловлена не простотой—сложностью семантико-синтаксической структуры сообщений, а высокой смысловой однородностью входного потока сообщений. В табличную форму можно перевести все, даже стихотворную строку, но такой перевод приобретает смысл лишь в случае существования достаточно большого потока сообщений, укладьшаюшихся в ту же самую форму. Так что ^^тaбличнocть^^ есть характеристика не отдельного сообщения, а потока сообщений.
Таблица как наиболее простая форма кодирования сообщений накладывает жесткие ограничения на их представление. Эти ограничения следующие.
Фиксированный формат всех полей, используемых для кодирования значений признаков.
Постоянство признакового состава записи.
Фиксированный порядок следования признаков в записи.
Структура содержания, представленного отдельной строкой, может быть изображена формулой
Эх (Л (к) &「2(х) & …&?〃(х))・(1.2)
Любую совокупность данных, которая может быть представлена формулой (1.2), принято называть о б ъ е к т н о-х арактеристической записью. Сопоставление этой формулы со структурой табличных форм машинного кодирования позволило обратить внимание на одно обстоятельство, которое в логических исследованиях языка оставалось обычно вне поля зрения, а именно: любой признак, даюший, казалоз бы, элементарную и, с точки зрения логического языка, далее неразложимую характеризацию объекта, имеет даухкомпонентную структуру, соответствующую паре наименование признака — значение признака. В табличных формах первая компонента соответствует названию графы, вторая — содержимому гра巾％ находящемуся в данной строке. Двухкомпонент- ность явно выражена и очевидна при использовании в тексте числовых характеристик объектов. Так, в выражении Толщина пленок оказалась равной 3,2 • IO” мм характеристикой пленки является не толщина и не число 3,2 • 10-з, взятые по отдельности, а именно конструкция толщина в мм равна 3,2 • 10~3. ) Менее очевидно то, что и признаки, имеющие чисто вербальное выражение, с точки зрения структуры содержания должны рассматриваться как двухкомпонентные образования. В учебниках логики фразы типа Сократ - человек, Петр — студент традиционно используются как примеры выражений соответствующих понятию одноместного предиката (х — человек, х — студент), понимаемого как элементарная, далее неделимая часть высказывания. Однако простое сопоставление со структурой, скажем, бухгалтерской ведомости, содержащей записи вида Ф.И.О. - Иванов И.И., оклад - 150 руб., должность - инже- нер, позволяет обнаружить неосновательность и поверхность такого мнения: слово инженер в ней используется так же, как и число 150. Второе выражает значение признака оклад, а первое — значение признака должность. Это ясно видно из того, что на вопрос Какова должность • •・? можно ответить — инженер (лаборант, аспирант директор и т.д.), точно так же как на вопрос Каков оклад • . • ? можно ответить — 150 рублей.
Аналогия, однако, не совсем полная, поскольку слово инженер выра- жает как наименование, так и значение признака. Поэтому конструкция х — инженер, взятая изолированно, все же понятна, а конструкция х — 150 без добавления слов имеет оклад в рублях непонятна. Это верно для всех чисто вербальных характеристик: слово красный мы понимаем как указывающее на определенное значение признака цвет, слово пленка — как указывающее на определенное значение признака вид образца (с возможными значениями объемный и пленочный) и т.д. В машинном представлении этот смысл фактически и расщепляется на два, что можно усмотреть, в частности, в самой технике кодирования вербальных признаков: значения каждого признака кодируются независимо, так что в разных графах
могут быть одинаковые коды. При использовании простейшего метода порядкового кодирования в каждой позиции будет стоять натуральное число, указывающее порядковый номер значения соответствующего признака в заранее составленном исчерпывающем списке возможных значении. Так смысл слова инженер может быть представлен, например, в виде должность М 1, после чего смысл должность выносится за пределы машинной записи, а 1 помещается в позицию, соответствующую этому признаку.
Еще одно наблюдение состоит в том, что обычное деление описания объекта на две части: имя объекта — признаки объекта с точки зрения структуры содержания не имеет принципиального значения. Имя объекта — будь это собственное имя, порядковый номер или что-либо другое — также может рассматриваться как признак, принимающий числовые или строковые значения. Противопоставление имени объекта и его описания значимо лишь с точки зрения эффективности поиска: "имя" есть однозначно идентифицирующий признак, т.е. признак, каждое значение которого встречается в массиве не более одного раза. Но, во-первых, таких признаков в записи может быть несколько (например, Ф.И.О. и табельный но- мер), и, во-вторых, этот идентифицирующий признак часто формируется внутри вычислительной системы (как внутрисистемный номер записи) и внешнему пользователю может быть вообше неизвестен. Сказанное означает, что с точки зрения представления сообщений в ИПС различие между сингулярной формой
Р1(〃)&々(〃)&•••&〃(〃)，
где а предлагается понимать как собственное имя некоторого объекта, и экзистенциальной формой (1.2) не столь уж существенно.
Дальнейшее развитие форм представления данных шло по линии использования средств и приемов кодирования, снимающих все или некоторые из указанных выше ограничении. Соответственно, появились возможности для машинной обработки информационных потоков, содержащих более разнородные по своей смысловой структуре сообщения. Назовем некоторые типовые приемы.
Использование разделителей полей. Снимает ограничения (1) и отчасти (2). Последнее в том смысле, что снимается ус- ловие обязательности кодирования всех признаков, предусмотренных схемой записи (пропуск очередного признака может отмечаться повтором разделителя). Наименование кодируемого признака определяется в этом случае порядком следования признаков в записи.
Использование логической шкалы (совместно с позиционным либо порядковым способом кодирования признаков). Предоставляет аналогичные возможности.
Явное кодирование наименований признаков. В простейшем случае каадый признак представляется в виде пары〈 наименование, значение}. В более развитом и удобном для обработки вариан* те используется в форме схемы "справочник - дaнныc^^. Запись при этом делится на две названные части:
—в справочной части записи, состоящей из полей постоянной длины, каждый признак представлен тройкой вида < наименование признака^ относительный адрес, длина} (вместо элемента длина может быть помещен элемент тип значения};
—во второй части размещается набор значений в соответствии с описаниями, указанными в справочнике- Этот метод кодирования можно считать универсальным — он позволяет включать в запись произвольный набор признаков — в пределах используемого словаря, — и записывать их в произвольном порядке. (Записи с такой организацией можно называть свободными объектно-характернстическими записями.)
Во всех зтих случаях мы имеем дело с различными вариантами кодирования содержания, отвечающего формуле (1.2). Три элемента, присутствующие в (1.2), все же не находят явного выражения ни в одном из этих способов кодирования. А именно: связка &，соединяющая признаки; референциальный индекс х, указывающий отнесенность всех признаков к одному и тому же объекту, и квантор существования. Отсюда вытекают ограничения выразительных возможностей так называемых мобъектно-признаковых 貝зыков", остающиеся при любом способе кодирования: невозможность использовать в записи дизъюнкцию и отрицание; невозможность использовать внутри записи описание через отношение по схеме
Л (х) a 3y(R(xty) &8(у));
невозможность выражения условных связей.
Почти с самого начала стала ясной необходимость для многих практически важных приложений отображать в ФИПС не только описания отдельно взятых объектов, но и отношения между ними. Первоочередной интерес представляли системы, позволяющие отображать иерархические отношения. Типичные области приложений здесь — представление иерархической структуры изделий и организационные структуры управления. Представление в ИПС отношений между объектами превращает множество независимых объектно-характеристических записей в единый информационный массив, даюший описание некоторой достаточно сложной системы, иными словами — в гипертекст. Эта потребность, а также появление запоминаюших устройств прямого доступа большой емкости привели к формированию концепции "базы данных" (БД) как интегрированной и доступной многим пользователям совокупности данных, связь с которой осушествляется посредством специализированной программной системы (СУБД).
Появление сетевых СУБД обеспечило- возможности для представления в ФИПС систем с произвольной структурой связей между объектами. Структура содержания, представляемого средствами сетевых СУБД, может быть изображена формулой
3 Х|. . . 3 Хп (Л 1(X1) & ... & "〃 (xQ & A Rag «i, Xj)),
где Ai(X/) — описание некоторого объекта с номером /, представляющее собой конъюнкцию признаков (описания стандартизованы по типам
объектов и регламентируются схемой)); Ra.. — имя отношения, связывающего объекты с номерами г и / (таких отношений, вообще говоря, для каждой пары ij может быть несколько).
Реляционная модель и появившиеся вслед за тем реляционные СУБД не внесли ничего принципиально нового в выразительные возможности языка описания данных, но зато позволили придать конструкциям этого языка точный алгебраический смысл.
Таким образом, развитие ФИПС дало жизнь системам с достаточно широкими выразительными возможностями. В то же время условия практического применения ФИПС не стимулировали до последнего времени развитие средств смыслоотождествления. Малое внимание к проблеме смыслоотождествления можно объяснить тем, что СУБД разрабатывались и использваиись как средство обработки информационньхх потоков с высокой однородностью содержания входных сообщений; перевод входных сообщений с ЕЯ, как правило, не предполагается, поскольку они поступают на вход в виде формализованных документов; основные операции обработки — с точки зрения реализуемых смысловых преобразований — носят элементарный характер. Поэтому трудно представить, как могут быть использованы типовые средства СУБД для реализации, например, справочной системы, представляющей содержание знниклопедаи, принципиально характеризуемое большой разнородностью и естественно-языковой формой входных сообщений.
Но есть и более существенная внутренняя причина неразвитости средств смыслового анализа в современных СУБД. Как справедливо отмечается в самих исследованиях по базам данных (см., например, весьма содержательный обзор [Цаленко 1983]), входные языки СУБД - это языки описания данных; они допускают самые разные способы отображения одного и того же языкового содержания на структуры, организуемые в базе данных; они, собственно, предназначены для того, чтобы описывать —в более или менее обобщенной форме — организацию данных внутри вычислительной системы, а не предметный мир, о котором эти данные должны нечто сообщать. "... Данные — это только средство представления информации. Поэтому обработка данных - это не обработка информации. Проблемы перехода от информации к данным и обратно оказались вне поля зрения исследователей55 [Цаленко 1983, с. 2]. Автор цитируемой работы считает, что в сложившейся системе понятий теории баз данных пока недостает принципиального важного уровня — уровня "языковых и семантических моделей”. Он полагает необходимым различать даже не три (физический, логический, семантический), а четыре языковых уровня СУБД： ''концептуальная информационная модель5', ^концептуальная модель базы данных5', ''внутренняя схема" и "схема хране- ния”・ Соответственно ставится задача формализации перехода от более высоких к более низким уровням представления информации при про-
ектаровании баз данных. Ясно, чего наличие в СУБД, вообще в ФИПС, уровня языковых и семантических моделей открыло бы возможности для существенного повышения интеллектуальности информационных систем.
В связи со сказанным кажется уместным одно терминологическое замечание. В течение ряда лет можно наблюдать, как в сфере обработки данных девальвируются термины, которыми следовало бы обозначать уровень, непосредственно формализующий понятийное (когнитивное) содержание кодируемых сообщений. Сначала — еше в 60-х годах — термин ^логический'' был использован для обозначения того уровня, на котором для программиста обеспечивается независимость работы с данными от подробностей их размещения на носителях и аппаратно-программной реализации обращений к ним. Хотя употребление этого термина в противопоставлении ^физический — логический^, несомненно, является метафорическим, ни к каким терминологическим недоразумениям это привести не могло — слишком велика была первоначальная дистанция между уровнем "фнзниеской" организации данных и собственно понятийным аппаратом, иотользуемым в системе деловых коммуникаций.
Но когда в 80-е годы выражение концептуал ьная модель начинает использоваться, по существу, для терминологического оформления более тонких различий внутри того же "логического" уровня — как обозначение "обще京 логической структуры базы данныхэ, [Мартин 1980], т.е. как синоним предложенного КОДАСИЛ термина схема - это не кажется хорошим решением. Уже сейчас это ведет к громоздкой и неудобной терминологии: концептуальная модель базы данных, с одной стороны, и концептуальная информационная модель или концептуальная модель предметной области — с другой. Учитывая сказанное, следовало бы, на наш взгляд, сохранить термин "концептуальный" для обозначения того уровня, на котором должно фиксироваться собственно когнитивное содержание данных.
Наиболее удачной нам представляется терминология, принятая, например, в книге [Атре 1983], где выделяются в качестве основных три уровня описания данных: концептуалъная модель (обобщение представлений конечных пользователей о предметной области), логическая модель (уровень администратора базы данных), физическая модель (уровень системного программиста). Противопоставление обшей модели базы данных и частных моделей конкретных пользователей может быть проведено на каждом из этих трех уровней, так что в этом случае, по-видимому, уместны термины частная концептуальная модель (конкретный конечный пользователь) ,частная логическая модель (подсхема — прикладной программист), частная физическая модель (метод доступа) [Цаленко 1983].
3333Языковые средства документальных ИПС. В отличие от ФИПС в документальных 而С методы представления и анализа смысла с самого начала находились в центре внимания. Развитие языковых средств ДИПС может быть охарактеризовано следующим перечнем: унитермные системы (50-е годы); дескрипторные системы "без грамматики" (60-е годы); развитие систем и разработка методик "ручного" (^интеллектуаль- ногом) индексирования с иотользованием разного рода грамматических средств (конец 60-х — начало 70-х годов); системы с автоматическим
33
33
3. В.Ш. Рубашкин
индексированием документов, не использующие средств распознавания текстуальных отношений между дескрипторами (70-е годы); системы с автоматическим индаксированием, используюшие линейную (Ипози- ционно-скобочнуюм) грамматику.*) Последние и отражают сегодняшний уровень развития ДИПС.
Период систем с ручным индексированием интересен тем, что это был период проб и ошибок в отношении использования информационно-поисковых языков (ИПЯ) с развитыми средствами выражения текстуальных отношений, период массового изобретательства — на чисто эмпирической основе — ИПЯ для документальных систем. В этот период разрабатывались многие десятки ИПЯ, оыичавшиеся способами и средствами выражения текстуальных отношений между дескрипторами. Широкую известность получили такие ИПЯ, как Синтол, язык RX-кодов, языки указателей роли и связи и др. Большая часть этих разработок и предложений заканчивалась на стадии проекта или ограниченного эксперимента. Но некоторые — например, языки систем ^Yeфepaт^^ и 5,Кри- стали'' — довольно широко иепользовались в промышленных АИПС. В конце концов стала ясной необходимость выработки единой точки зрения на ИПЯ с грамматикой с целью унификации средств выражения текстуальных отношений.
Причина, по которой ИПЯ с развитой системой грамматических средств не нашли широкого применения в системах с "ручным" индексированием, состоит в том, что использование этих средств в промышленных системах во многих случаях не улучшало, а ухудшало технические показатели поиска, существенно снижая полноту выдачи. Исключение составляли узкотематические ИПС с достаточно однородным с точки зрения структуры содержания входным потоком документов (патенты, описание химических реакций, описание отчетов о НИР и т.д.). Во всех этих случаях предварительным условием перевода входного текста на ИПЯ была схематизация его содержания в соответствии с некоторой анкетой. После этого грамматические указатели могут использоваться чисто механически — как кодаровочное средство, различающее позиции анкеты. Примером может служить анкета, применяемая в системе АСИНИТ, эксплуатируемой во ВНТИЦ. В ней выделены следующие пункты описания отчетов о НИР: 1) объект исследования; 2) цель работы; 3) применявшиеся методы исследования и аппаратура; 4) теоретические результаты и новизна; 5) практическое значение; 6) экономический эффект; 7) область применения результатов; 8) реализация.
В итоге у большинства разработчиков сложилась точка зрения на грамматические средства, применяемые в системах с ручным индексированием документов, лишь как на средства эшелонирования выдачи, т.е. средства реализации режима "поиск на точность", когда требуется отыскать в информационном массиве документы, заведомо соответствующие запросу, но не ставится задача обеспечить максимальную полноту поиска.
Представления о своего рода пдополнительнос1ии средств обеспечения полноты и точности приобрели .в этот период (70-е годы) силу предрас-
♦) Указанные здесь хронологические рамки, кончено, достаточно условны; они выделяют этап, для которого те или иные системы можно считать типичными.
судка, и, надо сказать, они были, конечно, в определенной мере справедни- вы для сложившейся в то время практики использования лингвистических средств до ку ментал ьных ИПС. Считалось, что техническая эффективность достаточно крупных политематических ДИПС харак теризуется суммарным показателем "полнота + точность'* порядка 100—120%, и любое варьирование ИПЯ, методов индексирования и критерия выдачи может лишь менять соотношение полноты и точности, не меняя этого суммарного показателя.
Однако это представление является односторонним и неполным. Суть дела в том, что максимальный эффект от использования грамматических средств и реальное увеличение семантической силы лингвистических средств, проявляющееся в увеличении суммарного показателя ^полнота + точность", может быть получено только при соблюдении условия сбалансированности средств смыслоразличения и средств смыслоотождествле- ния, используемых в ИПС. Усиление первых должно сопровождаться соответствующим усилением вторых. А это значит, что, во-первых, должно быть обеспечено распознавание всех различаемых элементов содержания при переводе на ИПЯ — независимо от способов их выражения в тексте документа, и, во-вторых, что грамматические средства должны использоваться не только в поисковых образах документов и запросов (т.е. в формализованных документах), но и в тезаурусе, служащем основным инструментом смыслоотождествления. Разочарование в возможностях ИПЯ с грамматикой было предопределено тем, что ни одно из этих условий не реализовалось и, видимо, не могло быть реализовано в ИПС 60-х— 70-х годов.
Во второй половине 70-х годов условия разработки и эксплуатации ДИПС стали существенно меняться. Начали действовать новые факторы: перевод информационных изданий на машинные носители (создание магнитоленточной службы ГАСНТИ); потребность в расширении масштабов информационного обслуживания специалистов при ограниченности трудовых ресурсов; снижение стоимости машинной обработки информации при быстром росте парка ЭВМ; появление новых программных средств. Результатом действия Всех этих факторов был массовый переход от систем ручного к системам автоматического индексирования либо к системам поиска по текстам вторичных документов на ЕЯ.
С точки зрения возможностей автоматического анализа текста можно выделить четыре уровня формальных моделей ЕЯ — в порядке их усложнения.
Элементарная теоретико-множественная мо- д е л ь. Текст представлявтся как неупорядоченное множество лексических единиц. Смысловое соответствие текстов запроса и документа моделируется отношением включения множеств. Текстуальные отношения отсутствуют.
Линейные модели. Текст представляется как линейно упорядоченное множество лексических единиц и естественных разделителей. Эта модель различает порядок следования слов (А предшествует В), расстояние между словами (число слов, разделяющих Л и В в тексте), а также позволяет фиксировать факт совместного вхождения нескольких слов в один и тот же отрезок текста (предложение, алгоритмически различи- 3* 35
мые части предложения, абзац и т.п.). Формулировка критериев смыслового соответствия допускает здесь определенное разнообразие — в пределах названных различении. При этом могут использоваться либо жесткие, либо гибкие критерии.
В первом случае условие соответствия определяется "раз и навсегда” для всех запросов одинаково. (Например, все слова запроса должны быть найдены в одном предложении; слова запроса должны следовать в документе в том же порядке; расстояние в документе между соседними словами запроса не должно превышать заданной величины и т.д. — возможностей здесь достаточно много.)
Во втором случае все алгоритмически возможные различения в тексте включаются в язык запросов, а критерий смыслового соответствия может устанавливаться индивидуально для каждого данного запроса. (Скажем, слова Л и В не должны быть разделены в тексте документа никакими другими словами, С должно предшествовать D, а Е просто должно содержаться в тексте документа независимо от расположения других слов запроса и т.д., и т.п.)
Заметим, что использование такого рода критериев обычно опирается на интуитивно-содержательные представления о смысловой структуре запроса и о языковых особенностях текстов документов. При индексировании запросов вручную здесь трудно избежатк субъективности.
Синтаксические модели. Текст представляется как множество предложений, каждое из которых изображается деревом синтаксических зависимостей. В рамках синтаксических моделей можно предложить много самых разных критериев смыслового соответствия. Однако без опоры на семантику они будут ь той или иной степени произвольными. Из элементарных критериев наиболее естественными представляются следующие два:
дерево запроса целиком входит в дерево, представляющее любое из предложений документа;
слова, находящиеся в запросе в отношении непосредственного синтаксического подчинения ("хозяин — слуга"), должны находиться в том же отношении и в документе (условие соответствия парных связей). Направление синтаксической связи в последнем случае может н не учитываться.
Семантические модели. Семантические модели по форме представления текста могут быть подобны синтаксическим моделям (дерево зависимостей либо граф более общего вида), но должны, по идее, фиксировать собственно смысловые отношения между словами. Говорить о каких-то элементарных критериях смыслового соответствия применительно к семантическим моделям, видимо, бессмысленно. Общий подход к построению правил смыслоотождествления в языках такого типа демонстрируется в логических исчислениях.
Названные модели, очевидно, с разной степенью точности способны передавать смысл исходного текста на естественном языке. Их можно считать последовательными уровнями приближения к смыслу текста. А поскольку предполагается, что все они могут, в принципе, оперировать одним и тем же словарем, то различие их в этом плане сводится к раз-
личной точности в передаче смысловых связей между словами текста.♦) В теоретико-множественной модели эти связи вообще игнорируются. В линейной модели они отображаются очень грубо: близость или даже соседство двух слов в тексте, вообще говоря, не гарантирует наличия непосредственной смысловой связи между ними, а лишь делает эту связь более вероятной. То же можно сказать и о порядке следования слов.
Синтаксические модели занимают промежуточное положение: смысловые связи в них отражены, но не однозначно и не полностью. С одной стороны, синтаксическая связь неоднозначна: даже полное тождество ее грамматической оформленности не гарантирует тождества содержания (ср. в особенности конструкции с родительным падежом и 'Ътноситель- ное прилагательное + существительноеэ,). С другой стороны — и зто гораздо хуже — заданное смысловое отношение между двумя словами может быть выражено существенно разными способами: лексически либо грамматически; непосредственной синтаксической связью либо опосредованно; разными грамматическими формами； наконец, может реализоваться в более широком контексте, чем предложение. Все зто делает синтаксические модели как таковые не слишком пригодными для целей формального представления смысла текста.
Семантические модели, по замыслу, должны обеспечивать вполне адекватную передачу смысла. В этих моделях синонимия и омонимия атомар- нмх единиц считаются принципиально недопустимыми, а правила построения выражений и правила вывода должны бьпь точно определены. Именно в этом, собственно говоря, и можно усмотреть основное отличие семантических моделей от моделей синтаксического уровня.
С ал го ритмической точки зрения теоретико«множе ственная модель тривиальна; линейная модель элементарно проста. Основные различения, возможные в этих моделях (наличие слов в тексте либо в определенной его части и порядок следования слов), даны непосредственно. Машинный поиск — в терминах этих двух моделей — может быть реализован достаточно эффективно.
Синтаксические модели разрабатываются уже в течение нескольких десятилетий, методы синтаксического анализа теоретически и алгоритмически достаточно хорошо проработаны, известно и то, какие результаты могут быть здесь получены без обращения (или при минимальном обращении) к семантике. Алгоритмически синтаксические модели много сложнее линейных, как в плане реализации критериев смыслового соответствия, так и в особенности в плане перевода с естественного языка на язык модельного представления.
Семантические модели на сегодня даже чисто теоретически разработаны явно недостаточно.
В развитых информационных системах автоматизируются две основные процедуры: перевод (частичный) содержания документов на информацион- ный язык и сравнение документов и запросов при поиске. Соответственно в таких системах используются словари двух типов: словари индексиро вания, назначение которых — обеспечить перевод с ЕЯ на ИЯ, и словари-
тезаурусы, обеспечивающие установление — в некоторых элементарных ситуациях —смыслового соответствия между лексически нетожественными текстами, представляющими документы и запрос. Первые мы будем называть далее словарями перевода, вторые — словарями вывода.
Для индексирования обычно используется система словарей, обеспечивающих реализацию двух функций: грамматическую нормализацию лексики документа (морфологический анализатор) и собственно перевод на ИЯ. Перевод в настоящее время реализуется, как правило, лишь на уровне лексики: слово (словосочетание) заменяется дескриптором либо набором дескрипторов с сохранением позиционных характеристик исходных лексических единиц в тексте. Так, в системе автоматического индексирования "Скобки" используется пять словарей: словарь основ, словарь флексий, словарь префиксов/префиксоидов, словарь словосочетаний и словарь единиц измерения [Пархоменко 1983]. При этом первый словарь содержит как грамматическую, так и семантическую (коды дескрипторов) информацию. Система помимо средств морфологического анализа н распознавания словосочетаний включает средства распознавания окказиональных сокращений и средства индексирования числовых параметров. Следует иметь в виду, что отношения синонимии и родо-видовой иерархии могут задаваться в разных словарях: синонимия (абсолютная) в словаре перевода — неявно (посредством приписывания разным словам или словосочетаниям одного и того же дескрипторного кода), а отношение род—вид (и условная синонимия) — в словаре вывода в явном виде.
Основной недостаток ИПС с линейной грамматикой выявился в ходе их массовой эксплуатации: трудно предусмотреть и однозначно выразить в терминах порядка н расстояния все возможные в тексте документа конфигурации связанных по смыслу дескрипторов запроса. Отсюда — ненадежность распознавания смысловых связей и невозможность обеспечить эффективную методическую регламентацию составления поисковых предписаний, не говоря уже об автоматизации зтого процесса.
1.2.3. Средстаа смыслоотождествления в ИПС. Смыслоотождествлеиие может происходить как на зтапе перевода, так и на этапе поиска. На этапе перевода отождествляются разные грамматические и лексические формы выражения одного и того же понятия. Средства такого отождествления, как мы уже говорили, заключены в словарях перевода. Это прежде всего средства морфологического анализа и ЕЯ-дескрипторный словарь. Другая часть задачи смыслоотождествления при переводе — распознавание смысловых связей между понятиями — на сегодня остается нерешенной.
Условия смыслоотождествления при поиске могут определиться декларативно или процедурно. Можно считать, что в логических исчислениях этому противопоставлению соответствует различение аксиом и правил вывода, а в ИПС — различение тезауруса и критерия выдачи, материализуемого в алгоритме и программе поиска.
Вернемся к проблеме распознавания смысловых связей. Ясно, что сама постановка этой задачи применительно к ИПС должна существенно уточняться —прежде всего в плане спецификации информационно значимых в деловом тексте смысловых связей.
В научно-технических текстах рассматриваемого типа информационно значимыми можно считать следующие элементы содержания: описания 38
объектов (изделия, их части, материалы, организации и т.д.); описание процессов, действий, указание характеристик, относящихся к упоминаемым объектам; указание отношений между объектами. Этим различениям соответствуют три типа смысловых связей.
Связи между словами и выражениями, именующими один и тот же объект — как в пределах именной группы, так и в пределах целого текста (связи кореференции).
Связи между разными объектами. Они могут быть выражены грамматически (дизельный автомобиль), либо лексически {фирмы9 выпускающие армированные корпуса) (см. § 2.1.6).
Связи между именем процесса, действия, отношения, характеристики и именами объектов.
Принципиальный вопрос, который должен решаться при разработке интелпектуальной информационной системы, — зто вопрос о степени детальности отображения (и, естественно, распознавания) смысловых связей второго и третьего типа средствами информационного языка. Ясно, что нужно использовать минимальный набор связей, позволяющий описать все информационно значимые различия содержания документов и, соответственно, запросов. Излишняя детальность передачи смысловых оттенков, не поддерживаемая адекватными средствами смыслоотождествления, может, как уже сказано, лишь ухудшить качество работы информационной системы. Приведем простой и достаточно типичный пример. Если в сочетаниях типа вол для ротора^ вал ротора будем пытаться фиксировать точное содержание отнощеиия между объектами, получим следующее прочтение: Вал предназначен дпя ротора в первом случае и Вал - хасть ротора — во втором. Поскольку с точки зрения задач ИПС тексты, скажем. Изготовление вала для ротора и Изготовление вала ротора можно считать синонимичными, далее пришлось бы вводить правила, определяющие, в каких контекстах зти отношения ('быть предназначенными для' и 'быть частью') могут быть отождествлены. Очевидно, разумнее здесь вообще не специфицировать отношения между объектами, формализуя оба сочетания одинаково: Вал связан с ротором. Относительно минимально необходимого набора смысловых связей в ИЯ можно высказать следующие предварительные соображения.
Наиболее значимм связи кореференции. Неправильное их распознавание (и уже тем более отсутствие средств представления) ведет к большому числу ошибок при поиске. Поэтому необходима достаточно тщательная разработка средств н методов установления референциальных отношений в научно-техническом тексте (см. гл. 3).
Не следует пытаться специфицировать связи между объектами, не имеющие лексического выражения в тексте документа (запроса). Отсутствие явного названия такой связи указывает на то, что автор текста счита- ет, что конкретное содержание данной связи в данной предметной области однозначно определяется описаниями упоминаемых объектов (как в сочетаниях дизельный автомобиль» крановые электродвигатели, ковш, экскава- тора и т.п.). Поэтому в информационном представлении достаточно фиксировать сам факт связи между объектами.
Действия, процессы, характеристики относятся чаще всего к одному объекту (нагрев обмотки, мощность двигателя). Там, где действие, процесс имеют несколько актантов, достаточно различать несколько обобщенных
39
ролей. Для научно-технического текста характерны две типовые ситуации:
случай, когда действие, процесс характеризуется направленностью (преобразованме, изготовление, поставка);
случай, когда необходимо различение объекта и инструмента действия (тиристорное управление двигателями, расчет трансформаторов “а ЗВМ).
Исходя из этих соображении, можно считать, что в информационном языке, обеспечивающем формализацию информационно значимого содержания научно-техническо го текста, достаточно иметь следующий основной набор средств представления связей меящу дескрипторами: средства указания кореференции; обобщенное отношение 'связан', ^специфицируется посредством； а также ролевые отношения 'быть объектом', 'быть исходным объектом*,5быть конечным объектом*, *быть инструментом действия1.
В информационно поисковых тезаурусах сейчас фиксируются лишь смысловые связи "ниже—выше". Эти связи отображают логические зависимости вида
Dx(Z>i6)f £>2(х)),
где Dj 一 мнижестоящийп в тезаурусной иерархии, D2 — "вышестоящий" дескриптор. Так называемое ^ассоциативное*5 отношение фактически используется как факультативное отношение "ниже—выше”. Однако анализ причин потери релевантных документов при поиске показывает, что во многих случаях для распознавания смысла запроса требуется отождествление не отдельных лексических единиц, а "мнкроконтекстов"; в терминах ИПЯ они могут быть определены как конструкции, образуемые из двух или более дескрипторов. Примеры таких связей приведены в таблице 1.1. Если подобные связи могли бы фиксироваться в тезаурусе, оказалось
Таблица 1.1
Нижестоящее выражение
Вышестоящее выражение
Логическая схема зависимости
1. (/ : двигатель)с (В: фаз- ным ротором)
(С: асинхронный двигатель)
Vx(A(x)&3y(B(y)& &&•(“))-С(х)
2. (4:двигатель) для (В : наручных часов)
(С : микродвигатель)
та же
3. (В : масляный)
(Л : выключатель)
Vx(4(x)&B(x)->4(x)&
(Л : выключатель)
(С: высокого напряжения)
&С(х)
4. (В : дислокации) в
(С: кристаллы)
Ux0y&*(x,p)&
{Л : кремний)
(Л : кремния)
&S(y)f С(х)
5. (Л : процессор)
(R : часть) (В : ЭВМ)
Vx(4(x) -* З.у(/?(х, у) & &Е(у)))
Таблица 1.2
Запрос
Документ
1. Сборка асинхронных двигателей
Сборка двигателей с фазным ротором
2. Надежность в ысоковол ьтн ых
Надежность масляных выключателей -
выключателей
3. Фотопроводимость кристаллов
Влияние плотности дислокаций на
кремния
фотопроводимость кремния
Ьы возможным устанавливать смысловые соответствия типа приведенных в таблице 1.2.
По-ввдимому, первые практические подходы к решению этой задачи намечены в работе [Либинзон и др. 1978]. В названной работе предлагалось дополнить обычный тезаурус "тезаурусом дескрипторосочетаний,*, отражающим связи "ниже-выше" на уровне конструкции. "Дескрипто- росочетаниями>, в ней назьгаались выражения, представляющие перевод соответствующих микроконтекстов с ЕЯ на дескрипторныи язык с линейной (позиционно-ско бо чной) грамматикой. Проведенные эксие ри менты, однако, показали, что препятствием к массовому использованию таких словарей являются те же методические трудности, которые обнаруживаются при составлении поисковых предписаний: неоднозначность и недостаточная точность перевода на ИПЯ смысла соответствующих языковых конструкций. Это, однако, не даек рецитирует саму идею тезауруса конструкций, а лишь указывает на то, что должны применяться более точные и обеспечивающие более надежное распознавание смысла языковые средства.
Правила смыслоотождествления при поиске, как уже сказано, можно считать аналогом правил вывода в логических исчислениях. Основными здесь пока являются процедуры букв ал ыю го отождествления дескрипторов с учетом допустимых тезаурусных замен. Помимо этого следует отметить два момента.
В некоторых случаях необходимые смысловые преобразования обеспечиваются рацио нал ьным выбором нотации и не требуют построения специальных процедур. Приведем лишь один пример. Свойство симметричности отношений R(x, у) —R( у, х) не трепет каких-либо помет в словаре или использвания специальных процедур вывода в случае, если исполь-* зуются содержательные (а не формальные) имена ролей для актантов отношения. В этой нотации формула R (а, Ь) может принять вид
{имя-отн: R, объект : а, объект : Ь}.
Порядок перечисления объектов, как видим, здесь вообще не фиксируется.
Желательно, чтобы в процедурах поиска были отражены правила вывода, учитывающие такие свойства лексических единиц, которые можно назвать ^обобщенной транзитивностью". Общая схема вывода здесь имеет вид
Pi(4, X) & р2(Х, В) -01(4, В).
В случае р? = Pi = р получается обычная схема транзитивного замыкания p(4X)&p(X,8)fp(4 5).
В научно-технических текстах важна обработка по этой схеме отношения 'иметь частью*: алюминиевая обмотка статора двигателя (документ) -► -^•двигатель с алюминиевыми обмотками (запрос).
Схема транзитивного замыкания применима также в некоторых ситуациях для р со значением 'иметь объектом*.
Примеры. (Расчет) (срока службы) (двигателя) ^(расчет) (двигателя) ; (исследование) (механических характеристик) {двигателя) f (исследование) (двигателя). В этом случае, как видно, Л должно иметь значение когнитивное действие*, а X — Наименование признака или группы признаков5.
Для рл 力 р2 типовым является случаи, когда pj — отношение *иметь объектом9, р2 — отношение* бьпь частью*. (Соответственно Л — предикатный термин, X н 5 — объектные).
Примеры. Вибрация обмотки статора -> вибрация статора^ защита цепей преобразователя — защита преобразователя; конструкция корпуса тиристора -^ конструкция тиристора} колебания пакетов статора -^колебания статора^ нагрев полюсного наконечника двигателя — нагрев двигателя; потери в сердечниках машины (или потери в зазорах машины) — потери в машине; расчет магнитной цепи двигателя -> расчет двигателя; укладка секций обмотки — укладка обмотки; управление тиристорами инвертора — управление инвертором; положение оси вращения ротора ~ положение ротора; движение проводников якоря -^движение якоря.
Вывод по этой схеме, разумееется, выполним не для всех предикатных терминов (ср., например, вес обмотки статора и вес статора; стоимость кузова автомобиля и стоимость автомобиля} вращение рабочего колеса турбины и вращение турбины}. Поэтому предикатные термины должны иметь в тезаурусе пометку мдопустимость вывода по схеме обобщенной транзитивности,э (возможно с указанием номера схемы вывода).
Корефер色щия как характеристака элементов текста
В лингвистической литературе не выработалась еще окончательно сис- гема понятий, характеризующих единицы языка и речи с точки зрения их соотнесенности с действительностью. В этой связи для нас важны: во-первых, вопрос о том, какие характеристики этого типа должны использоваться в ИС, и, во-вторых, вьпекающии отсюда вопрос о терминологическом оформлении вводимых понятий.
В лингвистической и философской литературе используются термины денотат и референт и производные от них; в частности, говорят о "тнпах референции" или 5,денотативных статусах” имен в тексте. Используются также пары ^значение—смысл*\ 'Ъкстенсионал — интенсмонал" и совсем редко "объем — coдepжaниe^^ (хотя последние, на наш взгляд, ничем не хуже их англоязычных эквивалентов). Ясно, что имен здесь больше, чем сущностей. В связи с этим необходимы дополнит ел ьные уточнения, касающиеся употребления терминологических рядов, связанных со словами денотат и референт.
Ддя их разграничения представляется целесообразным использовать противопоставление словарных и текстовых характеристик лексических единиц： ^Референциальными естественно называть только те аспекты семантики предложения, которые касаются семантики актуализированных предложений, а не экстенсионала лексем, поскольку описание зкстенсио- нала лексических единиц для лингвиста практически сводится к описанию их знaчeния^^ [Падучева 1985, с. 12]. При этом существенно, что непосредственного соотнесения языка с действительностью в ИС не происходит; ИС оперирует лишь с текстами в широком смысле слова — представленными либо в естественно-языковой форме, либо в форме, определяемой используемыми языками представлениями знаний.*) Соотнесенность единиц текста с действительностью получает здесь лишь косвенное выражение- через отношение их друг к другу; конкретно 一 как указание на тождество или различие именуемых единицами текста реалий, т.е. как отношение кореференции. **)
Что касается "тнпов референции" (^денотативных статусов»), то здесь, на наш взгляд, кроется существенная неясность. Если указание типа референции рассматривается как обязательный компонент семантического представления употребляемых в тексте имен, то как этот компонент соотносится с набором изобразительных средств, используемых в логических языках? Подразумевается ли что-то подобное различению типов переменных в логических языках или речь идет об использовании языка семантического представления, радикально отличающегося от языков логического типа? Материал, обычно привлекаемый для обоснования нео бходи мости различения типов референции, не свидетельствует, на наш взгляд, о непригодности логических языков для представления семантики текста в ИС. Различение типов референции (^денотативных статусов именм) основывают на следующих противопоставлениях (ср. [Падучева 1979; Падучева 1985,гл. 4]):
Различие синтаксических функций подлежащего и сказуемого (Иван — врак; этот человек — врач). Соответственно различаются "суб- стантивный" (Иван) и "предикатный" (врач) типы референции.
Для субстантивного типа референции — возможность или невозможность индивидуализировать именуемый объект либо, по крайней мере, уточнить его описание. Соответственно предлагается различать ^референт- ное" и ^^нepeфepeнтнoe^^ употребление имен.
В рамках референтного употребления — различие текстовой и внетекстовой известности объекта именования. (Ср.: [Наш] врач пришел только к вечеру и Нужно вызвать [какого-нибудь ] врача.) В первом случае слово врач именует объект, описание которого участники общения могут дополнить другими признаками, извлекаемыми из внутренней (личной) базы знаний; во втором случае такая возможность нс предполагается. В соответствии с этим предлагается различать "сильно определенный,' (известность как для говорящего, так н для слушающего),"слабо опре- деленный,> (известность только для говорящего) и ,,неопределенньш,*
♦) Исключение составляют лишь системы типа интеллектуальных роботов.
*♦)С учетом сделанного выше замечания мы не будем далее использовать в этих целях термин денотативное тождество.
(неизвестность для говорящего и слушающего) типы предметной референции.
Нет сомнения, что можно указать языковые явления, для моделирования которых учет указанных различий в той или иной форме необходим. По-видимому, эти явления в большей степени значимы для синтеза, чем для анализа текста. Однако нам представляется, что с точки зрения языковой проблематики ИС фиксировать их как различия типов референции нет необходимости. Для ИС, как уже говорилось выше, характерны: ориентированность в большей степени на анализ, чем на синтез естественно-языковых сообщений; независимость процессов обработки сообщении от процессов восприятия внеязыковой действительности и, соответственно, практически полное отсутствие во входных и выходных текстах дейкти- ческих элементов; игнорирование во внутреннем представлении особенностей коммуникативной организации входных сообщений. Так, информационное содержание любого предложения с составным именным сказуе- мым в базе знаний ИС • будет представлено просто конъюнкцией признаков, выраженных подлежащим и Именной частью сказуемого:
Этот человек - врач => ЧЕЛОВЕК (х) & ВРАЧ (х);
Иван - врач => ИМЯ (х, ИВАН) & ВРАЧ (х); и т.д.;
т.е., различие позиций имен, определяемое способом коммуникативной организации предложения, здесь полностью игнорируется.
В отношении 'референтного,? и нереферентного5* употребления имен речь должна идти, по-видимому, не о различии типов референции (и соответственно средств указания референции) имен, а о различиях познаватель- ного статуса (и соответственно логической формы) предложений, в которых они употребляются. Языковьт материал, привлекаемый для иллюстрации специфики нереферентного употребления имен, вполне может быть интерпретирован н в этом духе. Приведем некоторые из примеров, рассматривающихся в работе [Падучева, 1985]:
Всякие две пересекаюгциеся прямые имеют общую точку,
Джон хочет жениться на какой-нибудь иностранке.
8 комнате нет ни одного человека.
Все дети любят мороженое.
Скорпион похож на кузнечика.
Рыбы составляют один из классов в типе хордовых.
Ягуары в Южной Америке вымирают.
У кошки глаза зеленые.
Многие люди боятся тараканов.
В этой связи кажется более правильным говорить не о специфике референции имени, а о специфике пропозициональных контекстов употребления имен *). В данной связи существенно противопоставление открьпых и закрытых контекстов, что вполне соответствует различию свободных и связанных переменных в логических языках. Открытые контексты допускают референциальное отождествление употребленных в них имен с именами, употребленными вне данного контекста (в соседних предложениях), тогда как закрытые — только в пределах дейстгвия контекстообразующего эле-
寧)Это, собственно, утверждается и в цитируемой работе [Падучева, 1985, с. 94 ],
мента *). Сам же способ указания референции — приписывание имени референциального индекса — ив том и в другом случае один и тот же. И вряд ли есть основания пересматривать точку зрения на референцию имен, принятую в логических языках. Да и вообще противопоставление открытости —закрытости контекста именования гораздо существеннее для процедур анализа текста в ИС, чем вопрос о том, имелось ли у говорящего намерение указать в данном акте речи на единственный объект или нет.
Различение открьпых н закрытых контекстов, конечно, непростая задача; здесь должны учитываться и семантика предиката, формирующего пропозицию, и наличие кванторных выражений, и семантика самого имени. Однако важнее то обстоятельство, что в ИС входные сообщения с одинаковой прагматикой обладают в этом смысле однородностью. База знаний ИС предполагает подразделение на базу фактов и базу закономерностей; их пополнение и корректировка происходит по разным каналам, что исключает смешение универсальных и ^конкретно-референтных^ предложений. **) Поэтому, скажем, предложение Рыбы составляют один из классов в типе хордовых никогда не встретится среди входнь1х сообщении базы фактов, а предложение У кошки глаза зеленые в базе фактов будет иметь одну интерпретацию, а в базе закономерностей — дру1ую.
Точно так же в ИС снимается противопоставление текстовой и внетекстовой известности объекта именования — поскольку источники внетекстовой известности отсутствуют. Можно сказать, что дня ИС "нзвестность” реализуется лишь через референциальное отождествление имен, использованных в данном ЕЯ-сообщении, с именами, используемыми в базе фактов ИС; но такое отождествление не требует, очевидно, особьтх средств указания референции. Соответственно снимается искусственная и совершенно излишняя омонимия предложении типа Завтра я пойду к врачу. Если подразумевается какой-то известный системе врач, должно быть установлено тождество референта слова врач с референтом соответствующего описания в базе фактов (а во входном тексте должно иметься указание, позволяющее осуществить такое отождествление). Если подразумевается ^какой-нибудь'* врач, такого отождествления не произойдет. Но никаких различений денотативного статуса слова врач при том или другом его употреблении в предложении не потребуется.
Подводя итог сказанному, можно сделать вывод, что различать и фиксировать в языке представления знаний ИС типы референции имен нет
*) Можно принять и несколько иную точку зрения: считать, что кванторный префикс (обычно с кванторами существования для всех используемых референциальных ин де ксов) предше ству ет целому тексту — так что внутри текста референциальные индексы ведут себя обычно как свободные переменные. В то же время в тексте могут встречаться предложения, содержащие собственные кванторы (или другие элементы, ограничивающие возможность внешних референциальных связей). Они как бы изолируют содержащиеся в предложении имена от остального текста и исключают возможность внешней по отношению к данному предложению кореференции.
**) В современных ИС дело обстоит так, что все подвергаемые автоматическому анализу входные сообщения адресуются в базу фактов, тогда как база закономерностей, организуемая в форме информационно-поискового тезауруса, формируется разработчиком лингвистического обеспечения ИС вручную^
необходимости. Для ИС существенны только две характеристики, определяющие отнесенность языковых единиц к действительности.
С м ы с л, понимаемый как словарная, независимая от конкретного употребления характеристика лексической единицы. (Использование терминов "интенснонал", ,,экстенсионал,\ "денотат'', "значение" и т.п. при этом полагается излишним.)
Указатель референции (референциальный ин- д е к с). Предполагается, что одним из основных результатов семантического анализа текста является построение отображения множества словоупотреблений на конечное подмножество натурального ряда. Получаемые при этом пары вида (л, к} содержательно эквивалентны утверждениям: Слово, занимающее в данном тексте позицию п, именует объект с номером к. Абсолютные значения референциального индекса, разумеется, несущественны; существенно лишь наличие пар вида {nit к) t {п2, к), означающее, что слова, находящиеся в позициях л> и л2, именуют один и тот же объект.
ГЛАВА 2
ИНФОЛ 一 ЯЗЫК ЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМАТИЗАЦИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ЗНАНИЙ
Терминологические системы:
типы смысловых единиц и их сочетаемость
Одна нз трудностей обсуждения языковых проблем состоит в том, что точные утверждения о структуре тех или иных языковых систем можно формулировать лишь в рамках некоторой формальной модели. Но выбор подходящей модели, ее обоснование требуют предварительного содержательного рассмотрения соответствующего круга явлений. Этим обусловлен способ изложения, принятый в данной главе. Мы начинаем с предварительной систематизации языковой интуиции относительно таких категорий, как Ъбъект1, Свойство\ 'отношение\ Процесс5 (§ 2.1). Далее строится логический язык, позволяющий достаточно естественно воспроизвести описанные на предыдущем этапе смысловые различения и зависимости (§ 2.2 и 23). В последней части главы (§ 2.4) обсуждается методология формализации разных структур знания средствами этого языка. Подчеркнем еще раз: нас интересует формализация профессиональных знаний; следовательно, нас интересуют не слова, а понятия, притом не обыденные ("наивные"), а профессиональные (научные, логически обработанные) понятия. Лексика (''лексические единицы'\ "слова") профессионального языка зто не слова языка повседневного общения и тем более ие слова поэтического языка. Переход на смысловой уровень - зто переход от слова, взятого во всем многообразии возможностей его употребления в речи, к термину, функционирующему в рамках определенной системы профессиональной деятельности. И все, что далее будет сказано о ^сочетаемости лекенкн", ''семантической классификации яексикн”，следует понимать именно в этом контексте.
Общий подход к классификации смысловых единиц. Системность, ор₽анизованность лексического состава языка проявляется непосредственно в том факте, что не любые сочетания слов могут служить целям языковой коммуникации. Проблема семантической сочетаемости первоначально сознается как проблема усиления ограничений на сочетаемость, сформулированных в синтаксических терминах. Так, скажем, общее синтаксическое правило Ирилатателвное сочетается с существительным; при зтом должно быть ввпюлнено условие согласования обнаруживает свою недостаточность при постановке самых элементарных языковых экспериментов. Например: 1) синий шар; 2) ^синий электрон； 3) ^синяя идея; 4) ^синяя температура; 5) ^синее падение и т.д. Конструирование такого рода примеров ясно демонстрирует недостаточность чисто синтаксического правила: обнаруживается, что данное прилагательное (например, синий) может сочетаться далеко не с каждым существительным. И задача семантического описания языка,
как представляется на первый взгляд, состоит в изобретении дополнительных правил, в рамках которых выражение (1) оказывалось бы допусти* мым, а выражения (2) — (5) — нет. При таком подходе правила семантической сочетаемости должны были бы формулироваться в терминах семантических классов, детаяизирующих грамматическую классификацию слов по частям речи.
Однако более внимательный взгляд легко обнаруживает, что условия семантической сочетаемости (осмысленности) в значительной степени независимы от грамматических различении, обслуживающих синтаксическую и коммуникативную организацию предложения. Так, например» смысл ,изменение, и смысл 'температура' могут сочетаться, образуя более сложный смысл 'температура есть объект изменения*, в следующих грамматических формах русского языка: изменение температуры^ температура изменилась, изменившаяся температура, температурные изменения, изменить температуру и т.п. С точки зрения собственно предметного содержания все эти конструкции можно считать синонимичными. А различия грамматической формы отражают скорее* особенности стиля и нужды актуального членения предложения, нежели различия отношений между именуемыми реалиями.
И, соответственно, нужно исходить из того, что семантическая классификация лексики в определенной степени независима от синтаксической, членит ее в ином разрезе (хотя и корреляция здесь имеет место). Так, в нашем примере смысл 'изменениеJ может выступать в грамматической форме существительного, глагола, причастия и деепричастия, а смысл 'температура' — в форме существительного и прилагательного. С точки же зрения семантики мм, независимо от грамматической формы, имеем здесь дело со словами, представляющими два таких семантических класса: 1) класс слов типа изменение: увеличение, уменьшение, колебания и т.д.； 2) класс слов со значением 'наименование признака*, 'параметр' — в него входят, например, слова вес, размер, проводимость, плотность, концентрация, скорость и множество других.
Можно сказать, что семантическая классификация лексики ограничивает возможность установления синтаксической связи, но не регламентирует ее грамматических форм. Эта регламентация остается в сфере грамматики конкретного языка.
Многочисленные варианты семантических классификаций лексического состава языка, предложенные лингвистами и философами, не вполне удовлетворительны в двух отношениях. Они либо недостаточно детальны и не могут претендовать на охват основной массы конкретного языкового материала, либо ограничены рассмотрением отдельных фрагментов лексической системы языка (семантика глагола, прилагательного, семантика слов определенного семантического поля — например, цветообозначений, ментальных состояний, частей человеческого тела и т.п.)- Но главный их недостаток в том, что они не ориентированы явно на решение основной задачи — формализацию понятия логической зависимости в лексике. В работах, имеющих прикладную направленность, предпринимаются попытки построить рабочую классификацию лексики. Приведем две таких классификации, использовавшихся для описания лексики научно-технических текстов по машиностроению. В классификации, предложенной Н.Н. Леон-
тьевой [Леонтьева, Вишнякова 1977] различается 12 основных семантических категорий (^грамматических помет"):
Устройство «онвеИер, лифт, машина, схема);
Действие, процесс (уборка, транспортировка, энергия);
Деталь устройства (стрела, педаль, .колесо, р&“42);
Продукт, предмет, вещество (агломерат, противовес, бетон, асфальт);
Часть (сектор, край, бок, сторона);
Форма (эллипс, круг, овал, квадрат);
Характеристика (вес, емкость, мощность, производительность);
Свойство (стойкость, прочность, готовность);
Квантор, количественная характеристика (один, два, отрицание, много, отсутствие);
Собирательные понятия, научно-технические дисциплины (хозяйство, геология, физика);
Учреждение, (институт, завод, КБ);
Место (СССР, Англия, Ужгород).
Кроме того, авторы считают семантически существенным противопоставление существительного и образованного от него прилагательного, различая :устройство (бульдозер) и определение по устройству (бульдозерный), действие (сплав} и определение по действию (сплавной) и т.д.
4949Классификация, используемая в системе автоматического индексирования документов "Скобки" [Пархоменко 1983], имеет такой вид):
49
49
КлассыПодклассы
1. Предмет неодушевленный
Машины, аппараты (двигатель, установка, реле, выключатель]
Все другие слова этого класса {гайка, выступ, крышка)
2. Предмет одушевленный
1. Собственные имена (Лолл)
3. Вещество, материал
4. Нарицательные имена (инженер)
1. Вцдовое наимоюванне (вода, сталь)
4. Родовое наименование (жидкость, металл)
Параметр
Действие, процесс (установка)
Юридическое лицо неодушевленное
1. Измеримый в числах (напряжение)
4. Все остальные {водонепрон ицаемостъ)
1. Собственные (римменс}
4. Нарицательные (фирма)
Z Географическое назнание
8. Физическое явление &роза)
1. Собственные (Нил)
4. Нар ицательные (река)
9. Идеальный объект (теория, метод,
уравнение)
15. Остальные имена существительные (возможность, физика)
1. Полные существительные
4. Аббревиатуры, не имеющие самостоятельного значения (кабель СБ, класс Е)
КлассыКлассы16. Полные прилагательные16. Полные прилагательныеПодклассы
Классы
Классы
16. Полные прилагательные
16. Полные прилагательные
Качественные (высокий)
Относительные со значбнем вещества, из которого сделан предмет (медный)
Относительные со значением функции осуществляемого процесса, предмета (холодильная установка)
Относительные со значемнем принадлежности предмета ((английские ЭВМ)
Относительные со значением предназ- НЗЧ5ИЯ для какого-нибудь предмета, отношение одного предмета к другому предмету как части к целому (укорная обмотка, трансформаторное масло)
Относительные прилагательные со значением формы и структуры предмета Спиральный, у~образный)
Все остальные прилагательные
Обе эти классификации вполне отвечали своему конкретному назначению —обеспечить нужды весьма приближенного информационного анализа научно-технического текста (прежде всего — в пределах предложения), не претендующего на скольконнибудь полную формализацию представленных в тексте знаний. Различные варианты семантических классификаций предлагаются также в связи с задачей автоматического перевода — ср., например, [Шаляпина 1979; Сакамото, Ишикава, Сато 1986; Зелински— Виббельт 1986].
В [Поспелов 1986] предложена существенно иная схема классификации, цель которой — указать основные категориальные различия в семантике лексических единиц, значимые с точки зрения проблемы представления знании ("функциональнее классы в естественных языках"). Для большей наглядности мы представим эту схему в табличной форме (таблица 2.1). Эта классификация, на наш взгляд, тоже небезупречна с точки зрения последовательности и отчетливости ее основании. Воздерживаясь от подробных комментариев, перейдем к позитивному изложению нашего подхода к проблеме.
Резюмируя то, что можно считать устоявшимся и общим в разных подходах к семантической систематизации знаменательной лексики, примем в качестве исходных три следующих противопоставления:
простое — сложное;
предметность — процессность;
собственно имена — отношения.
Первое противопоставление соответствует идее компонентного анализа лексики, которая при более детальной разработке оказывается тождественна вдее представления смысла лексических единиц конструкциями формализованного семантического языка.
Второе противопоставление описывается в лексической семантике также в категориях "статическое — динамическое,', ^качества — явления" (см., например, [Семантические типы предикатов 1982]) и в общем следует противопоставлению имени и глагола в естественных языках.
Третье противопоставление очевидно и комментариев не требует. И хотя в живом лексическом материале границы между названными категориями размыты, одна из задач, которая должна решаться в процессе конструирования семантически ориентированных моделей профессиональных языков, состоит в том, чтобы придать этим разграничениям максимальную определенность.
Имеется в виду, что любое лексическое значение может и должно квалифицироваться с точки зрения каждого из этих противопоставлении, и от этой квалификации зависит способ его более детального описания.
С точки зрения противопоставления "простое — сложное** существенно, что в лексической системе имеется определенная иерархия; она определяет н последовательность рассмотрения семантических классов. Можно вьще- лить ,,ядерныйм» в некотором смысле простейший слой лексики и производные, зависимые от него классы. Предваряя последующее изложение, конкретный смысл употребленных здесь слов производноетъ, зависимость поясним так: можно построить осмысленные тексты, в которых будут использоваться только ядерные смыслы, но нельзя построить осмысленный текст, в котором ядерные смыслы (явно или неявно) не присутствуют вовсе. То же в описании лексики: класс В производен от класса А, если н только если смысл единиц класса В не может быть описан без использования единиц класса А.
Поясним сказанное сугубо предварительным примером. Смысл 'плавле- нне' можно определить посредством выражения превращение из твердого состояния 6 жидкое. Это позволяет, предположить, что класс процессных
Таблица 2.1
Функциональные классы
Примеры и пояснения
Понятия
Понятия-Классы
L2. Понятия*Процессы
Понятия -Состояния
стол, лаборатория, вычислителъный центр
погрузка, авария, включение
нормальный режим, линия включена
Имба
Отнош«!ия
Базовые отношения
Производные отношения
(собственные имена, идентификаторы)
(временные, пространственные, динамические, классификацион ные, идентифицирующие» прагматические, каузативные, ...)
4. Нмп冊ативы
включить, проверить давление
5. Квантификаторы
всегда, быстро, весьма сильно
6. Модификаторы
сухой, прошедший капитальный ремонт, аварийный, быстрый
7. Модальности
необходимо, вероятно, следует учесть, что;
8. Оценки
полезно
терминов производен от класса терминов, обозначающих свойства. Систематически этот вопрос будет рассмотрен ниже (п. 2.1.3).
"Пронзводность'', "завнснмость", о которой здесь вдет речь, можно интерпретировать двояким способом.
Как возможность определить (выразить) смысл одних языковых, единиц с помощью других языковых единиц — интерпретация в терминах "слабой семантнкн", если воспользоваться терминологней Куайна.
Как возможность определить условия истинности одного языкового выражения через условия истинности других языковых выражений — интерпретация в терминах ^сильной семантиким по Куайну.
Следует подчеркнуть, что это не два различных ряда, а именно два способа интерпретации, две точки зрения на одну н ту же систему зависимостей. Разница состоит в том, что в первом случае акцент делается на систему внутриязыковых отношений между лексическими значениями, а во втором —на тот путь, который ведет от данного языкового выражения к внеязыковой реальности.
Так, для приведенного выше примера в одном случае будет фиксироваться тот факт, что с точки зрения компетентного носителя языка плавление н превращение из твердого состояния в жидкое суть языковые выражения, товдественные или, по крайней мере, близкие по смыслу, а в другом случае — тот факт, что установление истинности выражения тело х расплавилось производится посредством установления истинности следующих выражений:
тело х было твердым в некоторый момент времени f【；
это же тело х стало жидким в некоторый, момент времени Г2 ；
момент 厶 предшествовал 功；
между ti и t2 тело х не находилось в других состояниях, исключая, быть может, переходное от (1) к (2). .
2.1.2. Атрибутивная лексика. В триаде "пр仅мет — процесс — отноше- нне" исходной следует считать категорию 'предмет': описать процесс — значит указать, какое свойство предмета или какое отношение между предметами изменяется; для отношения необходимо указать, между какими предметами или процессами оно установлено (нельзя сказать просто Находится на, но можно сказать Книга находится на полке). Следовательно, можно утверждать, что ядро понятийной системы составляет лексика, позволяющая строить описания отдельных объектов или формулировать вопросы об их свойствах. Здесь, как мы далее увидим, следует говорить не об одном единственном лексическом классе, а скорее о ядерной, базовой системе лексических классов, образующих некий самодостаточный фрагмент понятийной системы — "язык объектно -признакового тнпа".
В когнитивном плане для классификации единиц, обозначающих свойства объектов, существенны следующие реалии: 1) некоторая проверочная процедура, применяемая к объектам определенного типа; 2) указание на множество возможных результатов применения такой процедуры к конкретному объекту; 3) возможные способы упорядочения результатов измерений н формальные способы оперирования с ними.
Сама проверочная процедура может в простейшем случае обращаться непосредственно к чувственному восприятию, либо подразумевать какие-то тривиальные действия (притягивает железо — намагничен» нет — не намагни-
чен), либо может предполагать достаточно сложные познавательные действия с использованием технических средств и математической обработки непосредственно наблюдаемых результатов. Этой точке зрения соответствует представление процедуры приписывания свойств объектам как функции вида /: U-^V^ чему соответствуют высказывания о конкретных объектах в виде /(а) = у. Здесь под U понимается универсум о Хектов (а в U), которым приписываются те или иные свойства, V — множество возможных результатов измерения (и £ 0).
Тип результата соответствует понятию "тип измерительной шкалы" в теории измерений (см., например, [Ядов 1972; Миркин 1980]). Основные типы шкалы охарактеризованы в таблице 2.2.
Выражением такого понимания свойства можно считать пару 《，、и >, где £ — имя измерительной процедуры, а у — результат измерения. В деловом тексте этому соответствуют выражения: вес 20 ка, мощностью 20 вг, мужского пола, зеленого цвета и т.п. Соответственно исходной единицей в смысловой системе язьпса следует считать не отдельно взятое свойство, а признак (атрибут), понимаемый как конструкция вида < г, К>.
Формализация высказывания о свойствах должна дополнительно учитывать то, что естественный язык не всегда позволяет сопоставить термину- наименованию признака определенный тип измерительной шкалы. Нередки случаи, когда подразумеваемый тип измерительной шкалы выясняется только в контексте употребления термина, либо когда выбор континуума значений в вопрос-ответной ситуации предоставляется отвечающему.因змы- тость границ, разумеется, обнаруживается между соседними типами шкал: номинальной и порядковой, порядковой и метрической. Регулярный способ перехода от метрической шкалы к шкале порядка связан с употреблением терминов нормативной оценки — большая» малая, средняя величина, соотносящих значение признака с заранее определенной нормой. Для признаков, имеющих важное практической значение, язык создает специальные лексические единицы, формирующие шкалу порядка:
Таблица 2.2
Тип шкалы
Представление множества результатов и типы познавательных действий
Допустимые способы сопо* ставления и обработки результатов
1. Бинарные шкалы
ДА - НЕТ
Отождествление ~ различение
2. Номинальные шкапы
Фиксированный список идентификаторов; классифицирование объектов (квалификация)
Отождествление - различение
Порядковые шкалы
Метрические шкалы
Подмножество натурального ряда; ранжирование объектов
Отождествление — разяичсние и установясиие линейного порядка
4.1. Интервальные
Множество действителъ-
Отождествление — различение.
шкалы
ных чисел;
упорядочение и определение
4.2. Пропорциональные шкалы
собственно измерение
''расстояний**; арифметические действия
ВОЗРАСТИ грудной ребенок, ребенок, подросток, юноша, человек средних лет, пожилой, стары立,глубокий старик и т.п.;
ВОЗРАСТ2: 27лет..,;
ВЕС1: 〃&к〃立，тяжелый;
ВЕС2: не более 30 кг;
Соответственно на вопрос о возрасте отвечающий волен в большинстве случаев выбирать ответ того или иного тина: Он еще очень молод либо Ему всего 18.
Типы значений. Проведенное обсуждение указывает на необходимость рассмотрения двух типологических рядов. С одной стороны, типологии значений признаков м, с другой стороны, семантической типологии атрибутивных терминов. Для типологии значений существенны два противопоставления： 1) числовые значения и значения, выражаемые средствами ЕЯ; 2) слитность-раздельность языкового выражения смыслов, соответствующих наименованию и значению признака. В результате выделяется четыре типа значений: числовые, оценочно-количественные, оценочнобинарные, качественные. Они охарактеризованы в таблице 2.3.
К содержимому таблицы 2.3 уместно сделать несколько дополнительных замечаний.
Единицы измерения числовых признаков удобнее включать в наименование признака; тогда значение будет неименованным числом, а наименование признака должно иметь вид： вес в ка; географические координаты: широта (градусов, минут), долгота (градусов, минут),^) В случае использования стандартных единиц измерения они могут определяться мпо умолианню".
В конструкциях типа низкоомный, малогабаритный части, выражающие смысл 'малая (большая) величина' могут быть распознаны и отделены на этапе морфологического анализа; поэтому в таблице они квалифицируются как термины с раздельным выражением наименования и значения. Но в конкретной проектной разработке может оказаться более удобным н другое решение.
В случаях, когда один н тот же признак может быть охарактеризован в разных шкалах**), необходимы правила установления соответствия между шкалами (см. об этом также в § 2.4.1).
Семантические типы атрибутивных терминов. Исходным для семантической систематизации атрибутивных терминов является противопоставь ление "наименование — значение". В разных дисциплинарных традициях оно может быть выражено разными способами: “тема — факт'\ "имя фасета — деления фасета", "параметр — свойством, "аспект — объект”, "мм я слота — значение слота** и т.д. Терминология здесь еще не устоялась. Мы будем пользоваться употребленными выше сочетаниями термины- наименования признака и термины-значения признака} они, как нам кажется» с наибольшей определенностью выражают нужный нам смысл.
Определения северная (южшя), восточная (западная) могут быть заменены знаком (" + ” или " 一 "),
) Интересный пример - признак удельная электрическая проводимость, который может быть охарактеризован в бинарной (^лектропроводный — неэлектропровосУ- ный), номинальной (диэлектрик - полупроводник — проводник) и метрической шкалах.
^QHHOdJxavc CWXJahndJxau?号 № •ny 豆 P32 —ejahmmw -xnsigosodu enx •QOBOduKUOU wdlxaieQ O-R 3opd08」-qJJOHQn* MDZ
JlovoKytxa* ^sxs^osxc WQHUOdlomn ^sxs^ssx wqxsDduM
r-QHQOUOX mQX
.PD7X&V dlqgaj dnhKdoz
^Z5W5K dnx23u
^s£^sa^ 纟uAdx d~QMJndED2OUDW N~qxwooxoyqa>w~qxwooxnslH
№
■Qyg QH3h。-romquog -rnx •pa&S~q6w ^s§s> 0Ю •PS&N g?..m±o寸。OS o/w* 8U 3BWBW Rx zs O?2X ON
HhaJJJ^Q l/nhlndv <KROW3PO6&V 3SWS^^^^ wwqspa gHKOJJOJ aoKLD2ad 20s
anHaxouoti aoxMwau -ёо^^^53
WJOHBDdusn En
Dd^DdauwaJ
~pnd02 N Eownposodc
tKDXJahndJxaw sx^5^
心 3CDHaH
VUDHnQdooM
【£ownpo8&c!
HDXJahndJHaw HDMRPA
H
IqdaxHdu
E7 вял u 9 eH
30Kd OHxJBhHjouohm wdoH 工工mhojhb “MXJOhMQMOUyHH 目 HdJ.0 eMBHmMdu OJOHHBn ШЙ XOHono xlHHHJBJUJh ・HUO工 Auexm wnontu ■QEIoduoffiOHMWdiu nKd
awdoH 支 0H§8 •wx OHqucuHJOHJowen •CHdu3HHhMlm Ахмепо aHnKHe*ed3H С1чнм£азн (doj
•xott^ SUS7 ^ою§ EEm •d;UHH HoaoLrJMh -О5ХУ
Katt
•OXWR^CE минKeHquEHMsOH
кенаЕннд
KECQoxrlKdou
KEMmdJos
T m
i ■
AOHHOHXOdhB* •寸
оох^яххо
•OHhoMano ・E
gox ，H0HX3ahsuox
•OHhoHMO 7
uoCQOUJHh - I
HKHahBHm uhi
Для краткости первые мы будем именовать также Т-терминами, а вторые — ◎терминами (мнемоника: "тема - факт**).
Для демонстрации языковой значимости этого противопоставления могут быть привлечены диагностические контексты, указанные в таблице 2.4. Они же могут быть использованы для семантической квалификации конкретных лексических единиц. В каждом из таких контекстов термины одного типа оказываются допустимыми, тогда как использование терминов другого тина дает семантически неудовлетворительные конструкции. Как видно из таблицы 2.4, для Т-термннов характерно употребление в вопросительных предложениях, а также в роли актантов ситуаций изменение, зависимость, сравнение по величине; для Ф-терминов — употребление в субъектно-предикатных конструкциях, с кванторными словами н в сочетании друг с другом.
В некоторых случаях может показаться, что контексты типа 1 и 2 в таблице 2.4 допускают также и употребление Ф-терминов. Кажутся допустимыми предложения типа: Каков старику Каков кристалл} Он (этот человек) сильно изменился; Шар увеличился и т.п. Однако можно убедиться в том, что в каждом таком примере обнаруживается смысловая неполнота, смысловая неоднозначность либо необходимость такого рода переосмысления предложения, которое выводит его за рамки рассматриваемых контекстов. Так, предложение Каков старик (!) осмысляется как утверждение, а не вопрос; предложение Каков кристалл? - рассматриваемое как
Таблица 2.4
Диагностический контекст и позиция в нем
Семантически удовлетворительные конструкции
Аналогичные семантичес ки неудовлетворительные конструкции
А. Для Г-терминов
Вопросительное пред- ложсиис со словом каков
Слова со значением 'сравнение по величине*, •зависимость*. Слова изменение, увеличение, уменьшение. Позиция непосредственного подчинения
Каков (-& —о, -ы) цвет, форма, весг прочность, структура, расстояние, температура,...
Вес равен ... г вес превосходит ...,давление зависит от температуры; изменение (увеличение) цвета, формы, бес% прочности, ...
^Каков (-а, -о, -ы) ишрг красный предмет, газ, старик,...
9
Газ равен;
??аз зависит；
'Изменение ( увеличение) шара, газа, металлу ...
Б. Для Ф-тсрминов
Употребление в конструкциях с имениым сказуемым (Л есть 8； все 4 суть 8)
Непосредственное подчинение друг другу терминов одного типа
Все люди смертны^?8се температуры суть дав-
Все металлы электро-ления \
проводны;'Все расстояния суть формы
Сократ 一 человек\"Этот врач есть возрасту
Этот врач молод?3т температура есть цвет
Красный шар- листы меди} ^Цвет формы； ?вес цвета； кристаллы кремния\ дви- 'Структура прочности.
гателъ автомобиля
вопрос, воспринимается как неоднозначное, требующее смыслового пополнения: Каков (а) структура (цвет, химический состав, электропроводность, ...)кристалла!} то же для предложения Человек изменился (измениться может внешний вид, характер, манеры, отношение к работе или окружающим и т.д.); предложение Шар увеличился воспринимается как однозначное лишь потому, что термин увеличение во многих случаях "н° умолчаниюм выражает смысл ^сличение размеров5 и т.д. и т.п. Хотя многие из подобных контекстов и нельзя квалифицировать как неудовлетворительные с чисто лингвистической точки зрения, мы считаем, что они находятся вне стиля и способов выражения, используемых в деловой речи.
Категорию Т-терминов можно далее детализировать с точки зрения допустимых для каждого наименования признака типов значения. Это, во- первых, наименования признаков, допускающие количественную оценку (Тколнч) ”，во-вторых, наименования качественных признаков, не допускающих количественной оценки (Ткач). Последним соответствуют значения, выражаемые Ф-терминами. Например:
у-колич. 8夕，лаотность, рост, модуль Юнга.
укач： цвет, агрегатное состояние, тип проводимости.
(Соответственно количественными и качественными будем называть и сами признаки данных наименований.)
В роли различительного контекста здесь могут быть использованы слова н сочетания со значением 'сравнение по величине*, 'увеличенме (уменьшение) \ *большая (малая) величина*, а также сочетания с числовыми значениями (большой sec, весом до 52 кг. ..). Нужно отметить, что языковая граница между уколну и ^84 определяется не тем, какого типа измерительная шкала используется в соответствующей проверочной процедуре. Носитель языка осознает признак как обладающий континуумом значений либо как обладающий дискретным набором значений. Это осознание следует признать существенной составляющей смысла Г-термина. При этом имеет значение не столько фактически используемая проверочная процедура —этот аспект во многих случаях носителем языка вообще не осознается, —сколько интуитивная оценка Г-термина как потенциально метризуе- мого или неметризуемого. В языке это деление проявляется с наибольшей ясностью в принятии или непринятии сочетаний Т-терминов со словами более, очень, самый и т.п.: очень умный, самый добрый, весьма интересный, более однородный, более прозрачный, более эрудированны и, очень больной} но: чоченъ включен, ?о“е拜ь (более) газообразный, ^весьма (более) мертв, самый диэлектрический (не смешивать с обладающий наибольшей электропроводностью}.
Во всех случаях первого ряда в языковой форме выступает "наивное убсждением носителя языка в том, что при необходимости проверочная процедура, позволяющая количественно (числом) оценить все такие признаки (не исключая и человеческие качества), может быть построена. Тем не менее в профессиональных языках целесообразно явно фиксировать в словарном описании способность юш неспособность уколич термина сочетаться с числовыми характеристик ами в реальных деловых
текстах (и, конечно, набор единиц измерения, которые при этом могут использоваться).
В категорию「терминов целесообразно включить еще один класс терминов.
Это термины типа: свойства, физические свойства, магнитные свойст- 8& оптические свойства^ химические свойства, структурные характеристи- к〃； деловые качества; производственные показатели и им подобные. Их называют наименованиями групп признаков. Мы будем обозначать их символом Т^ГеБГсуть родовые термины по отношению к определенным группам наименований признаков). Так, оптические свойства суть родовое понятие для признаков цвет, прозрачность, коэффициент преломления, коэффициент отражения, постоянная Керра и др.
По сочетаемости Тгр-термины сходны с Гкач-терминами: Зависимость оптических свойств от температуры, но не ^увеличение оптических свойств. Тгр-термины могут занимать позицию Ттермина и в вопросе: Каковы оптические свойства органических жидкостей^ Допустимыми ответами в этом случае нужно считать предложения, в которых упомянутому в вопросе объекту предицируется конкретное значение любого из признаков, включенных в соответствующую группу.
Возможно (и часто используется в языке) иерархическое построение грунп признаков: свойства - физические свойства - оптические свойства -коэффициент преломления.
Поскольку Тгр-термины сами не имеют значений, в качестве различительного контекста для них может использоваться выражение вида По • • • объекты делятся 価...{Iio цвету тела делятся на красные, с〃- ние,... ; но: “По электрическим свойствам тела делятся на …).
Сказанное определяет точку зрения на следующие ниже примеры: 1) Голубой 一 9ro цвет\ 2) Жидкий — ке есть цвет\ 3) Все тела имеют sec; 4) Суждение не имеет веса; 5) Цвет - это оптическое свойство \ 6) Голу- 历应一 это оптическое свойство^ 7) Оптические свойства — это физические свойства.
Здесь (1) — утверждение о принадлежности определенного значения определенному признаку; (2) — соответствующее отрицательное предложение; (3), (4) — утверждения о применимости (неприменимости) данного признака к объектам данного класса; (5) — утверждение о принадлежности данного наименования признака некоторой группе гтрнзна- ков; (6) — утверждение о принадлежности данного значения некоторой группе признаков; (7) утверждение о включении одной группы признаков в другую, более широкую группу признаков.
Все они суть высказывания не о предметной области, а о языке. В силу этого они должны квалифицироваться как метавысказывания и, следовательно, при разработке языков представления знаний должны быть выведены за пределы формально определенного объектного языка, ориентированного на описание конкретной предметной области.
Подводя итог сказанному, перечислим выделенные здесь классы атрибутивной лексики.
Наименования признаков:
-2'кач.u8ь,
—Тколич： вес.
Наименования групп признаков Ггр: электрические свойства.
Значения признаков:
—собственно качественные значения: синий, газ;
一 бинарные значения: однородный - неоднородный}
—оценочно-количественные значения: легкий — тяжелый,
Термины нормативной оценки: большой — малый.
Базовые и производные свойства. Объектные отношения. Взгпя- нем теперь на атрибутивную лексику с точки зрения противопоставления "простое — сложное". Наименования признаков естественно рассматривать как простые единицы. Не должно вводить в заблуждение то обстоятельств во, что проверочная процедура, соответствующая признаку〈£, Ю, может быть зафиксирована в виде некоторого словесного описания. Нужно сознавать, что всякая формализация естественного языка имеет дело не непосредственно с предметным миром, а с языковыми описаниями, ориентируется на содержательно-понятийную систематизацию определенного круга реалий. Точность и однозначность этих описаний обеспечивается их соотнесенностью с определенным фрагментом предметно-прак тической деятельности [Ершов, 1982].
Так что идею явного сведения всего многообразия наименований признаков, встречающихся в реальных текстах, к терминам "языка наблюде- ння" - тема, долгое время всерьез обсуждавшаяся в работах по методологии науки — следует считать практически неплодотворной. Мы относим это замечание и к теории так называемых "операциональнмх определе- ннП".
Наименования групп признаков производны от наименований признаков в следующем достаточно очевидном смысле. Если Ггр вводится как общее имя для совокупности наименований признаков Т = { Гь T2t . . . , Г„} и F — формула, которая содержит вхождения 产卩,то истинность 戶 определяется условием: F истинно тогда н только тогда, когда истинно утверждение 3z(f е Т)呼гр. Например, утверждение Электрические свойства зависят от температуры будет считаться истинным, если истинно утверждение Электропроводность зависит от температуры. Аналогичное условие можно сформулировать для вопрос-ответного соответствия.
Качественные, бинарные и оценочно-количественные значения признаков производны от наименований признаков в том смысле, что они могут быть представлены конструкцией〈Г, v >. Но они простые в том смысле, что не могут быть явно определены через другие свойства. В то же время в профессиональных языках существует обширный круг терминов, отношение которых к атрибутивной лексике может быть выяснено путем построения определений. Типичная парадигма для таких терминов — названия конкретных материалов, изделий, устройств. Они распространены везде» где приходится оперировать обширными номенклатурами изделий и материалов. Простейший пример: Лед есть вода в твердом состоянии. В логической нотации:
ЛЕД(х) а ВОДА(х)& ТВЕРДОЕ- ТЕЛО(х).
Чтобы научить, скажем, робота распознавать лед, нужно указать, что к испытуемому телу должны применяться по крайней мере две проверочные процедуры, позволяющие установить его химический состав и агрегатное состояние.
Термины с предметным значением, вводимые явным определением по схеме Р(х)会尸(х) (ср. § 1.1.2), будем называть производнмми свойствами.
С точки зрения сочетаемости этот лексический класс во всем подобен названиям свойств. Единственное существенное отличие состоит в том, что здесь теряет смысл вопрос: значение какого признака обозначает данный термин? Там, где это различие несущественно, будем объединять нх общим названием Мимена объектов" и обозначать символом ОБФ.
Объектные отношения. Класс объектных отношений определим как совокупность терминов, соответствующих диагностическому контексту объект °1 №1ходитск s отношении R к объекту О2. Будем считать, что термин 力 входит в этот класс, если он может быть подставлен вместо всей выделен- ноИ конструк ции либо вместо символа R (либо может быть употреблен в соответствующем вопросительном предложении). Ср. примеры в той или иной степени аномальных контекстов такого рода： 2объект О\ есть причи- на объекта О2; ^объект О】 есть цель объекта Q н т.п. Типичные примеры здесь — пространственные отношения и отношения "часть — целое". Эти отношения тематически универсальны и используются почти в любом профессиональном язьпсе. К этому классу можно отнести также отношения родства (отец, сын, брат. . . ), отношения собственности (х принадлежит у), отношения социальной зависимости (х — начальник у). Этот класс обнаруживает сходство с атрибутивными терминами в том, что здесь также действует противопоставление "тема — факт". Можно различить два ряда объектных отношений: Гютношения (Готн) и ^-отношения (Фотн). Приведем примеры.
乙тн： расстояние от а до Ь; взаимное расположение а и Ъ\ содержание а в Ь.
@отн： близко, далеко, внутри, снаружи, находиться на... , быть частью (содержаться в . . . , содержать). Для них действительны те же сочетаемостные различия, что и для атрибутивных Т- и Ф-терминов (см. таблицу 2.4).
Термины Тотн могут иметь числовое либо нормативно-оценочное значение (расстояние от а до b равно и км; содержание серы в чугуне слишком велико); могут быть непосредственно подчинены вопросительному слову (каково расстояние от а до Ь?); управляются словами типа изменение, влияние, зависимость.
Термины Фотн не могут употребляться в названных контекстах, но отличаются от атрибутивных Ф-терминов тем, что не могут быть связаны друг с другом подчинительной связью (ср. п. 4 в таблице 2.4).
В случаях, когда потребуется отличать атрибутивные Т- и Ф-термины от ^отн н Фотн, первые будем дополнять определением "обхектные" и обозначать как 几6 и Фоб.
Стандартные логические зависимости. В языковой интуиции можно выделить три основных типа смысловых связей, существенных для понимания утверждений о свойствах: "вопрос — ответ", "род - вид", "совместимость".
Соответствие "вопрос — ответ" реализуется, очевидно, инвентариза- цие访 связей типа "наименование признака — значение признака5' (для качественных признаков) и, кроме того, связей типа ^наименование группы признаков — наименование признака**.
Для количественных признаков достаточен сам факт словарной квалификации Тколич-термина как сочетающегося или не сочетающегося с числовыми значениями. Для первых дополнительно необходимо установле- ние соответствия "наименование признака — допустимые единицы изме- рення". Примеры: Какого цвета этот 以ар? - Он красный. Каков вес этого юара? 50 кг. В случае неправильного установления таких связей получается, например, следующее: Каков вес этого шара! Он красный. Какова злектропроводность кристалла? 20 кг. Каковы химические свойства этого образца? Он тяжелый и т.п.
В случаях, когда смысл 'значение признака Гкол велико (мало)，имеет в языке самостоятельное терминологическое выражение, необходимо снабдить соответствующие термины словарным толкованием (тяжелый = имеет большой вес).
Связи типа "из наличия у объекта х свойства А следует наличие (отсутствие) у него свойства 5" существенны во всех ситуациях логического вывода, когда посылки и следствия суть высказывания о свойствах объекта. Примеры: Этот шар красный, следовательно, он не синий} он весит 30 кг, следовательно, он не весит 5 кг; (несовместимость). Это кристалл, следовательно, это твердое тело (род — вид). И, соответственно, пример неправильного вывода: Это кристалл, следовательно, он весит 5 кг. Все эти связи принципиально следует рассматривать как единую систему смысловых зависимостей. Нетрудно понять, что родо-видовая иерархия является одновременно и средством задания несовместимости. Действительно, если имеется, например, иерархический ряд вида: животное, хищник, медведь, гризли . . . н другой такой ряд: минерал, корунд, сапфир, то для словарного задания несовместимости элементов первого ряда с каждым из элементов второго ряда нет нео бходим ости явно выписывать все несовместимые пары; достаточно указать на несовместимость родовых терминов (минерал - не животное) и явно сформулировать принцип: гипонимы несовместимых терминов несовместимы. Очевидно, даже в одном приведенном здесь примере таким способом может быть описана несовместимость тысяч и даже десятков тысяч пар имен.
Так мы переходим от представления о родо-видовой иерархии лексических единиц к представлению об иерархической системе признаков*). Здесь существенны следующие пункты.
Названия свойств могут быть сгруппированы в терминологические ряды вида: цвет — красный, синий, зеленый . . . ; геометрическая форма (для тел правильной геометрическ ой формы) — шар, куб, пирамида ...; агрегатное состояние — жидкий, твердый, газообразный, плазма. Каждый
•)Представления об иерархической системе признаков широко использовались Т. Виноградом [Виноград, 1976]. Первые публикации на эту тему, по-видимому, принадлежат Холлидей [Холлидей 1967]. Более детальная разработка этой конструкции представлена работами [Шрейдер 1973; Рубашкин 1976; Шаров 1979; Анно 1981].
такой ряд состоит из заглавного слова (наименование качественного признака) и конечного списка свойств (значения признака).
Значения каждого признака несовместимы друг с другом.
В родо-видовую иерархию организуются не отдельные термины, а признаки как целое. Они образуют "дерево признаковИначе говоря, родовидовая иерархия, образуемая именами свойств, такова, что если между Фд (значение признака В) и Фл (значение признака Л) существует отношение вида к роду, то и все остальные значения признака В являются видовыми по отношению к Фл. Если, скажем, термины микрообъект и макрообъект мы рассматриваем как значения признака масштаб эмпирического объекта и, далее, устанавливаем родо-ввдовое отношение между вторым из них и термином твердое тело, то и остальные значения признака агрегатное состояние (жидкость, газ, плазма) будут видовыми относительно того же термина. При этом все они окажутся несовместимыми с термином микрообъект в силу очевидной зависимости
Фн-Ф%, Ф% -〜Ф%
Фв->~Фл
(Ф\ и Фл обозначают разные значения признака Л, а Фв — любое из значений признака 5, видового относительно Ф[)・ Следствием этого является то, что значения любых двух признаков В и С, подчиненных по родовидовой иерархии альтернативным значениям признака Л, попарно несовместимы (рис. 2.1)*).
Предполагается, таким образом, что для каждого признака можно указать ^ближайший род" — значение другого признака, которому он непосредственно подчинен в дереве признаков. Иными словами, предполагается, что для всей совокупности рассматриваемых признаков можно установить связи вида: 'признак агрегатное состояние имеет смысл для тех и только для тех объектов, которые относятся к классу макро- объектов'. Или иначе: Либо х не есть макрообъект, и тогда вопрос о его агрегатном состоянии неправомерен, либо х — макрообъект, и тогда гарантируется, что в ряду значений признака агрегатное состояние найдется свойство, которое может быть приписано объекту х. Поскольку свойство *быть макрообъектом, можно рассматривать как значение другого признака с условным наименованием масштаб эмпирического объекта и альтернативными значениями, скажем, быть микрообъектом, быть небесным телом и все остальные значения, то можно сказать, что значение одного признака является условием осмысленности для другого признака. Тот факт, что все свойства, относящиеся к данному признаку, имеют общее условие осмысленности, вытекает из общности, определенной для них проверочной процедуры (либо процедура проверки, сопоставленная данному признаку, неприменима, либо она приведет к одному из результатов, определенных списком его возможных значений).
Не следует, конечно, думать, что лексический материал для такой систематизации может быть найден в языке в полностью готовом виде. Так,
•)Ita рис. 2.1 и далее при изображении фрагментов дерева признаков везде используется следующая символика: прямоугольник изображает наименование признака, присосдиненные к нему круги - значения этого признака.
довольно часто не удается найти терминологически узаконенного слова или словосочетания, выражающего смысл наименования признака, соответствующего данному списку альтернативных значений (ср.: живое - неживое^ наименование признака?). В других случаях могут не иметь терминологического оформления некоторые из альтернативных значений: микрообъект 一 макрообъект 一 небесное тело. Второй термин приходится специально конструировать ио аналогии с первым; приближенным его эквивалентом можно считать не очень
выразительное и к тому же омони
мичное слово тело. Типичен также случай, когда для определения условий осмысленности приходится конструировать более или менее искусственные признаковые ряды. Так, условием осмысленности признака цвет является свойство быть одноцветным. Поэтому необходимо ввести признак с условным наименованием однородность окраски и значениями одноцветный и разноцветный. По таким же причинам может появиться признак тип объекта со значениями эмпирический объект — абстрактный объект н т.п. Вообще нужно сказать, что способ такой систематизации определяется не только языковым материалом или сложившейся в рассматриваемой предметной области системой понятий, но и стоящей перед конструктором языковой модели задачей.
Родо-видовое отношение обычно определяется недифференцированно — как отношение общего к частному. Введение семантической типологии терминов и представления об иерархии признаков позволяет, по-видимому, придать этому понятию большую определенность.
Собственно родо-видовые отношения в дереве признаков устанавливаются только между значениями признаков (но не между наименованиями). Нет сомнения относительно наймимя родо-видовых связей, например, в цепочке монокристала — кристалл — твердое тело — макротело - эмпирический объект、но вряд ли имеет смысл говорить, что прочность есть вид твердого тела или что геометрическая форма есть вид агрегатного состоя^ ния на том основании, что названные признаки подчинены друг другу в дереве признаков. Естественно считать "род — вид" внутрикатегорийным отношением, которое может бьпъ установлено либо между двумя Ф«терми- нами, либо между двумя Т-терминами. В последнем случае речь может идти лишь об отношении типа Т - Т^р (электропроводность — электрические свойства) и Т^р — Т「р (электрические свойства 一 физические свойства}. Между собственно наименованиями признаков родо-видовых отношений не существует.
Из сказанного следует, в частности, что мы не считаем целесообразным квалифицировать отношение между значением и наименованием одаого и того же признака (цвет и красный; агрегатное состояние и газ; геомет-
рическая форма и ишр; рост и высокий,.. ) как отношение рода к виду.) Вопрос этот нельзя считать чисто терминологическим. Дело в том, что любое разумное уточнение понятия родо-видовой связи должно исходить из следующего интуитивно очевидного условия： в любом контексте при замене видового термина родовым (и наоборот) п равильность языковых выражений, содержащих эти термины, должна сохраняться. Как показано в таблице 2.4, пара ''наименование — значением этому условию не удовлетворяет. Сравним： На столе лежит красный шар и 'На столе лежит форма цвета.
Для ф-терминов, как уже указано, родо-видовые отношения определяются деревом признаков. Для данного Ф-термина родовыми будут те и только те Ф-термины, которые находятся на пути от данного Ф к корню дерева признаков. При таком уточнении все прочие отношения, имеющие вид условной связи (если Ф— то Ф2) не считаются родо-видовыми. Будем называть их нмпликативными.
Пример родо-видового отношения: Кристалл — твердое тело. Пример импликативного: газ — диэлектрик. В последнем случае истинно условное высказывание Все газы суть диэлектрики, но высказывание Газ есть вид диэлектриков считается ложным. Для других значений того же признака аналогичные утверждения могут быть ложны. Например, можно считать ложным утверждение Все твердые тела суть диэлектрики. В этом принципиальное отличие импликативных связей от родо-видовых. Первые отношения можно считать аналитическими (чисто языковыми): они устанавливаются как следствие определений терминов. (Считаем, что в определение признака входит описание его места в дереве признаков.) Вторые следует считать синтетическими. Они невыводимы из определений и могут быть установлены лишь эмпирически, на основе опыта ("законы природым). Набор импликативных связей, вообще говоря, не фиксирован, список их является открытым и пополняется в ходе развития науки. И если связи первого типа всегда устанавливаются в момент введения термина (присоединения его к существующей системе терминов), то связи второго типа могут быть установлены лишь после того, как оба термина введены в язык.
Формальная разработка излагаемых здесь представлений о дереве признаков будет дана в следующем параграфе. Там, в частности, будет показана справедливость следующего утверждения: если признаки В и С имеют одно и то же условие осмысленности, то их значения попарно совместимы.
2.1.5. Процессные термины
Названия процессов. Очевидное различие сочетаемости процессных терминов и объектных терминов обнаруживается в следующих диагностических контекстах:
толщина пленки объем жидкости твердость алмаза цвет минерала габариты приборатолщина пленки объем жидкости твердость алмаза цвет минерала габариты прибораскорость окисления длительность падения амплитуда колебаний угол поворота прекращение коррозии
толщина пленки объем жидкости твердость алмаза цвет минерала габариты прибора
толщина пленки объем жидкости твердость алмаза цвет минерала габариты прибора
Легко убедиться, что обмен управляющими словами между ними невозможен —ср.: 2длительность жидкости и !объем падения.) Легко убедиться, также и в том, что определения, применимые к объектным терминам, как правило, неприменимы к процессным: 2синее вращение, 'тяжелое падение, 2жидкий нагрев и т.п. Рассмотрение правого ряда дает два новых лексических класса: названия процессов и признаки процессов. Названия процессов могут быть расклассифицированы по двум основаниям.)
Простота—сложность. Первые могут быть одновременно охарактеризованы как тематически универсальные, неспецифичные, вторые —как тематически ограниченные.
Т е р м и н ы типа ,,изменениеэ, против терминов ти- п а ^превращени е". Это дает четыре группы, показанные в таблице 2.5. Термины двух верхних квадрантов отличаются друг от друга тем, что одни (квадрант А1) сочетаются с『терминами по схеме
ИЗМЕНЕНИЕ (чего: [Т-термин]))(2.1)
(изменение температуры, концентрации, расстояния, скорости,...)
а другие (квадрант А2) сочетаются с объектными Ф-терминами по схеме
ПРЕВРАЩЕНИЕ (чего: [ОБф-термин], во что: [ОБф-термин])(2.2)
(превращение свинца в золото, куколки 6 бабочку …))
либо по схеме
ВОЗНИКНОВЕНИЕ I 厶….…宀“】、с
I УНИЧТОЖЕНИЕ I Gero. Зф-гермин])(2.)
(рождение ребенка, монтаж оборудования, растворение сахара …).
Термины двух нижних квадрантов естественно рассматривать как сложные термины, образованные по схеме (2.1) (квадрант Б1) либо по схеме (2.2) (квадрант Б2). Так, для терминов квадранта Б1 имеем
нагрев ^увеличение температуры;
охлаждение ^ уменьшение температуры;
расширение ^ увеличение объема (или линейного размера);
сжатие ^ уменьшение объема (или линейного размера);
приближение к ... ^уменьшениерасстояния до...； удаление от,.. ^ увеличение расстояния do. •.;
перемещение о изменение пространственного положения;
6565ионизация1 (например, газа) ^увеличение содержания ионов; и т.д.
65
65
Типы процессных терминов
Табя ица 2.5
Тип 1 ИЗМЕНЕНИЕ
Тип 2
ПРЕВРАЩЕНИЕ
А) ПРОСТЫЕ
изменение
превращение
увеличение
возникнов ение
уменьшение
уничтожение
колебания
Б) СЛОЖНЫЕ
нагрев
окисление
охлаждение
плавление
сжатие
кипение
расширение
конденсация
перемещение
покраснение
вибрация
кристаллизация
ионизация1
ионизация2
Соответственно для терминов квадранта Б2:
окисление。превращение в окисел;
плавление ^ превращение из твердого состояния в жидкость;
кипение。превращение из жидкого состояния в газ;
конденсация ^превращение 〃з газообразного состояния в жидкость^ покраснение о превращение в красный}
полимеризация ^ превращение в полимер}
ионизация2 (атома) ^ превращение атома в ион;
кристаллизация w превращение в кристалл.
Термины верхних квадрантов представляют, по-видимому, регулярные, универсальные средства выражения процессности, тогда как термины нижних квадрантов следует рассматривать скорее как нарушение регулярности, обусловленное общим стремлением языка к экономии выразительных средств: частое использование, скажем, смысла "увеличение температуры * приводит к изобретению краткой формы нагрев*)
Для процессных терминов существенны два специфических правила смыслоотождествления. Они иллюстрируются следующими примерами
вопрос-ответных соответствий.Изменилась ли температура образцов?Что говорится о температуре образцов!Изменился ли химический состав поверхности?Как меняется цвет лакмусовой бумаги?Как влияет давление на структуру материала^вопрос-ответных соответствий.Изменилась ли температура образцов?Что говорится о температуре образцов!Изменился ли химический состав поверхности?Как меняется цвет лакмусовой бумаги?Как влияет давление на структуру материала^Производился нагрев(охлаждение) образцов.Производился нагрев(охлаждение) образцов.Поверхность окислилась.Поверхность окислилась.Она синеет.Она синеет.Материал кристаллизуется.Материал кристаллизуется.
вопрос-ответных соответствий.
Изменилась ли температура образцов?
Что говорится о температуре образцов!
Изменился ли химический состав поверхности?
Как меняется цвет лакмусовой бумаги?
Как влияет давление на структуру материала^
вопрос-ответных соответствий.
Изменилась ли температура образцов?
Что говорится о температуре образцов!
Изменился ли химический состав поверхности?
Как меняется цвет лакмусовой бумаги?
Как влияет давление на структуру материала^
Производился нагрев(охлаждение) образцов.
Производился нагрев(охлаждение) образцов.
Поверхность окислилась.
Поверхность окислилась.
Она синеет.
Она синеет.
Материал кристаллизуется.
Материал кристаллизуется.
♦)Отсюда, между прочим, следует гипотеза о том, что для каждого термина нижних квадрантов Б1 и Б2 должен существовать корпус текстов, в которых он характеризуется высокой частотностью. Для терминов квадранта Б1 предпосылкой этого, очевидно, является высокая частотность соответствующих Т-терминов. 66
В первом случае соответствие может быть формально установлено посредством явного раскрытия смысловой структуры процессного термина, как указано выше (нужно иметь соответствующее толкование в словаре). Во втором случае нужны два шага. На первом термин квадранта Б2 (окислилась, синеет, кристаллизуется и т.п.) представляется как конструкция (2.2), на втором производится отождествление вида ПРЕВРАЩЕНИЕ_ В(Ф) о ИЗМЕНЕНИЕ (Г), где Т — либо наименование того признака, значением которого является Ф, либо наименование группы признаков, к которой принадлежит Ф.
С точки зрения сочетаемости термины двух нижних квадрантов внешне представляются сходными в том, что и те и другие требуют ОБф-термина в позиции управляемого слова: нагрев пленок, кристаллизация пленок. Следует, однако, иметь в виду, что наличие такой валентности в том и другом случае мотивировано разными причинами, а потому и заполнение ее нормируется по-разному.) Для квадранта Б1 это валентность присоединенного Г-термина, и сочетаемость процессного термина ио этой валентности идентична сочетаемости соответствующего ему 九термина. Скажем, термин нагрев применим к тем и только к тем объектам, к которым применим термин температура.
Для процессных терминов квадранта Б2 эта валентность нормируется следующим образом. Если сам процессный термин толкуется по схеме превращение (〃з Ф^) s Ф? (в скобках заключена часть толкования, которая может отсутствовать; Ф^ и Ф2 — значения некоторого признака Т), то данный процессный термин может управлять ОБф-термином, удовлетворяющим условиям:
Условие осмысленности Т и ОБф совместимы;
Из ОБф не следует Ф2.
(Ср. примеры семантически сомнительных конструкций, в которых нарушаются указанные ограничения: ?кристаллизация автомобиля, 2кристаллизация алмаза. В первом примере нарушено условие (1), во втором — условие (2).)
Для терминов, толкуемых как превращение с фиксированным исходным состоянием (составляющая из Ф1 в толковании присутствует),— плавление, кипение, конденсация и им подобные — должно быть выполнено дополнительное условие: ОБф совместим с Ф】.(Ср., например, выражение 1кипение фарфора, где зто условие нарушается.)
Признаки процессов. Особую группу с точки зрения сочетаемости образуют признаки процессов. Они могут быть сопоставлены с признаками объектов как в плане сходства, так и в плане различия. Сходство легко обнаруживается при сопоставлении классов управляющих терминов (ср. с таблицей 2.4):
изменение объема увеличение габаритов зависимость толщины ох измерение температурыизменение объема увеличение габаритов зависимость толщины ох измерение температуры—изменение скорости
изменение объема увеличение габаритов зависимость толщины ох измерение температуры
изменение объема увеличение габаритов зависимость толщины ох измерение температуры
-увеличение продолжительности
—зависимость амплитуды от...
—измерение частоты
Сходство обнаруживается также и в том, что и тем и другим могут быть приписаны числовые либо нормативно-оценочные значения:
Температура оказалась равной и при частоте равной и при высокой температуре при высоких скоростях
И там и тут возможно также образование терминов, содержание которых соответствует двухкомпонентной схеме ^наименование признака — оиеноч- ноезначен^ (большой, малый) 9\
Легкий о вес малыймедленный 0 скорость малая
горячий о температура высокаяпродолжительный о продолжи
тельность большая
Различие тех и других признаков обнаруживается, как уже сказано, при сопоставлении класса управляемых терминов — в одном случае это объекты, в другом — процессы. Единственное, по-видамому, исключение представляет слово скорость, которое, как уже отмечалось, имеет две разные модели управления.：
Скорость (чего: \процесс\) (скорость окисления)
скорость (чего: [объект] )• (скорость снаряда, скорость
маховика)
Во втором случае слово скорость передает иное отличное, от первого и более узкое значение 'скорость пространственного перемещения (вращения)*.*) Так, текст Скорость снаряда постепенно уменьшается имплици- рует текст Снаряд летит).
Так же как и для признаков объектов, здесь обнаруживается, что признаки и процессы нс сочетаются ^каждый с каждым9, (ср.: 2амплитуда плавления, скорость вибрации и т.п.). В плане различия нужно еще отметить, что для признаков процессов нельзя указать аналога качественным признакам объектов — терминам типа цвет, агрегатное состояние, тип проводимости и т.п.
Более существенные различия объектных и процессных признаков выделяются на логико-семантическом уровне. Как будет показано ниже (§ 2.4), те и другие получают принципиально разное представление в логическом языке, формализующем семантику ЕЯ-текста.
Процессные отношения. Аналогично объектным отношениям можно говорить об отношениях, устанавливаемых между процессами, точнее — между процессными ситуациями. Кавдая из ситуаций представлена в языковой форме предложения (или соответствующей номинал изованной конструкции) ,синтаксическим "хозяином” в которых является процессный термин (название процесса) : Чашка упала со стола раныие, чем я подошел к нему. Чаще всего используются термины процессных отношений, выражающие временные и причинно-следственные связи. К их рассмотрению мы вернемся в § 241.
Семантические ограничения на синтаксическую сочетаемость. Теперь мы вернемся к вопросу о том, как разграничить семантически кор-
*) Соответственно в первом случае скорость измеряется теми единицами, которыми измеряется признак в конструкции скорость изменения температуры (часть изменение температуры здесь передает структуру содержания процессного термина) с добавлением в единицу времени. Так, скорость нагрева может измеряться в градусах в секунду. Во втором случае скорость всегда будет измеряться величиной перемещения в единицу времени.
ректные (синий шар) и семантически неудовлетворительные (1 синий электрон} синяя температура) сочетания, опираясь на введенные выше семантические различия в лексике. Начнем с того, что при соединении двух знаменательных слов посредством синтаксической связи всегда имеется в виду некоторое определенное отношение между соответствующими реалиями. Поэтому разговор о семантической сочетаемости лексики может стать определенным лишь после того, как сделаны необходимые различения, касающиеся содержания (семантики) синтаксической связи. Можно ожидать, что от этих различений будут зависеть и способы нормирования сочетаемости.
Чаще всего на поверхностносемантическом уровне различают три способа интерпретации подчинительной синтаксической связи: 1) связь по валентности [Апресян 1974]; 2) определительная связь [Ильин и др. 1974]; 3) термовая конъюнкция [Рубашкин 1979], Связь первого вида отличается тем, что здесь синтаксически главное слово предъявляет определенное требование к контексту. В этом случае, отправляясь от главного слова, можно предсказать с большей или меньшей уверенностью наличие в контексте другого, как правило, синтаксически зависимого от него слова, а также частично его грамматическую форму и его смысл (ср.: изменение проводимости; слово изменение предполагает синтаксически зависимое от него слово — существительное в родительном падеже со значением 'параметр', Свойство*, 'наименование признака*). Содержание такой связи всегда может быть определено в пределах рассматриваемого словосочетания. Как правило, зто содержание может быть выражено в терминах весьма общего характера (быть объектом, быть субъектом, быть инструментом и т.п.), не зависящих от предметно-тематической специфики текста. Предполагается, что набор семантических валентностей термина может быть задан в словаре (^семантическая модель управления").
Для связи второго вида характерно большее безразличие главного слова к контекстному окружению, невозможность предсказать, отправляясь от главного слова, грамматическую форму и' смысл зависимого слова. (Ср.: дизельный автомобиль, автомобиль с металлическим кузовом, автомобиль завода Ударник учебный автомобиль и т.д. Отправляясь от слова автомобиль, нельзя предсказать, какого рода определяющее его слово может встретиться в тексте и встретиться ли оно вообще.) Связь между главным и зависимым словом в этом случае допускает, как правило, вполне конкретную содержательную интерпретацию; соответственно словосочетание этого типа может быть достаточно естественно трансформировано в синонимичную трехчленную конструкцию, в которой синтаксическая связь получает эксплицитное выражение средствами лексики (соответствующее слово в примерах подчеркнуто) ： на автомобиле усттобАен дизель, автомобиль оборудован металлическим кузовом, автомобиль принадлежит заводу f,Ударник"; автомобиль испо/гьзуетс只 для обучения и Т*Д- Поэтому такой вид связи можно назвать еще ''связью по пропущенному отношению**. В этом случае содержание синтаксической связи, как правило, не может быть определено в пределах рассматриваемого словосочетания, а может быть понято лишь в более широком контексте либо на осно- ве всей системы знаний информанта. К тому же оно (зто содержание) вообще может зависеть от контекста и в разных контекстах быть разным.
(Ср., например： автомобиль завода ^Ударник**. Это сочетание можно интерпретировать отношением 'принадлежит', как указано выше, но можно нна- че: Автомобиль ыз^отобоен на заводе ггУдарникг,.)
Можно сказать, что первый вид связи ("по валентности") есть связь между предикатом (главное слово) и актантом (подчиненное слово). Второй вид связи с этой точки зрения есть связь между актантами двухместного предиката, причем сам предикат в конструкции не имеет явного выражения.
Порождение такой конструкции можно представить следующей последовательностью шагов.
Строится пропозиция вида
ИМЕЕТ. ЧАСТЬЮ (целое: АВТОМОБИЛЬ, часть: ДИЗЕЛЬ).
Элиминируется конкретное содержание отношения:
СВЯЗ АН (что: АВТОМОБИЛЬ, с чем： ДИЗЕЛЬ).
Смысл 'свнзан' выражается грамматическими средствами, а сама лексема элиминируется ：
дизельный автомобиль.
Связь третьего вида предполагает интерпретацию логической схемой /(х) &В(х)：
жидкий диэлектрик = ЖИДКОСТЬ (х) & ДИЭЛЕКТРИК фс).
Этот случай интересен несоответствием синтаксической формы содержанию: несимметричность (подчинение) на уровне синтаксиса и симметричность (сочинение) на уровне семантики. Отсюда — возможность сохранения смысла при синтаксических трансформациях, изменяющих направление синтаксической связи. (Вещь невозможная для всех прочих видов синтаксической связи; ср., например, жидкий диэлектрик = диэлектрическая жидкость; листы меди = листовая медь ; кристаллический кремний = = кристаллы кремния = кремниевые кристаллы; но: дизельный автомобиль W автомобильный дизель.)
Типичной синтаксической формой выражения термовой конъюнкции в русском языке является определительная конструкция А + N, где N — существительное, А — прилагательное (чаще качественное, чем относительное) .Возможны также конструкции с несколькими прилагательными; чаще всего — с двумя, реже — с тремя и более. (Ср.: большой синий шар', легкие, но прочные трубы； длинные прямые темные волосы; тонкие кристаллические кремниевые пленки н т.п.). В этих случаях, очевидно, и соответствующая семантическая схема содержит три или более конъюнктивных члена.
Реже в этой функции используется конструкция N + Ng : только при том условии, что Ng имеет значение 'материал' (кубик из графита, пленка кремния н т.п.). Другие синтаксические конструкции термовую конъюнкцию, по-видимому, выражать не могут.
Термовую конъюнкцию следует отличать от сентенциальной конъюнкции. Внешне (с синтаксической точки зрения) оба типа конъюнкции могут быть совершенно подобны, но толковаться они должны по-разному. Ср., например, легкие 〃 блестящие шары (термовая конъюнкция): описан 70
один объект; описание соответствует схеме
ЛЕГКИЙ (х) & БЛЕСТЯЩИЙ (х) & ШАР (х)
н синие 〃 зеленые шары (сентенциальная конъюнкция) : описаны два объекта； соответственно интерпретация должна сопоставить данной конструкции два терма:
СИНИЙ (х) & ШАР (х); ЗЕЛЕНЫЙ (у) & IHAP (у).
Различие объектной и сентенциальной конъюнкции выявляется в пределах предложения. Ср. предложения: Легкие " блестящие шары взлетели 8 воздух “ Синие “ зеленые шары взлетели в воздух. Второе предложение следует рассматривать как сокращенную форму сложносочиненного предложения (синие шары взлетели в воздух, и зеленые шары взлетели в боз- дух), тогда как первое предложение будет квалифицировано как простое.
Можно указать случаи, когда предложение оказывается существенно неоднозначным именно в силу возможности его истолкования по схеме термовой, либо сентенциальной конъюнкции. Примером может служить предложение Этим методом можно получать большие 〃 однородные кристаллы. Два возможных его понимания соответствуют двум возможным ответам на вопрос: Можно ли этим методом получать большие кристаллы с однородной структурой? Одно понимание уточняется заменой союза И на ЛИБО (сентенциальная конъюнкция), второе — опущением союза И или трансформацией, представленной в приведенном выше вопросе (термовая конъюнкция).
Следует, однако, заметить, что подобные случаи в научно-техн ических текстах достаточно редки. Как правило, соединение прилагательных союзом И выражает сентенциальную конъюнкцию, тогда как при термовой конъюнкции прилагательные следуют друг за другом без разделения сочинительными союзами и запятыми (либо разделяются союзом НО).
Кроме названных видов синтаксической связи можно выделить связь типа "признак - значение** и синтаксическую связь между компонентами устойчивых терминологических словосочетаний. В последнем случае на уровне семантики соединяемые синтаксической связью слова вообще теряют самостоятельное существование. Поэтому о семантическом содержании синтаксической связи здесь вообще нет речи. Единственная ее (синтаксической связи) функция — обеспечить распознавание термина, выраженного словосочетанием, как единого целого. (Ср.: диэлектрическая проницаемость, точка Кюрм магнитное поле, короткое замыкание и т.д.)
Связь "признак — значение" возможна в двух вариантах: а) большой вес, высокая температура, сильно зависит и т.п.; б) красного цвета, шаровой формыг высокого роста, вороной мастит кристаллической структуры и т.п. В первом случае связь устанавливается между наименованием признака (вес, температура, зависимость , . . ) и норма гивно-оценочным терми- ном, указывающим его значение (большой, высокий, малый, сильный, слабый и т.п.). Во втором случае — между наименованием качественного признака Т и его значением Ф (красный есть одно из возможных значений признака цвет, шаровой - признака форма и т.д.).
В плане семантики, на наш взгляд, целесообразно считать, что рассматриваемая связь объединяет оба слова в один терм, но объединяет в каждом
Схема семантической классификации лексики
Т а б л и ц а 2.6
Атрибутивная лексика
Имена объектов и процессов
Наименования признаков Т
Значения
признаков Ф
Объекты
Имена и характеристики
1)Г 漂：“еет
2)噸1m^ вес
3) Г^ ： свойства
1) Ф^4: жидкость
2)噸*5- желый
Сложные имена объектов %6： алмаз
Отношения
1)Г露:состав
2) Г^т： расстояние
1) Фото - быть частью
2)фот1ГЛИЧ： вблизи от
Процессы
Имена и характеристики
Г” ск。-
рость
^КОЛИЧ фпр : быст
рый
Имена процессов: ПР[А： № 面〃ие"〃е;
ПР2А： превращение^
ПР1Е： нагрев\
ПР2б： плавление
Отношения
Топ ： Последовательность во времени
Фоп： позже
нз двух случаев по-разному. В случае а) значимы оба элемента; в случае 6) имеет место избыточность выражения смысла (избыточно найме нова* нме признака): Предмет имеет шаровую форму = предмет есть шар' Человек высокого роста = человек высокий.
Дальнейшее обсуждение проблемы семантической сочетаемости можно вестн в рамках сделанных различений, т.е. говорить о средствах и спосо- бах описания семантической сочетаемости для синтаксической связи, характеризующейся определенной семантикой.
Сказанное выше о семантической классификации лексики и о семантико-синтаксической сочетаемости лексических единиц можно резюмировать в виде двух таблиц. Таблица 2.6 представляет схему семантической классификации лексики; таблица 2.7 отражает возможности установления связи непосредственного синтаксического подчинения (''хозяин - слуга") между терминами п редставленны х в таблице 2.6 л ек сик о -се мантических классов. Возможность установления синтаксической связи для данной пары семантических классов демонстрируется в таблице 2,7 примером в соответствующей позиции. Там же указаны допустимые для данной пары спосо- 6bl семантической интерпретации синтаксической связи. При этом исполь- 72
зуются следующие обозначения: [&] — термовая конъюнкция, [->] — связь по валентности, [R *] — связь по пропущенному отношению» [Т + Ф = =Ф] — связь мнаименование — значение,5 качественного признака, образующая словосочетание» в котором наименование признака квалифицируется как избыточный элемент, [Р] — связь, интерпретация которой состоит в построении конструкций типа "прнзнак".
Таблица 2.7 полностью регламентирует сочетаемость в смысле налагаемых ею запретов. И в этом качестве она может быть использована, например, как дополнительный фильтр в системе синтаксического анализа. Что касается "разрешений", то они носят предварительный н условный характер, т.е. "возможно" следует понимать так ： связь возможна при выполнении определенных дополнительных условий. Характер этих условий зависит от семантического типа связи н должен обсуждаться для каждого из типов связи в отдельности.
Для термовой конъюнкции дополнительное условие — совместимость соединяемых терминов: синий шар, но не синий электрон\ истинное высказывание, но не 2коническое высказывание,
С в я з ь п о валентности. Семантическая модель управления, приписываемая термину, может быть представлена как список пар вида 《р, 〃〉，где р — имя (содержание) валентности; и 一 семантическое условие заполнения валентности. Если предикат имеет несколько валентностей, данная схема относится к каждой из них. Семантическая сочетаемость, очевидно, нормируется здесь компонентом и、н дело сводится к вопросу
Синтаксическое подчинение
Таблица 2.7
Класс ，*хозяина,"
Класс "слуги”
^об» 日 об
彩 6’ ％тн
^отн
ПР1А
ПР1В，ПР2А, ^Б
фоб» %6
[&]: синий
[&]: груз ее-
L1 • пристал-
[—]:автомо-
[—]:жид-
^об» ^отн
шарсом (до 1 тон-
[/?*]: ротор ИМ) двигателя
[-► ]: толщина пленки [Т + Ф = Ф]:— красный цвет
лы, содержащие
биль, увеличивший (скорость)
[Р]: вес, увеличившийся
(3。1 тонны)
кость кипящая
©отн
[—]:содержит фосфор
—
一
—
-
ПР1А
-
[Р] ： увеличение веса
—
—
ПР】Е口 1 ： кипение —
ПР2А，ПР2 б жидкости
—
—
—
Таблица 2.8
Заполнение валентностей
ОБ-термин, определяющий условие заполнения валентности
Примеры
Слов от】 редикат
Семантически корректные сочетания
Семантическ н некорректные сочетания
падает (что)
эмпирический объект
снег падает
g
высказывание
падает
слит(кто)
одушевленный объект
собака спит
'забор спит
купил (кто/что)
юридическое лицо
завод купил
^собрание купило
спин (чего)
микрочастица
спин электрона
力"м стекла
льется (что)
жидкость
льется ртуть
Льется книга
о том, в каких терминах могут быть заданы условия заполнения валентности.
Общий ответ на этот вопрос фактически дан в предыдущем разделе: условия сочетаемости могут быть заданы в терминах лексико-семантических классов. Собственно говоря, этот ответ тавтологичен: лексикокемантн- ческие классы как раз и вьшеляются ио сходству сочетаемости. Так что более точным было бы такое утверждение: языковая интуиция говорит нам о том, что словарный состав языка может быть сгруппирован по признаку сходства сочетаемости); такие группы (лексико-семантические классы) могут быть эффективно различены, и условия заполнения валентностей могут и должны формулироваться в терминах этих групп.
Резюмируя проведенное выше обсуждение, можно различать по условиям заполнения три следующих основных типа валентностей;
<Р,ОБф>, {руТ\ <Р,ПР>.
В первом случае валентность может заполняться ОБф-термином, во втором —любым видом Г-терминов (Гоб, Готн. 7^р, Топ), в третьем — именами процессов. К этому перечню нужно еще добавить хорошо известный случай сентенциальной валентности < р, О, когда валентность должна заполняться высказыванием С любого или определенного типа. (Ср.: Он знает, что Волга впадает в Каспийское море\ Пока солнце взойдет, роса очи выесть Командир приказам, чтобы Петров немедленно восстановил связь и т.д. В каждом примере вьщелено слово, имеющее сентенциальную валентность.)
Возможности и способ дальнейшей детализации зависят от того, о каком типе валентности идет речь. Так, валентность типа〈 р, ОБф〉разрешается заполнять любым ОБф-термином, совместимым с указанным в условии заполнения. Примеры приведены в таблице 2.8.
Таким образом, можно утверждать, что весь класс объектных терминов должен быть включен в язык описания валентностей.
Для ^валентностей существенно, по-видимому, лишь вьщеление подкласса Гколич (наименования признаков, допускающие количественную оценку). (Ср.: увеличение скорости, увеличение размеров, увеличение концентрации примесей} но: ^увеличение структуры, ^увеличение формы, ^увеличение свойств^
Для П Р-валентности дальнейшая детализация должна определяться классификацией процессных признаков (§ 2.1.4).
Для С-валентности дальнейшая детализация может быть связана с различением типов высказываний. Например, слова, выражающие смысл 'раньше' — раньше (что, чего), предшествует (что, чему), не могут сочетаться с предложениями, выражающими универсальные суждения： Он уехал раньше, чем я узнал об этом, но не 2Снег бел раньше, чем медь электропро- водна. Слова, выражающие смысл предписание\ 'совет'、'намерение'、помимо указанного условия предполагают произвольность действия, называемого в присоединенном предложении: Он предложил мне уехать, но не ?Ом предложил мне вырасти на десять сантиметров.
С в я з ь п о пропущенному отношению с точки зрения нормирования сочетаемости оказывается наиболее сложной. По-видимому, никакого общего подхода здесь предложить вообще нельзя. Основная причина в том, что подразумеваемое содержание отношения между соединяемыми терминами может быть различным, так что предсказать заранее, найдется ли какое-нибудь отношение, которое, с одной стороны, окажется выполнимым для соответствующих данным терминам реалий, а с другой стороны, будет выразимо в имплицитной форме синтаксической связи, не представляется возможным. Для любого данного слова можно, видимо, отыскать слова, которые, несомненно, не могут быть с ним так связаны и можно указать большое число слов, о которых с определенностью нельзя сказать ни того ни другого: сегодня такая конструкция не используется и не имеет определенного смысла, но это не значит, что со временем подходящий для нее смысл нс может возникнуть. (Ср. такие достаточно неожиданные сочетания, как Летная погода, электронный шпионаж, машинный перевод и т.д.). Если взять для примера, скажем, прилагательное телефонный, то слова аппарат, вызов, разговор, завод, провод, звонок, девушка, счет, столик и т.д., несомненно, с ним сочетаются и фиксируют в этом сочетании некоторое реальное и достаточно общезначимое содержание. Слова увеличение, озеро, утюг, аннигиля ция и т.п. кажется разумным охарактеризовать как не сочетающиеся со словом телефонный. И, наконец, такие слова, как алюминий, газета, скорость, нагрев, корабль, форма и т.п. кажутся в этом плане более или менее проблематичными. Этот пример ясно показывает, что искать здесь четкую границу между осмысленным и бессмысленным — задача крайне неблагодарная. Причина этого в том, что основания для соединения соответствующих слов яежат целиком вне языка. И более того — сходство обозначаемых словами реалий вовсе не гарантирует здесь сходства по сочетаемости.
Однако, если локализовать описание пределами какой-то определенной предметно-тематической области, проблема становится менее безнадежной. Можно пытаться задать все (или по крайней мере основные) возможные отношения в данной предметной области тезаурусно, т.е. в конечном ито-
re - списком. И тогда сочетаемость по пропущенному отношению может — в простейшем случае — нормироваться одним-единственным правилом: конструкция, состоящая из терминов Л и Б, связанных непосредственным синтаксическим подчинением, считается ^семантически правильной5, (осмысленной, возможной), если из тезауруса (в более широкой постановке — из базы знаний) может бьгть извлечена запись вида♦
хЗу (Л (х) & В(у) & R(xt >>)).
Скажем, наличие в базе знаний записи Колесо может быть частью автомобиля делает возможным семантическую интерпретацию сочетания автомобильное колесо.*)
2.2. Логика свойств
Пусть дан словарь свойств: синий, красный, зеленый, тяжелый, легкий, газ, жидкость, твердое тело, электропроводный полупроводник, диэлект^ р〃к, uiapt пирамида, эмпирический объект, кристалл, живое существо, карбид кремния и т.д. Для любой пары терминов / н 刃,выбранных из такого словаря, должно выполняться одно из следующих четырех объемных отношений:
включение: МА С Мв или Мв С МЛ.
объемное тождество： МА = Mr .
несовместимость: МА С М^ = ф.
собственно пересечение: МА П7ИВ 丰也М八Мв #С, М^\МЛ ^ф. (Здесь Мд и Мв — множества, представляющие объемы соответствующих понятии:7ИЛ ={х \А(х)},Мв ={х |5(х)}.)
Случаи (1) — (3) охватываются понятием ^логическая зaвиcимocть^^: наличие у объекта свойства Л влечет наличие (отсутствие) у него свойства В. В случае (4) термины Л и В логически независимы. Только в этом последнем случае парные сочетания типа красная пирамида, электропроводная жидкость, кристаллический карбид кремния (все они соответствуют схеме А (х) & В(х)) можно квалифицировать как осмысленные и коммуникативно содержательные, т.е. соответствующие определенным образом понятой языковой норме. (Ср. сочетания, соответствующие случаям (I) и (3): ^кристалл в виде твердого тела, 2жидкая пирамида и т.п.)
Наша задача состоит в том, чтобы построить такую систему описания, в которой отношения (1) — (4) могли бы быть определены формально и притом так, чтобы ответ получался для любой произвольно выбранной пары терминов словаря.
Прежде чем предлагать какие-то решения, сделаем несколько предварительных замечаний. Построение подобных моделей имеет основополагающее значение для лексической семантики вообще. **) Вместе с тем
*) При этом существенно отсутствие в базе знаний соответствующей записи с квантором общности {Все колеса устанавливаются на автомобилях); наличие такой записи сделало бы сочетание автомобильное колесо избыточным и, следовательно, семантически аномальным.
**^ Ср., например, следующее высказывание Дж. Лайон за: 'Типонимия и несовместимость являются самыми фундаментальными парадигматическими смысловыми отношениями, посредством которых структурирован словарный состав языка** [Лайонз 1978, с. 478].
76
такие модели представляют первостепенный интерес для прикладных систем анализа текста и для системы человеко-машинного диалога. В частности, они могут быть использованы для решения следующих задач: разрешение неоднозначностей синтаксического анализа; разрешение лексической омонимии; построение сценариев регламентированного диалога "□елсвек — ЗВМ"; установление кореференции имен в системах, обеспечивающих машинное понимание связного текста.
Очевидно, в принципе существует тривиальное решение поставленной задачи: ввиду конечности словаря можно определить отношение несовместимости по принципу ^каждый с каждым". При этом средством описания может служить, например, симметричная булева матрица с размерностью словаря. Родо-видовая иерархия может также быть задана любым из способов, обеспечивающих перечисление соответствующих пар.
Однако с практической точки зрения такое решение приемлемо немногим более, чем, скажем, построение алгоритма шахматной игры на основе полного перебора вариантов. И дело здесь не только в том, что использование таких описаний в прикладных системах предполагает размещение в памяти ЭВМ (и притом, желательно, в памяти быстрого доступа) матриц большой размерности. При таком подходе становится практически невыполнимой задача составления и ведения словаря. Ясно, что добавление каждого нового термина к словарю требует заполнения новой строки в матрице совместимости, т.е. требует от специалиста, ведущего систему, скажем, при скромном по сегодняшним масштабам словаре в 104 единиц принятия десяти тысяч согласованных решений. Требование **согласован- ностм" решений здесь означает необходимость согласования описания несовместимости с описанием родо-видовой иерархии: несовместимость родовых терминов влечет несовместимость любой пары их гипонимов. Так что в любом случае процедура пополнения н корректировки таких матриц требует дополнительной методической и модельной регламентации. Возможность такого согласования связана с введением понятия "признак" и переходом от представления о родо-видовой иерархии неза- висимых лексических единиц к представлению об иерархической системе признаков (§ 2.1). Дальнейшее изложение имеет целью придать этому выражению точный смысл.
В качестве языка формализации будем использовать прикладное первопорядковое исчисление предикатов с двумя сортами индивидных переменных*). Переменные сорта 1 будем обозначать символами кукХу к29 ^з, ... и называть переменными состояния. Переменные сорта 2 будем обозначать символами х, xif Х2> х3, . . . и называть объектными переменными. Будем полагать, что область определения переменных сорта 1 есть натуральный ряд (произвольные натуральные числа из этого ряда будем обозначать латинскими символами 厶 т,人，т^,...). Областью определения переменных сорта 2 будем считать универсум объектов U. Будем полагать, что объекты представлены в SA именами а, аь а2, 〃з, . • • Это не означает, конечно, что все объекты универсума актуально поименованы. Действительно необходимое допущение состоит здесь в том, что объекты
Описываемый язык (и теорию) будем сокращенно именовать SA (System of Attributes).
можно произвольно выбирать из универсума и снабжать их именами. Так что символы а】,。2, 〃з, • • • могут содержательно интерпретироваться выражениями: объект, выбранный первым, объект, выбранный вторым и т.д. Такое представление хорошо согласуется, например, с практикой современных информационных систем, где на вход поступают объекты, подлежащие описанию на языке системы (документы, изделия, люди, слова и т.д.), и в процессе описания каждому объекту прежде всего присваивается уникальный внутрисистемный номер. Аналогично обстоит дело в системах автоматического анализа текста. Здесь система может отображать объекты, упоминаемые в тексте, в узлы семантической сети, снабжая их внутренними порядковыми номерами: объект» упомянутый 8 тексте первым, объект, упомянутый в тексте вторым и т.д.
Будем считать, что задан список предикатных констант P0,Pi9P29. ..9РЦ9 таких что 戶о имеет вид尸о (х), а все остальные имеют вид Р.(х, А). Пусть, кроме того, язык включает предикаты ” = " м " > ", определенные обычным образом и притом только для переменных и констант сорта 1 (так что выражение к = к? принадлежит языку, а х> = х? «е принадлежит).
Понятие формула определяется обычным образом. Формулу, не содержащую свободных переменных, будем называть предложен и- е м.
Будем полагать, что для объектов универсума определен набор тестов %, ©2，• • • , % , таких что тест 4 — если он применим к объекту х — может давать 功 альтернативных результатов (〃,> 1). Будем считать, что все возможные результаты каждого теста перенумерованы, так что каждый тест может быт]ь представлен конструкцией вида
勿^ (方，(/i,例2,・・・，SmJ,
где 7f — название теста, а (屮八,9п，•・•,屮級，—список возможных результатов теста, перечисленных в определенном порядке. Будем полагать, что все названные элементы каждого теста имеют отражение в сложившейся системе терминологии (с учетом сделанных в § 2.1.4 оговорок), так что каждый 77 может быть отождествлен с наименованием некоторого признака, а перечень (口九，包2, •…，9初『)一 с упорядоченным соответствую* шим образом списком свойств - значений этого признака. Иными словами, языковым выражением каждого теста можно считать терминосистему-приз- нак, представленную в виде: цвет {красный, оранжевый» желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый); агрегатное состояние (твердый, жидкий, газ, плазма) и т.д.
Каждый предикат ?『(i = 1, 2, . . . , р) интерпретируется тестом & в следующем смысле: предложение Р((а, Z) истинно тогда и только тогда, когда тест 6$ для объекта 〃 дал результат с номером Z*).Таким образом, предикат Р, можно считать формальным аналогом в SA термина, являющегося наименованием соответствующего признака, а конструкцию Pf (х, Z)— формальным аналогом свойства с номером 7 в соответствующем списке свойств. На этом основании предикат Р； в рамках системы SA бу-
дем также именовать признаком, а одноместный предикат 尸〃 (х) а о mkR5 к) & 左=/) (при фиксированном Z) — 7-реалнзаиме访 млм просто реализацией — когда значение I несущественно — признака 尸广 Соответст- венно предложение Р^, Z) получает в SA следующее прочтение: "признак Pi для объекта 〃 принимает значение I.
Учитывая указанное соответствие между единицами моделируемой системы терминов и выражениями SA, удобно принять нотацию, в которой каждый предикат изображается тем же словом (словосочетанием), что и соответствующий ему термин (возможно, с какими-то шрифтовыми отличиями) .Тогда, скажем, запись ЦВЕТ (х, 1) следует рассматривать как формулу SA — аналог термина красный; ЦВЕТ (х, 2) — как аналог термина оранжевый и т.д.
Постулаты значения. Предикат Ро является выделенным. Он вводится из соображений удобства и определяется следующим постулатом:
(Ао) VxPo(x).
Очевидно, смысл Ро может быть передан выражением принадлежать к уни^ версуму объектов U.
Для каждого из остальных Pf(i = 1, 2, ...,〃) в соответствии с содержательными соображениями, изложенными выше, принимаются три постулата вида Л\, Л^, ЛI.
Постулаты несовместимости значений или, иначе, постулаты единственности реализации признака:
(A；) Vx V&i V七(尸?(х,心)&(& W 坛)•• ~F/(x,上2)).
Постулаты осмысленности признака:
(А?) ”2 Vx(m&G(x,&) » Р*х：к2)&(к，= /,))•
А；, будемА；, будем(Для каждого признака Р； можно указать реализацию другого признака Ph истинность которой является необходимым и достаточным условием того, что признак Р* принимает определенное значение.)
А；, будем
А；, будем
Реализацию弓п(х) - 3^(^ (х,上)&.(% = 4)), входящую в
называть условием осмысленности признака 巴 и обозначать как /(х)* 丿.
Как видно из А；, условие осмысленности каждого признака определяется ссылкой на некоторую реализацию другого признака. Естественно принять условие, что система таких ссылок не содержит кругов. Это означает, что признак не может использоваться в формулировках условий осмысленности других признаков, пока его собственное условие осмысленности не определено.
Постулаты ограниченности альтернатив. Каждому признаку Pi (кроме Ро) сопоставим наименьшее натуральное число nf > 1 такое, что выполняется условие
(A力VxV"(左> "j - ~~(%左)).
Это число будем называть чмелом реализуемых значений признака Р(; реализации Pik при А> и, будем называть пустыми, при 左 W〃j — непустыми.
Легко понять, что формулы А1；, ^ , и А^ представляют схемн аксиом; соответственно для каждого признака Р； может быть указана характеристическая тройка натуральных чисел < /, //, н, >, определяющая конкретное значение параметров, входящих в схемы А? и А：.
Кроме того, будем считать, что SA содержит постулаты для равенства и неравенства, сформулированные обычным образом.
Введем характеристику уровень признака. Будем говорить, что признак Pj непосредственно подчинен признаку Ру, если и только если какая-нибудь реализация 尸/ является условием осмысленности 年 Отношение подчинения определим как транзитивное замыка ние отношения непосредственного подчинения. Признаку Ро припишем уровень 0. Каждому из остальных признаков будем' приписывать уровень, на единицу больший уровня признака, которому он непосредственно подчинен. Так что признаки ph для которых постулаты 出 имеют вид Vx(m左尸f(x,左)什尸o(xj) (или, что то же самое, Xf x3kPi(x, к)), считаются признаками уровня 1*); признаки, которые им непосредственно подчинены, считаются признаками уровня 2 н т.д.
Из аксиом А； следует
(т< т X р х г к © (х, к)-耳(х, к')&(к' = Q).
Из аксиом А； н 鸟 следует
(T?)3fc -(х, к)-(尸心,1):丹(х, 2):…：PQ,方)))・
Заменяя в А； левую часть Т； правой, имеем
(TF) —Vx((尸心，1)2(% 2):…:入伍 吟)今
-④(％/)&("")))•
Это означает, что признак Р{ определяет разбиение области истинности реализации 戶“〃 Поэтому уровень признака можно рассматривать как формальный аналог интуитивного понятия ^степень общности термина".
Признаки, реализации которых не используются для определения условий осмысленности других признаков, будем называть концешимн.
Систему SA, в которой признаки принадлежат к уровням до г включительно, будем называть системой уровня г н обозначать как SA(‘)• Будем говорить, что к системе SA нрнсоединен признак Ph имея в виду, что к списку предикатных констант добавляется предикат Р；, а к списку постулатов значения - три постулата, соответствующие схемам А；, А/, А?.Выражение "мз системы SA исключается концевой признак 号"будем понимать в смысле выполнения обратной процедуры.
Условия совместимости признаков и их реализаций. Примем следующие определения. Реализации Р^ нР,?% (ii и <2 не обязательно различ- ны) будем называть несовместммммм, если и только если формула
一(目，厶(x) 一〜尸也(x))
доказуема в SA. В противном случае реализации Р.厶 н 尸右厶 будем называть совместимыми.” “
Признаки P»[ и Р/2 будем называть несовместммнмм, если и только если все их непустые реализации попарно несовместимы. В противном случае признаки будем называть совместммнмм. Совместимые признаки будем называть свободно комбмнмруемыми, если и только если все их непустые реализации попарно совместимы.
Очевидно, признаки, находящиеся в отношении подчинения, являются совместимыми, но не свободно комбинируемыми.
Разверткой реализации Рц назовем формулу
А(Х)&К_ 1 (х)& 尸г — 2 (х)& …& 尸0 (х),
образуемую следующим способом. Первый член конъюнкции есть сама реализация 尸〃，каждый последующий член есть условие осмысленности признака, реализацией которого является предыдущий член. Из принятых постулатов следует, что последний член развертки Fo (х) всегда есть Р° (х), а член 尸入 всегда есть реализация признака уровня 入・ Развертку реализации 戶〃 будем обозначать символом П“(х).
Основное свойство развертки выражается следующим утверждением: Ух(Р“(х) » П〃(х)).
(Веская реализация равносильна ссвей раззвртке.)
Доказательство. Утверждение Пй (jc) ->PfZ (х) следует непосредственно из определения развертки. Утверждение Р〃 (х) — П 〃 (х) получаем, выписывая непосредственно следующие из определения развертки формулы:
尸,(х) f'E-l(X), E-l(X)-尸r-2(x)尸i(x)f 尸o(x).
и используя тавтологию
(Л - & )&(& - % ) & …& (斗 _ 1 -旦)-(/ - (& 亜2 &…&/))・
Отношение совместимости/несовместимости между признаками и их реализациями устанавливается на основании следующих утверждений.
Теорема1. Признаки несовместимьь если м только если их условия осмысленности несовместимм.
Теорема 2. Признак” являются свободно комбинируемыми, если и только если они не находятся в отношении подчинения и их условия бсмнсленностм совместммйТ
Теорема 3. Две реализации Р厶. и Pt i2 (h и j2 не обязательно различны) несовместимы, если и только если их развертки содержат вхож- Дёния разных реализаций одного м ^ого же признака, т.е. могут быть пред. ёТавлены в виде
財八(х) W 4(X)& ^m 1 (х),
%<Х)^ В(х) &Pimi (х),加1 力力2・
Приведем доказательства зтих утверждений.
Доказательство теоремы 1. Пусть Р^ и Р^ — два любых признака, постулаты осмысленности для которых имеют вид
тм\3&)-% ®,
3k2\(x.k2)^uit(x).
6. В.Ш. Рубашкин81
Объединив эти формулы и произведя несложные преобразования, получаем
Зх (3&収(х, & )& 3 七七(х, % ))令闩х (气(х)& 弋(х))
и, соответственно.
~mx(mkiP〃G，kC&mkzPj (х.七))》~ 3х (气(#)& "右(х)).
Левая часть здесь, очевидно, есть другая формулировка определения несовместимости признаков 尸厶 н Р%. а правая часть — другая формулировка определения не сов ме сти мо сти 〃, и и^. Это и требовалось доказать.
Лемма 1. Присоединение к SA какого-либо признака не меняет отношений логической зависимости/незав^симости между любыми двумя реализациями признака SA.
Доказательств о*). Систему, получаемую из SA присоединением произвольного признака 号.обозначим SA'. Пусть 爲】厶 е Р%% — две произвольные реализации из SA. Для случая логической зависимости между В* к и Р/2 ；2 утверждение леммы тривиально: если в SA построен вывод одной из формул
(2.4)(2.4)爲/»)т?认(х), Pi/,(x)f ~七％5)，
(2.4)
(2.4)
то при добавлении к аксиомам SA постулатов значения для признака 写 этот вывод остается в силе.
Остается показать, что если Pj』、и 爲】％ логически независимы в SA, то они будут логически независимы н в SA'. Пусть в SA' построен вывод одной из формул (2.4). Заменим в этом выводе все вхождения Pj (х# к) предикатом F(x, г〃) 今 (m = 1)& «у (х). Легко убедиться, что при такой замене вывод в SA' переходит в вывод в SA. Действительно, предикат 尸(х, w) является формулой SA, и для него аксиомыAj^Aj,Aj переходят в теоремы SA. Следовательно, если реализации Pj/ и 七 “ логически зависимы в SA', то они должны бьпь логически зависимы и в SA. Соответственно из независимости в SA следует независимость в SA〔 Эю и требовалось доказать.
Очевидным следствием леммы 1 является следующее утверждение. Исключение из SA любого концевого признака не меняет отношений между оставшимися признаками.
Доказательство теоремы 2. Пусть 爲】 н 居？ 一 признаки, для которых выполнено условие теоремы 2. Если признаки не концевые, исключим из исходной системы SA все подчиненные каждому из них признаки; получившуюся при этом систему обозначим SA’. Согласно лемме 1, отношения логической зависимости между Р^ и 尸小 при этом не изменяется. Поскольку в SA' признаки F& нР& концевые, их реализации не входят в аксиомы SA’.
Допустим, что теорема 2 неверна, т.е. существует по крайней мере одна пара реализаций Р& 厶 и Р^^ такая, что в SA' н, соответственно, в SA
*) Доказательство леммы 1 и теоремы 2 предложено Д.П. Скворцовым.
доказуема формула
爲i4(x)今〜PjG(x)・(2.5)
Заменим в выводе формулы (2.5) предикат Р. (х, k) предикатом
吊(х,欠)= (Pj(x.%)&(kf&)&/ #M))v
v (" (% 右)&(左=心))v (爲、(X, & )& 上= R).
(Здесь 心］(х, %；) - любая из непустых реализаций признака Р“.) Легко убедиться, что:
для Fi (х,欠)доказуемы в SA утверждения
居(х, —)&(& *£)f 〜吊(х,《)，
3kFiG，左)"Р/м(х),
(左＞%)今〜尸i(x.左).
соответствующие постулатам 凡，/;,力；;
при 左=欠1 формула Fi (х,欠)переходит в Р& (х,欠；).Это значит, что формула (2.5) доказуема в SA’ для любой непустой реализации признака 气(%化).
Аналогичным рассуждением доказывается, что формула (2.5) доказуема в SA' для любой непустой реализации признака Р^ (х, к), т.с. доказывается, что признаки 尸八 и Р^ несовместимы. Но тогда 一 в силу теоремы 1 — их условия осмысленности должны быть несовместимы, что противоречит условию доказываемой теоремы. Значит, сделанное допушение неверно, и теорема 2 доказана.
Доказательство теоремы 3. Достаточность условия, указанного в теореме, не по средствешю следует из определения развертки и постулатов Л? . Покажем необходимость условия, указанного в теореме: если реализации 尸〃 и 号秋 несовместимы, то их развертки содержат разные реализации некоторого признака.
Из теорем 1 и 2 и постулатов значения А следует, что реализации могут бмть несовместимы только в следующих трех случаях:
они принадлежат одному и тому же признаку;
они принадлежат признакам, находящимся в отношении подчинения;
они принадлежат несовместимым признакам.
Рассмотрим названные случаи последовательно.
В случае (1) доказываемое утверждение непосредственно следует из определения развертки.
В случае (2) развертка реализации подчиненного признака будет содержать, по определению, все подчиняющие реализации, в том числе и некоторую реализацию, отличную от данной.
Рассмотрим теперь случай (3). Пусть развертки сравниваемых реализаций имеют вид
П〃(х)今爲Мх)&Ру. (х)&Р,；厶(х)& ...,
П/m ОО今号加(Х)&吃人(Х)&也…(Х)& ...
Согласно определению развертки 尸厶人 есть 〃八弓，処 есть 〃户尸小勺 есть
〃厶,Ла 帆2 есть 〃з и т.д. На основании теоремы 1 для разбираемого случая можем утвержцать, что Р^ 厶 и Pj、力】должны быть несовместимы. Повторяя все рассуждение для этих реализаций, можем утверждать, что отношение несовместимости для них либо соответствует уже разобранным случаям (1) и (2) - тогда требуемое утверждение доказано, либо случаю (3)- тогда должны быть несовместимы реализации 尸^ 厶 н 写切二，для которых все рассуждение повторяется снова.
Легко видеть, что на одном из шагов последовательное сравнение реализаций» входящих в развертки П〃 и П/力, должно закончиться случаем (1) или (2). Действительно, пусть на очередном шаге сравниваются реализации ^iaia и Pj01mг причем одна из них, скажем 目仪仆 есть предпоследний член развертки П〃. Допущение, что Pjaia и Р/ата принадлежат несовместимым признакам, ведет к противоречию: тогда должны быть несовместимы их условия осмысленности % и %. Но согласно сделанным допущениям 〃/& есть Ро (х), который совместим с любой из реализаций SA. Следовательно, здесь возможны лишь случаи (1) и (2), и необходимость условия, указанного в теореме 4, доказана.
Замечание. Из теоремы 3 и определения развертки непосредственно следует, что развертки несовместимых реализаций! содержат в точности одну пару разных реализаций одного и того же признака.
Таким образом, установление логической зависимости/независимости для любой пары реализаций 尸〃 н Pjm сводится к сравнению их разверток. Если развертки содержат вхождения разных реализаций одного и того же признака,尸〃 и Р(т несовместимы. Если развертка одной из реализаций, скажем Р“，содержит другую реализацию Pjm^ они находятся в отношении "вид — род**. Если ни один из названных случаев не имеет места, реализации логически независимы.
Максимальные конъюнкции. В языке SA можно рассматривать, конечно, не только парные сочетания реализаций. Для любого предъявленного объекта может быть построено полное описание, которое получается следующим способом. Просматриваются все признаки уровня 1, определяется, какое значение каждый из них принимает для данного объекта. Затем просматриваются признаки уровня 2, непосредственно подчиненные выбранным реализациям уровня 1, н тд. Процедура повторяется до тех пор, пока все выбранные реализации не окажутся концевыми. Из выбранных реализаций строится описание вида
■мМ)&Ру,(а)&...&Р%%(а),
которое содержит все, что может бьпь сказано о данном объекте в данном языке. Такое описание естественно назвать максимально话 конъюнкцией для объекта а В силу зависимостей вида Т^1 из этого описания могут быть исключены все реализации, не являющиеся концевыми. Получившееся таким образом описание назовем сокращенной максимальной конъюнкцией; она, очевидно, равносильна максимальной конъюнкции.
Построение таких описаний можно рассматривать как процедуру классифицирования объектов, а язык типа SA при таком его употреблении — как классификационную систему, которая уточняет и формализует поня-
тие фасетной классификации. (Понятие "признак" при этом выступает формальным аналогом понятия "фасет".) Множество всех максимальных конъюнкций образует множество таксонов, внутри которых в рамках данной конъюнкционной системы объекты уже неразличимы.
Процедура построения максимальных конъюнкций совмещает процесс описания объекта с процессом уточнения множества осмысленных для данного объекта признаков; это сближает рассматриваемый язык с фреймовыми языками и, с другой стороны, делает возможным его использование в качестве инструмента построения сценариев регламентированного диалога [Рубашкин 1982] (см. также § 3.3.5).
Рассмотренный язык дает метод обзора и обоснование того, как могут определяться "связи по смыслу" для заданного словаря свойств. Тем са* мым определяется ^язык семантического описания лекснкн" — набор характеристик, которые должны бьпь приписаны терминам словаря, чтобы установление отношений логической зависимости между ними стало возможным. Если полагать, что термины-наименования признаков (цвет, 〃?• регатное состояние, геометрическая форма и тл.) также включены в 50- варв, то такое описание может быть реализовано» например, в виде иерархической системы ссылок: от имени свойства (реализация признака)— к наименованию признака и от наименования признака — к имени другого свойства, определяющего его условие осмысленности. Такое описание может быть наглядно представлено простой графовой моделью: каждому термину сопоставляется узел, дуги изображают названные выше ссылки. В результате получим граф типа "ориентированное дерево,* с двумя чередующимися типами узлов. Логические зависимости для любой пары терминов свойств в построенном таким образом графе определяются следующим простым условием. Если пути, ведущие от данных терминов к корню дерева, сливаются в узле - имени признака, то свойства несовместимы: если пути сливаются в узле 一 имени свойства, то совместимы; если один из путей полностью содержится в другом — сравниваемые свойства находятся в отношении "род — вид.
Начнем с содержательного обсуждения и примеров. Введение в логический язык признаков с разными типами значений обусловлено необходимостью формализации типичных для стиля и содержания деловых текстов выражений, имеющих в своем составе числовые характеристики, собственные имена, названия марок оборудования и т.п.: (пленки) толщиной 11 микрон； (двигатель) мощностью 75 кет; (ЭВМ) ЕС-1055; (завод) '"Красный треугольник'} содержание (примесей) 00%; (судно) находится в точке с координатами 60°35'cut, 30° 1Г в.д. и т.п. С точки зрения способа формализации все подобные выражения могут быть приравнены к терминам свойств и отношений, имеющим чисто вербальное выражение (диэлектрик, газ, синий, быть частью). Все такие выражения могут рассматриваться как примеры, конкретизирующие одну и ту же предикатную схему Р(х, и) или Р(х, у, и), в которой позиция переменной и замещена числом, набором чисел, строкой символов и т.д.: ТОЛЩИНА (х, 11), МОЩНОСТЬ (х,75), МАРКА (х, ЕС-1055), ИМЯ (х, КРАСНЫЙ ТРЕУГОЛЬНИК)*), СОДЕРЖАНИЕ (х,у,0,01), КООРДИНАТЫ (х, ((60,35). (30,11)). Аналогично могут быть представлены в логическом языке выражения с числовыми характеристиками, включающие слова от.. .до, свыше, ме мре- восходит, изменяется в диапазоне и т.п., либо невербальные средства выражения тех же смыслов. Так, выражение мощностью 30—75 кет будет представлено в виде
3 и (МОЩНОСТЬ (х, и) & 30 & и《75), выражение содержание (примесей) до 0,01% 一 в виде
Э и (СОДЕРЖАНИЕ (х, у, и) & и & 0,01)
и т.д. На основе числовых и строковых признаков могут быть введены производные типы значений, соответствующие более сложным математическим объектам: векторам, матрицам, комплексным числам и т.д. Возможна и дальнейшая детализация элементарных типов: скажем, строковые признаки могут быть подразделены в зависимости от используемого алфавита (например, "русские нмена" — Латинские имена"); числовые признаки могут подразделяться, например, в том плане, который предусматривается описателями числовых переменных в языках программирования.
Отдельного обсуждения заслуживает вопрос о способе представления пар терминов типа однородный — неоднородный, прозрачный — непрозрачный, простой — составной, а также большинства терминов, обозначающих отношения: прочитал, купил, бросил, превратился, быть частью и т.п. Целесообразно ли строить для них формальное представление, следуя той же схеме предиката с переменной состояния? На первый взгляд здесь кажется достаточным использование обычной схемы, противопоставляющей утверждение и его отрицание: Р(х) — однородный ； ~ Р(к) - неоднородный ： Р(х，У)— прочитал; ~ 尸(х, у) — не прочитал. При этом, однако, совершенно не учитывается то, что отрицание не делает различия между неосмыс- ленностью признака и выбором его альтернативного значения. Фраза Невер-
*) Нужно иметь в виду, что в языке формализации значение строкового признака будет рассматриваться просто как последовательность символов в некотором алфавите, так что никакие смысловые ассоциации имени (с цветом, формой, историческими реалиями и т.п.) нс будут сохраненье
&о, что х однородный может означать либо то, что х - неоднородный (вы- бнрается альтернативное значение — ср.: Этот кристалл неоднородный), либо то, что к данному объекту признак ''однородность" вообще неприме- ним и соответствующая языковая конструкция является семантически некорректной (ср.: 2Кошка неоднородна, ■ Завод непрозрачен', ср. также предложения Эрмитаж не находится в Москве и ? Теорема Ферма не нахо- ^иТся в Москве). Более того, по крайней мере в некоторых случаях противопоставление одной из альтернатив другой как утверждения и отрицания носит достаточно условный и произвольный характер. Так,вместо пары прозрачный - непрозрачный можно было бы ввести другую пару мутный - немутный, в которой утверждение и отрицание меняются местами. Ср. также пару спит - бодрствует, где альтернативы вполне симметричны: спит 一 не бодрствует, бодрствует - не спит.
Способ формализации этой большой группы терминов в соответствии со схемой "признак — значением очевиден. Следует помимо указанных выше типов ввести бинарные признаки, дин которых переменная состояния ” в предикатах вида Р(х, и), Р。",%,••・,У$，и) принимает значения из двухэлементного множества {YES, NO} . Тогда, скажем, термин однородный будет и меть формал ьным аналогом конструкцию ОДНОРОДНОСТЬ (х, YES), термин неоднородный - конструкцию ОДНОРОДНОСТЬ (х, NO), а утверждение о неприменимости признака ^однородность'* к некоторому объекту х может быть представлено формулой
〜3 у ОДНОРОДНОСТЬ (к, и).
Соответственно для термина здоров будем иметь представление
БЫТЬ_ЗДОРОВЫМ (х, YES).
для термина болен —
БЫТЬ .ЗДОРОВЫМ (к, NO),
а фразы Неверно, что камень болен и Неверно, что камень здоров могут получить одинаковую интерпретацию в виде
КАМЕНЬ (х) f 〜3 v БЫТЬ .ЗДОРОВЫМ (х, и).
Аналогичным образом может быть различено употребление выражения не находится во фразах Эрмитаж не находится в Москве и ? Теорема Ферма не находится в Москве.
Принятое в системе SA допущение, согласно которому для любого данного признака 号 может найти в рамках сложившейся терминологии или искусственно сконструировать признак ?, одна из реализаций которого может быть принята за условие осмысленности Р,, является слишком ограничительным. В общем случае следует допустить формулировку постулатов осмысленности в виде конструкции
3 "Р(х,切 с 6&V (号м (Х),也 4 (Х),…，标 〃 (х))・
(Здесь 6&v - булева функция, при построении которой не используются никакие логические связки, отлнинь肥 от& и v.)
Проиллюстри руе м сказанное простым примером. Г рамматический признак "род” в русском языке осмыслен только для словоформ со сле-
дующими грамматическими характеристиками: для существительных, прилагательных единственного числа, глаголов прошедшего времени в единственном числе). В соответствии с этим на уровне формализации условие осмысленности признака "род” будет записано так:
mu РОД(х, и) Ч(ЧАСТЪ _РЕЧИ(х,С) v
(ЧАСТЬ _РЕЧИ(х, П)& ЧИСЛО (х, E))v
(ЧАСТЬ .РЕЧИ (% Г) & ВРЕМЯ (х, П) & ЧИСЛО (х, Е) ) ) •
(Большие буквы обозначают упомянутые выше грамматические катего- РИИ.)
Для языка науки и в широком смысле для делового языка вообще характерно введение новых терминов посредством определений. Один из основных мотивов при этом — замещение одной лексической единицей более или менее сложной языковой конструкции. Для каждого вводимого определением термина необходимо указать зависимость его условия осмысленности от условий осмысленности терминов, употребленных в правой части определения и от логической структуры определения. Обобщение логики свойств должно, конечно, указывать способ вычисления условий осмысленности для терминов, вводимых определениями.
Язык формализации. В качестве языка формализации будем использовать прикладное исчисление предикатов первого порядка с пятью сортами индивидных переменных ). Будем использовать следующие обозначения :
J, / ,良，琉，…一индивидные переменные сорта 1;
^,^\у^2^. • ^― индивидные переменные сорта 2;
/, и；,喘，诡，...一индивидные переменные сорта 3;
此 и；,晚 и：,…一индивидные переменные сорта 4;
х Ji J2 ,Уз, …一индивидные переменные сорта 5,
Переменные сортов 1, 2, 3, 4 будем называть переменными состояния； в контекстах, где сорт переменной состояния не суще ственен, верхний индекс будем опускать и писать просто и,灯，實，丹….Переменные сорта 5 будем называть объектными переменными.
Будем считать, что задан список предикатных констант
Ро(х), 1^,а1(У1,У2飞，卢)，i=l,2,…，4
и называть их далее основными предикатами. Очевидно, в приведенной вы* ше нотации индекс 5/ указывает число мест, соответствующих объектным переменным (S/ > 1), а индекс а/ указывает сорт переменной состояния (% = 1, 2, 3, 4). Таким образом, каждая предикатная константа, кроме 尸о, имеет в точности одно метсто, соответствующее переменной состояния»
и не менее одного места, соответствующего объектным переменным. )
Кроме того, будем считать, что для переменных состояния и только для иих определены следующие вспомогательные предикаты: равенство — для переменных всех четырех сортов; отношения порядка — для сортов 2,3,4.
Будем предполагать, что переменной сорта а соответствует множество значений %, а именно：妬一двухэлементное множество ( YES, NO}.; “2 — натуральный ряд; % — множество вещественных чисел; М4 — множество всех кортежей (строк) в некотором алфавите; М$ — универсум объектов U, поиимаемьгй так же, как и в § 22 Имена произвольных объектов из первых четырех множеств будем обозначать символами с, с", иэ множества М5 — символом а (в случае необходимости снабжая и те и другие нижними индексами).
Будем считать также, что для переменных сорта 3 определен набор функторов, точный перечень которых мы оговаривать не будем, поскольку в контексте настоящей работы это несущественно. Будем предполагать, что в этот набор входят, по крайней мере, стандартные средства арифметики и анализа; так что выражения типа
U1 =Т11?2 +Т2. U；=exp(yi4)
и tji. будем считать в языке Инфол допустимыми.
Предикаты 目 будем называть также обобщенными признаками (определение "обобщенней" иногда для краткости будем опускать). Признаки с переменной состояния сорта 1 будем называть бинарными; признаки с переменной состояния сорта 2 — квалнтаннвнммн (качествённмми); признаки с переменной состояния сорта 3 — квантнтатнвнммн (количественными) ;признаки с переменной состояния сорта 4 будем называть строковыми.
Понятие формула имеет обычный смысл. Формулу, не содержащую свободных переменных, будем называть предложением. 5/-местный предикат вида P：i(yi，»2,・・・，丁$『с)，получающийся при подстановке на место переменной состояния какой-нибудь константы с, будем называть с-реали- зацне京(или просто реализацией признака Р； и обозначать Р{С(У1^ У2,・・. ・• • ,у$；)・ Формула вида
mu明®1 J?,…，为,u)&q (и)),
где q (и) — любая формула, не содержащая основных предикатов и других переменных помимо и, будем называть ^-реализацией признака Р{ и обозначать Рд.
Предикаты 爲，как и в § 2.2, интерпретируются тестами. Отличия от сказанного на этот счет в § 2.2 сводятся к следующему. Во-первых, тест может применяться не только к единичному объекту, но и к набору объектов
《〃1. 〃2,"s〉• Во-вторых, возможные результаты теста не обязательно
задаются списком; результатом теста может быть число, полученное на выходе измерительной процедуры, слова ДА, НЕТ, либо строка символов.
Номинативные формулы.
Свободной номинативной формулой (СНФ) будем называть формулу, удовлетворяющую следующему определению.
1°. Всякий основной предикатPf ((у >, и)*) есть СНФ.
2°. Если 尸1 (〈у〉i,〈 и * ) и I； (〈 У >2,《и % ) — свободные номинативные формулы н наборы〈и% и < у>2 не содержат одинаковых переменных, тс 吊 & & и F】、F? суть СН①.
3°. Других СНФ нет.
Определенной номинативной формулой (ОНФ) будем называть любую формулу вида
F°(x> —F(x, <_?>,< 2>),
где F(x,〈,>,〈“>) - СНФ, содержащая объектную переменную х, набор объектных переменных (у) и набор переменных состояния〈и>; символ и означает, что все вхождения основных предикатов Pf (<у>, v) в F замещены вхождениями каких-нибудь их ^-реализаций (т.е. формулами вида 3u(Pf ((у >, и) &q(u)); символ у означает, что все переменные набора 《у〉 в полученной таким образом формуле замещены константами либо связаны кванторами.
Из приведенного определения видно, что если F? (х) и F* (х) — ОНФ, то формулы 尸f(x)&F](x), F'? (х) v 尸？(х) суть также ОНФ. Будем говорить, что всякая ОНФ, определенная формулой вида 尸(х, <у>,〈$〉)， соответствует СНФ F(x,〈 у〉，《и〉).
Понятие СНФ является вспомогательным. Понятие ОНФ вводится как формальный аналог понятия "нменнан группа с предметным значеннем" в естественном языке. Применительно к рассматриваемой системе ОНФ можно рассматривать как конкретизацию понятия "опнеание” (^неопределенная дескрипция''), используемого в логических языках. Понятие ОНФ формализует то интуитивное понимание описания, согласно которому построение описания сводится к указанию свойств объекта и/или его отношений к другим объектам. Как видно из определения ОНФ в Инфол принимается принцип позитивности описания: описание ие должно содержать отрицаний при основных предикатах, поскольку отрицание при основном предикате может означать либо неосмысленность данного признака, либо ложность некоторого условия, относящегося только к переменной состояния — Р(х, и)& 〜q(и)). Но поскольку 〜q(и) можно переобозначить как «I (и), получается, что отрицание присутствует в определении ОНФ в скрытом виде - как возможность вхождения отрицания в подформулы, содержащие только вспомогательные предикаты равенства и порядка.
*) Символом《у> (с индексом или без) будем обозначать произвольный набор объектных переменных; символом《и〉 (также, возможно, с индексом) — произвольный набор ггерсменных состояния.
Следующие примеры могут дать представление о языковом содержании понятия ОНФ: город, удаленный от Москвы более чем на 100 км; человек, владеющий интересными книгами, но не прочитавший их; шары и пирамиды весом до I ка, кроме красных. В языке Инфол первое и третье сочетания могут быть, например, представлены формулами
ТИП_ПОСЕЛЕНИЯ (х, Г)& 3v3y (ТИП.ПОСЕЛЕНИЯ (у, Г)& РАССТОЯНИЕ (х,у,и)&и > 100& ИМЯ (у,МОСКВА));
(ГЕОМ._ФОРМА (х, Ш) V ГЕОМ._ФОРМА (х, П))& 3У1 (ВЕС (х,сч)& U]&1)& mи2 (ЦВЕТ(X, u2)& 口2 / k).
Постулаты значения. Предикат Р° определяется и интерпретируется так же, как и в SA:
(Ао) Х/хРо(х)・
Для каждого из остальных основных предикатов Pi в языке Инфол выполняются три постулата, аналогичные постулатам системы SA.
Постулат несовместимости значений или, иначе, постулат единственности реализации признака:
(A:) Pi Цу}, ^)&(у2 /灯)-〜目(〈y>,力)
Постулат осмысленности признака:
Si
(A；) ^vPi(<y>t и)^> А % (у。)*)
о=1
Предполагается, что все uiQ удовлетворяют определению ОНФ. Формулу St
A uZa(ja) будем называть условием осмысленности признака Р^ и о=1
обозначать символом 修.Формулу uio будем называть условием ос- мысленнссти np/знака Р, гю месту о.
~в)~Постулатограничен пости альтернатив (для некоторых признаков может отсутствовать**):
(А；)〜“?(и)斗 ~Р『(〈">,и)
Предикат q? будем называть ограничителем области допустимых значений, а множество {ulq?(u)} — мнн/ествсм реализуемых значенм. признака Р..
Языковое содержание постулатов А； и А/ проиллюстрируем двумя небольшими примерами. Для бинарного обобщенного признака ПРОЧТЕНИЕ (х, у, и1) (прочтение х-м у-ка имело место/не имело места) постулат осмысленности будет иметь вид
Зу1 ПРОЧТЕНИЕ (х,歹，I?) » ОЕЛАДАНИЕ一СОЗНАНИЕМ (х, YES)& БЫТЬ_ТЕКСТОМ (у, YES).
"丿 Здесь А】 — символ кратной конъюнкции. Естественно считать, что ни одна из формул “jo не является логически ложной.
***)Легко понять, что постулаты А； не имеют смысла (отсутствуют), в частно
сти, для всех бинарных признаков.
Для количественного признака ТЕМПЕРАТУРА-К° (х, у3) (температура объекта х по шкале Кельвина равна у3 градусов) постулат А； будет иметь вид
〜(Г》0)-〜ТЕМПЕРАТУРА—К。(х, Г).
Содержательно: температура в шкале Кельвина не может быть отрицательной; утверждение о том, что температура имеет отрицательное значение, заведомо ложно.
Заметим, что из А； следуют утверждения
(Т；) Pi({y\v) ^ и, «/>),
(Т；)尸,•(〈〃〉, и) f "io О。).
Так же, как и в SA, будем полагать, что любой признак Р『может использоваться для формулировки условий осмысленности других признаков лишь после того, как для него самого будет определено условие осмысленности (условие отсутствия круга в определении). Так же, как и в SA, будем говорить, что каждый предикат, используемый в формулировке условия осмысленности Р?, непосредственно предшествует Р,, а отношение предшествования определим как транзитивное замыкание отношения непосредственного предшествования.
Уровень признака определится так же, как в SA. Аналогично введем понятие уровня для произвольной формулы: уровень формулы F равен наибольшему из уровней основных предикатов, входящих в F.
Предполагается также, что язык Инфол содержит обычные постулаты для равенства и порядка.
Условие осмысленности для номинативных формул. Пусть F{{y}, 〈и〉) — СНФ с набором объектных переменных {у) н переменных состояния 〈и〉. Пусть 尸(〈у〉) — формула, полученная заменой всех вхождений предикатных констант Р/(</> и) в 尸 формулами вида ^vPt((y>, и). Условием осмысленности СНФ F будем называть формулу G{(y >), не содержащую других свободных переменных, кроме переменных набора <у >, такую что
F(</>) » G(《p〉)・
Если СНФ элементарна (имеет вид 匕(〈歹〉，и)), условие осмысленности для нее определено постулатом А/. Если СНФ неэлементарна, ее условие осмысленности определяется через условия осмысленности входящих в нее основных предикатов по следующим правилам:
"f,&f「"i&"2,(2.6)
"&% w “1 v“2・(2.7)
(Здесь “1, “2 - условия осмысленности F, и F2> a uFj &Fj и “尸,vf, соответственно условия осмысленности формул, построенных из 尸］ и F2 c помощью указанных логических связок.)
Докажем справедливость правил (2.6) и (2.7). Согласно определению осмысленности СНФ, принятому выше,
尸1(〈〉〉1)一 〃1,戶2(〈У〉2-"2・
Соединив формулы (2.8) конъюнкцией и произведя очевидные преобразования получаем
/1(<У〉1)&а(〈У〉2)" “1&"2・
Но согласно принятым обозначениям, 介&盒0尸流尸2,
откуда непосредственно получается правило (2.6). Правило (2.7) доказывается аналогичным образом.
Из правил (2.6) и (2.7), очевидно, следует, что если СНФ 尸(〈у〉,〈 и〉) имеет вид 尸=0&v(p『(〈y %, у)), то условие осмысленности для 尸 будет иметь вид 0&v(〃j)・ Отсюда и из принятых выше определений также следует, что если СНФ F(x, </>,〈 и〉) имеет вид
0&"(院戸(《"，%)*)，
ТО для любой ОНФ 尸°(х), соответствующей 尸，выполняется условие
尸。(X)f 0&v(" joG)).
Формулу 0&v (〃],*)) будем называть условием осмысленносгн СН① 歹(х,《歹〉，〈и》)гю месту переменной х.
Совместимость一номинативных一формул. Примем следующие определения.
Формулы Gi(x, ・•・)，G2(x, •••), не содержащие общих свободных переменных помимо х, будем называть несовместимыми по месту не- ременной х, если и только если в языке Инфол доказуема формула G1 (х, •・.) 今 〜G? (х, • • • ). В противном случае формулы G 】(х,...) и д2(х,. ..) будем называть совместнмыми по месту переменно, х.
В соответствии с этим определением свободные номинативные формулы 戶丄(х, </>1,〈и >!)н 戶2 (х, </>2〈U〉2). В которых все переменные наборов </>п〈и〉】 отличны от переменных наборов </>2»〈и%， будем называть несовместимыми по месту переменной х, если и только если в языке Инфол доказуема формула
尸 1(х,《У〉1,〈U〉1) т ~尸2(乂《У〉2,〈и〉2)・
В противном случае 尸]и F2 будем называть суместимыми тю месту переменно А х. В частности, обобщенные признаки Р\ (<у >i, 力)и >2 (〈У >2, -2)будем называть несовместимыми по местам %,,，
если и только если в языке Инфол доказуема формула
Sj。,匕(《?〉1，也)一〜坊。户(《y>2，/).
Пример. Рассмотрим признаки ПРОЧТЕНИЕ (j, х, у1) и БОДРСТВОВАТЬ (х, Р); второй признак также полагается бинарным. Тот факт, что зти признаки несовместимы по местам, помеченным пере-
•)Символ Sjg. обозначает операцию подстановки переменной х вместо пере- менной/о^, занимающей место о/ предиката Р,.
менной х, можно представить следующей записью:
БОДРСТВОВАТЬ (х,"；) - -ПРОЧТЕНИЕ (_v, х, ui).
(Как и во всех других формулах, кванторы общности по всем свободным переменным подразумеваются.) Содержательно: если объекту х приписывается какое-то состояние бодрствования (спит или бодрствует — безразлично), то бессмысленно говорить о прочтении х независимо от того, утверждается или отрицается сам факт прочтения, поскольку то, что спит или бодрствует, не может быть текстом.
Для установления несовместимости номинативных формул существенны следующие утверждения.
(Т з ) Свободные номинативные формулы 尸1 (х,〈 у〉i,〈"〉】)н F? (х,〈卩〉2, < и >2)несовместимы по месту переменной х, если и только если их условия осмысленности несовместимы по месту переменной х.
Доказательство аналогично доказательству теоремы 1 в § 22
(Т4) Если для С НФ Fj и 尸？ условия осмысленности по месту переменной х (соответственно 〃卜 м 〃2х) несовместимы, то F> и F2 несовместимы по месту переменной х.*)
Доказательство Т4 непосредственно получается из утверждений ut — f 〃1“Н〃2 今 〃2х・
Очевидно, если С НФ F, и F2 несовместимы по месту переменной х, то любые соответствующие им ОНФ F? (х) и F§ (х) с той же свободной переменной также несовместимы.
Разверткой ОНФ F0 (х) назовем формулу вида
Н1(х)&Н2(х)&...&Нг(х),
образуемую следующим образом. Первый член конъюнкции есть сама ОНФ F0 (х). Каждый последующий член есть условие осмысленности по месту х для СНФ, которой соответствует предыдущий член: если F(x, < V >, < и )) есть СНФ, которая соответствует ОНФ Нр(х) , то Н, +〔 (х) есть 〃戶(х). Ясно, что последний член развертки всегда естьРо(х). Развертку ОНФ G (х) будем обозначать 口弓(х).
Из определения развертки непосредственно следует утверждение Пс(х)" G(x).
Поэтому доказательство несовместимости ОНФ G〔(x) и Gz(x) сводится к доказательству несовместимости их разверток.
Методы представления знаний в языке Инфол
Выразительные возможности языка логики 1-го порядка: представление некоторых типов знаний. В этом разделе нас интересует следующий вопрос: какие типы языкового содержания (и сколь значительную его часть) можно выразить, оставаясь в рамках достаточно хорошо изученного и более простого с формальной точки зрения языка логики предикатов
•)При некоторых дополнительных допущениях, естественных с точки зрения задачи описания терм ин ологичес кой лексики, условие Т， является не только достаточным, но и необходимым.
I-го порядка. Мы рассмотрим здесь типичные для научно-технического текста классы выражений, которые, на первый взгляд, не удается интерпретировать в языке логики 1-го порядка.
Термины оценки интенсивности признака： большой, малый, очень большой, . . . и производные от них термины сравнения интенсивности больше, меньше, больше на...
Термины временных отношений: раньше, позже, одновременно» во время (ср.: 80 время матча прошел дождь), а также выражения типа на 2 часа раньше, через три дня после и т.п.
1 ермины изменение, уменьшение, увеличение, превращение, коле- бания и т.п.
Наречия-модификаторы: медленно, быстро, долго» недолго, весьма.
Г. Рейхенбах иллюстрировал необходимость предикатов 2-го порядка на примере выражений типа х движется медленно [Рейхенбах 1951]. На поверхностном уровне здесь дело представляется так, что движется есть характеристика объекта х, а наречие медленно должно быть отнесено не к объекту, а к слову движется. (Не х медленный, а движется медленно^ зто ясно видно из того, что можно, скажем, медленно двигаться, но быстро есть). Все выражение Рейхенбах предлагает логически интерпретировать формулой
3f(/(x)&p(/)&a(f)),
где / — переменная для предикатов, а символы 〃 н о понимаются так: д(/) -/ есть движение, o(f) —f является медленным.
Комментируя эту схему, Рейхенбах отмечает, что с точки зрения выражаемого содержания предикаты и н о не являются равноправными, однако он не предлагает каких-либо способов выражения этих различий в языке логики.
Такой способ формализации представляется неудовлетворительным во многих отношениях, и в частности:
остается неясным, как ввести в эту схему количественные характеристики движения, обеспечив при этом несовместимость описаний типа движется со скоростью 30 миль в час и движется со скоростью 40 миль в час;
остается неясным, как формализовать интуитивно очевидную связь между определенными количественными характеристиками движения и предикатами быстро и медленно, (Скажем, если движется со скоростью 100 миль в час, то движется быстро, а если движется со скоростью 10 миль в час, то движется медленной)
Цель дальнейшего рассмотрения — показать, что "второпорядковость" каяодого из перечисленных выше классов выражений, есть лишь видимость, навязываемая грамматической структурой естественного языка, и что во всех этих случаях можно предложить достаточно естественный способ их первопорядкового выражения в языке Инфол, позволяющий формализовать все логические зависимости, которые кажутся здесь существенными. Мы покажем, что в большинстве случаев логический смысл соответствующих конструкций может быть выражен посредством вспомогательных предикатов равенства н неравенства.
Термины нормативной оценки интенсивности пртонака. Это ряд, образуемый всего пятью смысловыми элементами: очень малая величина (ОМ), малая величина (М), средняя (нормальная) величина (С), большая величина (Б), очень большая величина (ОБ). Формализация данных смыслов должна ориентироваться на две основные задачи: а) обеспечить несовместимость высказываний, содержащих любую пару указанных оценок в отношении одного и того же признака и одного и того же класса объектов (ср. низкоомный кремний и высокоомный кремний); б) обеспечить установление смысловой эквивалентности между выражениями, содержащими оценочные термины и выражениями, содержащими числовые характеристики (скажем, если автомобиль едет со скоростью 10 км/час, зто значит, что он едет очень медленно или, иначе, скорость автомобиля очень мала). При этом мы стремимся интерпретировать зти термины в языке 1-го порядка.
Решение первой из указанных задач (несовместимость оценок) не вызывает затруднений:
—вводим в язык дополнительный список вспомогательных предикатов ОМ (и), М(и), С (и), Б(и)» ОБ (и) (далее будем их называть оценочно*о личественннмм предикатами);
—для каждой пары перечисленных предикатов формулируем аксиомы несовместимости оценок в виде
41® - ~〃2®,(2.9)
где Qi и а — любая пара предикатов из приведенного списка. При этом выражение низкоомный кремний будет интерпретироваться формулой
КРЕМНИЙ (х) & Э и (УДЕЛЬНОЕ^ СОПРОТИВЛЕНИЕ (х, и)&М(и)).
В общем виде выражения типа низкоомный будут представляться формулами вида
3 v(P(x, u)&q®,
где q - один из оценочно-количественных предикатов.
Вместо аксиомы (2.9) можно, вообще говоря, формулировать более сильные аксиомы упорядоченности оценок:
/(х)&/(у)&Р(х, /)&Р(у, и2)&
&4191)&q2。2)-(V1 < U2)(2.10)
(здесь Qi м «2 — любая пара оценочно-количественных предикатов, взятых в порядке V заданном приведенным выше перечислением). Неприятность, однако, состоит в том, что в такие аксиомы, как видим, должно входить указание на принадлежность к классу, в пределах которого действует данная оценка нормы для данного признака (символ Л в (2.10)). Иначе будет получаться, что тяжелый чемодан весит больше, чем легкий танк, а тяжелый танк — больше, чем легкий крейсер.
Использование вспомогательных предикатов дает, во-первых, первопорядковую интерпретацию рассматриваемых терминов и, во-вторых, обеспечивает выполнение условия несовместимости. В тех случаях, когда система должна устанавливать также смысловые соответствия между оценочно-количественными предикатами и числовыми характеристиками, 96
нужны дополнительные аксиомы, формулирующие такие соответствия для каждого из признаков и для каждого класса объектов, отличающегося специфической оценкой нормы для каждого признака. Эти эквивалентности должны, очевидно, иметь вид
V х V и(Л(х) & Р(х, и) ~> Q V и < 历 一 4®)・ (2.11) Здесь А (х) — описание класса объектов, для которого устанавливается данная эквивалентность; Р(х, и) — количественный признак, к которому применяется опенка; 41Hbi — числовые значения прнзнака; q® — оценочно-количественный предикат, соответствующий указанному интервалу значений ).
Однако сколь-нибудь исчерпывающее задание подобного рода соответствий видимо возможно только в пределах достаточно узкой предметной области. В широких предметных областях число аксиом, фиксирующих соответствие ^числовой интервал — оценочный предикат", будет быстро расти. Так, если мы хотим установить зти соответствия для значений скорости передвижения, то придется выписывать аксиомы вида (2.11) отдельно для скорости автомобиля, пешехода, самолета, судна и тл. Мало того, придется не только по-разному оценивать, скажем, скорость военных и гражданских самолетов, но даже внутри этих достаточно узких классов вводить разные оценки для пассажирской и сельскохозяйственной авиации, для истребителей-перехватчиков и самолетов стратегической авиации и т.д. Если же устанавливать такие оценки для обобщенных признаков 一 например, СОДЕРЖАНИЕ (х, у, и), то окажется, что содержание, скажем, углерода в стали должно определяться одной нормой, содержание серы — другой, а содержание тех же элементов, например, в полунроводаи- ковых кристаллах — третьей, четвертой ... Поэтому в практических системах следует рекомендовать либо вообще ограничиваться только установлением несовместимости оценочных предикатов внутри шкалы, либо фиксировать их соответствие числовым значениям лишь в строго ограниченных и действительно необходимых случаях.
Время н временные О1нош«шя. В большинстве других из перечисленных случаев анализ соответствующих контекстов требует введения в рас- мотрение временных характеристик ситуаций. Нас в данной связи не будут интересовать логические и философские тонкости формализации временных контекстов. К нашей теме имеют непосредственное отношение два вопроса.
Способ введения времени в описание ситуаций.
Возможности первопорядковой интерпретации выражений, содержащих термины временных отношений.
В решении первого вопроса мы присоединяемся к тому подходу, при котором время рассматривается как обязательны玄 параметр любого описа-
ния, а не как особый предикат или группа предикатов. (Любая предикация предполагает временную определенность *)). Это означает, что время предлагается отображать в языке формализации как дополнительную индавидную переменную, вводамую во все основные предикаты. Поэтому язык Инфол должен быть модифицирован таким образом, чтобы каждый основной предикат имел вид Р( {у * t, и) (прочтение: для набора объектов 3>в момент времени г признак Р принимает значение и)**). Соответственно все постулаты, введенные в § 2.3, будут справедливы лишь при условии тождества моментов времени для всех вхождений основных предикатов. Например, постулаты несовместимости значений признака примут вид
V〈y〉V「Vu!Vu2(P(<j >, t,吸)&也 #力—~P(《y〉,厶力))・
При несовпадении моментов времени г в первом и втором вхождении предиката Р постулат, конечно, перестает быть справедливым.
Отметим попутно, что в логических языках, содержащих временные параметры, появляется возможность определить через них модальные понятия Необходимо' (N) и 'возможно' (М). Если F(r) — некоторое утверждение, содержащее временной параметр г, a NF и MF понимаются соответственно как '尸 необходимо* и 'F возможно', то имеем
NF 0 Vr 尸(「)，MF ^ 3t F(r).
На этой основе в логических работах проводится формальное различие между истинно универсальными и нсевдоунмверсальнымм утверждениями. Первые выражают законы природы, справедливые в любые моменты времени; они соответствуют модальности 'необходимо* и предполагают квантор общности по времени. Вторые всегда предполагают ссылку на конкретный временной интервал. (Ср., например, утверждения: Все металлы электропроводны и Все люди, побывавшие на Луне» американцы^) ,
Принятие языка с временным параметром в качестве обязательной индивидной переменной делает вопрос о представлении временных отношений тривиальным (что лишний раз подтверждает важность выбора подходящей нотации для всей проблематики логического анализа языка). Ограничиваясь для простоты лишь соотнесением мгновенных состояний одного и того же объекта, имеем для утверждений вида 几,(х) раньше, чем 几？(х) (например, х был твердым раньше, чем жидким), следующую логическую интерпретацию:
3fi3r2(Р(х,厶，q)&Р(х,也，G)& 厶 <厶), (2.12)
где Ci и С2 — некоторые фиксированные значения переменных состоя-
♦)Этот подход детально разрабатывался, в частности, в работах Прайора [Прайор 1957] и Решера [Решер 1966J (см. обзор [Ивин 1970]). В связи с проблематикой искусственного интеллекта та же схема описания весьма отчетливо обоснована Шубертов [Шуберт 1979]. Об этом см. также [Леонтьева 1964; Дембовская 1980; Кан- драшина 1983; Поспелов 1986; Гринспен, Боргида, МаЙлопулос 1986J.
**) Эквивалентом указанной формы записи можно считать, например, **датирован- ные" утверждения в форме Utp, рассматриваемые Прайором в системе 力5 и понятие ^хронологически определенного утверждения” в форме К?(р), рассматриваемое Решером.
ния у соответствующих предикатов. Представление отношения 'поз*е' будет» очевидно, отличаться лишь тем, что % < г2 заменится на 门 > f2. Здесь описывается следование во времени значений одного и того же признака. Отношение Одновременно* предполагает, конечно, сопоставление двух разных признаков; оно может быть представлено в языке Инфол формулой
文Рд(х,「)&Р2с<х,г)) (2.13)
(Он был тогда студентом и много занимался спортом). По этой же схеме может быть представлено отношение одновременности для состояний разных объектов:
寺(Р1%(х,「)&%%(»，г)) (2・14) (Он был титулярный советник, она — генеральская дочь . . . ). Признаки Pi и Р2 здесь не обязательно различны.
Упорядочение во времени состояний разных объектов предполагает идею изменения. Во временном ряду располагаются не статические состояния ,а события, рассматриваемые как точечные (не имеющие протяженности во времени) в рамках категорий возникновение', 'уничтожение*, 'превращение'. Состояния, заведомо имеющие протяженность, упорядочиваются но своим начальным или конечным точкам. Выражения, в которых такие состояния упорядочиваются безотносительно к своим начальным и конечным точкам, носитель языка склонен оценивать как семантически аномальные. Мотивировка очевидаа — неоднозначность понимания таких выражений. Так, фраза Петров студент раньше, чем Иванов рабочий допускает, по крайней мере, три разных уточнения в соответствии с возможными вариантами упорядочения границ упоминаемых • состояний:
Петров стал студентом раньше, чем Иванов стал рабочим^
Петров перестал быть студентом раньше, чем Иванов перестал быть рабочим^
Петров перестал быть студентом раньше, чем Иванов стал рабочим; Кроме того, может быть образована и четвертая конструкция;
Петров стал студентом раньше, чем Иванов перестал быть рабочим.
Но эта последняя конструкция вряд ли может рассматриваться как уточнение исходной неполной фразы.
Регулярность выражения смысловых элементов типа начал быть (стал), перестал быть заставляет язык вырабатывать для этого гибкие и достаточно краткие средства выражения*). Ср.: Сначала ЗАзвенел звонок» затем ЗАговорило радио} Сначала ПРОзвенел звонок . . . ; ОТговорила роща, ЗАговорила роща; ЗАтем, ПРОпел и т.п. Языковая природа аномалий рассматриваемого типа может быть охарактеризована как невыполнение условий заполнения валентностей для терминов отношений *рань- ше* ('позже'). Дело в том, что валентности начального и конечного состоянии, выделяемые у этих отношений, требуют (на уровне поверхностной семантики) заполнения терминами начинаться, переставать (прекращать-
*)Учитывая факт регулярности выражения данных смыслов и их роль в системе перифразирования, авторы модели "Смысл - текст、' (см. [Жолковский, Мельчук 1967] и др. работы) ввели в рассмотрение лексические функции Incep и Fin. Следует иметь в виду, однако, .что с логической точки зрения они ис элементарны.
ся), а не категориями процесса, действия и состояния вообще. Отсутствие этих элементов *) и делает фразу аномальной. Иными словами, здесь мы имеем частный случай нарушений языковой нормы, связанных с семаНтн- ческой несогласованностью сильной синтаксической связи; это явление того же порядка, что н аномальность, прояви я ющаяся в сочетаниях типа пугать искренность, 2пить камни и т.п.
На уровне глубинной семантики (логического представления смысла) сами элементы 'начинать' — 'переставать' интерпретируются достаточно сложными языковыми конструкциями. Так, для Становиться* ('начинать быть F в момент времени г。') иолучим**)
m 门市2 (Uf'& V Г ＜ Г。＞ 〜方(х, f))&V /(% ＜ f" V Г2 f 尸(％ / )))•
Общую схему интерпретации терминов раньше, позже, пригодную для сопоставления изменений разных объектов, можно представить следующим образом.
Строятся выражения вида Л (х, f), В(у, f); Л и В при этом должны быть определены как мгновенные, не имеющие временной протяженности события.
Отношения 'раньте' — 'позже* применяются только к таким событиям н интерпретируются логической схемой, аналогичной (2.12):
三厶 ^々(/(х, Г1)&6(у, ")& Q1 ＜，2))・
Выражения типа через 2 часа, за 3 месяца до и т.п. будут соответственно представлены схемой
ЗГ1 Зг2(Л(х, fj ) & В(у, г2) & (fj -/) = 〃), где а — число.
Нужно указать на необходимость различения в этой интерпретации внутреннего н внешнего отрицания для высказываний о временных отношениях. Ясно, что может отрицаться либо данная временная упорядоченность сравниваемых моментов времени (~(П ＜，2)), либо высказывание в целом. Последнее может означать не только иную упорядоченность упоминаемых в высказывании состояний, но н нх несуществование. Так, для фразы Нынешний король Франции родился раньше, чем нынешний король Англии внутреннее отрицание образует фразу Нынешний король Франции родился не раньше, чем нынешний король Англии, она ложна, как и исходное утверждение, в силу несуществования объектов, о которых идет речь. Внешнему отрицанию будет соответствовать стандарт- ное прочтение: Неверно, что нынешний король Франции родился раньше, чем нынешний король Англии. Главное различие между тем н другим, очевидно, в том, что из высказывания А не раньше В следует существование для определенных моментов времени гх и t2 событий А и В, в то время как для высказывания Неверно, что А раньше В такой вывод неправомерен.
*)Заметим, что в тех случаях, когда языковый или внеязыковый контекст позволяет восстановить указанные элементы, аномальность не ощущается или ощущается в меньшей степени. Ср., например, фразу Сначала дело, а уж потом развлечения, осмысленную как вариант афоризма Кончил дело - гуляй (= начинай гулять) смело.
* *) Здесь мы отвлекаемся от того факта, что в тексте временные описания почти всегда соотнесены с моментом речи.
100
Подчеркнем, что только при выполнении условия мгновенности сравниваемых состояний запись может быть прочитана с использованием терми- на раньше. Если это условие не выполнено, термины раньше, позже в прочтении использоваться не должны. Это относится, в частности, к любой формуле, сопоставляющей во времени совместимые состояния одного или разных объектов:
ItiltiiPivS^^^^^v^y^ ^2)&(П <%))・
Здесь более уместно использование сопоставительного союза "а": Сегодня 6 огороде растет бузина, а завтра в Киеве будет жить дядька. Хотя как будто нет основании выводить подобные способы выражения за пределы языка, практическая полезность таких конструкций более чем сомнительна.
С точки зрения организации знаний в ИС использование средств представления временных отношений должно носить достаточно ограниченный и строго регламентированный характер. Можно указать по крайней мере три типовых способа учета временных характеристик в базе знаний ИС 今.
Исключение временных характеристик. Все описания считаются не зависящими от времени или отражающими только текущее состояние предметной области. Изменения, происходящие в предметной области, учитываются путем ^^кoppeктиpoвки^^ базы знаний; история этих изменений не фиксируется.
В базу знаний включаются описания ^состояния дел" в предметной области, отнесенные либо к дискретным временным тактам наблюдения, либо к произвольным моментам, в которые происходят какие-либо изменения. В первом случае для каждого из тактированных моментов и для каждого из объектов предметной области в базе знаний записываются максимальные конъюнкции в смысле § 2.2. Во втором случае в базе знаний регистрируются все изменения "состояния дел"; в случае же отсутствия записи об изменении по умолчанию считается, что объект сохранил предшествующее состояние. И в том и в другом случае в базе знаний хранится вся "нсторня" предметной области; прй этом сопоставление во времени любых состояний сводится к тривиальному арифметическому сравнению их временных параметров, что делает явное выражение времеи- ных отношений в базе знаний излишним.
База знаний фиксирует универсальные законы, указывающие, что и в какой последовательности будет происходить при данных начальных условиях. База знаний может содержать также технические (^рецептур- ные") знания-предписания о том, что и в какой последовательности нужно делать, чтобы получился требуемый результат (ср. кулинарную книгу или руководство практического врача). В этом случае будет использоваться отношение 'после', но временная у по рядоченность здесь ограничена пределами либо одного закона, либо одного предписания.
Представление временных отношений по указанным схемам просто объясняет н аномальность выражений типа ^Медъ электропроводка раньше. *ам человек смертен, в которых временным отношением связываются два универсальных высказывания. Действительно, согласно (2.12) сопостав-
этого вопроса можни на^тн в [Кандрашнна 1983].
ляемые во времени состояния должны содержать временной параметр в качестве свободной индивидной переменной. В универсальных же высказываниях, по определению, временной параметр связан квантором общности: формула вида VxUf (М(х, f) f 3(х, г)) будет представлять фразу медь электропроводна, а формула V хVг (Ч(х, г) f С(х, Г))— фразу человек смертен *). ,
Таким образом, интерпретация временных отношений как ^предикатов над предикатамим остается на поверхности языка; на уровне собственно смыслового представления временные отношения сводятся к отношению порядка либо отношениям на метрической шкале, определенным для временного параметра, вводимого как особая индивидная переменная во все базовые предикаты логического языка.
Изменение. Отличие. Задача здесь та же — определить каким образом, скажем, в выражении Температура увеличивается термин увеличение может быть интерпретирован не как "признак признака" (как это представляется грамматической формой данного выражения), а как предикат 1-го порядка.
С учетом того, что любой признак мы представляем схемой Р(х, Г, и), утверждения об изменении (увеличении, уменьшении) значения признака во временном интервале (门，г2) могут быть представлены схемой вида
Зи,3и2(Р(х, Г1, 1)1)&Р(х, Г2,и2)&<7(1)1, и2)), %>〃• (2.15)
Для термина изменение вспомогательный предикат q в этой формуле, очевидно, должен конкретизироваться отношением " # для терминов увеличение (уменьшение) — отношением ”<" (">")・ Ясно также, что полная конструкция с этими терминами предполагает упоминание признака (Р), объекта (х) и временного интервала (г i, г2) •
Переход к логической записи позволяет обнаружить два варианта интерпретации этих терминов — слабую и сильную. Первая представлена формулой (2.15) и отвечает следующим словесным формулировкам: В промежуток времени (Г】,f?) температура объекта х увеличилась} В конце временного интервала (/■】,f?) температура объекта х была больше, чем в его начале. Сильная интерпретация подразумевает, что изменение происходит в любой части выделенного временного интерва- ла (Г1,г2)：
Vr'VгУ и勺 и"(Р(х, t', и')& Р(х, г", и")& (п《г'《г?) &
&(〃 < ги < г2) & (f </')->q(y', v )> (2.16)
(смысл формулы 4(и‘，и") здесь тот же, что и выше). Смысл всей записи может быть передан, например, словами: В интервале(£〔, Г?) температура все время увеличивалась ( уменьшалась, изменялась).
В других контекстах термины увеличение н уменьшение могут вообще оказаться избыточными. Так, в выражениях типа Температура увеличилась за час с 200 до 500 °C смысловая запись будет иметь вид
3г>3г2(PC, G, 200)&Р(х,匕，500)& (力—厶=1)).
Слово увеличилась представления в смысловой записи, как видно, не
♦) Комментарий к последней фразе см. в § 1.1.4.
имеет. Однако в случаях, когда указан лишь конечный результат измене- ння, избыточность не имеет места. Ср. выражения типа Через час темпера- jypa упала до 500 °C Здесь в смысловую запись должно быть добавлено соответствующее неравенство:
勧户入玉2(尸(匕厶，%)&Рg〃2,500)&(e2 一厶=1)&力>500.
(При отсутствии члена Uj > 500 формула должна читаться иначе: Через нас температура оказалась равной 500 С.)
Тем же способом получается первопорядковая интерпретация терминов, выражающих отношения сравнения. Например, фраза Модель М】отличает- ся от модели М2 по весу на поверхностном уровне обычно интерпретируется схемой 3-местного предиката: отличается (что? от чего? в каком отношении?) -При такой интерпретации последнюю смысловую позицию должно занимать имя предиката ('вес') и соответственно термин отличается должен рассматриваться как предикат 2-го порядка. Использование языка с переменными состояния позволяет предложить более простую с логической точки зрения интерпретацию:
3V1 3v23х3^(УСТРОЙСТВО(х) & МАРКА(х,Ml) & ВЕС(х, %) &
& УСТРОЙСТВО (у) & МАРКА (у, М2) & ВЕС(^, и2) & (也#内)).
Так же как и для временных отношений, использование терминов, фиксирующих результаты сравнений значений признака для разных моментов времени или разных объектов в базе знаний ИС, должно быть строго регламентировано. Так, если в базе знаний хранится "нсторня" Предметной области, явная фиксация всех отношений сравнения оказывается нецелесообразной, а ответы на соответствующие запросы будут получаться в момент их выполнения.
Однако термины увеличение, уменьшение, изменение в любом случае должны быть сохранены как средство построения толкований процессных терминов. Эти толкования должны обеспечивать, как минимум:
установление смысловой связи ^процесс — признак" ('нагрев'— 'температура');
установление несовместимости терминов со значением 'увеличение* и 'уменьшение' (нагрев - охлаждение, растяжение - сжатие). Если иметь в виду преимущественно эти цели, можно вместо достаточно громоздких толкований (2.15) и (2.16) использовать сушественно более простые толкования, введя в логический язык следующие вспомогательные предикаты: Ув(и) = 'и — увеличивается'. Ум (и) ='и — уменьшается', Нзм (и)= ='и — изменяется'. Тогда, скажем, нагрев можно представить конструкцией
ТЕМПЕРАТУРА (х, и) & Ув(и).
Такое представление, в частности» делает явным тождество условий осмысленности исходного признака (температура) н производного от него процессного термина (нагрев).
Необходимые дополнительные постулаты для этих вспомогательных предикатов:
Ув(и) — Нзм(и), Ум (и) — Кзм(и), Ув (и)-> 〜Ум®.
Модификаторы. Наречия составляют еще одну категорию слов, воспринимаемых на поверхностном уровне как "признаки признаков". Покажем,
103
что достаточно большая и значимая для научно-технических текстов группа наречий может быть интерпретирована с помощью оценочно-количественных предикатов.
.Модификаторы процессов: медленно — быстро\ долго — недолго. Так, для фразы Медленно нагревается (в интервале времени &,，2)) имеем
Uf'Vf"(ТЕМПЕРАТУРА*, г',/) & ТЕМПЕРАТУРА(х, t\v) &
f 36f 36-=8 ) & (8>0) & M(|6 I).-=8 ) & (8>0) & M(|6 I).& G《f'《，2)& (Г1 &/《，2)& (/>£‘)今
f 36
f 36
-=8 ) & (8>0) & M(|6 I).
-=8 ) & (8>0) & M(|6 I).
Аналогично может быть записано утверадение, фиксирующее скорость нагрева в числовой форме (нагревается со скоростью 10 °C в час). Для этого консеквент импликации в приведенной формуле нужно лишь заменить выражением
10.10.
10.
10.
Аналогичным образом фраза Долго спал может быть представлена в виде
ЭГ1 3r2(Vr((/x < f < 七)-СОСТОЯННЕ— БОДРСТВОВАНИЯ(х, г, NO))&
& 孤(& _—)=6)&B(b))),
где Б - вспомогательный предикат ^большая величмна,\ (Предполагается, следовательно, что оценочно-количественные предикаты определены и для переменных времени.) Относительно модификаторов процессов следует сделать ту же оговорку, что и в предыдущих разделах: для базы знаний ИС, в которой отражена "нстормн” предметной области (фиксируется динамика состояний), использование модификаторов представляется излишним.
. С л о в а с о смыслом 'о иен в' (весьма, крайне, исключительно и тл.). Условия их употребления следующие:
Они могут употребляться только в контексте, содержащем смысл количественного признака*).
В контексте их употребления должен присутствовать один из вспомогательных предикатов: либо М(“) 一 'малая величина5, либо Е(и)- 'большая велмчмна'. Результатом добавления смысла *очень? явяпется преобразование соответственно Б ® в ОБ ®, а М (и) в ОМ ®:
тяжелый => ВЕС(х, v)& B(v),
очень тяжелый = ВЕС (х, и) & ОБ (и),
легкий = ВЕС (х, и) & М(и),
очень легкий => ВЕС (х, и) & ОМ®.
*)Ср, аномальность выражений ^очень кристаллический, ^весьма млекопитающий, возникающую при соединении смысла 'очень' с качественными признаками. В менее определенных случаях употребление 'очень' имплицирует понимание соответствуюше- го признака как количественного:
очень здоров => СТЕПЕНЬ- ЗДОРОВЬЯ (к, и) & ОБ (и).
Можно отметить еще, что в русском языке в некоторых случаях смысл Чуюнь' оказывается выраженным прилагательным большой. Это относит- сЯ к тем случаям, когда в толковании подчиняющего слова уже содержит- ся смысл *большая величина'二 большой эрудит, большой нахал, большая тяжесть и тл. Так *),
Эрудит = ОБРАЗОВАННОСТЬ (х, v) & Б (v),
большой эрудит = ОБРАЗОВАННОСТЬ (х, и) & ОБ (и) •
Формальный критерий для отграничения такого толкования слова большой от нормального (предикатом Б (и)) таков: если большой сочетается с термином-наименованием признака — интерпретация Е (и); в сочетании с термином, выражающим реализацию признака — ОБ (v). Последний способ употребления слова большой характерен скорее для разговорного, чем для делового стиля речи。
Наречия типа значительно, сильно, намного» незначительно, слабо, немного.
Условием их употребления является наличие в толковании подчиняющего выражения составляющей, которая может быть представлена в виде th — и? =6 (или I 力 一и? I = 6). Добавление указанных наречий к исходному выражению отражается в толковании добавлением члена В (6) или М(Ь)：
х значительно превосходит у。。весу; х намного тяжелее у =
九冃艺亜(ВЕС(х,/)& BEC(y,U2)&("i - 也=6)&Б(5)).
Интеграция математических и концептуальных средств 叩叨ставле* ния знаний. Большинство прикладных задач формализуются в терминах арифметики и анализа. Типичный ("классический") вид эмпирического закона — функциональная зависимость.
Описание закона (или изложение теории) в эмпирических науках распадается на две части: математическая формула или система формул ("ма- тематическии аппарат") и содержательное описание, которое имеет неформальный характер и представляет собой некий текст на естественном языке **). Содержательное описание устанавливает связь между снстемо< понлти頁 данной научной дисциплины и символами величин, используемыми в математическом формализме.
Проиллюстрируем это на небольшом примере. Закон газового состояния для идельного газа формулируется, как известно, в виде
PV=aT,(2.17)
где Р — давление, V — объем, Т — температура газа, а — коэффициент, зависящий от массы газа, заключенного в данном объеме, и от массы его молекул. Все, что следует здесь за словом где, относится к содержательному описанию. В данном случае оно интерпретирует употребляемые в формуле символы в терминах понятий 'давление', 'объем5, 'температура', которые предполагаются известными. Кроме того, в содержательное описание
*)Толкование*)Толкованиеусловное.условное.
*)Толкование
*)Толкование
условное.
условное.
*•)Подробнее об этом см. [Рубашкин, 1970].
войдет указание на те допущения или внешние условия, при которых данная формула или теория применимы. В нашем случае это ссылка на абстракцию идеального газа и соответствующее ей описание.
Необходимость интеграции на формальном уровне математической модели и содержательного описания хорошо осознана в двух сферах. Во- первых, в теории познания — как "проблема интерпретации". Эта проблема возникла, по преимуществу, в связи с потребностью осмыслить, включить в единую картину мира (или — "в формальном модусе" — в единую систему понятий, единый язык) математические построения новой ("не- классической55, ,,квантово-релятивистской,э) физики. Здесь она известна как "проблема физического смысла".
Во-вторых, в широко понимаемой прикладной сфере "машинного моде- лнрованин". В обычных расчетных программах моделирование на ЭВМ, скажем, функциональных зависимостей сводится к переписыванию соответствующих математических соотношений на каком-нибудь языке программирования. Содержательное описание остается при этом вне машинной модели, и это обстоятельство серьезно ограничивает возможности стыковки запрограммированных по отдельности расчетных моделей, возможности их расширения, возможности анализа и корректировки их исходных посылок и результатов в человеко-машинном диалоге и т.п.
Поэтому основная тенденция развития интеллектуальных систем состоит в том, чтобы внести смысл внутрь вычислительной с и- с т е м ы; такие системы, как ДИЛОС, ПРИЗ, система программирования в ассоциативных сетях, разработанная Г .С. Цейтиным, решают эту проблему, сочетая декларативное и процедурное представление знаний, в предположении, что в проблемной области может быть построена достаточно компактная концептуальная модель.
Вместе с тем в логических языках до сих пор не было предложено удачных способов объединения математических м концептуальных средств представления знаний. Нам представляется, что это обстоятельство будет затруднять создание больших по объему, эффективно работающих и интересных с точки зрения приложений баз знаний. А между тем основной эффект от создаиия баз знаний, по идее, должен быть именно кумулятивным. Создание тематически универсальных и широко доступных баз знаний позволило бы прияципиально изменить всю практику разработки и использования машинных моделей самого разного уровня и назначения. А именно: "законм природы" с указанием условий их применимости могут постепенно накапливаться в базе знаний независимо от постановки тех или иных конкретных задач. Совокупность законов и теорий, хранимых в памяти ЭВМ, образует при этом ^глобальную модель действительностим.
Весьма существенно, что отдельные законы и теории могут быть сформулированы и введены децентрализованно — в разное время, в разном месте н разными людьми (организациями). Одновременно, конечно, должна быть введена и описана соответствующая терминология — если обнаруживается, что она отсутствует в словаре системы. Система должна лишь иметь средства контроля соответствия вводимых данных допустимым формам и их непротиворечивости относительно уже накопленных знаний, а также должна иметь возможность затребовать в случае необходимости те или иные уточнения.
Специалист-предметник, желающий просчитать на машине интересующую его конкретную ситуацию, должен тогда лишь описать (или даже только назвать) материальную систему, которая его интересует, указать начальные н граничные условия, может быт瓦 дополнительные ограничения, которые он принимает в своей задаче, н интересующие его выходные параметры. Система же, проводя поиск в базе знаний, находит количествениые зависимости и логические связи, имеющие отношение к поставленной задаче, н на их основе производит нужный расчет. Очевидно, методология построения такого расчета представляет собой некий вариант задачи поиска логического вывода, а изложенное выше есть не та? иное, как сформулированная в самых общих чертах идеология логического программирования.
Посмотрим, каким образом задача объединения математической и понятийной составляющей знаний может решаться в языке Инфол. Вернемся в этой связи к нашему примеру.
Пусть требуется решить следующую задачу: Как изменится объем медного стержня длиной 200 мм и диаметром 20 MM при нагреве его до 150 七？
При решении любой задачи наибольшую сложность представляет не выполнение вычислений по известным формулам, а отыскание формул, адекватных поставленной задаче. В данном случае требуется найти подходящую формулу, у станавл ив ающу ю функциональную зависимость между температурой и объемом тела. Допустим, что в базе знаний хранятся две формулы такого типа: формула (2.17) для газов и формула V = = Ио (1 + 左Г)： устанавливающая связь между объемом твердого тела при нормальных условиях (匕)при О °C) и его объемом V при температуре Т. Здесь к — температурный коэффициент линейного расширения (ТКР)). В языке Инфол зти формулы примут соответственно такой вид:
Vx Wup VvrVvP(АГРЕГАТНОЕ_СОСТОЯНИЕ (х, Г АЗ) &
& ОБЪЕМ (х, Up) & ТЕМПЕРАТУРА_°/С(х,壮)& ДАВЛЕНИЕ。, ”)-
Vx VuF Vvr (АГРЕГАТНОЕ_СОСТОЯНИЕ ① ТВЕРДОЕ一ТЕЛО) &
& ОБЪЕМ (х, и“)& ТЕМПЕРАТУРА_°К (х,以)-
f (冊=也-(1 + 左/)3).(2.19)
Выбор нужной формулы определяют следующие логические зависимости:
СТЕРЖЕНЬ (х) - ТВЕРДОЕ_ТЕЛО (х)
ТВЕРДОЕ_ТЕЛО (л)-〜ГАЗ (х)・
Далее нужно вычислить начальный объем стержня Ио:
СТЕРЖЕНЬ (х) - ЦИЛИНДР (х)
3 и。ДИАМЕТР (х, и°) f ТЕЛО_ВРАЩЕНИЯ @)
ЦИЛИНДР (х) & ТЕЛО—ВРА1ЦЕНИЯ ОО & ОБЪЕМ а，Up) &
& ДЛИНА (х,也)& ДИАМЕТР (х,均)今 小=；•的.吟
Теперь остается найти значение температурного коэффициента расширения для меди:
УхГк (МЕДЬ (х) & ТКР (х, к) — (^=^Медь))-
В формулах (2.18) и (2.19) консеквент импликации указывает только вид функциональной зависимости между величинами; сами же символы Up,。丁, "р , взятые вне контекста соответствующей логической формулы, представляют просто три разные числовые переменные. Их содержательный ("понятийный") смысл определяет антецедент импликации. Можно сказать, что консеквент представляет Мматематическую модель, а антецедент — ^содержательное описание' соответствующей зависимости. Именно эта часть позволяет сопоставить каждой из входящих в функциональную зависимость переменных определенную измерительную процедуру и, главное, установить, в каких логических связях с другими величинами она находится.
Физический мир: минимальный словарь-1. Теперь можно вернуться к вопросу о минимальном словаре, который необходим для представления знаний в информационной системе. Он рассматривается с разных точек зрения в литературе по лингвистической семантике, идеографии, теории систем; сюда же можно присоединить обширную логико-философскую литературу. Однако для наших целей этот материал должен бьпь существенно переосмыслен.
Мы исходам из того, что лексическая система в известном смысле повторяет эволюцию природы от простого к сложному — более простой и первичной является та часть лексических смыслов, которая позволяет говорить о физическом мире*, понимаемом как вся область, охватываемая в категориях 'неживое' и 'естественное' (в противоположность 'живому' и Искусственно му * — 'обусловленному культурой'). Далее эту смысловую систему мы будем именовать язык физики *). Это сравнительно простой фрагмент языка, который удобно использовать для иллюстрации того, как общая схема логического языка, рассмотренная в § 2.2 и 2.3, может быть применена к описанию конкретных концептуальных систем.
Повторим, что первичность, большая простота здесь понимается только в одном смысле: как возможность говорить о физическом мире, не используя никаких понятий, относящихся к сфере * живого5 либо ,кулыуры,. И наоборот, зависимость лексики упомянутых сфер от языка физики означает невозможность говорить, например, о живом, не используя явно или неявно каких-либо характеристик неживого. Скажем, смысл слова побежал, характеризующего одушевленный объект, не может быть опре-
делен, пока не определено понятие перемещения в пространстве, а следовательно и понятие пространственного положения.
Основные смысловые категории языка физики:
—свойства;
—пространственные отношения;
—отношения "иасть — целое,\,
—время (временная локализация и временные отношения);
—изменение.
Все остальные категории, в частности категорию причинной связи, можно рассматривать как производные. О времени и измерении выше уже говорилось (п. 2.4.1). Здесь мы рассмотрим первые три из названных категорий.
Свойства. Категория Свойство' конкретизируется в языке Инфол понятием определенной номинативной формулы (§2.3). Как уже сказано выше (п. 2.1.3), мы различаем базовые и производные свойства. При этом формальным аналогом базового свойства в языке Инфол является понятие ^реализация признак а". Иными словами, базовым свойством может быть названо любое языковое выражение, представимое в языке Инфол формулой вида 3 и(Р(х, и) & q(u)). Так что под эту категорию подводятся ие только элементы чисто вербальные (пленка, кристалл, прозрачный и т.п.), но и конструкции с числовыми характеристиками типа толщиной свыше 0,01 мм. Предполагается, что признаки связаны в иерархическую систему постулатами осмысленности так, как это описано в § 2.3, и что в большинстве практически интересных случаев (однако не во всех случаях!) признаки могут быть организованы по схеме дерева, описанной в § 2.2.
Система свойств (и, вообще говоря, не только "физических" свойств) сама по себе образует некоторый замкнутый язык, логическая организация которого была рассмотрена в § 2.2. Языки такого типа часто именуют ^объектнопризнаковыми языками'* [К ристал ьньш, Раскина, Сидоров 1976].
Пространственные отношения представляют собой хорошо обозримую, легко выделяемую из смысловой системы языка и сравнительно хорошо изученную понятийную систему. Перед системным аналитиком, проектирующим язык и структуру данных ИС в этой связи возникает дилемма — использовать ли для описания пространственных ситуаций только абсолютные (метрические) пространственныс характеристики либо также и относительные характеристики, качественно определяющие взаимную ориентацию объектов в пространстве.
Первьш путь предпочтителен своей простотой: все пространственные характеристики объектов сводятся к одному признаку
КООРДИНАТЫ(V, и),
где V надо понимать как тройку чисел 丁二《t>i, и?,爾3〉，указывающих координаты объекта в некоторой подходящей (например, декартовой) системе координат. Расстояния и взаимная пространственная ориентация определяются при этом в хорошо известном языке аналитической геометрии. Скажем, признак 'расстояние' вводится определением
РАССТОЯНИЕ (х,у. р) w 三及珂“ (КООРДИНАТЫ (%玄)&
& КООРДИНАТЫ (у. ^)&(р= / 匕(外” 一и”)?)).
n = 1
К сожалению, ограничиться этим простым решением на всегда возможно в силу существования принципиально непереводимых в метрические терминов пространственных отношений (типа внутри, снаружи, установлен hq, нанесен на; вблизи, вплотную, сверху, сзади, сбоку и т.п.). Именно такими терминами оперирует значительная часть технических текстов, в частности текстов, содержащих описания конструкции технических устройств. Пути формализации соответствующих языковых средств обсуждаются, например, в [Варосян, Поспелов 1982]. Здесь мы ограничимся тем, что воспроизведем предлагаемую в указанной работе классификацию основных подразделений пространственной логики (рис. 2.2).
Отношения типа "часть — целое". С точки зрения языка Инфол отношение "иметь частьюм есть бинарный обобщенный признак
ИМЕТЬ^ЧАСТЬЮ 8 乂 / ).
ДА-реализацию этого признака удобно обозначать для краткости аббревиатурой НАР (Аз as a part), утвердившейся в англоязычной литературе:
НАР »丿)0 ИМЕТЬ_ЧАСТЬЮ gy, YES).
Симметричное отношение НАР (х, у) v НАР (у, х) будем обозначать символом НАР.
Рис. 2.2
Отношение НАР должно быть, очевидно, описано как отношение стро- гого порядка. Специфическим для этого отношения (если принять допу- щение точечной локализации объектов) является постулат тождества пространственной локализации части и целого:
НАР (х,у) & КООРдаНАТЫ (х, w) -*КООРДИНАТЫ (у,。).
Постулат осмысленности для признака 'иметь частью* может быть записан в виде
а V ИМЕТЬ_ЧАСТЬЮ (х,yt V)<*>ФОБ @) & ФОБ (у).
(Здесь запись ФОБ 住)представляет смысл *быть физическим объектом'.) Зто означает, что отношение * иметь частью' предлагается понимать в узком смысле — как отношение только между физическими объектами. Соответственно предлагается считать, что в выражениях типа первая часть пятой симфонии, часть специалистов считает ♦. •， большая часть тиража переда- на & библиотеки слово часть употребляется в другом смысле.
Может возникнуть сомнение, не является ли указанное выше условие осмысленносги чересчур широким. Интуитивно ясно, что ответ на вопросы типа Является 4〃 кузов частью электрона^ должен получаться внутри логическою языка, без обращения к внеязыковой реальности. Это значит, что в соответствующей теории должны формулироваться дополнительные условия согласованности масштабов части н целого. Эти условия можно представить в форме дополнительных нелогических аксиом вида
”хУу(рм® 力)&pR〃u2)&HAP(xj)f (и】 >力)).(2.20)
Любой признак Рм, удовлетворяющий условию (2.20), будем называть масштабирующим признаком. Масштабирующие признаки могут вводиться в концептуальную систему специально как средство рааличения иерархических уровней внутри определенного класса объектов; ср., например:
—масштаб физического объекта: микрочастица, макротело, небесное тело, галактика,...;
—уровень организации живого: часть организма, организм, совокупность организмов \
—масштаб совокупности организмов: популяции, биоценоз, биосфера и т.п. Кроме того, масштабирующими являются все аддитивные признаки, например:
VxV у (ВЕС х, гл ) & ВЕС(乂 功)& НАР(х,刃-(力 > v2)).
В определяемой таким образом теории должны быть справедливы следующие утверждения:
Vx (КУЗОВ (х) f МАКРОТЕЛО (х)),
Vx (ЭЛЕКТРОН (х) - МИКРОЧАСТИЦА (х)),
МАКРОТЕЛО(х) ♦ МАСШТАБ_ФИЗИЧЕСКОГО_ОБЪЕКТА (х, и】)，
МИКРОЧАСТИЦА^)。МАСШТАБ_ФИЗИЧЕСКОГО_ОБЪЕКТА(ж, v2);
здесь Uj н и? — натуральные числа, удовлетворяющие соотношению 打 > > “2. Используя аксиому (2.20), получаем из этих посылок следствие
”хГу (КУЗОВ(х) & ЭЛЕКТРОН (у)-〜НАР(乂х)).
Таким образом ответ на вопрос Является ли кузов частью электрона! может быть получен исходя только из языковой, точнее, концептуальной компетенции носителя языка, без обращения к внеязыковой реальности.
Кроме собственно отношения иметь частью,> могут использоваться и термины с более конкретным значением, включающие данный смысл; особенно это характерно для технических текстов (ср.: приварен, вмонтирован, укреплен на, снабжен и т.п.). При этом в практической работе прикладного лингвиста определенную проблему может представлять размы тость границ между пространственными и структурными отношениями. Если мы говорим Дверь покрыта белой краской, мы склонны, по-видимо- му, краску рассматривать как часть двери; в выражениях типа Выключатель смонтирован на корпусе двигателя такая интерпретация уже кажется сомнительной; а в выражении Пленки кремния на сапфире намерение говорящего явным образом состоит ,в том, чтобы противопоставить пленку и сапфир как самостоятельные объекты, находящиеся лишь в определенном пространственном отношении.
Столь тщательное различение оттенков смысла, по-видимому, не всегда возможно; более того, оно не всегда входит в намерения говорящего. Такое разграничение в большинстве случаев требует привлечения языкового или внеязыкового контекста. Однако чаще всего необходимость в столь тонком анализе в ИС не возникает — принципиал ьное значение имеет лишь различение референции соответствующих имен. В сомнительных случаях, конечно, следует предпочесть более слабую пространственную интерпретацию.
Усилением отношения “иметь частьюм можно считать отношение "сос- тоитмз'： Выражение Л состоит из В предполагает, что В представляет некоторый перечень объектов и соответствует категории 'множество' *). Связь с отношением "иметь частью" устанавливается утверждением
Vх Uy V z (СОСТОИТ_ИЗ (xty) & НАР &, z)-
f z Gy V 3 w (wEy & НАР (w,z))).
Перечень частей, образующих некоторое, целое, должен удовлетворять также условию масштабной однородности
Vx Vy Vzi VZ2 V^Ng (СОСТОИТ_ИЗ (x, j) &z, Ey&
&Z2 Gy&pM(Z1，51) &PM(z2,m2) ^ (帆1 =加2)),
которое должно выполняться дня любого неаддитивного масштабирующего признака Рм. Ср.:1 Автомобиль состоит из кузова, двигателя, колес, болтов “ гаек; ^Диссертация состоит из Введения, трех глав. Заключения и знаков препинания и т.п.
Структурное описание объектов. Выражение состоит из и близкое к нему по смыслу представляет собой часто используется для того, чтобы описать (статически или динамически) структуру некоторого объекта. Например: Солнечная система состоит из центрального светила и девяти планет, об-
ращающихся вокруг него. В случае статического описания указывается взаимное пространственное расположение частей, в случае динамического описания — законы их относительного перемещения в пространстве или описание иных видов движения (их зависимости от времени). Для нашего примера, считая для простоты, что планеты равномерно движутся по круговым орбитам, можем построить следующее описание:
Vx 3^Vr(CC(x, Г) — COCTOKT_S3(x,» Г) &
&mz°mZi・..3Z9VZ (((Z £歹)—(Z = Z()VZ=ZiV...VZ =z9))&
& СОЛНЦЕ (z°) & МЕРКУРИЙ (zj & ВЕНЕРА (z2) &
& ЗЕМЛЯ (z3) &MAPC(z4) & ЮПИТЕР (z5) & САТУРН (z6) &
& УРАН (z7) & НЕПТУН .8)& ПЛУТОН (z9) &
& m Jo КООРДИНАТЫ (zо, Л Vo) &(IA)= 0))&
9
& 三乙(КООРДИНАТЫ (z*,r,九)&
* = 1
& (pk ="白)&(e"=玩)&(屮攵="+厶1))))。
Здесь CC — Солнечная система; названия Солнца и девяти планет символизируют не только имя, но и все существенные характеристики соответствующего объекта. Например:
МАРС (z 4 ) ^ ИМ Я (z 4, МАРС) & МАССА(Z4, 6,4 ТО】з)&
& ПЕРИОД_ВРАЩЕНИЯ_ВОКРУГ_СВОЕЙ_ОСИ —,24,5) &
& СРЕДНИЙ_ДИАМЕТР (z 4, 6776)
I? — координатный вектор в сферической системе координат 寸=〈р, В,屮〉 (соотв етственно, t? = 0 следует понимать как р = О& 0 = 0& 屮=0, а^и как кортеж из трех кванторов);与,bk, ck, dk — числа, определяющие соответственно радиус орбиты, угол наклона орбиты, положение на орбите, период обращения.
Общий вид такого описания можно представить схемой
VxS^Vr (А ® £)—СОСТОИТ—НЗ (х, л Г) & 5 (у. О)；
здесь S (у, £)означает описание совокупности у как статической или динамической системы пространственно организованных элементов.
Динамическое структурное описание не обязательно должно формулироваться в терминах пространственного перемещения частей описываемого целого. Изменяться могут и непространственные характеристики частей. Иллюстрацией может служить следующая простая модель. Пусть объект Л (рассматриваемый как двумерный) представляет собой систему, состоящую из 6 одинаковых объектов В, расположенных на равном расстоянии друг от друга по окружности радиуса 〃 (рис. 2.3). Каждый из объектов В периодю<ески (с периодом, равным т) переходит в возбужденное состояние, описываемое как P(z, £, YES), находится в этом состоянии время 6, после чего возвращается в исходное состояние, описываемое как 戶(z, £, NO). Моменты возбуждения соседних элементов сдвинуты по фазе на 60°, так что возбуждение перемещается по окружности с постоянной
угловой скоростью. Наглядным образом может служить совокупность электролампочек, расположенных по кругу и зажигаемых в указанной последовател ьности.
Вообще говоря, не является обязательным и наличие у объекта постоянной субстанциональной основы. Соответственно в описании структуры объекта может отсутствовать и предикат 'состоит из'.
Наглядным прообразом для такого описания может служить световая реклама типа "бегущая строка": существование буквы в некотором
месте можно определить как существование в этом месте системы активированных элементов, образующих заданную пространственную конфигурацию, а Сдвижение,у буквы — как перемещение такой активации (но не субстанции, обеспечивающей ее существование, — последняя может оставаться неподвижной).
Использование подобных ,,бессубстанциональных,* описаний во многих
случаях представляется вполне привычным н естественным: мы понимаем, например, что индивидуальность человека определяется прежде всего не субстанциональным тождеством частей его тела, а тождеством личности (тождество анатомическое имеет значение ровно в той степени, в какой оно оказывает — или не оказывает 一 влияние на психические функции); мы не удивляемся, что город Ташкент 1984 года и город Ташкент, скажем, 1884 года считаются одним и тем же населенным пунктом — хотя, возможно, в первом нет ни одного здания из тех, которые физически составляли второй; мы согласны, что в некотором смысле Московский университет времен Герцена и Грановского есть то же самое учебное заведение, что и Московский университет образца 1984 года; наконец, можно упомянуть такой "абсолютный" в смысле своего полного безразличия к субстанциональному наполнению, а также в смысле бесспорности индивидуализации, обыденности и наглядности объект, как 'очередь*: мы говорим очередь уменьшилась 9 очередь завернула за угол и даже очередь занималась обсуждением зажигательных рассказов о вчерашнем невиданном сеансе черной магии (М. Булгаков), нимало не заботясь о тождестве субстанционального состава данного объекта. Фундаментальный вопрос состоит в том, насколько оправдано уравнивать в правах подобные "десубстан- ционализированныеп описания с традиционными субстанциональными описаниями (непременно включающим предикат состоит 〃з) в собственно физическом мире.
За пределами физического мира: минимальный словарь-2・ "Фнзн- ческий мир" есть сравнительно простая и обозримая понятийная система, удобная для того, чтобы иллюстрировать методы формализации языкового содержания вообще. Но это лишь малая часть понятийного содержания науки (и даже обыденного языка). В связи с этим уместны два. следующих вопроса.
114
Во-первых, что же, собственно, остается за пределами ^физического мира"? Во-вторых, какие категории и понятийные системы следует считать наиболее важными с точки зрения прикладных задач формализации технико-экономических и вообще деловых текстов?
Первый вопрос исходит из желания иметь представление о языке науки как о целом, из желания взглянуть на него "с высоты птичьего полета". Здесь возможен лишь весьма лапидарный обзор, по необходимости представляющий собой простой перечень основных концептуальных систем, или, что то же самое, предметных областей, выделяемых в современной системе знания. Второй вопрос имеет совершенно очевидный практический смысл.
Примеры, почти наугад взятые из языка, не слишком далекого от повседневного человеческого общения, достаточны, чтобы составить первоначальное представление о существенной ограниченности выразительных возможностей языка физики:
Сердце - орган кровообращения;
Птицы питаются насекомыми^
Он забыл о своем обещании^
Обманывать безнравственно}
Эта картина достойна Эрмитажа.
Здесь, в частности, демонстрируются: важность функциональных и поведенческих понятий в мире живого (примеры 1 и 2); постоянное употребление нами слов, обозначающих: психические состояния и свойства (пример 3); способы н акты социального действия н их моральные оценки (пример 4); различные социальные институты, предметы культуры и их ценностные характеристики (пример 5).
Таким образом, за пределами языка физики остаются еще три "мнра": мир живого, мир одушевленного (мир психики) и мир социального (мир культуры).
Мир живого [Хайлов 1970; Завадский 1966]. Основные типы объектов: индивидуум (организм, живое существо) ； орган (функциональная система организма), ткань, клетка; популяция, вид, биоценоз, биогеосфера. Индивидуум (растение или животное) есть, в некотором смысле, основная единица; следующие три образуют нисходящую (в смысле структурнофункциональной сложности) ветвь в этой иерархии; последние четыре — восходящую ветвь.
Основные характеристики (свойстванотношения).
Структурное описание организма и его составляющих в категориях "часть — целое" и ^взаимное пространственное расположение^. Здесь используются понятия ^физического мира", поэтому такое описание может считаться неспецифичным для живого.
Функциональные характеристики органов и систем организма (им должен соответствовать список выполняемых функций: 'пн- щеварение% 'кровообращение', 'дыхание', 'зрение', продолжение рода* ит.п.).
Поведенческие характеристики организма, связанные с обменом веществ и характеристики, связанные с протеканием физиологических процессов и онтогенезом: 'ест', *дышит\ 'родился',，умер\ ^частота пульсар Частота дыхания*, *растет\ ^лен1, *здоров\
^Пол7, 'отношения родства' и т.д.
Характеристики совокупностей организмов: 'численность', 'ареал распространения', 'состояние генофонда, . • • (Характеристики произвольных действий животных мы переносим в мир одушевленного.)
Мир одушевленного (мир психики) [Платонов 1981; Платонов, Ми- риманова 1983]. Здесь целесообразно выделить те характеристики одушевленного организма, включая и человека, которые описывают его как систему, воспринимающую и перерабатывающую информацию и организующую исходя из этого свое поведение: 'увидел', 'услышал', 'заметил', вспомнил*, 'сосредоточил внимание на', ,рассердился,, 'обрадовался*, 'испугался5; а также: 'побежал', 'упльгл', 'спрятался', 'нашел', 'погнал- ся\ *потрогал\ Приблизился*, 'схватил' и т.д. Ясно, что разграничение ^мира живого>5 и "мнра психики" должно опираться на разграничение непроизвольных и произвольных актов поведения. Скажем, 'побежал' или 'схватил7, 'погнался* предполагает психическую мотивацию действия или участие в нем актов восприятия (и соответствующий смысловой компонент должен быть включен в толкование данного термина), а 'упал' не предполагает.
Мир социального [Щепаньский 1967; Парсонс 1951; Лазарсфельд, Розенберг 1962]. Здесь все неизмеримо сложнее; человек как физическое тело и как живой организм, наделенный развитой психикой, здесь предполагается. Но над всем этим надстраивается сложный, многообразный и быстро изменяющийся мир культуры. Хотя он, казалось бы, ближе всего к человеку (и уж заведомо ближе, чем мир элементарных частиц), по- нятийно он освоен в наименьшей степени. Попытаемся все же наметить и здесь по необходимости грубую схематизацию.
Основные типы объектов.
Социальные индивиды: человек (личность), социальная группа, человечество как целое. Классификация социальных трупп — это вопрос, по ко- рому в социологии, по-видимому, все еще нет единства мнений (см. об этом [Щепаньский 1967]). Мы предпочли. бы в данной связи говорить о социальной группе не просто как о классе людей, выделенных по какому-либо признаку (возраст, профессия, имущественное положение и т.п.), а о группе как о субъекте действия. Для нас социальный индивид — это единица, обладающая в той или иной степени самосознанием, осуществляющая целеполагание, характеризуемая определенными способами деятельности, определенной системой культу-рных объектов, индивидуальной историей и — если зто не отдельный человек, а группа — определенной системой взаимоотношений.
Культурные объекты, а) Объекты материальной культуры: бытовая утварь, одежда, сооружения, технические устройства . . . ; б) объекты знаковой природы*): нравственные и юридические нормы поведения; ценностные установки; эталоны поведения и решения практических задач; знания и предрассудки; проекты; предметы искусства; символы принадлежности к определенной социальной группе и тл.
Культурные объекты описываются достаточно специфическими наборами характеристик, зависящими от типа объектов (знания, скажем, могут
Известно, что предметы материальной культуры могут выполнять и знаковые функции (например, одежда). Однако в первом приближении мы можем отделить одно от другого.
116
иметь одни характеристики, предметы искусства — другие, а технические устройства — третьи).
В соответствии со сказанным, для характеризации социальных индивидов существенны термины, соотносимые с общей категорией социальной связи (включая сюда социальные отношения и социальные действия), а также обладание определенным набором культурных объектов. В основу классификации социальных групп должен быть положен, по-видимому, признак 'основная цель функционирования'.
Для объектов материальной культуры основным классификационным признаком, очевидно, должен служить признак выполняемая функция5. Дополнительными — морфологические характеристики и характеристики по материалу. Знаковые объекты предполагают две основные группы характеристик —с точки зрения плана содержания (что обозначает, выража* ет знаковый объект) и с точки зрения плана выражения (по типу и форме материального носителя).
Трудностей — в том числе и пон5ггийных — в разработке научного понимания социальных систем немало. Концептуальная схема социума должна возникнуть, видимо, как результат синтеза двух внешне противоположных теоретических подходов. Заостряя основное противопоставление, можно сказать, что в соответствии с одним из них исходной единицей является человек; совокупность людей образует группы и общество; потребности и цели человека мотивируют и организуют системы деятельности и мир культуры в целом. Другая, противоположная точка зрения полагает исходным, определяющим мир культурных объектов. Он рассматривается как некая самодовлеющая и саморазвивающаяся система, существование которой характеризуется процессами воспроизводства и производства культуры. Определяющим их фактором считаются нормы деятельности — как зафиксированные в языковой форме, так и, в неменьшей степени, сохраняющиеся и воспроизводящиеся в виде устойчивых систем деятельности. Человек в этой системе понятии трактуется как "материал" культурных процессов, представляющий внешнее условие их протекания, в определенной мере аналогичное природной среде; его влияние на ход социальных процессов полагается также аналогичным влиянию природной среды — например, посредством увеличения или уменьшения мчеловечес- кой массм". Считается, что личные качества человека как социального индивида, включая его потребности и привычки, формируются культурной системой посредством образцов и норм, хранимых и транслируемых в организме культуры [Щедровицкий 1971; Лефевр, Щедровицкий, Юдин 1967; Щедровицкий 1975].
В каждой из этих крайних позицией есть, очевидао, своя правда. Однако детальная их разработка и тем более перспектива синтеза в единой теоретической системе, учитывающей и потенции человека как суверенной и творческой личности, и несомненную формообразующую роль социальной системы как таковой, - дело будущего. Повторим еще раз, что сказанное выше нужно рассматривать как беглый и самый предварительный список проблем. Анализ перечисленных здесь понятийных систем выходит за рамки нашей темы, также как и их формализация. Такой анализ во мнотх случаях, и в особенности в мире социума, сегодня, видимо, и не мо・ *ет быть доведен до конца в силу недостаточности теоретического — преж-
де всего содержательно-понятийного — освоения соответствующих предметных областей. Однако какая-то, хотя бы предварительная общая схема необходима — без нее невозможна семантическая переработка конкретного лексического материала в духе иерархии признаков, описанной в § 2.2 и 2.3.
Нужно иметь в риду также, что помимо собственно предметного содержания текста и за его пределами в большинстве деловых текстов содержится еще авторский комментарий по поводу самого изложения — метатекст в тексте [Вежбицка 1978]. Такой комментарий может характеризовать коммуникативную ситуацию, форму и последовательность собственно предметного изложения, производимые автором познавательные действия, источники приводимых сведении и т.д.: в предшествующих работах обсуждались . - . , в статье рассмотрены. . . , мы полагаем, что . . . , ниже описываются проведенные в нашей лаборатории эксперименты по. 9 в этом пункте мы не можем согласиться с мнением оппонента... и т.п. Эту часть текстов мы далее обсуждать не будем.
Мир техники. Эта область, представляющая лишь небольшую часть мира культуры, оказывается наиболее важной с точки зрения практически значимой проблематики ИС. Здесь, опять-таки, мы ограничимся общим обзором предметной области. Основные типы объектов и соответствующие им примеры приведены в таблице 2.9.
Основную роль в описании объектов техники играют три группы характеристик.
Структурные характеристики. Описание конструкции (подсистемы, модули, детали, узлы, их пространственная взаимосвязь н взаимодействие в процессе работы). Категориально это описание не отличается от структурных описаний объектов физического мира. Помимо детальных описаний такого рода для технических текстов характерно использование терминов, дающих обобщенную характеристику принципа действия устройства: электронный (электронные часы), магнитогидро^
Таблица 2.9
Основные типы объектов
Типы объектов техники
Примеры
Типы объектов техники
Примеры
Технические системы
Технические устройства
Узлы
Железная дорога, система связи "Орбита", шахтау библиотечная сеть
электродвигатель, тиристора выключатель, газоанализатора реле
ротор, редуктор, шарикоподшипник, нагревательный эле- л<енг, рулевое уст- ройство
Детали
Квазидетали 1-го рода
Квазидетали 2-го рода
втулка^ корпус, сет- к〃，электроду руко - ятк% штырь, вал, винт, ножка, держатель
выступ, ветвь, поверхность» слой, 8ыам6, горловина, фаска, торец, дно
отверстие, канавка, вырезу зозор, просвету трещинаt пятно
динамический (МГД-генератор), оптический (оптическое запоминающее устройство), магнитоэлектрический (магнитоэлектрический измерительный прибор) и т.п.
Функциональные характеристики. В определении любого технического устройства обязательно указывается его назначение (устройство предназначено для. ..). Кроме того, любой узел, деталь и даже квазидеталь предполагают (поскольку в технике ничего не должно делаться "просто так") функциональную мотивировку их присутствия в конструкции (винты 1,2.3 и 4 служат для крепления крышки к корпусу...).
Специфические дл я техник и параметры. Эти параметры, как правило, имеют точное количественное выражение: мощ- ностЬу грузоподъемностъ, надежность, дальность полета^ номинальное напряжение питания и г.д. Разумеется, набор параметров существенно зависит от назначения и типа устройства.
Помимо перечисленных в описаниях технических устройств используется значительное число определений (как правило, выраженных прилагательными) ,которые затруднительно отнести к какой-либо определенной категории, с одной стороны, и столь же затруднительно указать определенные условия их употребления — с другой. Мы квалифицируем эти элементы как термины свободной сочетаемое! и).
Первый и третий аспекты описания (конструкция и параметры) в понятийном плане трудностей не вызвают. Формализация функционального описания предполагает наличие систематизированного инвентаря социально значимых функций, для выполнения которых могут использоваться технические устройства. Связь такого инвентаря с общей концепцией организации социума очевидна. Он должен служить основой как для классификации технических (в самом широком смысле) знаний, так и для классификации всей продукции народного хозяйства).
Еще несколько замечаний, мотивирующих приведенную в табл. 2.9 типологию объектов техники. Технические устройства и системы мы отличаем от всех других объектов по наличию социально значимой функции. В противоположность этому узлы и детали характеризуются ,,служебнымим функциями, значимыми лишь внутри мира техники. Одно дело, скажем, телевизор, определяемый функционально как средство коммуникации между людьми, и другое дело,' скажем, болт, определяемый как вид крепежной детали. В первом случае объекту приписывается несомненно значимая с точки зрения основных потребностей человека функция, во втором —
функция, которая сама по себе к таковым непосредственного отношения не имеет. (^Соединение деталей, не есть человеческая потребность, а есть потребность, возникающая в рамках определенного уровня технологии.) Не всегда, конечно, можно провести зту границу с такой определенностью, как в нашем примере, н именно наличие инвентаря социально значимых функций могло бы обеспечить здесь чисто формальное разграничение.
^Технические устройства” мы отличаем от "технических систем" в рамках противопоставления ,5физическое тело — система физических тел". Первые могут быть охарактеризованы точечной локализацией, определенной формой, размером и весом; они, как правило, соизмеримы с масштабом человека. Вторые представляют собой совокупность разнородных устройств (сооружений), как правило, физически и пространственно не соединенных в одно целое, а объединяемых лишь общностью выполняемой функции-
Узлы и детали противопоставлены по признаку ,эзлементарность 一 неэлементарностьм и соответственно ^однородность — нeoднopoднocть^^ субстанции. Имеет смысл вопрос: "Из какого материала сделан вал?", но тот же вопрос относительно ротора электродвигателя или коробки передач автомобиля будет некорректным. Кроме того, для детали будет уместен вопрос о геометрической форме, тогда как для узла — об устройстве (конструкции). Квазидетали понимаются как неотделяемые элементы деталей. При этом квазидетали 1-го рода могут характеризоваться материалом Qo"), а квазидетали 2-го рода — нет (отверстие). (Ср. ^алюминиевое отверстие, 1 пластмассовая трещина и т.п.) Сознавая условность и расплывчатость подобных делений, мы считаем их, однако, полезным и необходимым инструментом семантической систематизации реальной лексики технических текстов.
4.5. Языковая правильность и коммуникативная содержательность. Известно, что носитель языка ("информант") способен оценивать предъявленные ему грамматически правильные языковые выражения (предложения или словосочетания) в одних случаях как осмысленные (семантически корректные), в других — как бессмысленные (семантически некорректные) .При этом, конечно, имеются в виду не индивидуальные особенности восприятия языка, а феномен культуры, достаточно устойчиво воспроизводящийся в индивидуальных оценках языкового материала*). Так, сочетания синий шар, голубое озеро, черный костюм мы оценим как вполне благополучные с точки зрения смысла, а сочетания ^синий электрон9 ^голубая температура, 2черный полет — как неблагополучные. Фразы Сеиде- re/ш молчат. Человек смеялся. Вода прозрачна мы воспримем как бесстрастную констатацию фактов; их понимание опирается на буквальный смысл использованных слов. Но сходные фразы Камни молчат3 Море смея-
дось. Статья прозрачна предполагают метафорическое осмысление и воспринимаются скорее как художественный образ. Фразы Приплыла к нему рыбка, спросила... или Лот Ивана прочитал роман ^Бурный поток3' мы можем осмыслить лишь в условных рамках какого-то сказочного мира； осмысление зто таково, что в нем с самого начала присутствует признание невозможности эмпирического существования описываемых ситуаций. А фразу 7Цвет тела увеличился на 20 килограмм мы затрудняемся осмыслить подобным образом, скорее всего, лишь по той причине, что она по лексике и стилю выпадает из образного строя поэтической речи.
Даже этих нескольких примеров достаточно, чтобы понять: разграничение осмысленного и бессмысленного в языке возможно лишь в рамках определенной коммуникативной установки. Точнее, в рамках противопоставления двух принципиально разных коммуникативных установок: язык как средство деловой коммуникации, с одной стороны, и язык как средство построения художественного образа с другой. В сфере художественного творчества преобладает "презумпция осмысленности" текста, стремление понять его даже тогда, когда по первому впечатлению он кажется бессмысленным; допускается и даже поощряется множественность интерпретации. В случае невозможности прямого понимания включаются механизмы метафорического осмысления. Вопрос об осмысленности отдельных фраз или словосочетаний здесь вообще неправомерен. Решающую роль в оценке отдельной языковой ситуации играет не ее буквальный смысл, а стилистическое единство и образная гармония всего текста.
В противоположность этому в деловых коммуникациях — в науке, технике, в сферах управления, производства, распределения — преобладает "презумпция недвусмысленности": всякая возможность неоднозначной интерпретации текста рассматривается как серьезный изъян, как несоответствие текста своему назначению. Принципиальные ограничения касаются здесь не словарного состава и грамматических средств, а лишь допустимых способов осмысления текста: смысл употребляемых слов должен быть известен до акта коммуникации; слова должны употребляться только в своем прямом и буквальном значении, нх употребление и осмысление не должно быть метафорическим; случаи многозначности слов должны быть словарно оговорены; и тл-
Кроме того, здесь нужно считать принципиальным разграничение ”реа- лнстического" употребления языка для организации деятельности в змпи- ртчески данном нам действительном мире и языковых экспериментов, конструирующих эмпирически невозможные "сказочные миры**. И только в рамках так понимаемой абстракции деловой прозы [Ершов 1982] сама задача разграничения осмысленного и бессмысленного имеет смысл*).
Понятие ,,осмысленностимэ безусловно, не относится к числу простых и до конца ясных понятий. По-видимому, Гуссерль был первым, кто ввел в этой связи идею разграничения *^бeccмыcлeнныx^^ (Unsinn, nonsense) и "некорректных" (Widersinn, countersense) языковых выражении. Позднее зто противопоставление оформилось как два противоположных подхода к формализации понятия осмысленности. Один подход, представленный прежде всего лингвистами, принадлежащими к направлению так называемой трансформационно-генеративной семантики*), стремится вывести все выражения, квалифицируемые на уровне интуиции как неосмысленные, за пределы языка, сопоставить им в теоретической модели языка "ненра- вильныеп (не соответствующие формально заданным правилам построения) сочетания символов языка. С этой точки зрения выражения ^зеленый электрон, "зеленая ибея, ^зеленая температура, ^зеленое падение и т.п. должны в языке формализации получить одну и ту же оценку, и эта оценка не будет принципиально отличать перечисленные выражения от набора символов вида Л -> v в логическом языке или выражений вида Если 2X2 = 5, то или в естественном языке.
Другой подход состоит в том, чтобы определить семантически некорректные выражения как языковые выражения особого типа, конкретно — как логически ложные. При этом они квалифицируются как формально правильные, но описывающие невозможное с точки зрения встроенной в язык теории положение дел. Такова, например, позиция Куайна [Куайн I960]. И это, по-видимому, в большей степени соответствует интуитивному пониманию именно семантически неудовлетворительных (в противопоставление синтаксически неудовлетворительным) выражений.
При таком подходе нет принципиальной разницы между следующими языковыми конструкциями: 1) Снег бел, 〃 снег не бел; 2а) Снег бел 〃 черен} 26) Круглый квадрату За) Зеленая идея; 36) Зеленый электрону Зв) Жидкий фарфору 4а) Рыбка спросила^ 46) Кот прочитал; 4в) Идея спит. Точнее, разница меду ними в плане осмысленности полагается лишь в степени очевидности заключенного в них логического противоречия для конкретного носителя языка. Ребенок 5—6 лет (или даже взрослый человек, не обладающий развитой техникой мышления), возможно, отвергнет как неосмысленные примеры (1) и (2), но сочтет приемлемыми (3) н (4), равно как. скажем, фразу Человеческое тело состоит из клеток, 〃 клетки состоят из человеческих тел.
Кроме того, конечно, существует различие в средствах, используемых для выявления этого противоречия в формальной модели. В этом отношении имеется принципиальная разница между примером (1) н остальными примерами. В первом случае для выявления противоречия достаточно
абстракций. Банальный, но убедительный пример - материальная точка — абстракция, которой не соответствует никаких эмпирических реалий, но без которой ие было бы механики как науки о движении и взаимодействии вполне реальных небесных и земных тел. Применительно к нашей теме: стремление понять и описать в точных терми- нах скажем, механизмы метафорического осмысления само по себе нс может выз- вать возражений. Но любые попытки сделать это до того, как поняты и описаны механизмы прямого понимаиия текста, заведомо обречены на неудачу.
*) См.» например, обзор [Мартемьянов 1976].
средств логики высказывании, используемых безотносительно к смыслу содержащихся во фразе терминов, во втором для них должны формулироваться определения или постулаты значений.
Наша точка зрения состоит в том, что стремление дать всем выражениям, квалифицируемым на уровне языковой интуиции как семантически аномальные, единообразную теоретическую оценку вообще неправомерно. На наш взгляд, следует различать по крайней мере два вида языковых неправильностей: неправильность построение и неправильность у【ют- ребления. Первая есть, так сказать, абсолютная неправильность, при этом выражение отвергается нами как находящееся вне языка.
С точки зрения языка Инфол таковыми являются выражения типа ^зеленая температура и "зеленое падение. Ясно, что первое из них не может логически интерпретироваться по аналогии с выражением высокая температура (см. п. 2.4.1), т.е. в виде
^ТЕМПЕРАТУРА (х,и ) & ЗЕЛЕНАЯ (и).
С другой стороны, если исходить из того, что зеленый есть реализация основного предиката ЦВЕТ (а не вспомогательный предикат), то приходим к формуле
ЦВЕТ (х, Зел) & 3 и ТЕМПЕРАТУРА (х, и),
вряд ли, однако, соответствующей сочетанию зеленая температура. То же и со вторым сочетанием. Если толковать 'падение' как уменьшение расстоя- ния до Земли (под действием только силы тяжести), т.е.
РАССТОЯНИЕ (%у,и) & ЗЕМЛЯ (у) & Ум (и)
(часть толкования, заключенную в скобки, для простоты рассуждений опускаем), то остается непонятным, к чему здесь можно применить определение зеленый.
Во втором случае противопоставление "осмысленное — нeocмыcлeннoe^^ сближается с противопоставлением "уместное — нeyмecтнoe^^ употребление высказывания в определенной коммуникативной ситуации. Так могут квалифицироваться выражения типа ^зеленый электрон и ' зеленая идея. Они ^^пpaвильны^^ в том же смысле, в каком правильна формула 4 & ~ / в языке логики высказываний. Можно, собственно, сказать, что сочетание ^зеленая идея имеет смысл и может быть понято: зто，мден, которая имеет зеленый цвет'. И поскольку мне понятны оба эти слова и грамматическая конструкция, которая их объединяет, мне понятно и словосочетание в целом. Но дело в том, что это понимание говорит мне прежде всего 。том, что предмет, соответствующий этому сочетанию, невозможен: идея не может быть зеленой, идеи не обладают цветом, цвет не может быть приписан идеальным объектам и т.п. Короче говоря, с точки зрения языковой интуиции носителя языка это сочетание противоречиво, и задача конструируемой по этому поводу формальной модели состоит именно в том, чтобы эксплицировать это противоречие.
Аномальность подобных выражений состоит в том, что они не информативны 一 их ложность может быть установлена носителем языка (или системой анализа) на основании одной только собственной языковой
компетенции). Таким образом, понятие семантической нормы сближается с понятием информативности предложения (текста) для получателя сообщения. Но тогда семантическая аномальность должна пониматься как характеристика языковых выражении в контексте определенной коммуникационной системы. В частности, выражения типа ^зеленая идея будут оцениваться как аномальные в контексте деловой коммуникации.
В соответствии со сказанным кажется целесообразным вместо одного термина "осмысленность" использовать, как минимум, три термина. Один — для общей квалификации грамматически правильных языковых выражений как семантически неудовлетворительных. Для этого можно взять, например, термин семантически некорректнм^. И еще два — для различения в рамках этой категории указанных выше случаев: а) выражений, непереводимых на язык представления смысла (2зеленая темпе： ратура); б) выражений, переводимых на язык представления смысла, но неуместных в определенной коммуникативной системе С зеленая идея). Для первых можно предложить, например, термин семантически неправильный, Для вторых — коммуникативно аномальный {соответственно коммуникативно содержательны而). '
Для большинства примеров, которыми оперируют лингвисты в связи с проблемой осмысленности, демонстрация семантической некорректности сведется к выявлению заключенного в них логического противоречия (^круглый квадрат^ ^зеленая идея, ^женатый холостяк и т.д.). Понятно вместе с тем, что класс коммуникативно аномальных предложений можно определять и в более расширительном смысле. Так, в системе деловых коммуникаций весьма странно будут выглядеть также предложения тнпа 2Снег бел или не бел、?В образце обнаружены или не обнаружены тре・ щины, ^Объявить или не объявить выговору и т.п. Не вполне удовлетворительными представляются также и преложения вида ?3тог квадрат прямо- угольный^ 2Эта медь металлическая, f Этот фарфор твердый и соответствующие им словосочетания： 2прямоугольный квадрат, 7металлическая медь, 2твердый фарфор. Таким образом, как семантически некорректные могут рассматриваться также и логически истинные предложения, а также выражения, обладающие смысловой избыточностью.
Но смысловая избыточность может обнаруживаться не только внутри отдельного предложения, но и в рамках более широкого целого - с одной стороны, в пределах связного текста и, с другой стороны, в пределах коммуникационной системы. Оставляя в стороне вопрос об избыточности связного текста, требующий совершенно самостоятельного рассмотрения, заметим здесь, что избыточность сообщения с точки зрения коммуникационной системы может быть, по-видимому, определена в соотнесении с базой знаний участников общения (когнитивная избыточность) либо с целями, которые они преследуют в акте коммуникации (целевая избыточ- ность).
Действительно, скажем, в приказе по предприятию либо в другой организационно-распорядительной документации не менее странной, чем ^ круг-
лый квадрат, будет казаться фраза Вчера я был в гостях у своего старинного друга или Наше предприятие относится к министерству электротехнической промышленности, хотя в какой-то другой коммуникативной ситуации — скажем, в частном разговоре и та и другая фразы могут быть вполне уместны.
Далее на этом пути можно говорить о коммуникативной содержательности и соответственно аномальности не только отдельных фраз, но и целых текстов. Так, несомненна аномальность "Листка передового опыта" или научно -технической публикации, в которых излагаются заведомо устаревшие либо неэффективные технические решения. Такие оценки уместны, по-видимому, не столько в изолированной ситуации ''говорящий — слу- тающий", сколько в отношении некоторой коммуникационной среды, для которой определено понятие "общая для всех участников общения база знаний'' ("тезаурус" в смысле Ю.А. Шрейдера — см., например, [Шрейдер 1967] ♦)).
По пути расширения понятия ^коммуникативная аномальность сообше- нии" можно двигаться н далее. В частности, посредством соотнесения сообщения не только с языковой компетенцией или базой знаний участников общения, но и со всей проблематикой их индивидуального и социального бытия. С этой, более широкой точки зрения перечисленные выше критерии должны рассматриваться как необходимое, но не достаточное условие коммуникативной содержательности сообщения. К ним можно было бы добавить (но гораздо труднее формализовать) критерии актуальности —в смысле соответствия целям и открытым вопросам бытия. Такое понимание коммуникативной содержательности может быть поставлено в один ряд, например, с квалификацией произведения искусства как "по линного" или "версификаторского", где ^^пoдлиннocть^^ рассматривается как норма художественного творчества. И, с другой стороны, оценке текста как "коммуникативно содержательного'' в этом широком смысле должна быть, по-видимому, противопоставлена противоположная его оценка как чисто ритуального; последний, разумеется, в системе деловых коммуникаций будет выглядеть как Маномальный,*.
В этом плане все употребления языка можно, видимо, расположить на оси между двумя полюсами: научным сообщением, в идеале не содержащим неинформативных элементов, и церковной службой, во время которой произносятся только канонические тексты и лишь в заранее обусловленном порядке.
ГЛАВА 3
ЯЗЫКОВЫЕ СРЕДСТВА КОНЦЕПТУАЛЬНОГО УРОВНЯ В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
Анализ референциальных отношений в связном тексте
Предварительные замечания. Работы, посвященные анализу референциальных отношений, концентрируются вокруг нескольких основных вопросов: отыскание антецедентов местоимений и других грамматически близких к местоимениям слов二заместителей; определение условий отождествления лексических повторов (учет синонимии естественно объединить с их рассмотрением); учет актантной структуры предложения; отождествление имен, основанное на учете индикаторов определенности, и т.п.♦). Наиболее продвинута, по-видимому, разработка процедур нахождения антецедентов для местоимений. Для лексических повторов описаны в терминах синтаксической структуры запреты на отождествления, действующие в пределах предложения [Кувалдина 1971]. Однако более важный с практической точки зрения случай межфразовых повторов изучен гораздо меньше.
Наибольший практический эффект может дать учет актантной структуры предложения. Основной факт здесь состоит в том, что при большинстве предикатов сопредикатные имена должны обозначать разные объекты, т.е. не могут быть кореферентны. Однако построение практически действующих алгоритмов даже специально для этого случая зависит от возможности эффективно формализовать актантную структуру простого предложения, что отнюдь не может считаться решенной задачей. Кроме того, необходимо составить достаточно полный список исключений — предикатов кореферен- щи, не подчиняющихся этому правилу (ср.: Экран 〃зхотоб4ен из меди; В какестзе внешней памяти испапьзуютсл видеодиски; и т.п.).
Однако перечисленные вопросы не охватывают всех практически значимых ситуаций. Дело в том, что во многих случаях повторное упоминание объекта формулируется в терминах, совершенно отличных от тех, которые были употреблены при первом его упоминании. Достаточно показательны в этом отношении следующие примеры:
Недавнее землетрясение самым пагубным образом отразилось на Венеции. ..Уникальный исторический центр может выжить лишь при условии, что итальянское правительство примет самые срочные меры по устранению угрозы затопления гор。。。водами Адриатики ("За рубежом", 1981, № 2).
*) См. обзорные работы [Гиндин, Леонтьева 1978; Хирст 1981; Эйоун 1985]. Различные аспекты установления референциальных отношений рассматриваются, например, в работах [Кувалдина 1971; Падучева 1973; Берзон, Блехман 1981; Откупщикова 1982; Веббер 1983; Богуславская, Муравьева 1987; Селезнев 1987).
Эффективность красной люминесценции фосфида галлия. Проведены исследования оптических свойств кристаллов.
Еще один пример многократных переименований объекта: Так думал молодой повеса,. . Наследник всех своих родных. .. С 乙@оем моего романа. ..Онегин, добрый мой приятель. . . Судьба Евгения хранила,... Ребенок был резов, но мил...
Во всех примерах выделены референциально тождественные имена. Ясно, что ни один нз упомянутых подходов к такого рода случаям вообще неприменим.
Поскольку употребление разных имен не гарантирует их референциального различия, а лексические повторы не гарантируют референциального тождества, остается открытым основной вопрос — о признаках и критериях, которые обеспечили бы референциальное отождествление (различение) единиц текста. Без этого говорить о разработке сколько-нибудь удовлетворительных систем машинного понимания текста не приходится.
В связи с этим следует подчеркнуть три момента. Во-первых, тотальность анализа референции для любого текста. Если в лингвистических работах сравнительно недавнего прошлого кореференция (анафора) связывалась лишь с некоторыми достаточно специфичными средствами выражения смысла (такими как местоимения и лексический повтор), то в настоящее время осознан (в вычислительном аспекте) ее всеобщий и универсальный характер*). Построение семантического представления текста предполагает в качестве основной процедуры приписывание каждому знаменательному слову по крайней мере одного референциального индекса. Это значит, что процедура анализа для каждого анализируемого слова должна либо произвести выбор одного из уже имеющихся в семантическом представлении референциальных индексов, либо открыть новый индекс.
Во-вторых, следует подчеркнуть, что анализ кореференции актуален не только при рассмотрении дистантных (в частности, межфразовых связей), но и при рассмотрении ближних связей и прежде всего — связей непосредственного синтаксического подчинения. Для примера можно взять одну из самых ясных грамматических конструкций: прилагательное + существительное (А + N). Достаточно сопоставить такие пары: порошковый кремний — порошковая металлургия, шаровая молния — шаровая мельница, чтобы можно было убедиться, что тождество грамматического оформления синтаксической связи отнюдь не гарантирует тождества семантической интерпретации. Действительно: порошковый кремний = 'кремний в виде порошка' (один объект); но порошковая металлургия # 'металлургия в виде порошка' (два объекта: металлургия — отрасль народного хозяйства, порошок — используемый материал). То же и во втором при-
*) Постановка задачи референциальнохк) анализа текста именно в таком виде дана Б. Палеком [Палек 1968). Он одним из первых осознал ключевое значение анализа кореференции для понимания текста (Тотальность'1 в указанном выше смысле); в его работах едва ли не впервые четко сформулирована проблема формализации реф^енциальных связей в аспекте анализа и синтеза (''кросс-референционный меха- низм'*); он указал также на необходимость в рамках этой задачи принятия модели двухкомпонентного представления имени: "индикатор / альтератор + собственно номинативная единица,*. См. также [Падучева 1967).
мере: шаровая молния = 'молния в виде тара' (один объект); шаровая мельница # 'мельница в виде шара' (два объекта, связанные отношением "иасть — целое").
В-третьих» оценивая достижения, следует провести ясное различие между уровнем лингвистических описаний и уровнем реализации этих описаний в моделях анализа. На описательном уровне сейчас собран большой и разнообразный материал; дело за тем, чтобы привести точки зрения разных авторов в единую систему. На уровне моделей анализа пока пибо рассматривается весьма ограниченный круг явлений,*) либо высказываются содержательные соображения, способы и средства алгоритмизации которых до конца не ясны **).
Ниже предлагаются две гипотезы (см. § 3.1.2 и 3.1.3), определяющие условия установления референциального тождества (различия) как в случае ближних, так и в случае дальних связей [Рубашкин 1983]. Идея, положенная в основу этих гипотез, одна и та же — использование сведений о сочетаемости лексических единиц. Мы исходим из предположения, что при построении (понимании) текста сушественно используется информация о совместимости (несовместимости) имен. Эта информация полагается априорной относительно процедуры анализа (синтеза) данного текста ("тезаурус", которым обладает человек или система понимания, воспринимающая либо порождающая текст). В соответствии с результатами главы 2 мы полагаем, что отношение совместимости может быть эффективно формализовано и задано словарно.
Ясно, что из несовместимости имен /м3 следует невозможность их референциального отождествления. Так что, если, скажем, на основании словарной информации система "знает", что термины (электро)двигатель и (электро) трансформатор несовместимы, она ни в одном из формализуемых текстов не сочтет их обозначающими один и тот же объект (не припишет им один и тот же референциальный индекс).
Остается обсудить конкретный механизм реализации этой идеи в анализе текста. Рассмотрим сначала анализ кореференции в случае непосредственной подчинительной связи.
О семантической интерпретации слабых связей. Для вычисления кореференции в паре ^хозяин — слуга" предлагается следующая простая гипотеза.
Г ипотеза 1. Внбор семантического толкование подчинительной синтаксической связи (А -*В) определяется только фактом совместимости (несовместимости) терминов /мА Если Л и В совместимы — они коре- ферентны, если несовместимы — некореферентны.
Предполагается, что данная гипотеза может быть распространена на все виды слабой подчинительной связи, такой как связь прилагательного
♦) В качестве типичного примера можно указать работу [Карпова 1978], в которой описываются алгоритмы нахождения антецедента для русских местоимений.
**) Такова, например, теория "фокусного пространства**, предложенная Б. Гросс и усовершенствованная К. Сиднером [Спикер 1983]. Автор названной работы отмечает, в частности, важную роль проверки имен на совместимость при установлении их кореференции. Однако вопрос о том, как должен быть устроен аппарат, обеспечивающий выполнение такой проверки в реальной системе анализа, им даже не поднимается.
128
с существительным, беспредложный родительный падеж в русском языке; связь, оформляемая предлогом of в английском языке, и т.д.
Порядок просмотра связей в синтаксическом графе именной группы процедурой семантической интерпретации, вообще говоря, имеет значение. Правильный результат можно получить, если вести просмотр синтаксического графа снизу вверх (т.е. от подчиненных к подчиняющим) с использованием при проверке совместимости накопленной информации об объекте-референте. Связи согласования (определительные связи) при данном хозяине должны интерпретироваться прежде, чем связь управления. Так, например, в конструкции ротор с племенным диаметром вала просмотр сверху вниз даст неправильный результат: объект ротор с перемен^ ным диаметром связан с объектом вал (ср. сходную конструкцию вал с переменным диаметром, где такой анализ будет правильным).
Анализ снизу вверх для данного примера будет выглядеть так. Сначала интерпретируется связь переменный — диаметр, затем — связь переменный диаметр — вал; в силу совместимости последние термины референциально отождествляются. Затем анализируется связь термина ротор, но уже не с отдельно взятым термином переменный диаметр, а со всеми терминами, образующими описание соответствующего объекта. Обнаруживается, что термин ротор несовместим с этим описанием в силу того, что он несовместим с термином вас. В результате получаем правильный анализ: объект ротор связан с объектом вал с переменным диаметром. В логической записи:
Р0Т0Р(у)&К*3 у)& ВАЛ (к) & ДИАМЕТР® и)& ПЕРЕМЕННЫЙ (и)
(предполагаем, что смысловая связь "ротор — вал" не специфицируется). Заметим, что сформулированная выше гипотеза предполагает последовательность анализа обратную той, которая обычно имеется в виду. В проектах систем понимания текста — там, где проблема интерпретации слабых связей вообще рассматривается, — обычно явно или неявно предполагается, что вычислению кореференции должно предшествовать определение смыслового отношения, выражаемого синтаксической связью. При этом предполагается, что одни нз отношений, используемых для семантической интерпретации, должны однозначно указывать на референциальное различие соединяемых объектов (например, "иасть — целое,э — ср. роторный двигатель) ,другие ('материал', 'форма', 'структура') — на референциальное тождество. Однако на практике определить конкретное содержание слабой связи, как правило, значительно сложнее, чем установить факт несовместимости имен. Как мы увидим из дальнейшего, верно скорее обратное: отправляясь от факта совместимости или несовместимости имен в синтагме, можно делать выводы о конкретном содержании отношения между ними.
Способ семантической интерпретации подчинительных связей с учетом гипотезы 1 рассмотрим на примере конструкции А + N. Возможные семантические типы подчинительной связи перечислены в § 2.1.6. Примеры соответствующих конструкций, а также способы установления соответствия между синтаксическим и семантическим уровнем для каждой из них приведены в таблице 3.1.
1291299. В.Ш. Рубашкин
129
129
Схемы семантического
Примеры (A + N)-kohct-
Синон им ичны е конст-
толкования
рукций
рукции
синий шар
—
шаровая молния
—
жидкий диэлектрик
диэлектрическая
жидкость
[&]：
магниевый порошок
порошковый магний
PM&QM
порошок магния
1А = Р
аморфный кремний
—
N = Q
кристаллический
кремниевый кристалл
кремний
кристалл кремния
медные листы
листовая медь
листы меди
температурные коле-
колебания температуры
бания
временная зависимость
зависимость от времени
соседский сын
сын соседа
авторский указатель
указатель авторов
[-Г
пролетарская победа
победа пролетариата
P(...x..^&Q(x)
татарское нашествие
нашествие татар
na = q
ав томобильное про-
производство автомо-
N =P
изводство
билей
поверхностное окис-
окисление поверх-
ление
ности
нейтронная бомбар-
бомбардировка нейтро-
дировка
нами
автомобильная шина
шина автомобиля
дизельный автомобиль
автомобиль с дизелем
дисковое устройство
устройство с диском
мебная руда
руда с медью
сборочная линия
линия сборки.
линия для сборки
怵*1：
радиационная прово-
проводимость вслед-
Р(х)&Я*(х, у)&С(у)
димость
ствие радиации
зa=i j（/?*（x,^）&e（j））
темновая проводи-
проводимость в
nA = q
мостъ
темноте
N =P
порошковая металлур-
—
гия
шинный завод
—
аргонная сварка
сварка в аргоне
научное управление
—
электроискровая
обработка электри-
обработка
ческой искрой
Схемы семантического толкования
Примеры (А + N) -конструкций
Синонимичные конструкции
красный цвет
красный
кристаллическая
кристаллический
[Г + Ф = Ф]：
структура
4А = Ф
вороной
N = T
вороная масть
высокий рост
высокий
шаровая форма
шар, форма шара
большое сопротив-
—
[/+Т=Ф]
ление
5
А = Г
значительный вес
—
N= Т
минимальный размер
—
сильная зависимость
—
высокая скорость
—
Примечание: Символ N^ обозначает существительное, от которого образовано прилагательное А： А — медный, N^ - медь； А — авторский,込—автор ит.д. Символ A(N) обозначает, что прилагательное А производно от существительного N; / — термин нормативной оценки признака.
Необходимо сделать одно замечание относительно разграничения семантических схем 2 и 3 в табл. 3.1. Ясно, что граница между ними не вполне однозначна. Она зависит от того, как именно установлена в семантическом языке граница между грамматикой н лексикой: какие отношения считаются грамматическими и рассматриваются как отношения "предикат — объект" (как валентности), а какие считаются лексическими и рассматриваются как отношения "объект — объект". Эго, естественно, зависит от содержания рассматриваемого отношения. Так, отношение ^быть частью?, (дизельный автомобиль) при любом выборе номенклатуры валентностей будет, видимо, квалифицироваться как лексическое, а отношение мбыть субъектом" (татарское нашествие) — как грамматическое. Отношение же ^быть средством'*, например, при одних способах формализации языка может быть определено как лексическое, а пр других — как грамматическое (как инструментальная валентность). Соответственно, скажем, конструкция электроискровая обработка будет интерпретироваться по схеме 3 либо по схеме 2. В последнем случае слову обработка приписываются две валентности —объектная и инструментальная: 'обработка' (чего? чем?).
Иными словами, однозначность семантического толкования определительных конструкций может быть достигнута лишь после решения вопроса о номенклатуре валентностей семантического языка в целом и задания набора валентностей ("актантной структур*") для каждой из рассматриваемых лексических единиц, т.е., фактически, после составления семантического словаря.
Определительные конструкции, соответствующие разным семантическим схемам, существенно различаются по своим трансформационным характеристикам. В этом плане первоочередной интерес представляют два обстоятельства: во-первых, перестановочность компонент исходной конструкции- 9*
трансформации вида А】十 N2 = А? + № (здесь А], N】-атрибутивная или субстантивная формы первого слова исходной конструкции, а А2, N2 — соответственно те же формы второго слова); во-вторых, трансформация "согласование => управление"): А)+ N2 ^^N? + N「Наблюдаемый факт состоит в том, что определительные конструкции ведут себя по-разному в отношении этих трансформаций. А возможное его объяснение состоит в том, что видимые различия обусловлены различием семантического толкования) .Рассмотрим под этим углом зрения каждый из выделенных типов определительных конструкций. Трансформации будем рассматривать с точки зрения как их допустимости, так н синонимичности.
Схема 1. Трансформация А】+ № = А? + № возможна всегда, когда Nj и А2 существуют; отличительной особенностью здесь является синонимичность этой трансформации: порошковый магний = магниевый порошок; жидкий диэлектрик = диэлектрическая жидкость и т.д. (см. табл.3.1). Трансформация А】 +№*№ + № допустима (и синонимична) только в том случае, когда первая компонента обозначает материал, субстанцию предмета: кремниевые кристаллы = кристаллы кремния; медные листы = =листы м^и. При этом № должно иметь форму родительного падежа без предлога либо с предлогом их В других случаях эта трансформация вообще невозможна. (См.: листовая медь 4 “медь ластов; кристаллический кремний 3 ^кремний кристаллов; жидкий диэлектрик 4 ^диэлектрик жидкости и т.д.)
Схема 2. Здесь обычно N2 — отглагольное существительное, поэтому
форма A(N2), как правило, отсутствует и трансформация А1 + N2 ^' <=> А2 + Ni невозможна. Наоборот, синонимичная трансформация Aj + + № =^ № + Ni возможна всегда. Причем конструкция № + № представляется основной, более естественной для выражения смыслов этого типа (ср.: температурные колебания н колебания температуры； временная зависимость и зависимость от времени и т.п.).
СхемаЗ. Трансформация А】+ N? 0 А2 + N】в некоторых случаях возможна, а в других нет (ср.: дизельный автомобиль ^^ автомобилъный дизель^ шинный завод О1 заводская шина; медная руда "* ?; темновая проводи^ мость — ? н т.д.). Синонимия во всех случаях отсутствует.
Синонимичная трансформация А】+ N2 и* № + №，как правило, возможна и дает наибольшее по сравнению с другими схемами разнообразие падежного и предложного оформления связи управления. Отличительной особенностью схемы является возможность преобразования (А + N) -конструкции в синонимичное ей развернутое выражение» содержащее дополнительные лексические единицы (они, конечно, выражают пропущенное в исходной конструкции отношение &): автомобильная шина = шина.
предназначенная для автомобиля; медная руда = руда, содержащая медь; дисковое устройство = устройство, которое имеет частью диск; темновая проводимость = проводимость в условиях темноты; научное управление = =управление на основе науки; порошковая металлургия = металлургия, использук)1цая 6 качестве №хо0姑о?о материала порошок н т.д.
С х е м а 4. Трансформация А【+ № —^ А2 + № невозможна. Трансформация А] + №<==>№ + Nj возможна, если существует №. Результат в отношении синонимии здесь неоднозначен: шаровая форма = форма шара, но кристаллическая структура # структура кристалла. Отличительной особенностью схемы является наличие синонимичной трансформации Ai + N2 — А】 (или А】+ N2 —NJ (ср.: красного цвета = красный; шаровой формы - шар и т.д.).
Схема 5. В силу отсутствия здесь формы Ni ни та ни другая трансформации невозможны.
Семантический анализ и словарные характеристики. Как распознать семантический тип определительной конструкции и какие словарные характеристики ее составляющих для этого необходимы? Вопрос общего плана, который в этой связи возникает, — о способе описания относительных прилагател ьных, входящих в состав значительной части конструкций А + N. А именно: иметь ли в (семантическом) словаре две отдельные словарные статьи — для существительного N и прилагательного A(N), или иметь только словарную статью для N, а дополнительную информацию относительно значения A (N) получать непосредственно в ходе семантического анализа каждой конкретной конструкции?
Ответ во многом зависит от того, можно ли дать относительному прилагательному однозначную семантическую интерпретацию. Если бы это бьию возможно, имело бы смысл расширить словарь за счет включения словарных статей для A (N), одновременно избавившись от большей части процедур семантического анализа. (Если, скажем, известно, что слово хозяйский всегда означает Принадлежащий хозяину', то можно дать зтому слову постоянное толкование вида
ХОЗЯЙСКИЙ (х)7у (ВЛАДЕЕТ &,х)& ХОЗЯИН &))
и заменять этим толкованием любое вхождение данного слова.) Однако даже беглый просмотр языкового материала показывает, что такая однозначность отнюдь не является общим правилом. Типичными можно считать следующие случаи неоднозначности.
L A(N) может интерпретироваться по схеме 1, схеме 3 и, возможно, по схемам 2 и 4: порошковый магний — порошковая металлургия — порошковое шлифование^ шаровая молния 一 шаровая мельница — шаровая форма.
A(N) может интерпретироваться по схеме 2 и по схеме 3: автомобильное производство — автомобильная шина\ татарское нашествие — татарские сказки.
A (N) интерпретируется по схеме 2, но может заполнять разные валентности (даже при одном и том же предикате): авторский указатель - авторские указания.
В этих и других подобных случаях словарное толкование A(N) ничего не может дать и процедура семантического анализа не может быть исключена.*) Анализ должен, очевидно, сводиться к проверке соответствия словарной информации о компонентах конструкции каждому из возможных толкований. Перебор семантических толкований должен идти, видимо, от простого к сложному: семантические схемы ''примеряются" в порядке, определяемом легкостью и надежностью их опознания. Примерная последовательность анализа приведена в таблице 3.2.
Гипотеза индикации. Рассмотрим теперь случаи, когда должен решаться вопрос о референциальном тождестве двух синтаксически не связанных объектных терминов либо именных групп. Допустим, что текст проаналнзован таким образом, что в нем выделены все вхождения объектов, построено семантическое представление для каждой именной группы (в виде локальной семантической сети) и есть возможность установить факт сопредикатности имен объектов.
Можем считать, например, что текст представлен в виде несвязного семантического графа, в котором отдельные связанные фрагменты отражают результаты семантико-синтаксического анализа по предложениям. В процессе такого анализа могут бьпь распознаны имена ситуаций ("пре- дикаты"), их актанты, могут быть различены и отображены в локальной семантической структуре объекты внутри именных групп. Будем считать, что в таком графе сохранена также позиционная информация; например, для каждого узла указана позиция в тексте последнего термина, отнесенного к данному узлу.
Далее, очевидно, должен решаться вопрос о способе объединения названных фрагментов графа — прежде всего путем референциального отождествления упоминаемых в тексте объектов и склеивания соответствующих им узлов. Такой анализ можно представить себе как многократное повторение одной и той же процедуры, которая сопоставляет два объектных узла и принимает решение о том, следует ли их отождествлять. Дия каждого просматриваемого объектного узла процедура должна повторять такое сопоставление с каждым из предшествующих узлов (начиная с непосредственно предшествующего узла и двигаясь назад — к началу текста) до тех пор, пока просматриваемый узел не будет отождествлен с одним из предшествующих узлов. В противном случае очевидно, что данный объект упоминается в тексте впервые и для него должен быть введен собственный объектный узел.
Будем использовать двухкомпонентное представление имен объектов в виде
ИНДИКАТОР РЕФЕРЕНЦИИ + ЛЕКСИЧЕСКИЙ КОМПОНЕНТ.
Под индикатором референции здесь понимается любой элемент с одним из следующих значений: 'тот же самый, что и ранее упомянутый* (этот, вышеупомянутый, данный . . .), 'отличный от упомянутого ранее 9 (другой, та-
*) Интересно отметить, что одно н то же относительное прилагательное в разных контекстах может выражать даже противоположный смысл (ср.: коллекторный двигатель =двигателе имеющий частью коллектор; коллекторная пластина = пластина, являющаяся частью коллектора).
Последовательность анализа
Условие
Действие
1.
А + N — т^)м инологическое словосочетание
Представить одной единицей семантического уровня
2.
А — оценочно-количественное значение признака, N — наименование количественного признака
Представить в виде Р(х, и) & /(у) (схема 5)
3.
А — значение качественного признака, N — наименование этого же признака
Заменить значением А (схема 4)
4.
N и nA совместимы
Представить в виде Р(х) & Q(x) (схема 1)
5.
А - относительное пр илагательное;
N имеет свободную валентность; Na удовлетворяет условиям ее за- полнекия
Заменить А значением N^: соединить N и N связью по данной валентности (схема 2)
6.
А — относительное прилагательное
Представить в виде
Р(х) & R* (х, у) & Q(y) (схема 3)
кой же,, остальные, прочие, подобные. . .). Индикаторы с первым из ука- занных значений будем называть индикаторами тождества референтов и обозначать символом 1+» со вторым — индикаторами смены референта Г. Имя, содержащее индикатор реферешцш, будем называть маркированным; имя, не содержащее индикатора референции, — немаркированным (имеющим нулевую маркировку). В этом последнем случае будем ис^ пользовать символ 1°.
Предлагается следующая гипотеза, определяющая механизм отождествления имен на уровне, в основном, межфразовых связей*).
Гипотеза 2 (гипотеза индикации референциального тождества в связном тексте.) Референциальное отождестви ение имен объектов определяется тремя факторами: порядком следования имен в тексте; совместимостью (несовместимостью) имен; наличием индикаторов референции. Учет перечисленных факторов может быть сведен к следующим двум пунктам.
Несовместимость имен является достаточным условием их референциального различия； при следовании друг за другом несовместимых имен смена референта не маркируется. (Этим, в частности, можно объяснить аномальность текстов такого рода: Завод г,Электросила9г выпускает крупные электрические машины. Другие трансформаторы заводом не производятся. Ср. вариант нормального продолжения: ...Другие изделия заводом не производятся,).
Совместимые имена но умолчанию (т.е. при отсутствии индикатора смены денотата) считаются референциально тождественными.
•) Основное упрощающее предположение, предпосылаемое этой гипотезе,— однородность пропознцнонального контекста употребления имен. Почти идеальным примером такого употребления языка мог бы служить протокол переговоров диспетчера аэропорта с пилотами самолетов.
Поэтому маркировка референциального различия для следующих друг за другом совместимых имен является обязательной. Ср., например: Завод ^Электросила'9 выпускает крупные электрические маиш- ны. Аналогичное предприятие находится в Харькове. Опущение индикатора смены референта (аналогичный) влечет принципиальное изменение смысла: Завод ^Электросила"* находится в Харькове). Маркировка тождества референтов возможна, но не обязательна.
Коротко смысл гипотезы индикации может быть передан следующей формулировкой: дл貝 несовместимых ммен нулевой маркер маркирует референциальное различие; для совместимых —' референциальное тож-
Следует помнить, что в данной гипотезе речь идет об отождествлении имен, не связанных прямой синтаксической связью. В соответствии с принятыми выше допущениями предполагается, что локальные показатели нетождественности (сопредикатность имен, внутренняя структура именных групп и др.) учтены на предшествующем этане семантико-синтаксического анализа текста по предложениям. Нужно иметь в виду также, что вопрос о совместимости имен в процессе анализа должен решаться с учетом склеивания узлов семантического графа, произведенного на предыдущих шагах.
Содержание гипотезы индикации весьма компактно может быть представлено в табличной форме. Таблица 3.3 отражает точку зрения анализа текста (на входе — сведения о маркированности второго имени и о совместимости имен, на выходе — решение о необходимости референциального отождествления имен). Символы = (=#) в таблице означают, что при данной комбинации условий имена получают один и тот же (разные) референциальные индекс; w — признак совместимости (1 — ДА, 0 — НЕТ).
С точки зрения синтеза дело, видимо, обстоит следующим образом. Если на уровне представления смысла даны разные объекты, т.е. в процессе порождения текста требуется выразить референциальное различие имен, то порождающее устройство, как правило, строит соответствующие
Таблица 3.3
Индикатор референции
I*
I。
I-
屮=1
*
w=0
наименования так, чтобы в них входили различительные признаки, обеспечивающие несовместимость данной пары имен; т.е., употребление несовместимых имен для выражения референциального различия можно считать нормой. Потребность в индикаторе смены референта возникает лишь тогда, когда смысловое задание состоит не просто в том, чтобы указать на объект, отличный от ранее упомянутых, а в том, чтобы выразить определенное соотношение между свойствами двух объектов. Здесь, видимо» нужно различать два случая.
В намерение говорящего входит указать на одинаковость свойств двух объектов. В этом случае используются одинаковые имена, причем второе имя может быть опущено (ср.: На щеке бородавка, на лбу дру- гая).
В намерение говорящего входит указать, что объект, упоминаемый вторым, принадлежит к классу Влекс\ Л. (Здесь 4 — концепт первого имени, Ялекс — концепт лексического компонента второго имени.) В зтом случае имена должны быть, конечно, различны. Если смысл Влекс не входит в смысл Л, здесь оказывается дополнительно выраженным указание на то, что первый объект также принадлежит к классу Ь^екс — происходит э,обратный перенос" смысла второго имени на первый объект (подробнее об этом см. [Богуславская, Муравьева 1987]).
Что касается выражения референциального тождества, то здесь требуется, видимо, дальнейшее изучение условий, при которых индикатор тождества этот обязателен (в безартиклевых языках), н соответственно условий, при которых он может либо должен быть опущен. Предваряя такое исследование, мы можем указать на два противопоставления, на которые следовало бы обратить внимание в этой связи:
аличие либо отсутствие в контексте употребления имен других элементов, позволяющих однозначно определить референт имени;
—расширение либо сужение объема понятия в последующем именовании до отношению к предыдущему.
Гипотезу индикации можно рассматривать как межфразовый аналог гипотезы проективности, действие которой ограничено пределами предложения. Действительно, гипотеза проективности утверждает, что между двумя словами А и В, связанными прямой синтаксической связью, не может находиться слово С, связанное прямой синтаксической связью со словом, находящимся слева от А или справа от Д Аналогичным образом гипотеза индикации утверждает, что в связном тексте между именами А и В, находящимися в отношении референциального тождества, не может находиться имя С, совместимое хотя бы с одним из них (с учетом индикаторов референции) и не находящееся с ними в том же отношении. Аналогия может быть проведена и в том отношении, что условие проективности само по себе не определяет синтаксической структуры предложения, а лишь совместно с условиями парной сочетаемости, древесности и связности синтаксического графа.
В связи с этой аналогией полезно вспомнить, что хотя в реальных текстах условие проективности выполняется далеко не всегда, оно используется как эффективный инструмент синтаксического разбора предложения во всех без исключения синтаксических анализаторах.
Нужно иметь в виду, что объекты в тексте именуются чаще всего не отдельными словами, а более или менее развернутыми словосочетаниями —именными группами. В этом случае вопрос о совместимости имен должен решаться с учетом лексического состава именных групп и семантических связей лексических единиц внутри них. Так, пары синхронный двигатель — асинхронный двигатель, грузовой автомобиль — санитарный автомобиль, двигатели для прокатных станов - микродвигатели должны быть признаны несовместимыми несмотря на то, что синтаксически главное слово в сравниваемых словосочетаниях одно и то же. Этот очевид-
ный факт, кстати говоря, наглядно свидетельствует о том, что само по себе наличие лексического повтора в тексте еще ничего не говорит о возможности референциального отождествления двух имен.
В то же время и наличие в составе сравниваемых именных групп несовместимых имен само по себе не говорит еще о несовместимости именных групп в целом. Так, имена троллейбус с мощным двигателем и троллейбус с удлиненным кузовом совместимы (могут обозначать один и тот же объект), хотя входящие в них термины двигатель и кузов несовместимы. Как видно иэ данного примера, существенно, какие из лексических единиц, входящих в именную группу, являются характеристиками именно того объекта, который она именует. В нашем примере обе именные группы именуют некое транспортное средство, а входящие в них термины двигатель и кузов именуют другие объекты, связанные с основным объектом отношением "иасть — целое".
Из сказанного ясно, что сопоставлению именных групп с точки зрения их совместимости (несовместимости) должен предшествовать семантический анализ их внутренней структуры, т.е. процедура анализа на совме- стимость должна оперировать единицами семантического уровня, а не исходного текста. Конкретизируя это положение, можно перечислить ряд случаев, упорядоченных по степени сложности установления совместимости (несовместимости) узлов.
Сопоставление узлов, содержащих по одному термину: Талантам надо помогать, бездарные пробьются сами (Л. Озеров) .
Сопоставление узлов, содержащих более одно- г о термина. В этом случае должны попарно сравниваться на совместимость все термины одного узла с каждым из терминов другого. При этом, например, будет установлена совместимость имен мощные электрические маишкы постоянного тока и электродвигатели н〃 напряжение 6 кВ с номинальной скоростью 900 об/мин и несов ме стимость первого иэ них с именем 3-фазные асинхронные двигатели (последнее вытекает из несовместимости термина машина постоянного тока с каждым из терминов 3-фазный н асинхронный двигатель).
Учет отношения между двумя узлами, представленного дугой семантического графа. Сведения о несовместимости такого рода конструкций должны храниться в словаре или базе знаний ("тезаурус конструкций''). Например, словарно может быть задана несовместимость смыслов 'иметь частью короткозамкнутый ротор* и 'иметь частью фазный ротор*:
Vх(Э^(НАР(х, у) & А(у)) f 〜3z(HAP(x, z) & B(z))).
Ясно, что несовместимость самих терминов Л и Б (короткозамкнутый ротор и фазный ротор) в этом случае не является достаточным условием несовместимости содержащих их конструкций.
Однако в других случаях это условие может оказаться достаточным. Иллюстрацией этого может служить следующий пример.
а) В номере 5 журнала X опубликована статья Иванова.
Статья вызвала большой интерес.
Статья Петрова будет помещена в следующем номере.
Ясно, что при продолжении 61 текст осмысляется как говорящий об одной и той же статье, а при продолжении 62 — как говорящий о разных статьях. Чтобы формализовать это различение, нужно установить несовместимость конструкций статья Иванова и статья Петрова. Для этого в словарь (базу знаний) должна быть включена запись вида
Vх V』V吸(ТЕКСТ (x) & 三力(АВТОР(х, у) & ИМЯ ( у ц,力)f
~ 三力(АВТОР(х, Уг) ^ ИМЯ(^2, ^2)& (“2 #《))•
Содержательно: 'если авторы разные, то и тексты различны' ).
Аналогично для технических устройств должна быть отражена в словаре схема *если назначение различно, то и устройства различны'; отсюда вытекает несовместимость друг с другом таких сочетаний, как измерителе ное устройство, станок для намотки, осветительный прибор и т.п.
В большинстве случаев установление несовместимости двух фрагментов, которым на семантическом уровне сопоставляюТся описания D](x) и D2 (х) , реализуется выводом по схеме
К & Di (к) — А(х), К & D2 (х) f ~ А(х)
Di(x)-〜D2OO
(здесь К — знания, доступные системе). Проблема правильности установления кореференции сводится таким образом к вопросу о том, можно ли практически получить посылки этого вывода. Приведем еще несколько примеров.
Коллектор собирается из ста двадцати пластин. Используется пластмасса марки ... Здесь ближайшие друг к другу по тексту имена пластина и пластмасса совместимы, но указывают на разные объекты. Правильное решение при анализе может быть принято, если анализирующая система может извлечь из своей базы знаний и применить к данной ситуации следующее общее утверждение: Все коллекторные пластины изготавливаются из меди. Кроме того, разумеется, необходимо знание того, что имена медь и пластмасса несовместимы. Этот пример хорошо показывает, какова основная трудность, возникающая при анализе межфразовой кореференции: указание на несовместимость имен в определенной доле случаев заключено не в их собственных дефининионных характеристиках, а в знаниях или окружающем контексте.
Недавно . . . здесь простился с жизнью единственный сын моего хорошего знакомого. Я его не знал лично . . . ("Комсомольска兄 правда", 04.01.1985). Здесь для правильного выбора антецедента местоимения его достаточно правильно выбрать значение слова знал:
Я его не знал = ~ ЗНАКОМЫ (я, он);
в то же время
мой знакомый = ЗНАКОМЫ (я, х).
Поскольку отождествление местоимения его со словом знакомый ведет к противоречию, оно отождествляется со словом сын.
Петров родился в Ленинграде, Его жена родилась в Москве. Невозможность отождествления его - Ленинград может быть установлена после извлечения из базы данных зависимостей
ИМЯ (х, Ленинград) -> ГОЮД(х), ГОРОД(х) -^~ МУЖЧИНА (х) и получения на основании постулата осмысленности
^и (ЖЕНА(х, 乂 и) — ЖЕНЩИНАМ) & МУЖЧИНА(j) зависимости
ЖЕНА (х, 乂 YES) f МУЖЧИНА ( у).
Можно надеяться, что могут быть заданы в виде достаточно обозримого списка типовые схемы таких выводов и соответственно построены типовые процедуры анализа на совместимость сложных имен в ИС.
В некоторых работах принимается допущение, что все повторные именования объекта ''беднее" по своему лексическому составу, чем предыдущие. Или, точнее говоря, что для любой пары именований А\ и Лз» из которых Л1 — предьщущее, а А2 — последующее, выполняется соотношение /1(х) f Л2(л). В противоположность этому Э.В. Попов [Попов 1982, с. 180] допускает как обобщение, так и конкретизацию в повторных наименованиях. Присоединяясь к этому последнему мнению, заметим； что упомянутое допущение противоречит самой идее связности текста, осуществляющего последовательное развертывание, наращивание описания некоторого фрагмента действительности. Приведем пример, достаточно типичный для стиля научных публикаций.
Свойства кристалла, обусловленные кристаллографическими дефектами. Обсуждаются вопросы применения ионной имплантации для создания изолирующих пленок. Были получены пленки нитрида кремния толщиной 2 мкм … —
Как видим, вторая фраза вводит совершений новое именование объекта и каждое из повторных именований объекта добавляет в описание признаки, отсутствующие в предыдущих.
Какова степень приложимости гипотезы индикации к реальному языковому материалу? Ответ может быть получен рассмотрением контрпримеров. При этом следует учитывать степень их соответствия интуитивно ощущаемой языковой норме и, так сказать, продуктивность представляемых этими примерами языковых структур. Наш опыт работы с языковым материалом показал, что в большинстве случаев, в которых на первый взгляд не выполняются условия, определяемые гипотезой индикации (чаще всего зто отсутствие индикатора смены денотата при, казалось бы, совместимых именах), при более внимательном рассмотрении можно обнаружить косвенные признаки, указывающие на несовместимость имен.
Тем не менее случаи, когда условия гипотезы не выполняются, конечно, встречаются. Мы можем привести по крайней мере два достаточно бесспорных примера.
Из пункта А в пункт Б выехала машина, а через 5 часов выехала машина из Б в А*).
♦)Текст заимствован из школьной математической задачи; пример предложен Т.Н. Иевлевой.
Фирма X выпускает тормозное устройство (1), которое может быть применено дополнительно к уже имеющемуся пусковому устройству (2); устройство (3) включает в себя панель дистанционного управления ...
Как вццим, в примере 1 однозначность понимания обеспечивается не на уровне языковой структуры» а на уровне языковой нормы: если бы во втором именовании упоминалась та же машина, в норме был бы, видимо, употреблен индикатор отождествления эта либо глагол повернула.
Еще пример, в котором трудно указать определенные признаки несовместимости для двух референциально различных имен:
Установка на заводе нового технологического оборудования потребовала пересмотра номенклатуры выпускаемых изделий
Для более полного охвата реального языкового материала следует ввести в рассмотрение еще два вида индикаторов референции: индикаторы выбора референта и индикаторы изменения объема номинативной единицы.
Индикаторы выбора референта. В этом случае имеются в виду слова и выражения со значением Первый (второй, третий, последний) из упомянутых ранее*. Они указывают на кореферентность маркируемого имени с одним из имен предшествующего списка, выделяемого по признаку грамматической или семантической однородности оформления его членов. Использование их в анализе дополнительных комментариев не требует.
Индикаторы изменения объема номинативной е д и н и ц ы. Они используются в ситуации, когда по ходу изложения требуется указать на более узкий по сравнению с упомянутым ранее класс объектов. Типичные языковые конструкции: один из них, некоторые из них, многие из них, большинство из них, все они, каждый из них. В каждой из них можно различить две составляющих. Первая (один, некоторые, все . •・)характеризует денотат в категориях единичности — множественности и, кроме того, с точки зрения сохранения или изменения объема предшествующей номинации (see, некоторые} *). Вторая составляющая (〃з них) указывает на референциальное тождество данного именования с каким-то из предьщущих.
Хорошей иллюстрацией к сказанному может служить начало пушкинской "Сказкн о царе Сантане":
»〃 0c8〃4bl под окном пряли поздно вечерком
Говорит о0н〃 dcs〃4a
Говорит % сестрина
ZjpcrM молвила сестрица
Речь последней по всему полюбилася ему
Здесь мы сначала отмечаем сужение объема исходного именования, а затем использование индикатора выбора референта.
♦)При сохранении объема эта составляющая может быть опущена. При изменении объема она, разумеется, обязательна： а) Сборник содержит 12 статей; 61) Все статьи написаны на высоком научном уровне^ 62) Некоторые из статей не соответствуют требованиям, предъявляемым х научным изданиям. Как видим, в первом продолжении (61) слово все может быть опущено без изменения смысла； в продолжении 62) исключение слова некоторый изменит смысл всей фразы.
.1.4. Анализ связного текста на основе гипотезы индикации. Далее можно попытаться перечислить основные черты практической системы автоматического анализа связного текста. Они, на наш взгляд, таковы.
Ориентация на решение конкретно и четко поставленной информационной задачи (автоматическое индексирование с отбором наиболее информативных элементов и распознаванием смысловых связей между дескрипторами; автоматическое формирование информационно-справочной картотеки по изделиям определенного типа и т.п.). В связи с этим отказ от "максимально полного" перевода смысла исходного текста в семантическое представление.
Сознательное ограничение уровня используемых средств смысло- отовдествления при максимально полной их реализации в пределах этого уровня.
Привязка словарей к фиксированной предметной области н, по возможности, тщательное ее отображение в форме тезаурусных моделей.
Четырехпроходный анализ, реализуемый перечисленной ниже последовательностью основных процедур.
(.Анализ текста п о словарю (включая морфологический анализ). Текст переводится в последовательность дескрипторов, снабженных необходимым набором морфологических и семантических характеристик. Полностью сохраняются позиционные характеристики (порядок следования дескрипторов, членение текста на предложения н абзацы, знаки препинания и т«д・)・ Распознаются дескрипторы, выраженные словосочетаниями, числовые параметры, частично разрешается лексическая омо- нимия).
2. Локальный семантико-синтаксический анализ п о предложениям. Распознаются синтаксические связи внутри именных групп и связи по валентности; одновременно уточняются границы именных групп. Другие связи анализируются по возможности. Местоимения-заместители заменяются полнозначными словами — в тех случаях, когда это может быть сделано на локальном уровне. Обнаруживаются и предварительно обрабатываются случаи смысловой неполноты.
Сведения о семантической сочетаемости лексики используются на этом этапе
для семантической интерпретации синтаксической связи внутри объектных групп;
в качестве дополнительного фильтра при установлении связей по валентности;
для разрешения лексической омонимии.
Допустима многовариантность анализа. На выходе здесь должен получаться предварительный семантический граф, отражающий в основном структуру отдельных простых предложений (с сохранением информации о порядке следования узлов в исходном тексте).
Глобальный анализ текста. На основе гипотезы индикации устанавливаются отношения референциал ьного тождества между
выделенными на этапе 2 объектными узлами. Подчеркнем еще раз связан* ную с этим основную мысль. Регулярным средством выражения референциального различия является употребление несовместимых имен. Поэтому словарный аппарат описания объемных отношений между именами следует рассматривать как наиболее эффективный инструмент такого анализа.
Отождествление ситуаций в полученном на этапе 3 семантическом графе.
Более подробно процедуры анализа научно-технического текста в информационной системе рассмотрены в § 3.4.
Язык формализации содержания научно-технического документа
От логического языка к языку индексирования и тезаурусу. Для выбора и обоснования языковых средств интеллектуальной информационной системы принципиальное значение имеет тезис нисходящего проектирования языковых средств [Финн 1984]. Переход от логического языка к языку ИС предполагает следующую последовательность действий:
определяется базовый логический язык;
вводятся (и прагматически обосновываются) ограничения на вид допустимых формул;
вводятся (и прагматически обосновываются) соглашения об умолчаниях;
вводятся (и прагматически обосновываются) ограничения на используемые средства логического вывода.
При этом нужно ясно понимать, что все упрощения суть неформальные экспертные решения, принимаемые разработчиком на основании имеющегося у него понимания задач ИС и ориентированные на создание эффективной н хорошо сбалансированной системы.
Прагматические основания для принимаемых упрощений базового языка заключены в следующих обстоятельствах.
Раздельная организация ввода и хранения фактов и зависимостей в ИС. Факты вводятся и хранятся как совокупность поисковых образов документов (при подокументной организации поискового массива) либо как совокупность описаний индивидуализированных объектов и связей между ними (при пообъектной организации информационного массива). Зависимости фиксируются в информационно-поисковом тезаурусе.
Неполнота существующих семантических теорий и соответственно ограниченные возможности освоенной в настоящее время техники формализации входных сообщений на естественном языке, равно как и техники формализации рассуждений в достаточно широкой предметной области*).
Требования эффективности и сбалансированности реализации ИС. (В качестве примера можно упомянуть ограничения на вид логических
)С учетом этого должны быть О1раничены и выразительные возможности языко* вых средств ИС: следует использовать лишь те средства, для которых могут быть построены эффективные процедуры перевода и смыслоотождествления. Соответственно оказывается на сегодня ограниченным и круг задач, которые могут решать ИС.
143
зависимостей, представляющих аксиоматику предметной области, принимаемые в языках логического программирования.)
В качестве базового языка мы рассматриваем язык Инфол. В результате разделения в ИС фактов и зависимостей базовый язык превращается в два связанных лишь общностью лексики языка: язык индексирования документов и тезаурус. Каждый из этих языков может иметь свою нотацию, существенно отличающуюся от логической нотации. Основной лексической единицей того и другого языка является дескриптор. Этой единице может быть поставлена в соответствие логическая формула того или иного вида — в зависимости от семант^е- ской категории дескриптора. В частности, можно указать следующие соответствия :
объектному дескриптору ставится в соответствие определенная номинативная формула F°(x);
дескриптору-наименованию признака ставится в соответствие основной предикат РДх, и);
—дескриито ру-отношению типа Тотн ставится в соответствие основной предикат вида Р,(<у >, и), а дескриптору-отношению типа Фотн — формула вида 3u(Pz(<_y >, и) & '(и)), где q — предикат сравнения с числовой или символьной константой.
Язык индексирования использует обычно всего два вида формул: объектно-характеристические записи вида
尸*a) & F。(a) &…&尸久成
и утверждения о связях вида
RQg,... ,as).
Соответственно не требуют явного выражения в языке индексирования ло!ические связки, кванторы, а в объектно-характеристических записях также и указатели референции. С другой стороны, как будет видно из дальнейшего изложения, предполагается использование явного представления длн таких элементов, как имя валентности и вид значения; в логической нотации им соответствуют позиции объектных переменных и употребление вспомогательных предикатов.
Тезаурус отражает объемные либо ассоциативные (необъемные) отношения между дескрипторами. Подробнее об этом будет сказано в § 3.3. Здесь отметим только принципиальное различие между собственно завн- симостями - все они так или иначе могут быть сведены к схеме формальной импликации V x(F?(x) —/^(х)) н формальными толкованиями, соответствующими логической форме определения 0(〈у〉) о 尸(〈У»・
Ограничения на средегва вывода, как уже сказано, мотивируются/ в основном гребованиями эффективности и сбалансированности. Использу
ются тривиальные схемы вывода:
4 &8 -А,(3.1)
(/-В)&(8-0 - (/-С),(3.2)
(/f 0&(〃f 〜С) —(/f 〜6),(3.3)
F&(A-B) — F3(3.4)
Все они реализуются процедурно и, следовательно, не требуют использования дополнительных изобразительных средств ни в языке индексирования, ни в тезаурусе. Основными процедурами вывода в тезаурусе являются построение развертки дескриптора и сравнение разверток для установления объемных отношений между дескрипторами. Существенно ири этом, что помимо традиционной схемы (3.2) используется также схема (3.3). Единственная нетривиальная схема вывода (к тому же используемая эпизодически) имеет вид
V х (Л(х) 一 〜8(х)) 1
V х(Э y(R”(x, у) & А( у))-〜m z(R“(x, z) & 刀(z))).
(Принцип уникальности ассоциированного объекта для любого индивидуализирующего отношения R". Примеры: Человек имеет единственное место основной работы} Юридическое лицо имеет единственный юридический адрес; Страна имеет единственную столицу и т.д.)
Кроме перечисленных, при переходе от логического языка к языку ИС приходится решать ряд других вопросов принципиального характера: выбор уровня атомизации лексики (уровня семантических примитивов); целесообразность сохранения тех или иных поверхностно-семантических различий в лексике (пример — процессные термины); определение номенклатуры различаемых лексических отношений и семантических валентностей н др.
3.2.2. Язык индёксирования документов. В качестве языка индексирования (ЯИ) используется язык семантических графов (СГ) [Брахман 1979]. С точки зрения соотношения с выразительными средствами естественного языка можно различить два способа выражения смысла на языке СГ. В первом случае узлы СГ представляют только объекты, а дуги — все виды отношений между объектами, независимо от того, выражаются они в естественном языке лексическими или грамматическими средствами. (При этом, конечно, предполагается, что в конкретной предметной области различие между именами объектов и другими категориями терминов может бьпь проведено достаточно четко.) Во втором случае разграничение содержания узлов и дуг в большей степени ориентировано на естественный язык в том смысле, что узлы рассматриваются как основное средство представления лексических единиц естественного языка, а дуги 一 как средство представления, главным образом, грамматически выражаемых отношений. При этом используется весьма ограниченная номенклатура дуг с обобщенным значением, представляющих ту часть грамматических средств естественного языка, которая ответственна за оформление внутренней структуры именных групп и их связей с единицами глагольного ряда (аналог предложно-падежной системы).
Нами используется ЯИ, соответствующий СГ второго типа.
Способ перевода основного информационного содержания научно- технического документа на язык СГ иллюстрируется приводимым ниже примером. Текст документа*):
Механические характеристики асинхронного двигателя малой мощности.
•)РЖ ВИНИТИ «Электротехника'*. - 1985. 一 № 7•- И171.
Даны результаты аналитического “ экспериментального исследования микродвигателя 4АА56В4УЗ. Приведена программа расчета динамических режимов двигателя на ЭВМ ЕС-1022. Проведено исследование влияния момента инерции ротора и начальной фазы напряжения питания на переходные процессы АД. Дано сравнение статических и динамических характеристик двигателя.
Семантический граф документа показан на рис. 3.1. В нем узлы 2, 5, 8, 10 представляют объекты; узлы 3, 4, 6, 13, 14 — процессы и действия; 1, 7, 9, 11, 12, 16, 17 - наименования признаков; 15 — отношение. Из сравнения СГ с текстом видно, что содержание документа отображается в СГ частично — разпознаются и формализуются лишь информационно значимые элементы. Можно видеть также, что каждый узел СГ представляется парой (п, Мп % где п — номер узла (внутреннее имя узла), а Мп — множество термов, определяющих представляемое узлом содержание.
С учетом необходимости линеаризации СГ в ИС его можно представить как ^семантический текст", а узел СГ — как ^семантическое предложение5,.
Опишем синтаксис ЯИ более детально.
(семантический текст> ::= <семантическое предложение)<7?-предложение > I < семантический текст〉〈 семантическое предложение >
〈《-предложение > ::=<дуга > I (/?-предложение ><дуга > Iпусто
(дуга> :：= (имя дуги) НОМЕР -ПРЕДЛОЖЕНИЯ НОМЕР— ПРЕДЛОЖЕНИЯ
< имя дуги〉::= OBI IОВ2 I INS I OB I OF IFN I SP
(семантическое предложение >:: = НОМ ЕР— ПРЕДЛОЖЕНИЯ < категори- затор〉< опорный дескриптор > I < семантическое предложение > < терм + >
<категоризатор > :：= <ОБ-категоризатор〉IПД IТ IОТН
《ОБ-категоризатор> ::= ТС IТУ IУ I ДМ IКД1 IКД2 I...
< опорный дескриптор > ::=d> Id' 丨『・ |j6- |j7-
< терм > ：:= ДЕСКРИПТОР I < признак >
<признак > ::=< наименование признака >< вид значения〉《значение >
<наименование признака> :尸d】・ Id6-6
вид значения > ::= < вид кодового значения) I (вид числового значе-
Рис. 3.1
(вид кодового значения) ::= БИНАРНОЕ I ПЕРЕЧИСЛИТЕЛЬНОЕ I ОЦЕНОЧНО-КОЛИЧЕСТВЕННОЕ I ПРОЦЕССНОЕ
вид числового значения > ::= ТОЧКА I ЗОН А 一 СНИЗУ I ЗОНА— СВЕРХУ I ИНТЕРВАЛ
значение > ::= КОД I ВЕЩЕСТВЕННОЕ- ЧИСЛО I ВЕЩЕСТВЕННОЕ- ЧИСЛО ВЕЩЕСТВЕННОЕ^ ЧИСЛО I СТРОКА- СИМВОЛОВ
Поясним содержание некоторых элементов. Дуга определяется своим именем, номером начального и номером конечного предложения (узлов СГ). Например, запись < OF, 7, 3 > кодирует в некотором графе OF-дугу, выходящую из узла № 7 и входящую в узел № 3・
Категоризатор обеспечивает грубое разбиение множества семантических предложений на непересекающиеся классы, так что предложения с различными категоризаторами заведомо несовместимы. Используются следующие обозначения: ПД — процессы и действия, Т — наименования признаков и групп признаков, ОТН — статические отношения, ТС — технические системы, ТУ — технические- устройства, У — узлы технических устройств, ДМ — детали н материалы и т.д. Включение категоризатора в семантическое предложение можно рассматривать как технический прием, используемый для ускорения процесса поиска.
Запись < терм* > в определении семантического предложения следует понимать как 'терм, совместимый со всеми элементами семантического предложения, к которому он добавляется*.
ДЕСКРИПТОР — числовой код дескриптора, а символ dCK,CT обозначает код дескриптора определенной семантической категории (СК) и, если есть цифра после точки, определенного семантического типа (СТ) (см. § 333).
Именам дуг соответствуют следующие содержательные характеристики:
OF — обобщенная определительная связь;
FN — связь типа "объект — функция^ (Предназначен для*);
SP — "конкретизация" (N конкретизируется посредством 8'); используется в ситуации, когда исходное описание объекта конкретизируется несколькими альтернативными способами, как вспомогательное средство кодирования (см. ниже пример 7);
OB, INS, OBI, ОВ2 представляют отношения предиката и его актантов, различая, соответственно, валентности: объектную, инструментальную, первого и второго объекта.
Приведем примеры перевода ЕЯ-выражений на определенный выше ЯИ. Для наглядности выражения ЯИ представлены в условной вербальнографической форме: каждое семантическое предложение заключается в круглые скобки; термы предложения (дескрипторы и признаки) представлены их ЕЯ-эквивалентами; номера предложений во всех примерах, кроме примера 7, опущены; в начале предложения указан его категоризатор.
Коллекторный двигатель
OF
(ОБ: электродвигатель) —► (ОБ: коллектор).
Аварийное отключение
OF
(ПД; отключение) —► (ПД: авария).
Напряжение пробоя 。尸
(Т: напряжение) —► (ТЩ: пробои).
Нагревательный элементfn
(ОБ: конструктивный элемент) —► (ПД: нагрев).
Устройство управления для высоковольтных двигателей
FN
(ОБ: техническое устройство) ―► (ПД: управление}
JOB
(ОБ: электродвигатель; напряжение = большая величина).
Тиристорное управление двигателями большой мощности INS
(ПД: управление) —*■ (ОБ: тиристор)
JOB
(ОБ: электродвигатель; мощность = большая величина).
Проводились испытания электрической изоляции следующих типов электрических машин: тяговые двигатели, асинхронные двигатели общепромышленного применения...
ов、
(1. (ПД: испытания) —> 2. (ОБ: электроизоляция)
10F
5. (ОБ: асинхронный ^ 3. (ОБ: электрическая машина) двигатель} обще-j SP
промышленного 4 (ОБ: электродвигатель тяговый), применения)
323. Язык запросов для режима документального поиска. Язык запросов аналогичен языку индексирования документов. Отличия сводятся к следующим двум пунктам.
Для терма-признака указывается условие сравнения.
К каждому терму запроса добавляется поисковый префикс.
Приведем описание тех элементов языка запроса, которые отличаются от аналогичных элементов языка индексирования документов:
(поисковый терм >: : =<поисковый префикс> <терм запроса>
(поисковый префикс >: : = < префикс сравнения >〈 указатель связи >
префикс сравнения〉： ： = ! | @
указатель связи >: : = И | ИЛИ | И_НЕ
терм запроса > : : = ДЕСКРИПТОР | (признак запроса >
признак запроса >: : =< наименование признака > (вид значения >
< условие сравнения) < значение >
Смысловое соответствие запроса документу устанавливается по критерию вхождения СГ запроса в СГ документа — с учетом критериев соответствия на уровне термов и допустимых трансформации СГ документа. Выполнение каждого из термов запроса в предложении документа прове-
ряется, как обычно, с учетом допустимых смысловых замен, указанных в тезаурусе (тезаурусная функция ВЫШЕ (XI, Х2). В случае, когда префикс сравнения имеет значение "!", вхождение терма запроса (или его тезаурусного эквивалента) в выполняющее предложение документа обязательно; в случае, когда префикс сравнения имеет значение "@", проверяется совместимость терма запроса со всеми термами анализируемого предложения, документа.
Будем говорить, что предложение запроса П3 выполняется предложением документа Пд, если и только если вычисление логической формулы предложения П3 по Пд дает значение "нстина”. При этом используемая в языке запроса бесскобочная запись логических связей интерпретируется как конъюнктивная нормальная форма.
Процедура поиска строится следующим образом. Для каждого предложения запроса находятся все выполняющие его предложения документа. Затем в дуги, записанные в R -предложении запроса, последовательно подставляются номера выполняющих их предложений документа, после чего проверяется наличие соответствующей дуги в Л -предложении документа. Соответствие дуг может устанавливаться как буквальным сравнением, так и в результате применения к СГ документа правил трансформации, допустимых для цуг данного наименования.
Проиллюстрируем процедуру сравнения небольшим примером. Пусть приведенный в примере 7 фрагмент СГ документа сравнивается с запросом Испытания тяговых двигаге^ей, формализуемым посредством СГ вида ов
(ПД: испытания) —► 2. (ОБ: электродвигатель тяговый).
Сравнение запроса с документом происходит в такой последовательности.
Устанавливается, что предложение N° 1 запроса выполняется предложением N° 1 документа.
Устанавливается, что предложение № 2 запроса выполняется предложением № 3 документа (с учетом специфицирующего узла № 4 в документе) •
В документе не обнаруживается дуги, буквально соответствующей дуге запроса (OB, 1, 2).
К СГ документа применяется следующее правило трансформации (см. п. 1.2.3):
OB OFОВ
ПД — ОВ】—ОБ2 => ПД—► ОБ2
ОТ(ПД) =1,
масштаб (OEJ < масштаб (ОБ3)
(В квадратных скобках указаны условия применения данного правила, проверяемые обращением к тезаурусу. Запись ОТ (ПД) = 1 означает наличие пометы "обобщенная тpaнзитивнocть^^ у опорного дескриптора ПД- предложения.) В результате трансформации получаем в документе дугу, буквально соответствующую дуге запроса.
2.4. Возможности представления табличных данных. Сделаем несколько замечаний о других возможностях языка этого типа. Выразительные возможности языка семантических сетей обеспечивают, в принципе, представление любых структур данных (см. § 1.2). Это утверждение в полной
149
мере относится и к языку рассматриваемого здесь типа. В данной связи существенно то, что ЯИ может быть использован не только для представления информационного содержания документов — при сохранении подок у ментной организации информационных массивов, — но и для представления структур данных, которыми обычно оперируют СУБД.
П редставимость сетевых и иерархических структур непосредственно вытекает из приведенного выше описания ЯИ. Возможность представления табличных данных продемонстрируем на небольшом примере. Пусть представляемые данные — таблица, в которой отражается по месяцам и годам объем производства микродвигателей постоянного тока предприятиями Министерства электротехнической промышленности (фактический и плановый показатели). Таблица может состоять из следующих столбцов: (1) объем производства плановый (штук); (2) объем производства фактический (штук); (3) предприятие-изготовитель (наименование); (4) год вьшуска; (5) месяц выпуска.
Способ представления такой таблицы и одновременно направления табличной модификации ЯИ показаны на рис. 3.2. Как видно из приведенного примера, в табличном варианте предполагается, в частности, добавление в ЯИ дуг типа СТОЛБЕЦ (дуги с именем COL), узлов типа ЗАГОЛОВОК СТОЛБЦА (ЗАГ), присоединяемых такими дугами,, служебного узла СПРАВОЧНИК ТАБЛИЦЫ (ТАБ). Имеется в виду, что содержимое таблиц хранится по столбцам. Доступ к столбцу осуществ л я ется нз признака столбца по указателю столбца (УКЗ), замещающего позицию ,,значением:
《признак столбца >: : = < наименование признака > < вид значения) < указатель столбца >
(ТАБ ： кратность - 10000)(ТАБ ： кратность - 10000)(ПД： изготпо5лено) ■(ПД： изготпо5лено) ■(06- микродвиеатель ； электри-\ (ЗА 、vec№# машина посупойнноео \ \тока J\\COL _\С虱\'(ЗАГ： фактический показатель;количество - УКЗ - 4 )(ЗАГ ： плановый показатель ;\Г： месяц ТКЗ-2) (ЗАГ: год - У КЗ- 7)81_1 I\口 口(ОБ: предприятие)COL 7и (ОБ： Иинистерство ЗТП)(3%「： наименование -* УКЗ 一 3)(06- микродвиеатель ； электри-\ (ЗА 、vec№# машина посупойнноео \ \тока J\\COL _\С虱\'(ЗАГ： фактический показатель;количество - УКЗ - 4 )(ЗАГ ： плановый показатель ;\Г： месяц ТКЗ-2) (ЗАГ: год - У КЗ- 7)81_1 I\口 口(ОБ: предприятие)COL 7и (ОБ： Иинистерство ЗТП)(3%「： наименование -* УКЗ 一 3)Рис. 3.2Рис. 3.2
(ТАБ ： кратность - 10000)
(ТАБ ： кратность - 10000)
(ПД： изготпо5лено) ■
(ПД： изготпо5лено) ■
(06- микродвиеатель ； электри-\ (ЗА 、vec№# машина посупойнноео \ \тока J\
\COL _\С
虱\'
(ЗАГ： фактический показатель;
количество - УКЗ - 4 )
(ЗАГ ： плановый показатель ;\
Г： месяц ТКЗ-2) (ЗАГ: год - У КЗ- 7)
81_1 I
\口 口
(ОБ: предприятие)
COL 7
и (ОБ： Иинистерство ЗТП)
(3%「： наименование -* УКЗ 一 3)
(06- микродвиеатель ； электри-\ (ЗА 、vec№# машина посупойнноео \ \тока J\
\COL _\С
虱\'
(ЗАГ： фактический показатель;
количество - УКЗ - 4 )
(ЗАГ ： плановый показатель ;\
Г： месяц ТКЗ-2) (ЗАГ: год - У КЗ- 7)
81_1 I
\口 口
(ОБ: предприятие)
COL 7
и (ОБ： Иинистерство ЗТП)
(3%「： наименование -* УКЗ 一 3)
Рис. 3.2
Рис. 3.2
В этом же духе должен быть модифицирован и язык запросов. Принципиальное отличие от традиционных СУБД (например, реляционных) состоит в том, что здесь появляется возможность формализовать манипулирование не только данными, заключенными внутри таблиц (содержимым столбцов) ,но и самими таблицами как особыми информационными объектами. Пример показывает, каким образом описание таблицы может бьпь представлено в виде некоторого высказывания на формализованном языке; посредством этого каждая из таблиц, образующих БД, включается в общий контекст знаний о предметной области и соотносится (на формальном уровне) с любой другой таблицей и с содержанием запроса. Поэтому запрос к базе данных может формулироваться без указания имени таблицы, в которой должен быть произведен поиск, например: Сообщить количество микробеигателей постоянного тока, выпущенных объединением . .. в .., …месяце …года.
Развитие в этом направлении позволяет превратить документальнофактографическую ИПС в СУБД универсального типа, которая, возможно, проигрывая в эффективности традиционным, ориентированным на конкретные применения СУБД, выгодно отличается от них в двух отношениях:
Отпадает необходимость проектировать БД отдельно для каждого из применений в данной предметной области.
При наличии единожды построенной системы автоматического индексирования для ИС отпадает необходимость проектировать специализированные языковые интерфейсы для каждого нз применений СУБД.
С згой точки зрения тезаурус ИС принимает на себя функции, возлагаемые обычно на словари-справочники данных, и, частично, функции, выполняемые схемой БД. В другой своей части схема БД формируется динамически из элементов данных, определенных в тезаурусе — посредством формализации входных сообщений на ЕЯ и, возможно, уточняющего диалога, специфицирующего состав и размерность конкретной таблицы. По-видимому, в СУБД такого рода может быть заинтересован конечный пользователь, решающий широкий круг меняющихся задач с не слишком большими объемами данных в пределах достаточно хорошо очерченной предметной области и оценивающий конечный результат не по эффективности выполнения отдельных запросов к БД, а по срокам и стоимости разработки новых применений.
Назначение и структура тезауруса
Функции» выделяемые обращением к тезаурусу. Традиционный информационно-поисковый тезаурус формализует только одно отношение —поисковой эквивалентности. Если оно однонаправленное, то оно определяется как отношение 5,ниже — выше*', если двунаправленное — как "условная синонимия", если используется факультативно — как "ас8циа- тивное отношение". Используется такой тезаурус только в процедурах поиска (но не автоматического перевода с ЕЯ на ЯИ).
В ИИС функции тезауруса существенно расширяются, так что он превращается в модель понятийной системы совершенно другого т押а — интеллектуальный тезаурус. В нем должны формализоваться, в частности:
объемные отношения (совместимость/несовместимость, включение, тождество);
определения сложных терминов через простые;
смысловые связи, устанавливаемые на уровне языковых конструкций;
предикации по умолчанию, широко используемые в деловых текстах (если некто приехал на автомобиле9 то по умолчанию автомобиль — легковой; если х - электрическая машина, то по умолчанию это машина вращательного движения; если х — ртуть, то по умолчанию это жидкость ит.д.)；
необъемные отношения типа э,часть — целое", "объект — 0ункцня”, "причина — следствие^ и др.
С точки зрения применений в ИИС интеллектуальный тезаурус есть совокупность данных и программ, обеспечивающих вычисление определенных функций, а именно тех функции, значение которых может быть определено в терминах смысловых отношений между единицами н конструкциями ЯИ. Наиболее важные для обработки научно-технических текстов тезаурусные функции перечислены в таблице 3.4. Классы дескрипторов, указанные в графе "вид функции55, описаны в § 3.3.3; символ DEF, определяющий область значений функции ТОЛКОВАНИЕ (X), обозначает множество допустимых записей для формальных толкований (см. § 3.2.1 и 3.3.3, табл. 3.7); символ®(УИ) обозначает булеан множества М.
3.3.2. Структура и лексическое иаполиение тезауруса: методологические замечания. Представляется существенным предварительно ясно обозначить наши исходные позиции по трем пунктам: 1) природа систематизируемого в тезаурусе языкового материала; 2) допущения о возможностях эксперта и критерии объективности конструируемых экспертом словарных описаний; 3) прагматически оправданная глубина компонентного анализа лексики (основания выбора семантических примитивов).
В отношении первого пункта принципиальным является разграничение уровня лингвистических и уровня понятийных единиц. Хотя исходный тезис, согласно которому объектом описания в тезаурусе являются понятия (а не слова) как будто очевиден, его практические следствия могут выглядеть не столь бесспорно. Так, в части нетерминологической лексики, включаемой в тезаурус, должны фиксироваться научные, а не обыденные значения слов. Этот же принцип» разумеется, должен последовательно проводиться и при описании терминологической лексики (ср.: вода, металл, электричество, выключатель н т.д.). Должен учитываться тот факт, что значительная часть понятий, важных для данной предметной области, выражается не отдельными словами, а словосочетаниями.
Вообще, необходимо учитывать здесь особенности функционирования профессиональных подъязыков: использование всякого рода сокращений, профессионального жаргона; связи между понятиями должны отражать принятые в науке определения и сложившуюся систему профессиональных знаний. Пр< этом необходимо учитывать, что именно в данном профессиональном сообществе считается очевидным и не требующим упоминания в сообщении (система умолчаний, для которых в тезаурусе должны быть предусмотрены средства восстановления). И с этой точки зрения само выражение лингвистическое обеспечение систем обработки
(：二Ч1Э0Н 4U0S«Эхо50=«нил ^*eox \AdJBH §G ёойдох- JqlooHtnow HPHqwHSW -он。C.EOHTnowJ t 七固 ・匕』t -Ч1ЭОНТПО A ^ • - - ^05H 8tt •dQq 戸 ^Huox^x^ ^s^t t ъххцоьоои aHIBJddaf
ъххкомъоо oOHIBJOdJF t -ёох§х-
£q 000V А6О§ОЛ WMSHIEW •upoa^ t -«=xq-asoaxKS- 5 t ^rtxttoRE* ^R5i&^ $ t〈 .JUOOiBOBOdu UHF ^2H0eo8 osxooyx&^sm-》
(：：OR01 90tfdoaL>lafBXOHd?:5d .^SX7 -b^s.) t^^^ svsxo^nxn 32вв«ая8й s sxaxxx^ SOHX«sxua« 3 ，善工 KsnboHvnHOOV dvWHdu
^4^ &^t ^^Q IWQt &ъ ^-ъ^г --^ -•Kt т.г ESQ t (I 八 zMEa b0H .<^T tVPGD .Escqpeg) HWH aate XG)
(2? a S3^xx^ m 口
X-当 .SSX5 xlqwQKdowmH -дох •eHmHdu хнннзоювьигто工 fixxrtaox^sx^x OBJLOROMW кин koxnx ixxxs SOXHas 吉.Lu box ■IHHdo.lIIHdxoou X BXEHmHdu «sxo^xn I «ОЛОНКХЛХОЙ om§*OHW X BZQKUBK OJOdo-ox WQHH •3h?Hm wxBxmsdu КИНВ0ОН ,Q£HCH BOX S2X^OHGS^XOO_R
(I7E 方 £e X edtmmdxoQb VXSSXI • «вэёиёзас SUHUBm
JL«亠<tr
Hwx^s X 产％mlqf 工мн①mo= ■Io m кихитпкьохен»odoH •UHdxJ, Х00Л osuvxox^
。工HahBHm VOSWB«a«8ffl
Ksxoaosnx ВПННИЗ I X wXEIcnHdu OJOHtmiOQh •HIT。工 BHHEHOHDIVH I X exBHmHdu OJOHHD0 ■xoohBx①HHBHOXDiEH I X
BxBxEHdu OJ •OHH<u0§hB 工 DHHgheHm I X
О01ЭНО0。 8=no0mHodu I x ^rtaHoeoao §x
HOBmHodu Him gNHOCBs ЯОНХОЙО BH°WH 丨 NX 4X заоьЕХ^ХОО^ 0390Ш I NX 7X
doulHdxJou £093 IX
SEVSSfrco лномёо
(x)VHxh .S5tt I kvwgKdgwmx
(X)KMH -ассти—упиншгз
(X) HxHQhvHmJOOHLP
(x)XVHm .xfcc— SSXXWMHOWOO (X) HMHVHONIIOl (NX 4X) 3SXHUMS«8 (Zx<x)rl0nnqq
(х)【|шпзн ХИПХНАФ S2X
НИПХНАФ ©SXQX&xrtsH eв П нуд в 1
1
к
Имя функции
Область определения функции
Возвращаемое значение
Вид функции
Пример соответствия меж> ду аргументом функции к возвращаемым значением
ЦЕЛОЕ(X)
ЧАСТИ(X)
АССОЦИАТИВНЫЕ-ОТ
НОШЕНИЯ (Х2,Х2)
АССОЦИАЦИИ-ДЛЯ ⑺
ПРИЗНАКИ-ДЛЯ (X)
УП1(Х)
МОДЕЛЬ-УПРАВЛЕ
НИЯ (X)
X - имя объектаДескриптор, представляю- р3 -»р3,，кузов'一'транспортное
ший родовое названиесредство наземное
класса объектов, имеющих частью X
X - имя объектаМножество всех дескрип-戸•—紡(D 3,)'автомобиль' — {'ку?ов',
торов, именующих части X'колесо1, ^игатель*,...}
-х/, Х2 - имена объектовМножество всех необъемг(Z)3・ х。亂)一('автомобиль', Соленых отношений между XI-*/(Z)6・ и 力7.)со*) -* {'иметь частью1}
и Х2, указанных в тезаурусе.
X - имя объекта или про- Множество всех дескрип-D 3, ^咨眞。；Автомобиль' -+ {^узов5,
цессаторов, связанных с X ка-06з (2 < 5) _汾⑦6书колесо*, ^игатель； *до-
ким*либо необъемиымрога\ 'КАМАЗА .. .}
отношением
х - список свойствМножество всех наимено-/(。、一瞅0「){Служащий*}-»{*пол\
о乱ектаваний признаков, приме-*возраст\ 'семейное поло
нимых к объектам клас-жение\ Должность1,...}
саХ
X - наименование призиа< Дескриптор - условиеD1'^ D^''агрегатное состояние, -*,
каприменимости призиа--* 'макротело*; 'диаметр' ~>
ка jf一 什ело вращения\
X - отношение или про-Множество пар вида(曾‘尸/勺尸регулирование5 -* {{ОВ,
цесс, действие» хар акте ри-〈 р,〃〉(р - нм 風 валентное-~* CV ^ X М " )НАИМЕНОВАНИЕ ПРИ-
зуемыемоделью управпе，ти, р^М^\и - условиеЗНАКА〉《,1?,'устроАст-
ииязаполнения валентности,в。нли узел* >}
〃£М&); см. § 2.1.6)
Таблица 3・4 (окончание)
аанннх в га его qacTF которая касается работ с тезаурусом" правиль， ней рассматривать как метаеору】 ну*н。понзиманьз 50 рень Иден здесь не о ЛИН1ГВНСТИК9 а об особо"* пока еще не вполне констзуировавЕей себм диецнплнне и что ВСДУЕал фигура зпесь — предметно специалнзи- ^OSKXB :июкенер 3Hаний-5а нс ояйяёяон Яо нзыку・ Второй принцшшалыш^вопрос касаетсм Моз- в какой мере может 6£ть объективирована проитдура составпешш словарных стат&тезауру， 2* Иными словами- в каком смысле понятийнан система в некоторое предметной области может рассматриваться как наблюдаемы" ееном項 каков” так сказать】 статус ее реальности н какими проиедурами зта реаль， ностъ zo«^0^ быть зафиксирована》Нак лно^£ результат соответствовал ВЬЕРабонаннзым наукой стандартам достоверности, Прн зтом приходитсл исходить нзное ЧТ。попытки формалзизовать н автоматнзнроватьпро, иедуру построения тезауруса (даже в егонрадиционном внде) пока не да， пн удовпенворнтелъных с практической точки зрения результатов* резуль， таны》полуиаемзые мезпамн дистри@н后но.станнстннсского анализа》в Луи, тем случае можно рассматривать как предварительную заготовку дл曾 работь- зкеперта (инженера знаний) зманериалы к построению тезауруса》》. Работу в зтом направлении ну*н。про=ол*ать; прн зном слспова， а© бы учесть новые возможное* открывающиеся псреи дистрнбутнвн。， CTaHsCTsUCCKsM анализом при нспользовашш в каиеснве полевого материала синтакснческн н даже семантически размеиеннЕХ текстов* СУЕест， ВУЮЕНе снетемы анализа текста позволяют вьшолнить накую разметку авноматииескн — во всяком случае в пределах именных групп* Однако в ближайшем будущем основное остается зкеперннан процедура， нсно・ 5。постановка вопросов зкеперту в общем н неконкретном виде (скажем: Соо6£ите 6се“ итоаьв знаете об электрических машинах постоянного TQK4) ко момсет дать уповпетвормтеаьных результатов, нанбо, лее 关епанельнн н зфеектившя :3aKpbITbIC》3 вопросы》сопровождаемое списком возможных альнернативнЕХ ответов 3 в случае необходимости》 указанием проверочных проиедур》используемых длн внбора правильной альнернаммвн; нанбопее 旨 ескнивнь-конечно》to>^mHiwoa^ons- П^ой» nonameTcf что проеесснональная компегениия зксперта обнаруживаснен в способности отвечать на вопросы следующих трех н§ою- 1 • нстннн。лн предлагаемое унвержденнер
2・ Осмысленно пн предлагаемое утверждение лнбо вопроса
3・ Указать термины》нревраЕаюцшс в нснинное утверждение ещномест， ную пропозициональную еорму вида X 父)• Мы утверждаем》что зшм нс看риываетсн вер ЧТ。необходим。дли по, СНРОСН0Я словарных описями" в тезаурусе. Проиллюстрируем зто несколь， кнми прнмерамн，Bonpocbi первого ннпа могут бьпъ испопьэовань- например” в следующих стандартных ентуаииях: 1а・ Установление еннонимии I в чаенностну между опредепнемым нср- мшюм н сопоснавлнемо^ему дефиншщей: Верно >5 育Q рожер означа. ет то же Самор 育Q н ВЕРажение qaKO с моризонтальнот мру^ооб^ботком 2 16, Установление родо-видовых св 驚 3気：Верно /ш“ сто сельсин 姧1д злектртеских микромаишн переменное。T0RZ(Илк инаие: Верно /шм «S признак 6£ть микромаишноЕ постоянно*。тока sxoduT з QnpedgT ние понАтих С£аш2)
-55
1в. Установление эмпирических зависимостей: Вето /ш, что всякий высоковольтный электродвигатель есть электродвигатель большой мощности^
Вопросы второго типа уместны, например при установлении семантической категории и типа термина: Считаете ли Вы осмысленным вопрос ^Какова длительность управления объектом'*? (Ср. также примеры, рассмотренные в § 2.1.)
Примеры использования вопросов третьего типа:
За. Укажите все х такие^ что истинно утверждение "Всякая электрическая машина имеет частью х”. (В тезаурусе указываются типовые части устройств.)
36. Укажите все х такие f что истинно утверждение ^Объекты х, и только они, характеризуются геометрической формой ^ (В тезаурусе для каждого признака — в данном примере геометрическая форма — указывается условие его применимости.)
Зв. Укажите х такой, что истинно утверждение "х есть стандартная (предусмотренная в системе СИ) единица измерения мощности^ . И т.д.
Истинность всех утверждений такого рода в случае необходимости может быть проверена по учебникам и справочным пособиям либо путем обращения к компетентным специалистам. В действительности же дополнительная проверка ответов специалиста-зксперта требуется крайне редко. В точных науках и технике квалифицированный специалист обычно ясно осознает, какие из утверждений отражают установившуюся точку зрения профессионального сообщества, а какие составляют в данный момент дискуссионную или гипотетическую часть профессиональных знаний и выражают лишь его личную точку зрения на проблему, способ толкования термина и т.д.
Практически процедура лексического наполнения тезауруса организуется следующим образом.
Определяется и обосновывается схема словарного описания (см. § 3.3.3.).
Для каждого словарного признака формулируется тестовая процедура — в духе приведенных выше примеров.
В соответствии с принятой схемой словарного описания разрабатывается и реализуется на ЭВМ сценарий регламентированного диалога "инженер знаний — система введения тезауруса"* Каждый шаг диалога состоит в том, что система выбирает очередной словарный признак, совместимый с уже построенной частью словарного описания дескриптора, и предлагает инженеру знаний указать его значение. Введенное значение проходит формально-логический контроль и в случае соответствия условиям контроля запоминается; процедура повторяется до тех пор, пока признаки словарного описания не будут исчерпаны. Подробное описание системы диалога приведено ниже в § 3.3.5.
Инженер знаний, пользуясь необходимыми справочными материалами, готовит к вводу пакет словарных описаний, фиксируя их предварительно в письменной форме в соответствии со схемой описания. В трудных случаях резервируется обращение к эксперту. Правильный выбор словарных характеристик (особенно семантической категории и типа) в определенной степени контролируется самой схемой описания: если в ходе
построения описания какой-либо из признаков оказывается неприменим к данному дескриптору, то это свидетельство того, что на одном из предыдущих шагов он был квалифицирован неверно, и, следовательно» необходимо пересмотреть уже подготовленную часть словарной статьи.
Пакет подготовленных описаний вводится в диалоговом режиме; правильность набора контролируется системой.
Легко понять, что подобная регламентация лексического наполнения тезауруса означает существенное перераспределение объема интеллектуальных усилий между разработчиком схемы словарного описания и специалистами, ответственными за его наполнение: задачи последних существенно упрощаются за счет усложнения работы разработчика схемы. Но такое перераспределение, безусловно, оправдано тем, что разработка схемы производится однократно, а использована она может быть многими специалистами, осуществляющими наполнение тезауруса в разных предметных областях.
О глубине компонентного анализа. Мы считаем важным подчеркнуть практическую направленность компонентного анализа в прикладных системах. В логико-философской литературе 20-х — 30-х годов вопрос о семантических примитивах рассматривался с абстрактно-теорической точки зрения (ср-,например, [Витгенштейн 1958; Рассел 1957]). Здесь фактически выяснялся вопрос о теоретических пределах атомизации смысла. То же можно сказать и о новейших лингвистических штудиях, посвященных этому вопросу [Вежбицка 1972]. Независимо от оценки философских установок, положенных в основу той или иной теории атомизации смысла, нужно заметить, что все они абстрагируются от прагматики той деятельности, в рамках которой возникает эта задача. При этом вовсе не принимаются во внимание такие факторы, как практическая выполнимость, трудоемкость, надежность разложения на примитивы, а главное — необходимость столь глубокого компонентного анализа для решения реальных практических задач. И не случайно авторы доктрин, декларирующих сведение всего понятийного содержания к семи или даже четырем атомам смысла, также как и давние последователи П. Витгенштейна, ограничиваются в лучшем случае несколькими более или менее удачными примерами и не делают никаких попыток применить предлагаемый ими подход к сколь-нибудь значительному по объему языковому материалу.
Между тем в прикладных системах обработки текста указанные соображения как раз и становятся решающими. Скажем, для термина медь в контексте рассматриваемого нами типа систем нельзя ограничиться определением, согласно которому медь есть химический элемент с атомным номером 29. Теоретически допускаемая возможность вывести отсюда все остальные сведения о меди — распределение электронов по энергетическим уровням в атомах, тип кристаллической решетки, удельную проводимость, отсутствие ферромагнетизма и т.д. — нереализуема в системах интересующего нас класса. Поэтому в тезаурусе должны быть явно заданы связи, выражаемые утверждениями: Медь есть химический элемент / группы^ Медь есть металл; медь обладает высокой удельной электрической проводимостью, а также связи, позволяющие установить, что термин медь совместим с термином корпус^ шайба, провод, по- рошок, ... и несовместим с терминами дизель, дефект, монтаж, кремний.
отверстие, ферромагнетик, . . . Аналогичным образом описание, скажем, термина нагрев в контексте машиностроительной (или медико-биологической) проблематики не требует апелляции к молекулярно-кинетической теории газов, а требует лишь указания его связи с термином температура.
Существенно, что для формализации такого рода зависимостей не требуется описание реалий в терминах "последних кирпичей мироздания" или ,5последних кирпичей восприятия^ (в зависимости от символа философской веры автора соответствующей доктрины.) Поэтому все термины в приведенных выше примерах (за исключением термина высокая удельная электрическая проводимость) квалифицируются в тезаурусе как семантически элементарные.
Схема семантического описания дескрипторов в тезаурусе строится следующим образом. Сначала определяется набор семантических категорий и семантических типов внутри категорий. Каждый тип содержит либо только семантически элементарные, либо только семантически сложные единицы. В- последнем случае заранее определяются допустимые в пределах данного типа схемы толкований.
Основная экспертная процедура при тезаурусном моделировании терми- носистем — построение дерева признаков в данной предметной области. Наименования признаков и базовые свойства (значения качественных признаков) образуют основной корпус семантических примитивов тезауруса. К этому добавляются термины свободного употребления — определители и небольшой список "строевых” элементов 一 анафорические элементы, термы типа большой - малый, увеличение - уменьшение и т.п. Отметим некоторые методические приемы, систематически используемые при построении тезауруса.
Введение фиктивных терминов в дерево признаков. Довольно часто для выделенного ряда альтернатив не удается найти подходящего термина для именования соответствующего основания деления, так что приходится строить более или менее искусственную языковую конструкцию, которая заведомо не может встретиться в реальных текстах. Например, электрические машины делятся на два типа: машины постоянного тока и ма< шины переменного тока. При этом основание деления можно было бы определить как классы машин по виду электрического тока. Далее, машины переменного тока подразделяются на синхронные и асинхронные; основание деления можно было бы обозначить словом синхронность, но оно в этом значении в системе электротехнической терминологии не используется. В подобных случаях лучше всего, видимо, вообще избегать словесного именования основания деления, заменяя его каким-нибудь условным символом, например звездочкой. Смысл соответствующего элемента при этом может быть восстановлен исходя из перечня значений признака, выделяемых по данному основанию. Графически соответствующий фрагмент дерева может быть оформлен в виде, показанном на рис. 3.3.
Другой типичный случай — когда для обеспечения системности представления терминологии в тезаурусе приходится вводить в дерево признаков подразумеваемые в предметной области, но не имеющие терминологического выражения классификационные деления. Так, чтобы выделить такой тип реалий, который может быть представлен рядом: отверстие, канавка, вырез, зазор, щель, пятно, трещина, поперечное сечение и т.п., объеди-
няемых тем, что все они могут характеризоваться формой, но не материалом, приходится в ряд альтернатив технические системы 一 технические устройства - узлы - детали добавить фиктивный термин квазидеталъ (квазидеталъ-2).
Установление типовых схем определений. Например, для класса технические устройства типовая схема определения (формального толкования) может быть представлена формулой НАЗНАЧЕНИЕ & ПРИНЦИП_ ДЕЙСТВИЯ. Для конкретных классов технических устройств зта общая формула, разумеется, может быть до
полнена аспектами описания сРис 3 3
более специфическим содержани
ем. Так, для транспортных
средств существенно деление по среде перемещения (наземный, водный, воздушный, . . .), а для воздушного транспорта — по способу создания подъемной силы (самолет, вертолет, дирижабль,.. .)^
Установление типовых схем зависимостей. Для технических систем и
устройств предлагается указывать характерные для данного класса систем (устройств) компоненты: автомобиль f кузов, колеса^ трансформатор — -> обмотка, магнитопровод. Для деталей типовыми связями считаются: указание на материал (провод - металл), указание на форму (втулка — f тело вращения), указание на тип технического устройства (вал, рычаг, стойка — элементы механических систему обмотка, резистор, электрический контакт -* элементы электромагнитных систем; линза, световод — -^элементы оптических систем. ..)•
33・3・ Состав словарного описания. В тезаурусе дескрипторы распределены по семантическим категориям (СК), внутри категорий — по семантическим типам (СТ). Состав словарной статьи дескриптора переменный и зависит прежде всего от семантической категории дескриптора, семантического типа и, возможно, также от значения более детальных характе
ристик.
Список категорий и типов приведен в таблице 3.5. Номенклатура семантических категорий и типов в основном отражает те семантическ ие различия, которые обсуждались в § 2.1. Исключение составляют категории 4 и 5. В категории 4 собраны служебные ("строевые”) элементы понятийной системы (кроме анафорических элементов). Категория 5 выделена по чисто техническим соображениям: здесь собраны дескрипторы, словарное описание которых может быть ограничено набором коротких элементов; соответственно процедура анализа на совместимость их с другими дескриптора-
Семантические типы дескрипторов
Таблица 3.5
Семантическая категория
Семантический тип
Семкнтич еск ая категория
Семантический тип
1. Наименование
1.1. Качественный
4.4.
Термы со зна
признака
1.2. Бинарный
чением отри
1.3. Целочисленный
цания
1.4. Количественный
4.5.
Кванторные и
1.5. Строковый
количествениые
2. Наименование группы признаков
2.1. (У станавливает- ся автоматичес ки )
4.6.
определители
Семантически
3. Объектные дескрипторы
Базовые свойства
Определяется
И -толкованием
.Дескрипторы
5.1.
элементы
Дескрипторы
3.3. Определяется ИЛИ-толкованием
свободного употребления
свободной со* четаемости
3.4. Определяется
5.2.
5.3.
Кустовые Квазиместо
числовым значе
имения
нием признака
3.5. Определяется।
6. Процессные
6.1.
Типа ИЗМЕНЕ
строковым зна
дескрипторы
НИЕ
чением признака
62
Типа ПРЕВРА
3.6. Определяется
ЩЕНИЕ
кодовым значе
6.3.
Процессный
нием признака
классификатор
3.7. Определяется
6.4.
Неразложимые
К-толкованием
6・5・
Процессные
3.8. Определяется
определители
G -толкованием
6.6.
Наименования
4. Служебные
4.1. Единица измерения
процессных
термы
4.2. Оценочно-количест
признаков
венные значения
6.7.
Значения про
признака
цессных призна-
4.3. Модификаторы
оценочно-количественных значе ний
7. Отношения
ми и между собой может быть предельно упрошена. Так, для терминов свободной сочетаемости (СКТ = 5.1) указываются только семантическая категория и тип. В категории 5 представлены, как правило, прилагательные с достаточно широким и контекстно обусловленным значением: автомата ческий, автономный, цифровой, активный, механический, динамический, электрический, линейный и т.п.
Для более точного представления связей по условиям применимости между словарными признаками можно использовать метод самоописания, представив систему словарных характеристик тезауруса в виде дерева словарных признаков (фрагмент показан на рис. 3.4—3.8) •
Простые термины — наименования признаков и базовые свойства — организуются в тезаурусе в дерево (лес) признаков*) при помощи ссылок
♦) Дерево словарных признаков, в принципе, можно рассматривать как часть дерева признаков, но при этом необходимо считаться с возможностью автонимного употребления элементов, образующих дерево словарных признаков.
160
ВВЕРХ 一 элементы "условие применимости " (УП) и ^собственный признак** (ПРИЗН) для семантических категорий СК = 1 и СК = 3 соответственно. Базовые свойства дополнительно могут быть связаны ссылками, представляющими эмпирические зависимости. Они отличаются от ссылок, образующих дерево признаков тем, чю соединяют однотипные вершины.
39
Рис. 3.4
тогда как ссылки УП и ПРИЗН соединяют разнотипные вершины - наименования признаков и базовые свойства.
В результате получается базовая структура, которая может бьпъ пред- ! ставлена в виде ациклическо! о орграфа; в терминах этой структуры определяется основное понятие развертки. Развертка дескриптора d определяется как множество простых следствий, указываемых базовой струк- 卜 турой:
n(d) ={d'[d - d}
j Йли. иначе, развертка есть множество всех тех базовых свойств, через которые проходит в базовой структуре хотя бы один путь, ведущий от I данного дескриптора к корневой вершине дерева признаков. Для установления несовместимости двух базовых свойств di и J2 необходимо и достаточно, сравнив их развертки II(dj) и. IT(d^, обнаружить в них пару базовых свойств, представляющих разные значения одного и того же признака (см, § 2.2).
Для обеспечения навигационных операций по дереву признаков предусмотрены также ссылки ВНИЗ — ВЛЕВО — к первому слева подчиненному дескриптору и ВПРАВО — к ближайшему соседу справа. Эти ссылки при вводе дескрипторов устанавливаются автоматически.
В более точных терминах базовую структуру можно описать так. Пусть Q — множество всех дескрипторов, входящих в тезаурус (универсум словаря); /У (1У ') — множество дескрипторов, отнесенных к категории в i (категории / и семантическому типу /). В частности, Л1 •1 есть множество наименований классификационных признаков,炉」一множество базовых свойств.
• 11. В.Ш. Рубашкин161
(f/5 )
g§>
•doluund首и.т
f^QHWUlw号du amsww/w^m
©
603F9Rt
5aHzhnE士DEB3 у
bwRKmxa^ -x§£ 義
B§ Sy冬 EouiuSLss.s
d忑 a>RHD90HS0 R冬、0雷7g
(〈Hlg-〉)Q:U0 ) 《*d彳〉
宅工者养
»§§
q各шйпd若居
一tQRUndxode
хоопии
xowsnduукшдш望.Л
йкй^й- anxCJaha星ек
g s£飞色ggRXB善ZZ
23. Тип признаки 2
Наименобание группы Ш признаков
26. Нижестоящие
Рис. 3.6
Рис. 3.8
Семейство семантических категории образует разбиение универсума словаря, а семейство семантических типов, выделяемых внутри данной категории, образует разбиение этой категории, т.е.
Л = U D\ /У ПЛ^ = ф (iW±),
Г)» = UD“, DiJ П Пи = ф (，声〃 /
Древесный порядок на множестве О】」U。亂1 задается отношением R = =& U R2, причем
Ai = { С，у) I х — значение признака у}.
& = {® У)I х имеет условием применимости у}
и выполняются условия
\/х {3yRx(xr у) V (x = d°),
^x3yR2^y\
где d° — корневой дескриптор дерева признаков (d° £ 0亂) Тогда отношение Кз, определяемое как композиция R* и Я2, есть отношение непосредственной дефиниционной зависимости на множестве базовых свойств
О3・i, а его транзитивное замыкание R? есть полное отношение дефини- ционной зависимости. Обозначим через R^ отношение совместимости для базовых свойств:
(d；-i,超・1)е Rv 一 СОВМЕСТИМЫ (d?1.叱),
а отношение непосредственной эмпирической зависимости для базовых свойств — через &:
& Urw\r3.
Тогда полное отношение зависимости определится как Rs = Лз U R4. Соответственно развертка дескриптора (базового таксона d) может быть определена как
П@) ={d，|(d,d)£&}.
Термины свободной сочетаемости (класс 5.1)) определяются как совместимые с любым термином; кустовые (класс 5.2) — как совместимые с любым термином, кроме терминов своего куста. Ср.: горизонтальный — вертикальный, продольный — поперечный, статический — динамический, максимальный — минимальный и т.д. Несовместимость числовых и строковых значении одного и того же признака определяется их непосредственным сравнением (мощностью до 100 Вт и мощностью свыше 1 кВт\ служащий Иванов и служащий Сидоров и т.п.). Совместимость для сложных терминов определяется индукцией по схеме формального толкования.
Предусмотренные в тезаурусе типы формальных толкований указаны в таблице 3.6. В таблице используются следующие обозначения: / — имя дуги семантического графа; R — отношение, представляемое дугой (лексический эквивалент дуги); q(，) 一 один из следующих арифметических предикатов: г = а, г > а, т <b、a <『<b; С — код (значение признака); S — строка символов.
Используемый тип толкования определяется семантическим типом дескриптора (внутри данной категории).
Относительно структуры толкований подразумеваются следующие прагматически оправданные ограничения.
Однородность толкования. В каждом толковании может быть реализован лишь один вид отношений между элементами толкования:
—для И-толкования — конъюнкция;
—для ИЛИ-толкования — дизъюнкция;
—для г-, 5- и С-толковании — связь между наименованием и значением признака (в реализации — между наименованием признака н ссылкой на значение);
—для /^-толкования — связь между именем отношения и объектом отношения;
—для G-толкования — связь по дуге семантического графа.
В случае необходимости построить неоднородное толкование оно строится в несколько последовательных шагов. Так, если требуется толкование со связками И и ИЛИ одновременно (например, вида D^ (Q v %) &Оз,
((bdomguuoy * "4о—н<екяэ x)4 E 也(X) Лэн <<fe§ t q&JP2nBp Bwxdaxaaox
((4) doH .£l^x^<e ^ (f-X)sql3Vh —qHBsH) 4 E t 盲aod 1ХЯI -<sni«<l y) ^HQOXSOS t Eoxmow «0§ж
9260 8 VXdVW 啕(sweet (X) 9Q0H8C (002V.K (、x)qlQOHInow)wEt t $ £ §2 名 £U3OKMQW
7SHOOX ■mow—solfvw O(x) VHMSVW .Ire t t (X) злэ^жс&лж
s&sxac
9 n A E " ( ap) XQ
:(SXJ E" (_P)XJ c" >9"-P)XJ 9.9 н АЧ1 ■ >G•一 H :z: (sg s; (-p)g b; (-p)g I.; (S1XJ sn>E U(SM3
йоь .sxocsox UMX BH V5X«§S«&O
((brp * (A KlxE W (3 -p % (3P (A) op W (A *) -PXE ■ (x)p
Gx-P 1(x)p (s g-p loop (gboc-x)IP)k E l(x)p 《xcp> • : > (x)zp> (X<P1(X)P (x)cp 4: • # (之 p® (X) H 4 (sp
SSAOXSH окмахайои
qp у 二у tp (8.E u 五 J) QHHBH。工 UOI&
〈у 二p》tp (CT " 1yJ) aMHPBOXUOI.l
〈0 二p〉tp (9T n Щ л HPHOXUOJG
《s二p》tp (ST и IXJ) gHHPHOXUOVS
〈£b 二p》tp (寸T M 1X9 зшпшохиоЕ 《tp:…Ср 二3tp (E.E n lyu) змнвто工иогипн 《sp::/p 二 ptp (、E n IMS) ЙХЛв©х§ь.х
3№E « «XI л总du ,и винвнохиаь скн
Ансноммох XHHqlreEdg21Ш1
то сначала определяется дескриптор D1 ^Dx v О? (строится ИЛИ-толкова- ние), затем дескриптор £> определяется как D1 & Р3 (строится И-толкова- ние). Аналогично и в других подобных случаях.
В R-толкованиях могут использоваться только термины двухместных отношений.
В ИЛИ-толкованиях не могут использоваться дескрипторы, вводимые И-толкованиями. Логический смысл этого ограничения состоит, очевидно, в том, что любое толкование, использующее связки И и ИЛИ, должно быть приведено к конъюктивной нормальной форме.
3.4. Тезаурусные функции — вариант реализации. Использование тезауруса в процедурах перевода с ЕЯ на ЯИ и процедурах поиска информации предполагает обращение к нему в большинстве внутренних циклов этих процедур. С учетом этого приемлемые скорости обработки могут быть получены только при условии размещения тезауруса в оперативной памяти и обеспечения быстрого поиска нужной словарной статьи и нужного элемента в ней.
Тезаурус реализован следующими наборами данных: 1) набор описателей; 2) таблица связей; 3) набор ПСЕВДОТЕКСТ; 4) набор ЧИСЛА.
Первые два набора — табличные, третий и четверты访 представляют собой соответственно последовательность символьных и числовых полей, доступ к которым осуществляется по адресной ссылке из таблицы связей. В наборе ПСЕВДОТЕКСТ размещаются символьные строки неопределенной длинь! (идентификаторы — значения строковых признаков); начало строки определяется упомянутой адресной ссылкой, конец — разделителем. В наборе ЧИСЛА размещаются вещественные числа в стандартном представлении (десятичное с плавающей запятой), являющиеся значениями числовых признаков. Значению вида "точка", “зона" соответствует одно число, значению вида "интервал" - два. Относительный адрес числа (или пары чисел) определяется упомянутой адресной ссылкой.
Кроме того, для работы с тезаурусом необходим вспомогательный набор КЛЮЧЕВЫЕ^ СЛОВА. Он представляет собой набор прямого доступа, размещаемый на магнитных дисках. В наборе хранятся ЕЯ-эквиваленты дескрипторных кодов (слова или словосочетания). Ключом обращения к записи набора является код дескриптора. Структура основных наборов и связи между ними показаны на рис. 3.9.
Каждому дескриптору ставится в соответствие описатель. В описателе размешаются все элементы словарных описаний с малой информационной емкостью (&2“) и адрес входа в таблицу связей. Следует иметь ввиду, что для некоторых типов дескрипторов (семантическая категория 5) все словарные характеристики размещаются в описателе. В этом случае в поле адресной ссылки АДР1 также могут помещаться элементы словарного описания. Так, для дескрипторов класса 5.2 (термин свободного употребления, кустовой) в этом поле размешается номер куста.
В таблице связей описываются все связи между дескрипторами. Строка таблицы, как правило, хранит пару вида (УКАЗАТЕЛЬ— ВИДА. СВЯЗИ. ДЕСКРИПТОРНЫЙ _ КОД >, указывая, следовательно, с каким дескриптором связан исходный и каким отношением. В некоторых строках, как уже было сказано, хранятся адресные ссылки на поля наборов ПСЕВДОТЕКСТ и ЧИСЛА. В этом случае содержимое поля А_ДЕСКР интерпретируется
как адресная ссылка: адресуемый набор определяется типом исходного дескриптора (его СК и СТ); вид числового значения записывается в поле У ВС. Строки таблицы связей, относящиеся к словарной статье одного и того же дескриптора, соединяются в цепной список адресными ссылками (поле АДР2). Такая организация позволяет, с одной стороны, быстро находить нужные словарные характеристики дескриптора, а с другой — максимально упростить процедуры корректировки тезауруса.
Входом в словарную статью дескриптора является описатель. Обращение к описателю производится непосредственно по коду дескриптора — порядковый номер описателя в массиве описателей равен числовому значению кода дескриптора. Обращение к таблице связей производится из описателя по указателю АДР1 и реализуется функцией вида
НАЙТИ (ДЕСКР, У ВС) •
Процедура, реализующая функцию, просматривает строки таблицы связей, относящиеся к дескриптору, код которого указан в параметре ДЕСКР, и выдает коды дескрипторов, записанных в позиции А—ДЕСКР (и — если есть — адресную ссылку) в тех строках, указатель вида связи в которых совпадает с указанным в параметре УВС. При этом часть указанных в таблице 3.4 тезаурусных функций реализуется непосредственно оператором НАЙТИ путем указания нужного УВС:
ТОЛКОВАНИЕ (X)二 НАЙТИ (X 4)
ДЕСКРИПТОРОСОЧЕТАНИЯ (X) = НАЙТИ (X, 1.5)
ЕДИННЦА—НЗМЕРЕНИЯ (X) = НАЙТИ (X, 1.9)
СОБСТВЕННЫЙ-ПРИЗНАКС%) = НАЙТИ (X, 1.1)
ЧАСТИ (У) = НАЙТИ (Х7.1)
ЦЕЛОЕ (^) = НАЙТИ (X, 6.1)
Другие тезаурусные функции используют функцию НАЙТИ как внутреннюю процедуру.
Рассмотрим подробнее способ реализации четырех более сложных функций: ВЫШЕ- 1 (X), СОВМЕСТИМЫ (XI, Х2), ВЫШЕ_ 2 (XI # Х2), ПРИЗНАКИ— ДЛЯ (Х)・ Функция ВЫШЕ— 1(Х) строит развертку дескриптора X; функция СОВМЕСТИМЫ (XI, Х2) строит развертки для XI и Х2 (соответственно ГТ】и П2) и позвращает значение ДА или НЕТ в соответствии с условием
з(х1, Х2)— и 山 е п (Xi) Vd,e п(Х2)內& %)
(здесь для краткости символом 守 обозначена исходная функция совместимости, а символом и。一 функция непосредственной совместимости дескрипторов, о которой будет сказано ниже).
Вычисление функции ВЫШЕ— 2(X1, Х2) в реализации встроено в функцию СОВМЕСТИМЫ (XI. Х2). Последняя возвращает пару < FIO, FH), где FIO указывает собственно результат вычисления совместимости (FIO W £{ДА, НЕТ}), a FI1 — сопутствующий параметр, семантика которого зависит от значения основного параметра FIO и определяется таблицей 3.7.
Правила построения развертки можно описать следующим образом: l：dtn(d)
d'l - УП(ПРИЗЫ(d))
d3，2- деф0)
d3'3 - УП(ПРИЗН(ДЕФ1(47)))
j3.4 ^зл ^3.6 - уп(ДЕФ1 (<0)
d3・7f о
〃8 - ДЕФ1 (d)
d5a,d5-2 今 ф
d3'今 33Bl(d)
Имена функторов здесь имеют следующее значение:
ПР03Н(Х) — наименование признака, значением которого является X;
УП (X) - условие применимости для признака X;
ДЕФ(Х) — список дескрипторов, входящих в толкование X;
ДЕФ1 (X) — первый дескриптор толкования X;
ЗЗв1(Х) — список дескрипторов, связанных с X отношением непосредственной эмпирической зависимости.
Через d*。обозначен дескриптор определенного типа (СК = а, СТ =0); d* обозначает, что правило применяется к каждому из дескрипторов указанной категории. Правило вада d -► F(d) означает, что при наличии в развертке П дескриптора d должна быть выполнена операция пополнения развертки
П = П U Дг/).
Правила 2.1—2.8 будем называть правилами пополнения развертки, а дескрипторы, указанные в правой части зтих правил, — титолняющ^мн дескрипторами относительно типа дескрипторов, указанного в левой части.
Табл и Уха 3.7
Семантика сопутствующего параметра
Значение параметра FI0
Значение параметра FH
Отображаемый параметром FI1 признак и семантика его значений
Соотношение масштабов объектов, именуемых дескрипторами XI н Х2:
НЕТ
0
—объекты одномасштабны
1
-МАСШТАБ (Х2) > МАСШТАБ(XI)
-1
-МАСШТАБ (XI) > МАСШТАБ (Х2)
Соотношение объемов понятий, соответст- вуюших дескрипторам XI и Х2:
0
—собственно пересечение
(XI ПХ2*Ф; Х1\Х2 f ф; X2\*l f Ф)
ДА
1
-прямое включение (XI UX2)
-1
—обратное включение (Х2 СХ1)
2
-объемное тождество (XI = Х2)
Правило 2.3 сформулировано в предположении, что принимаются следующие дополнительные ограничения на состав ИЛИ-толкований.
Компоненты ИЛИ-толковании не должны иметь эмпирически зависимых дескрипторов по связи типа "связь свойств,т
Vd3・3vd(d£RE6(d3・3) - Э3в1 (d)=。).
Компонентами ИЛИ-толкования могут быть только базовые таксоны (дескрипторы типа d ' •').
Пополняющие дескрипторы v всех компонент ИЛИ-толкования одинаковы; с учетом п. 1 и 2 это эквивалентно условию
Vd3-3Vdj Vdj(di€ ДЕФ(<73,3) & %6ПЕ@(43・3)->
-> УП(ПРИЗН(^)) = УП(ПРИЗН(%))).
Для обеспечения эффективной реализации каждому дескриптору d развертки ставится в соответствие ассоциированный дескриптор АД(<7) (возможно, пустой) по следующим правилам:
d3-1 -» ПРМЗНЗ)
43 一
d3・3_> 0
d3.4, d3.s d3.6 d3.7 f ДЕФ! (d)
d3・8f0
d5•〜
d5-2 f КУСТ (J)
(Здесь КУСТ (d) — функция, возвращаюшая номер куста для d.)
170
Названные ограничения позволяют обеспечить сбалансированность процедуры вычисления функции СОВМЕСТИМЫ(Х1» Х2) с учетом того, что ИЛИ-толкованне в реализации рассматривается как вспомогательное (а не регулярное) средство введения новых дескрипторов в тазаурус.
В соответствии с этими правилами алгоритм построения развертки может быть задан следующим образом.
Включить в развертку исходный дескриптор d.
Перебирая последовательно дескрипторы развертки, применять к каждому процедуру пополнения в соответствии с правилами, указанными для данного тнпа дескрипторов.
Если список дескрипторов исчерпан — останов.
Определенная так развертка отличается от развертки, определенной в логической модели § 2.3, тем, что：
вводятся ограничения на состав ИЛИ-толкования;
для ^-толкования в развертку не включается условие применимости сопоставленное валентности х (табл. 3.6) дескриптора-отношения.
При формулировке правил пополнения имелось в виду, что при построении (лексическом наполнении) тезауруса должны использоваться следующие частные методические решения.
Смысловые соответствия между числовыми и оценочно-количественными значениями числовых признаков описываются в терминах эмпири ческих зависимостей. Например, если требуется при проверке на совместимость учитывать соответствие высокое напряжение 仆 напряжение свыше 1000 вольт, то выполняются следующие действия:
—в тезаурус добавляются дескрипторы
di 今(ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ _ НАПРЯЖЕНИЕ = БОЛЬШАЯ .ВЕЛИЧИНА) (С-толкование, СКТ (必)=3.6) и
d2 今(ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ > 1000) (r-толкование, СКТ (d2) = 3.4);
—затем устанавливается двусторонняя эмпирическая зависимость d] — d?, d? f d], фиксирующая равнообъемность d】н d?. В результате несовместимость, скажем, выражений низковольтный и с номинальным напряжением 6600 вольт будет вычисляться автоматически — в силу того, что при построении развертки действует правило пополнения 2.8, так что в условиях совместимости нет необходимости отражать правила сопоставления разных типов значений.
Аналогичный прием должен использоваться для установления синонимии разных по написанию собственных имен-идентификаторов. Например. синонимия (с точки зрения научно-технического документа) имен Англия и Великобритания реализуется введением в тезаурус посредством S-толкований (СКТ = 3.5) двух дескрипторов
d]今(НАЗВАНИЕ ^.СТРАНЫ = АНГЛИЯ),
d?今(НАЗВАННЕ—СТРАНМ = ВЕЛИКОБРИТАНИЯ)
и установлением таких же связей между ними.*)
Таблица 3.8
У словия непосредствеииой совместимости объектных дескрипторов
Тип дескриптора
Условия непосредственной совместимости
1 -
1. Базовые свойства
СКТ@) = 3.1
ЕслнСКТ@) = 3.1, то
%6&) = 0-ПРНЗН@г)=ПРНЗН@);
Если СКТ("а) = 3.3, то по п. 3;*
v>0(dj ,d2) = 1- во всех других случаях;
И-толкование СКТ&) =3.2
ИЛ И-тол ков ание
СКТ(4)=3.3
■-2 仇(％,/)= 1)
% (d； W ) ~ 3。3；,纟)v % (d；,乙))
4. г-толкование CKT(dx) =3.4, 5-толкование СКТ@) = 3.5, С-толкование СКТ6)= 3.6
dx =*《di z,』力 где? = 4, 5 или 6, Vj — пара( вид значения, значение >. Если4 = < d1 л, и2 >, то %(41，厶)-%(%,也)， иначе %(d,&)= 1.
Для S- и С-толкованиЙ %91，1)2)9(% =%); для г-толкований-
坊=qJC，匕=<7a(r), % (% , % )—三，(Q[ g&q?g).
5. ^-толкование
CKT(d】)=3.7
d* =《d；, d： >, где d ； - отношение, d； — объектный дескриптор.
Если "з =〈 d；, d； >
н d； - индивидуализирующее отношение, то屮舟 *&)5 屮 N；,d；% HHaqeqJd—daJu 1：
6. G-толкование
СКТ@) =3.8
〃 =< d； J, d； >, где / - имя дуги, соединяющей узлы d； и d；'.
Если d?=《d； Jd；〉
.и дуга 7 - индивидуализирующая, то 中。@1/3)- 屮@；.d；), иначе 仇@i&) = l.
Отношения, выражаемые ^^гpaммaтичecкими^^ средствами (дугой в G-толковании) не рекомендуется выражать лексическими средствами 一 дескриптором отношения в 7?-толковании, т.к. проверка на совместимость этих двух типов дескрипторов не предусмотрена.
Функция непосредственной совместимости </>о (^1，^2)вычисляет совместимость дескрипторов-аргументов без учета совместимости логически зависимых дескрипторов. Определение функции 屮。дано в таблице 3.8.*) Функция реализуется набором проверочных процедур; номер процедуры
♦) В таблице 3.8 не отражены очевидные свойства функции 屮。: Vd (% (d, d) = 1), Vd1Vd2 (%(4 &) = %&&)).
CKT1
CKT2
3.1 1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
5・1
5.2
3.1
2
1
6
1
1
1
1
■
1
■
1
1
3.2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
I
3.3
3
1
9
3
3
3
]
1
1
3
3.4
1
1
6
4
1
1
1
1
1
1
3.5
1
1
6
1
5
1
1
1
1
1
3.6
1
1
6
1
1
10
1
1
1
1
3.7
1
1
1
1
1
1
7
1
1
1
3・8
1
1
1
1
I
1
1
8
1
1
5.1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5.2
1
1
6
1
1
1
1
1
1
2
определяется управляющей таблицей TABFI (таблица 3.9) в соответствии с семантической категорией и семантическим типом дескрипторов-аргу- ментов. Значение 1 в таблице TABFI указывает тривиальную процедуру, возвращающую значение ДА без дополнительных проверок. Действия, выполняемые остальными процедурами, указаны в таблице 3.10.
Функция ПРИЗ НАКИ _ ДЛЯ (X) имеет на входе список дескрипторов, образующих описание класса X (в реализации - до четырех дескрипторов). Список имеет смысл И-толкования для X. Функция возвращает список всех дескрипторов 一 наименований признаков, применимых к объектам заданного класса. Алгоритм, реализующий вычисление функции, выполняет следующие действия.
Проверяет описание класса на непустоту и непротиворечивость.
Строит развертку описания класса.
Просматривает дескрипторы тезауруса в порядке кодов и выбирает наименования признаков, кроме фиктивных признаков и признаков, выделяющих заданный класс X **)
Для каждого выбранного дескриптора d проверяет совместимость его условия применимости и описания класса X:
СОВМЕСТИМЫ (УП (d), %) =ДА?
Если условие п. 4 выполнено — включает дескриптор в фрейм-список.
35 Тезаурус как инструмент организации диалога. Уже говорилось, что язык рассматриваемо го типа обеспечивает возможность динамического построения объектно-характеристического фрейма в процессе диалога (§ 2.2； см. также [Рубашкин 1982]). Возможности и методологию построения сценариев регламентированного диалога, ориентированных на задачу
*) Признак d видел只ет заданнь!й класс X, если и только если
m d' (d = ПРИЗН (d‘) & ВНШЕ一 2 (d‘, X) = ДА) •
Условия иепосредственной совместимости объектиых дескрипторов
Тип дескриптораI
Условия непосредственной совместимости
1. Базовые свойства
СКТ&) = 3.1
ЕслиСКТ(с?2) = 3.1, то
%6&) = О-ПРНЗН6)= ПРИЗЫ (d3)；
Если СКТ@) = 3.3, то по п. 3;'
% 6 & ) = 1- во всех других случаях;
2. И-толкование
СКТ@) = 3.2
.心(/64)=1)
3. ИЛИ-толкованне
СКТ(&) =3.3
% (d； V d；, d?) - (% (d；，当)v % (d；,d2 ))
4.，-толкование СКТ@) = 3.4, 5-толкование СКТ&) =3.5, С-толкование CKT(d]) = 3.6
d\ =» < d1 ^, и, >, где z = 4, 5 или 6, 匕 一пара < вид значения, значение >. еели4 =(小2,匕 ),то %6 & )**%(%, А), иначе ^O(d4,d2)= 1.
Для S- и С^голкованиЙ
90(!，02)—(力=%)；
для，-толкований•
小=%『)，也=%(，)，
% (小，%) 一 m?91 (，)&42 (，))•
5. ^-толкование
CKT(d]) = 3.7
4 =《d；, d； >, где d ； — отношение, d； — объектный дескриптор.
Если с/?=《d；, d； >
nd； — индивидуализирующее отношение, то%^ ,d?)** 屮(d；,d；‘)， иначе %&&)= 1；
6. G-толков анис
СКТ(%) =3.8
d] = < d,, Z, d； >, где / - имя дуги, соединяющей узлы d； и d；.
Если d* =《d；, I, d； >
и дуга / - индивидуализирующая, то 屮о@1 ,dz)Q 屮@'，d；，
иначе 306，弘)=1.
Отношения» выражаемые "грамматиуескнми" средствами (дугой в G-толковании) не рекомендуется выражать лексическими средствами - дескриптором отношения в 7?-толковании, т.к. проверка на совместимость этих двух типов дескрипторов не предусмотрена.
Функция непосредственной совместимости 9о (d「d?) вычисляет совместимость дескрипторов-аргументов без учета совместимости логически зависимых дескрипторов. Определение функции 四 дано в таблице 3.8.*) Функция реализуется набором проверочных процедур; номер процедуры
•) В таблице 3.8 не отражены очевидные свойства функции /:
Vd (% (d, d) = 1), VdjV当仇 & ,纟)=%(d? ,% )).
СКТ1
СКТ2
3.1
3.2
3-3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
5.1
S.2
—
—
3.1
2
1
6
1
1
1
1
1
1
1
3.2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
3.3
3
1
9
3
3
3
[
1
1
3
3.4
1
1
6
4
1
1
1
1
1
1
3.5
1
1
6
1
5
1
1
1
1
1
3.6
1
1
6
I
1
10
1
1
1
1
3.7
1
1
1
1
1
1
7
1
1
1
3.8
1
1
1
1
1
1
1
8
1
1
5.1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5.2
1
1
6
1
1
1
1
1
1
2
определяется управляющей таблицей TABFI (таблица 3.9) в соответствии с семантической категорией и семантическим типом дескрипторов-аргументов. Значение 1 в таблице TABFI указывает тривиальную процедуру» возвращающую значение ДА без дополнительных проверок. Действия, выполняемые остальными процедурами, указаны в таблице 3.10.
Функция ПРИЗНАКИ _ДЛЯ (У) имеет на входе список дескрипторов, образующих описание класса X (в реализации - до четырех дескрипторов). Список имеет смысл И-толкования для X. Функция возвращает список всех дескрипторов — наименований признаков, применимых к объектам заданного класса. Алгоритм, реализующий вычисление функции, выполняет следующие действия.
Проверяет описание класса на непустоту и непротиворечивость.
Строит развертку описания класса.
Просматривает дескрипторы тезауруса в порядке кодов и выбирает наименования признаков^ кроме фиктивных признаков и признаков, выделяющих заданный класс X **)
Для каждого выбранного дескриптора d проверяет совместимость его условия применимости и описания класса X:
СОВМЕСТИМЫ (УП (d), У) =ДА?
Если условие п. 4 выполнено — включает дескриптор в фрейм-список.
3.5. Тезаурус как инструмент организации диалога. Уже говорилось, что язык рассматриваемо го типа обеспечивает возможность динамического построения объектно-характеристического фрейма в процессе диалога (§ 22 см. также [Рубашкин 1982]). Возможности и методологию построения сценариев регламентированного диалога, ориентированных на задачу
*) Признак d выделяет заданный класс X, если и только если
md' @ = ПРИЗН (d‘)& ВЫШЕ_2 (<Г, АЭ = ДА).
Процедуры, реализующие функцию % для разных классом дескрипторов
Номер процедуры
Содержание процедуры
К каким классам применяется
2
Если АД(</Х) = АД б)* то 仇&,柒)=0,иначе%@ td2)= 1
{d^'^td^^ > 《d§・2,d 5・2 >
з；
6
Проверяет совместимость каждого из компонентов ИЛИ-толкования с дескриптором d.
Если совместимых компонентов нет, то spo(d|,^2 ) = 0, иначе 9о6&)= 1
"3.3,"3.3》 《"З.з,『з)
4；
5; 10
Если АД (d。= АД & ) и 仇(％，“2)= 0,ТО V>O 0!,纟)=0, иначе v>o0i»^2)= 1
"3.4# 3.4〉 《"3.5,.3.5 > <d 3.6 j 3.6)
9
Проверяет совместимость каждого нз компонентов первого ИЛИ-толко- вания с каждым нз компонентов второго ИЛИ-толкования. Если совместимых пар нет, то 屮。(%,当)=0, нначе 屮0储，%)=1
《』з.з」з.з)
7
Если АД (dx) = АД & ) н АД (d J
—индивидуализирующее отношение, то 仇(% , 4 ) = %@；',d；>
иначе 仇&&)= 1
"3。7,d3"7 >
8
Если дуга G-толкования индивидуализирующая, то 4@gdQ 二屮о@；0 иначе內з一d力=1
《d3.8》，8)
ввода и контроля данных, лучше всего рассмотреть на конкретном примере. Примером может служить задача самоописания тезауруса: в терминах самого тезауруса может быть описана диалоговая система ввода информации в тезаурус. Очевидно, объектом описания здесь являются сами дескрипторы (лексические единицы используемой понятийной системы) ； а средством описания является несколько модифицированный набор словарных характеристик, приписанных дескрипторам семантических категорий 1 и 3.
Как видно из рис. 3.4—3.8, состав словарного описания дескриптора существенно зависит от его семантической категории и типа, иногда и от других характеристик и, следовательно, плохо поддается схематизации:
множество признаков, применимых на данном шаге описания, существенно зависит от того, какие значения признаков выбраны на предыдущих шагах описания. Это условие очерчивает класс задач, для которых данный подход может быть эффективным. Существенным для рассматриваемой системы — с учетом достаточно больших объемов вводимой информации и высоких требований к ее достоверности — является тщательный контроль вводимых данных.
В качестве технологического инструмента ведения интеллектуального тезауруса нами была разработана специализированная диалоговая система ИНТЕЗ-ВЕДЕНИЕ. Система обеспечивает следующие режимы работы:
работа с таблицей узлов (ввод, корректировка, демонстрация/пе- чать);
пополнение тезауруса;
корректировка тезауруса;
демонстрация/печать тезаурусных наборов или отдельных словарных статей;
справка о состоянии тезаурусных наборов;
тестирование тезауруса.
Основным является режим ^Пополнение тезауруса". В этом режиме реализуется регламентированный диалог, в ходе которого：
последовательно выбираются соответствующие уже построенной части описания признаки (динамически строится объектно-характеристический фрейм);
запрашиваются и принимаются значения выбранных признаков;
производится контроль вводимых значений; при несоответствии условиям контроля высвечиваются диагностические сообщения и, как правило, предлагается произвести повторный ввод.
Пользователю предоставляется возможность в процессе ввода закреплять значения признаков; таким образом, группируя дескрипторы в однотипные пакеты» можно существенно сократить объем клавиатурной работы.
В программе дерево признаков (рис. 3.4-3.8) представлено таблицей узлов. В ней положение каждого из узлов в дереве кодируется стандартной тройкой ссылок (ВВЕРХ, ВНИЗ-ВЛЕВО, ВПРАВО). Алгоритм выбора очередного признака весьма прост:
Выбрать ближайший признак внизу слева.
Если нет — выбрать ближайший справа.
Если нет 一 выбрать ближайший справа от ближайшего вверх признака, имеющего непустую ссылку вправо;
По возвращении в корневой узел — останов.
Помимо названных ссылок таблица узлов содержит указание на используемую нестандартную процедуру контроля, процедуру записи в тезаурусные наборы, а также определяет тип узла.
Различаемые типы узлов указаны в таблице 3.11. Из таблицы видно, что наряду с предусмотренными в описании тезауруса стандартными типами признаков (качественный, бинарный, целочисленный, количественный, строковый) в наборе словарных признаков используются нестандартные типы: дескрипторный код, дескрипторная пара, дескрипторный список, дескриптор-признак + значение. Это, однако, не означает, что исходный набор типов недостаточен для самоописания тезауруса и, следовательно.
не универсален. Так, дескрипторный код, можно, очевидно, рассматривать просто как числовой признак, которому сопоставлено специфическое условие контроля (0 < Z) < Dmax). Легко понять, что все остальные нестандартные типы сводятся к стандартным путем разборки на стандартные компоненты.
Использование нестандартных типов в дереве словарных признаков обусловлено чисто прагматическим желанием выделить более естественные с точки зрения содержания задачи единицы описания и упростить работу иа клавиатуре.
В качестве иллюстрации приведен фрагмент диалога, в ходе которого производится закрепление значений признаков (С — система, П — пользователь) .
С: дескрипторный код = ?
П: 2186
С: ЕЯ-эквивалент = ?
П: кремний
С: сем. категория = ?
П; 3
С: закрепить значение элемента? (1,0)
П: 1
С: сем. тип-3 = ?
П: 1
С: закрепить значение элемента? (1,0)
П: 1
:С: собственный признак = ?
П: 17053
С: описатель дескриптора 17053 не соответствует указанной роли: SC = 2, ST = 4 повторяем ввод ⑴.прекращаем (2), ввести и запомнить (3)? П: 3
С.: сохраняет основание деления? (1,0)
П; 0
С: закрепить значение элемента? (1,0)
П: 1
Таблица 3.11
Таблица узлов
Тип признакового узла
Код 1Примечание
Качественный
Б мирный
Дескрипторный код
Строковый
Дескрипторная пара
Числовая характеристика 1
Числовая характеристика 2
Идентифи катор
Дескрипторный список
1
2(1,0)
3(0 < D & 20000)
4
5(дескриптор,дескриптор)
6(дескриптор,число)
7(дескриптор,число, число)
8(дескриптор,строка)
9(D,, D2, ... , D„)
С: семантическое п рилагательное? (1,0) П: О
С: закрепить значение элемента?(1,0)
П: 1
С: эмпирические зависимости дескриптор = ?
П:0
С: проверьте
дескриптор 2186 описатель 3 1 0 0 0 0 Таблица связей: 17053 1 1 верно?(1,0)
П: 1
С: есть еще дескрипторы?(1,0)
П: 1
С: дескрипторный код = ?
На шаге 8 система обнаруживает, что семантический тип (ST) дескриптора 17053, указанного пользователем в качестве собственного признака описьшаемого дескриптора, не соответствует условиям логического контроля (высвечиваются фактически записанные в тезаурусе характеристики: сем. категория (SC) = 2, ST = 4; должно быть SC = 1, ST = 1). В этой ситуации система представляет пользователю три возможности: изменить код дескриптора повторным набором — если он указан ошибочно; прекратить ввод словарной статьи до выяснения возникшей коллизии и перейти к следующему дескриптору; игнорировать несоответствие и продолжить ввод. Последний вариант используется, например, когда ошибочным оказываются записанные в тезаурусе характеристики ассоциированного дес« криптора. При этом система делает помету о дефектности панного элемен- таГ а исправления вносятся позже в режиме корректировки. Таким же способом может быть задана ссылка на еще не введенный дескриптор.
После закрепления значений признаков тот же диалог будет происходить в сокращенном объеме (система запрашивает только незакрепленные признаки) ;в рассмотренном примере ввод следующего дескриптора будет состоять из шагов 1,2,7,13,14 и 15.
3.4. От тнтакшческой — к лсонцептуальной структуре научно-технического текста
Традиционно перевод текста с ЕЯ на язык представления смысла рассматривается как последовательность трех основных этапов анализа: морфологического ,синтаксического и семантического. Выбор способа взаимодействия между ними, вообше говоря, может быть различным. Возможные решения располагаются между двумя очевидными полюсами:
полная независимость этапов и соответствующих им процедур;
максимальная интеграция процедур： границы между уровнями становятся трудноразличимыми, а соответствующие элементы описаний используются на каждом шаге анализа по мере необходимости.
17717712. В.Ш. Рубашкин
177
177
Первый подход представляется более простым в реализации (и поэтому превалировал на ранних этапах исследований и разработок систем автоматического анализа текста, да, собственно, преобладает и сейчас). Второй обещает быть более эффективным по достигаемым результатам, но в силу сложности организации взаимодействия средств и процедур разного уровня до вх пор не реализован в сколь нибудь полном объеме *)
Невидимому, необходимой предпосылкой развития второго подхода является накопление опыта разработки и эксплуатации последовательных систем с постепенным вклю'юнием в них средств межуровневого взаимодействия.
Мы не вишм необходимости останавливаться на общих принципах морфологического и синтаксического анализа. Эти уровни на сегодня можно считать достаточно хорошо освоенными как теоретически, так и практически (см., например, [Попов 1982]). В то же время относительно методов и процедур семантического анализа до сих пор нет полной ясности и достаточного согласия специалистов. Здесь, мы полагаем, есть что обсуждать. Предварительно сделаем одно терминологическое замечание. На этапе семантического анализа происходит переход от уровня лингвистических к уровню понятийных единиц. Имея это в виду, говорят о концептуальном анализе или концептуальной интерпретации текста [Шенк 1980; Сова 1984]. Мы далее также будем использовать последний, как нам кажется, более узкий и более определенный термин.
В ИС "СкобкнСПТ" морфологический и синтаксический компоненты реализуются средствами системы "Скобки" [Лахути и др. 1985]. Они работают последовательно и независимо. Взаимодействие синтаксического и семантического уровня, как будет видно из дальнейлюго изложения, сводится к тому, что обнаруженные сянтаксическим компонентом неоднозначности анализа и пропуски синтаксически обязательных элементов фнк・ сируются и передаются в семантический компонент, где делаются попытки разрешить неоднозначности и заполнить пропуски.
Работа концептуального интерпретатора состоит из двух основных этапов. На первом этапе производится концептуальная интерпретация в пределах отдельных предложений — переход от уровня лингвистических единиц к уровню концептуальных единиц. Результат работы первого этапа —граф концептуальной структуры предложения (КСП). На втором этапе устанавливаются связи между отдельными КСП текста.
Имеет смысл различать два типа связей: сюжетные связи (последовательность событий во времени, взаимное расположение объектов в пространстве, причинные связи между событиями и т.д. и связи кореференции. Именно последние составляют обязательный минимум концептуальной интерпретации связного текста. Результат: склеивание графов отдельных
♦) Исключение составляет система французско-русского перевода ФРАП, при разработке которой установка на организацию межуровневого взаимодействия была сознательно сформулирована и, в определенных пределах, реализована [Леонтьева 1982; Кудряшова, Соколова 1984]. Сравнительно недавио Г.С Цейтиным предложен язык обработки данных, специально ориентированный на реализацию, в частности, такого подхода [Цейтан 1979; Цейтин 1985]. В этом же направлении ведет paOoiy группа итальянских специалистов [Капелли и др. 19841.
КСП по кореферентным именам и, возможно, явное выражение некоторых сюжетных связей в пределах точно 巾икврованной номенклатуры.
Охарактеризуем первый иэ названных этапов подробнее.
Концептуальная интерпретация предложения.
Замена словоформ дескрипторными образами (каждой словоформе сопоставляются возможные понятийные эквива- ленты в виде набора дескрипторных кодов). Здесь же распознаются тер- минологинеские словосочетания — с заменой сочетания одним дескриптором.
Стандартизация концептуального представления н а уровне лексики. Каждая концептуально простая лексическая единица (ЛЕ) или конструкция (подграф) приводится к стандартному виду
< наименование признака, вид значения, значение >
(для числовых признаков предполагается стандартная единица измерения). Концептуально сложные ЛЕ представляются в КСП одним дескрипторным кодом, но при этом предполагается, что в тезаурусе хранится формальное толкование дескриптора в терминах концептуально простых ЛЕ (базовых признаков).
Приведем примеры типовых преобразовании:
мощностью до 100 кет =><МОЩНОСТЬ (ВТ), = ,Ы05>;
большой мощности =〈 МОЩНОСТЬ (ВТ), =, БОЛЬШАЯ ВЕЛИЧИНА >;
нагрев =《ТЕМПЕРАТУРА, = » УВЕЛИЧЕНИЕ >.
В логической нотации перечисленные сочетания получают следующее представление :
Эи (МОЩНОСТЬ (x,v)&u = 110s)；
m и (МОЩНОСТЬ ® j & В (и));
Эи (ТЕМПЕРАТУРА (х, и) &УВ@));
здесь Б и УВ — вспомогательные предикаты БОЛЬШАЯ—ВЕЛИЧИНА и УВЕЛИЧЕНИЕ, и — переменная состояния.
Таким образом, стандартизация лексики в некоторых случаях вызывает склеивание узлов в синтаксическом графе. Например, конструкция мощность — большая заменяется в КСП одним узлом указанного выше вида. На этом же шаге, как видно из примеров, производится обработка невербальных элементов (числовые характеристики, химические формулы и т.п.) и включение их в КСП.
Установле ние связей по валентности. Валентности, указанные в семантической модели управления для данного дескриптора (семантическая модель управления задается в тезаурусе), заполняются дескрипторами, синтаксически подчиненными данному — с учетом заданных в модали управления семантических и сннтаксинеских ограни- >юний. Если кандидат на заполнение валентности в непосредственном синтаксическом окружении данного дескриптора не найден, валентность заполняется дескриптором, определяющим в модели управления семантическое условие заполнения валентности (см. ниже п. 4).
Словарное заполнение актантных нулей. Поясним эту процедуру на небольшом примере.
Исходный текст на естественнном языке： Объединение увеличивает выпуск автомобилей этих марок. Ремонт производится на специализированных предприятиях, расположенных во всех регионах страны.
Фрагмент синтаксического графа:
что?чего?
производится> ремонт > ф
Фрагмент тезаурусной статьи дескриптора, представляющего на концептуальном уровне ЛЕ ремонтировать:
УСЛОВИЕ ЗАПОЛНЕНИЯ (ремонтировать, иметь объектом)=
=объект материальной культуры
Условие заполнения из тезаурусной статьи переносится на место актантного нуля. Получаем фрагмент КСП:
иметь объектом
ремонтировать > объект материальной культуры
Далее, на этапе межфразового анализа, будет установлена кореферент- ность имен автомобиль и объект материальной культуры, так что в результирующей КСП будет восстановлен неявно выраженный в исходном тексте смысл 'ремонт автомобилей*.
Разрешение анафорических неоднозначностей сравнением на совместимость семантических характеристик антецедентного семантического узла и требований к анафорическому элементу по заполняемой валентности.
Уточнение интерпретации синтаксически слабых связей внутри именных групп (ИГ). Устанавливаются референциальные отношения внутри НГ. В синтаксическом графе ЛЕ, входящие в ИГ, как правило, представлены разными узлами. На семантическом уровне связи между ними получают одну из следующих трех интерпретаций:
—кореферентность (логический смысл связи — конъюнкция);
—связь по специфицированному отношению;
—связь по неспецифицированному отношению.
В первом случае узлы, представляющие данную пару ЛЕ, склеиваются в один узел КСП:
стальной цилиндр =► СТАЛЬ (х) & ЦИЛИНДР (х) •
Во втором случае в КСП добавляется узел, эксплицирующий отношение между упоминаемыми объектами так, как это показано в нижеследующем примере. Фрагмент синтаксического графа:
Экскаватор — роторный.
Результат семантической интерпретации:
объект 1
> экскаватор
иметь частью объект 2
ротор
Однако спецификация лексически невыраженного отношения по исходному тексту часто оказывается невозможной. В этом случае целесообразно сохранять в графе КСП дугу, имеющуюся в синтаксическом графе, приписав ей обобщенное значение OF ('связан с\ 9 определяется через*). Это уместно прежде всего при интерпретации десемантизированных связей типа А +^>^+^?:
OF
Экскаватор — роторный 今 экскаватор —> ротор.
На этом шаге могут дополнительно разрешаться неоднозначности синтаксического подчинения и сочинения.
Распознавание кванторной информации и определение когнитивного статуса предложения (квалификация пропозиции в целом как "факта” или "закономерности"). В отношении этого пункта нужно заметить, что когнитивный статус предложения в ИС не может определяться только структурой самого предложения, наличием в нем кванторных слоев и т.п. Граница между названными двумя квалификациями обусловлена не только тем, что предложение выражает (или не выражает) универсальную зависимость, но и внешними по отношению к входному сообщению прагматическими соображениями, связанными прежде всего с кругом потенциальных задач. Так, если создается база данных по учету автомобилей, находящихся в данное время в эксплуатации в городе, ведомстве, стране и т.п., то сведения о том, что автомобиль определенной марки имеет такую-то мошность двигателя, моторесурс, расход топлива и т.д., целесообразно квалифицировать как закономерности и хранить в БЗк. Если же создается база данных по промышленным каталогам, зти же сведения могут быть квалифицированы как “факты" и помещены в БФ. (В этом случае в БФ заносится объектно-характеристическая запись, смысл которой может быть передан выражением: Существует тип автомобиля, определяемый следующим набором признаков • марка = . . . , мощность двигателя = . . . , расход топлива = =.・.，грузоподъемность = ...). На данном этапе целесообразно (и прагматически оправдано) принять допущение, согласно которому когнитивный статус сообщения явно обозначается на входе информационной системы. Скажем, по умолчанию входные сообщения рассматриваются как "факты", а пополнение БЗк производится в некотором выделенном и обозначенном специальным указанием режиме.
Обработка преди к ато в кореференции. Слова и сочетания типа представляет собой» изготовлен 〃з, используется в качестве должны иметь в тезаурусе помету, предписывающую референциальное отождествеление их актантов. При наличии такой пометы производится преобразование соответствующего фрагмента семантического графа по схеме
пА(х)&8(х).
Предикат-сказуемое при этом из семантического графа исключается, а
узлы, представляющие актанты, склеиваются. Например:
Экран представляет собой стальной цилиндр =* =ЭКРАН (х) & СТАЛЬ (х) & ЦИЛИНДР (х).
Процедура концептуальной интерпретации синтаксического графа состоит в последовательном просмотре парных связей ^хозяин—слуга** в направлении снизу вверх, начиная от терминальных вершин. Интерпретатор представляет собой набор блоков-специалистов, каждый из которых ответственен за интерпретацию связей одного определенного типа. Тип связей определяется парой (семантическая категория хозяина, семантическая категория слуги). Соответствие между типом связи и номером интерпретирующего блока устанавливается таблицей семантической интерпретации СЕМИНТАБ. Назначение основных блоков:
Навешивание наименований признаков на объекты.
Навешивание наименовании групп признаков и процессных признаков.
Анализ связей внутри объектных групп.
Установление связей типа /'признак—значение,\
Присоединение определителей?'
Установление связей по валентности для процессных терминов.
Установление связей между объектными группами (обработка терминов статических отношении).
Моцификация значений и определителей.
Отличительными чертами такой организации процедуры семантической интерпретации являются прозрачность логической структуры алгоритма и простота внесения изменений.
Схема программной реализации семантического интерпретатора показана на рис. 3.10. Интерпретатор состоит из трех блоков: блока управления, блока анализа и блока исполнения. Блок управления находит очередной терминальный узел синтаксического графа, определяет по таблице СЕМИНТАБ
Рис. 3.10Рис. 3.10нужного специалиста-анализатора и передает ему управление.
Рис. 3.10
Рис. 3.10
Блок анализа представляет собой набор процедур, специализированных по типам синтаксической связи. Внутри некоторых блоков предусмотрена дальнейшая специализация в зависимости от семантического типа дескрипторов, связанных данной подчинительной связью. Специалист-анализатор в некоторых случаях может принять решение о дальнейшем продвижении вверх по цепочке синтаксических зависимостей и обработке смежных участков синтаксического графа. Это происходит, например, при обработке числовых характерис-
тик. Так, если соответствующему специалисту передается синтаксическая связь вида
от 100
входящая в подграф
мощностью от 100 до 1000 ет.
то ^^cпeциaлиcт^^ интерпретирует весь этот подграф, превращая его в
конструкцию
< МОЩНОСТЬ, ИНТЕРВАЛ, <100, 1000».
Специалист-анализатор определяет способ семантической интерпретации синтаксической связи и вызывает нужного специалиста-исполнителя. При обнаружении неоднозначностей (синтаксической или лексической омонимии) специалист-анализатор делает попытки их разрешения.
Блок исполнения представляет собой набор процедур, специализированных по видам операций, выполняемых над синтаксическим графом. Основные операции перечислены ниже.
ПРИСОЕДИНИТЬ (ХОЗИН, СЛУГА) 一 присоединяет хозяина к семантическому узлу слуги.
2/ДУГА (ИМЯ, ХОЗЯИН, СЛУГА) 一 открывает для хозяина новый узел и проводит дугу с указанным именем от хозяина к слуге.
ИСКЛЮЧИТЬ (ХОЗЯИН, СЛУГА) - исключает из синтаксического графа хозяина, перенося все его синтаксические и семантические связи на слугу.
ПРИЗНАК (НАИМЕНОВАНИЕ, ТИП_ЗНАЧЕНИЯ) - заменяет синтаксический подграф признаком указанного типа. Признак помещается в позицию корневой вершины подграфа.
НЕТ_БИН (НАИМЕНОВАНИЕ) - изменяет значение бинарного признака на альтернативное •
УСИЛИТЬ (ХОЗЯИН) - усиливает оценочно-количественное значение признака.
ЗАМЕНИТЬ (ДЕСКРИПТОР, КОД) - заменяет дескриптор, указываемый позицией в дескрипторном образе текста, на заданный дескрипторный код.
Порядок анализа межфразовых связей достаточно подробно описан
в § 3.1.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Мы попытались в этой работе дать "взгляд сверху" на понятийную систему профессионального языка и методы ее формализации. Эта картина, конечно, субъективна — она отражет видение автора, его пристрастия и интересы. О мере ее объективности пусть судит читатель. В заключение мы хотели бы указать еще раз на "горячие точки** научных и организационных проблем; от положения в них, как нам кажется, в большой мере будут зависеть успехи дальнейшей разработки интеллектуальных информационных систем и инженерии знаний вообще.
Интеграция синтаксического и семантического (концептуального) уровней анализа делового текста в едином лингво-концептуальном процессоре.
Развитие методологии создания концептуальных словарей-тезаурусов ,описывающих языковые единицы понятийного уровня и формализующих ту часть профессиональных знаний, которая рассматривается в данном профессиональном сообществе как база профессиональной коммуникации и понимания профессиональных сообщений. Сюда же следует отнести разработку развитых средств поддержки, создания и ведения таких словарей — включая аппарат формирования гипотез относительно семантики термина на основе анализа его контекстного окружения.
Накопление результатов в области формализации знаний. Чем больше будет создаваться проблемноориентированных систем, использующих знания, тем острее будет становиться эта проблема. Очевидно, стоимость и сроки разработки таких систем будут существенно зависеть от возможности эффективно использовать то, что уже сделано.
Более чем двадцатилетний опыт разработки информационно-поиско- вых тезаурусов — в каком-то смысле предшественников современных баз знаний — ясно показал, что проблема не решается сама собой. Речь должна идти о создании механизма накопления формализованных зна- ний. Условия его создания — зто удобный универсальный язык и единая методология представления знаний, эффективные программно- технологические средства поддержки и, разумеется, создание соответствующей организационно-технической структуры. Такая система должна, по идее, интегрировать работы по дальнейшему развитию информационно-поисковых тезаурусов, информационные компоненты разрабатываемых экспертных систем, систем автоматического проектирования, 184
а также работы по ведению и поддержке профессиональных справочни- .ков и словарей.
Создание дисциплинарной традиции. Проблема разработки концептуальных моделей, несомненно, имеет междисциплинарный характер. Здесь есть место для приложения усилий математиков, логиков, психологов, инженеров, лингвистов. Но одно это утверждение не проясняет вопроса о дисциплинарной принадлежности рассматриваемого круга проблем. Когда говорят, например, о Логико-лингвистическихм моделях языка, имеют в виду не только соединение методов называемых дисциплин. Подразумевается и нечто другое: то, что ни логика, ни лингвистика в их сложившихся традициях и полученных результатах не охватывают проблемы концептуального моделирования во всех ее существенных моментах.
Специалист по прикладной лингвистике имеет, конечно, к этому самов прямое отношение. Именно его, как будто, интересует не абстрактная логическая форма, а конкретный текст. Но, вместе с тем» предметом его внимания являются слова, а не смыслы. Он готов, скажем» решать задачу перехода от текста к смыслу либо от смысла к тексту, но он не готов отвечать на вопросы о том, какие смыслы необходимо различать в тексте, как их формализовать и, главное, какую систему они образуют. Он, *как правило, не склонен считать это своей профессиональной задачей, полагая делом, находящимся за пределами не только общей, но и прикладной лингвистики.
Логик, со своей стороны, пока не идет дальше рассмотрения узкоспециализированных понятийных систем.
Молчаливо подразумеваемое намерение переложить построение более содержательных (по охвату содержания науки и вообще деловой коммуникации) концептуальных моделей на плечи специалиста-предметника оказывается неисполнимым как в силу сложившегося разделения труда, так и, что более важно, в силу чужеродности языкового материала 吊нзн・ ки, биологии, техники — всех тех областей знания, которые смотрят не на язык, а сквозь язык.
В результате между упомянутыми дисциплинами образовалась обширная ,5ничейная земля". В силу требований жизни она постепенно заполняется de facto усилиями специалистов — выходцев из разных научных дисциплин, но заполняется пока без единого плана, без ясного осознания предметной и методической специфики решаемых проблем, в условиях, когда накопленный опыт не закрепляется и не воспроизводится ни системой образования, ни системой специализированных научных изданий. Именно так понимаемой дисциплинарной традиции и не・ хватает для окончательного становления и успешного развития инженерии знаний.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Анно Е.И. Описаиие грамматики русского языка с помощью окрестностей // НТИ. Сер. 2 - 1981. - № 10. - С. 17-23.
Aoun J/. Grammar of anaphora. — Cambridge, MA : MIT Press, 1985. — 190 p.
Апресян Ю.Д. Экспериментальное исследование семантики русского • глагола. — М.: Наука, 1967. — 251 с.
Апресян Ю,Д. Лексическая семантика. Синонимические средства языка. - М,: Наука, 1974. - 367 с.
Апресян Ю.Д-, Богуславский ИМ, Иомдин Л.Л. Лингвистическое обеспечение системы французско-русского автоматического перевода ЭТАП-1. 4.3: Французский синтаксический анализ. — М.: Институт русского языка ЛИ СССР. Предварительные публикации. — Вып. 155. — 1984. - 60 с.
Атре III. Структурный подход к организации баз данных. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 317с.
Белоногов Г.Г., Кузнецов Б^. Языковые средства автоматизированных информационных систем. М.: Наука, 1983. - 287 с.
Берзон В.Е., Блехман МС Категория определенности и сверхфразовые синтаксические связи в тексте // НТИ. Сер. 2 - 1981. 一 № 9. - С 22-26.
Богуславская О.Ю., Муравьева И.А. Механизмы анафорической номинации // Моделирование языковой деятельности в интеллектуальных системах. —М.: Наука, 1987.— С. 78-128.
Brachman R.J. On the epistemological status of semantic networks // Associative networks.- N.Y.: Academic Press, 1979. — P. 3—50.
Варосян C.0., Поспелов ДА Неметрическая пространственная логика // Техническая к^ернетика. - 1982. - № 5. - С. 86-99.
Webber B.L. So what can we talk about now ? Computational models of discourse. Cambridge, MA: MIT Press, 1983. - P. 331-3 37.
Wierzbicka A. Semantic primitives. - Frankfurt, 1972. - 235 p.
Вежбицка А. Метатекст в тексте // Новое в зарубежной лингвистике. — Вьш. 8. Лингвистика текста — М.: Прогресс, 197 8. 一 С. 402—421.
Wierzbicka A. Lexicography and conceptual analysis. — Ann Arbor, 1985. — 368 p.
Виленкин Н.Я., Шрейдер ЮА Понятия математики и объекты науки // Вопросы философии. - 1974. - № 2.
Виноград Г. Программа, понимающая естественный язык. — М.: Мир, 1976.— 294 с.
Витгенштейн Л. Логико-философский трактат. — М.： ИЛ, 1958.
Гаспаров Б.М. Несколько замечаний о понятии языковой правильности // Труды по знаковым системам. - Вып. V. 一 Тарту, 1971. - С. 3 77-388.
Hempel С Fundamentals of concept formation in [he empirical science // International encyclopedia of Unified science. - Chicago, 1952. - Vol. 2. - №7.
Гиндин С.И., Леонтьева H.H. Проблемы анализа и синтеза целого текста в системах машинного перевода, диалоговых и информационных системах. - М.; ВЦП, 1978.- 84 с.
Гладкий А.В. О значении союза ЕСЛИ // Семиотика и информатика. 一 1982.- Вып. 18. — С. 43—75.
Greenspen £, Borgida A., Mylopoulos 丄 A requirement modeling language // On knowledge base management systems. — N.Y. — 1986. — P. 471—502.
Crishman Я-, Hirschman £., Friedman C Natural language interfaces using limited semantic infonnation // COLING82. Proceedings of the 9th international conference on computational linguistics. - Amsterdam — N.Y. — Oxford. — 1982. — p. 89-94.
Грязнухина T,A. Разграничение семантических отношений, выраженных словосочетаниями А + ^; N + %, с помощью трансформационного анализа// Автоматизация информационных работ и вопросы математической лингвистики. — Киев, 1968.— Вып. 2. - С 51-62.
Дембовская В.Н. Логика времени для структурирования связного текста // Вопросы кибернетики. Проблемы искусственного интеллекта. — М.: Научный совет по комплексной проблеме "Кибернетика", 1980. - С. 144—158.
Ершов А.П. К методологии построения диалоговых систем: феномен деловой прозы // Вопросы кибернетики. Общение с ЭВМ на естественном языке. — М.: 1982.— С 3-20.
Жолковский 4K, Мельчук И.А, О семантическом синтезе // Проблемы кибернетики.— Вып. 19. - М.: Наука. 一 1967. - С 177—238.
Завадский КМ Основные формы организации живого и их подразделения //Философские проблемы современной биологии. - М.; Л.: Наука. 1966. - С. 29—47.
Zelinsky-Wibbelt С. An empirically based approach towards a system of semantic features// COLING*86.11th. international conference on computational linguistics. Proceedings.— Bonn: Univ, of Bonn, 1986. - P. 7-12.
Ивин А.А. Логика времени // Неклассическая логика. — М.: Наука, 1970. — С. 124- 190.
Ильин ГМ, Лейкина ЕМ, Откупщикова М.И. и др. О двух типах внутреннего представления текста // Лингвистические проблемы функционального моделирования речевой деятельности. - М.: Изд-во ЛГУ, 1974. - Вып. 2. - С. 48—58.
Кондрашина Е.Ю. Время в представлении знаний: Соотношения между единичными событиями. — Препринт. Проект ВОСТОК. Выл. 7. — Новосибирск, 1983. — 25 с; Вып. 8. - Новосибирск, 1983. - 32 с.
(Капелли и др.) A framework for integrating syntax and semantics / Capelli A., Ferrari G.. Moretti L. et all // Computational models of natural language piocessing. Fundamental studies in computer science. — № 9. — Amsterdam — N.Y. — Oxford, 1984. —P. 33—57.
Camap R Logical syntax of language. - L., 1937.
Карпова Г.Д. Об алгоритме установления анафорических связей для русских местоимений // Вопр. информ, теории и практики. - 1978. № 36. - С. 92-108.
Клини С Математическая логика. - М.: Мир, 1973. - 480 с.
Кристальный Б.В. и др. Некоторые проблемы фактографического поиска (специфика, состояние, тенденции) / Б.В. Кристальный, Г.Н. Радковский, А.А. Раскина, И.С. Сидоров, З.С. Устинова, // Вдпр. информ, теории и практики. — 1983. - № 49.— С. 5-33.
Кристальный 尻А, Раскина Л.Л., Сидоров ИС Методические и технологические аспекты описания парадигматики ИПЯ объектно-признакового типа // Вопр. информ, теории и практики. - 1976. — № 1. — С 100—120.
Quine W. World and object. — N.Y.; London, 1960. — 294 p.
Кувалдина Л.Н. Анафорические связи в русском языке (на материале научных, научно-технических и научно-популярных текстов) // Информ, вопросы семиотики и автомат, перевода. — М.: ВИНИТИ. — 1971. — Вып. 2. — С. 47—54.
Кудряшова И.М., Соколова Е.Г. Взаимодействие синтаксической и семантической структур в процессе лингвистического анализа. // Научно-техническая информация. Сер. 2. - 1984. - № 6. — С. 17—24.
Кузнецов А.М. Структурно-семантические параметры в лексике. На материале английского языка. - М.: Наука, 1980. - 160 с.
Кузнецов И.П. Семантические представления. — М.: Наука, 1986. — 295 с.
Lazarsfeld Л, Rossenberg М. (eds.). The language of Social Research. - N.Y.： The Free Press Glencoe, 1962.- 590 p.
Лайонз Дж, Введение в теоретическую лингвистику. — М.: Прогресс, 1978. — 544 с.
Лахути Д.Г. “ др. Автоматическое ющексирование текстов в документальных ИПС // Д.Г. Лахути, Е.Б. Федоров, И.С. Добронравов, В.Ф. Пархоменко // Кибернетическая лингвистика. — М.: Наука, 1983. — С- 84 —95.
Лахути Д.Г. 〃 др. Автоматизированные документальные ИПС: система ''Скобки'*.— М.: Информ электро, 1985. — 42 с.
Лейкина Б.М., Откупшикова М.И., Железняков ММ и др. Лингвистическое обеспечение системы семаитико-синтаксического анализа, разрабатываемой в лаборатории математической лингвистики ЛГУ// Международный семинар по машинному переводу. Тезисы докладов. —.М.： ВЦП, 1979. — С 99-100.
Леонтьева Н.Н. Описание слов со значением времени // Машинный перевод и прикладная лингвистика. — 1964. — Вып. 8. — С. 33—49.
Леонтьева Н.Н., Вишнякова СМ. Опыт автоматического индексирования со смысловым сжатием // Научно-техническая информация. Сер. 2, — 1977. - № 7. — С. 24—30.
Леонтьева Н.Н. О механизме интерпретации слабых связей в тексте 〃 Лингвистические проблемы функционального моделировавия речевой деятельности: Вып. 5. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1982. - С. 101-124.
Лефевр В.А., Щедровицкий Г.П., Юдин Э.Г. “Естественное" и "искусственное” в семиотических системах // Семиотика и восточные языки. — М.； Наука, 1967.— С. 48-56.
ЛибинзонН.И. и др. О тезаурусе дескрипторосочетаний /Н.И. Либинзон, И.С. Добронравов, Д.Г. Лахути, С.М. Гладкова 〃 II Всесоюзн. науч..техн. конф. **Проблемы авто： матизир. обработки науч.-тех. ннфермацин”. — М.: ВИНИТИ, 1978. — С. 72—74.
Манин Ю.И. Доказуемое и недоказуемое. - М.: Сов. радио, 1979. — 167 с.
Мартемьянов Ю.С. Семантика в порождающей грамматике: проблемы и результаты// Принципы и методы семантических исследоваиий. — М.: Наука, — 1976. - С. 314- 325.
Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. — М.: Мкр, 1980.- 662 с.
Миркин Б.Г. Анализ качественных признаков и структур. — М.: Статистика, 1980.- 319 c.
Моделировавие языковой деятельности в интеллектуальных системах / Под род. А.Е. Кибрика, А.С. Нариньяни. - М.: Наука, 1987. — 280 с.
Нагао М. Го су царств енньй проект созхшния системы машинного перевода // Международный форум по информации и документации. - М., 1984. — Т・ 9. — № 2.- С. 11-16.
Никого сов СЛ Лингвистическая семантика и логика 〃 Семантический компонент в системах автоматического понимания текстов. — М.: ВЦП, 1982. - С. 73—78.
Новиков А.И. Семантика текста и ес формализация. - М.: Наука, 1983. - 215 с.
Откупщикова М.И. Синтаксис связного текста. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1982. - 103 с,
Павипёнис Р.И. Проблема смысла: сонрсмснный логико-философский анализ языка.- М.: Мысль, 1983. - 286 с.
ПадучеваЕ.В. Выражение тождества упоминаемых объектов как одна из проблем синтеза языкового текста // Труды Ш Всссоюзн. конф, по ИПС и автомат, обработке НТИ. - М・：ВИНИТИ, 1967. - Т. 2. - С. 101-132.
Падучева Е.В. Анафорические связи и глубинная структура юкста // Пробл. граммат. моделирования. — М.: Наука, 1973. — С. 96—107.
Падучева Е.В. Денотативный статус именной группы и его отражение в семантическом представлении предложения 〃 НТИ. Сер. 2. - 1979. - № 9. - С. 25-31.
Падучева Е.В. Высказывание и его соотнесенность с действительностью. - М.: Наука, 1985. — 271 с.
Palek A Cross-Reference. A study from Hyper-syntax. - Praha, 1968.
Полек Б. Кросс-референция: к вопросу о гиперсинтаксисе // Новое в зарубежной лингвистике. Вып. 8. Лиш'вистика текста. - М.: Прогресс, 1978. 一 С. 243-258.
Parsons Т. The social system. — Glencoe: The Free Press. — 1951.
Пархоменко В.Ф. Система автоматического индекс>фования документов СКОБКИ ОС ЕС. Сер. ^Методические материалы и документация по пакетам прикладных программ". — Вып. 23. - М.: МЦНТИ, 1983. - 78 с.
Пархоменко В.Ф. и др. Программное и технологическое обеспечение А ДИПС: автоматическое индексирование документов / В.Ф. Пархоменко, П.Л. Виленский, Е.Е. Федоров, Т.Д. Богданова. - М.: Иноформэлектро, 1985. - 44 с.
Платонов К.К. Краткий словарь системы психологических понятий. — М.: Высшая школа, 1981.
Платонов /СК., Мириманова М.С. Объективированный тезаурус в психологии // НТИ. Сер. 2. - 1983. -№ 3. -С. 14-18.
Попов З.В. Общение с ЭВМ на естественном языке. — М.: Наука, 1982. — 360 с.
Попович М.В. О философском анализе языка науки . — Киев: Наукова думка, 1966.
Popper К. Logic of scientiHc discovery. - N.Y., 1959. - 480 p.
Поспелов ГС, Поспелов ДА Искусственный интеллект: прикладные системы. — М.: Знание, 1985. - 48 с,
Поспелов Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления. — М-： Энерго- издат, 1981. - 231 с.
Поспелов ДЛ. Ситуационное управление: теория и практика. — М.: Наука, 1986-- 288 с.
Prior Arthur N. Time and modality. — Oxford, 1957. — 148 p.
Przelecki M. The logic of empirical theories. — L., 1969. - 108 p.
Рассел £. Человеческое познание. Его сфера и границы. — М.: ИЛ, 1957. — 555 с.
Ревзин И.И. Метод моделирования и типология славянских языков. — М.: Наука, 1967. - 299 с.
Rahenbach Я. Elements of symbolic logic. — N.Y. — 1951. — 3ed. - 444 p.
Rescher N. On the logic of chronological propositions//Mind. — 1966. - V. 75. - № 297.
Рубашкин В.Ш. Познание и язык 〃 Вопросы философии. — 1970- — № 9. — С. 50-59.
Рубашкин В.Ш. Формирование массивов данных путем диалога с классификационной системой // Вопр. информ, теории и практики. — 1982. — № 47. — С. 82—99.
Рубашкин В.Ш. О методах анализа связного текста (к проблеме применения семантических моделей текста в документально-фактографических ИПС) //Вопр. информ, теории и практики. — 1983. - № 49. - С. 58-73.
Рывкина РВ, Черемисина М.И. О программе построения словаря социологической терминологии // Измерение и моделирование в социологии. - Новосибирск: Наука, 1969. — С. 16-36.
Sakamoto У., Ishikava Г, Satoh М. Concept and structure of semantic markers for machine translation in Mu-Project // COLING'86. 11th international conference on computational tinguistics. Proceedings. - Bonn: Univer. of Bonn, 1986. - P. 13-19.
Санников 8.3. Семантика и прагматика союза ИЛИ // Семиотика и информатика. Выл. 24. - М.: ВИНИТИ, 1985. - С 117-141.
Селезнев М.Г. Референция и номинация 〃 Моделирование языковой деятельности в интеллектуальных системах. — М.: Наука, 1987. — С. 64—78.
Семантические типы предикатов. — М.: Наука, 1982. - 365 с.
Серебрянников О.Ф. Эвристические принципы и логические исчисления. — М.: Наука, 1970. - 283 с.♦
Sidner C.L. Focusing in the comprehension of definite anaphora 〃 Computational models of discourse. — Cambridge, MA:MIT Press, 198 3. — P. 267—3 30.
Смирнов 8.4 Логические методы анализа научного знания. - М・：Наука, 1987. - 256 с.
Смирнова ЕЛ，Универсалии и логическая структура языка // Логико-методологические исследования. — М-： Наука, 1980. — С- 332—339.
Sowa John К Conceptual Structures: Information Processing in Mind and Machine. — MA: Addison-Wesley, 1984.
Соколов ZL4. Модификации операционной семантики П. Тихого и их применение в методологии науки // Модальные и интенсиональные логики: Материалы к VIII Всесоюзной коиференции "Логика и методология науки**. - М，, 1982.—
С. 104-108.
Tichy Р. Intension in terms of Turing machines // Studia Logica, 1969. — № 24. — P. 7—21.
Финн В К Информационные системы и проблемы их интеллектуализации // НТИ. Сер. 1. - 1984. - № 1. - С 1 -14.
Habel CU Referential nets with atributes // COLING 82. Proceedings of the 9th international conference on computitional linguistics. — Amsterdam - N.Y. - Oxford, 1982.- P. 101-106.
XaiLtoe KM. Системы и систематизация в биологии // Проблемы методологии системного исследования. - М-： Мысль, 1970. — С. 127-145-
Hirst G・ Anaphora in natural language understanding. — Berlin; Heidelberg; N.Y.: Springer.- Verlag, 1981.- 128 p.
Halliday M.A.K. Notes on transitivity and theme in English 〃 J. of Linguisics. — 1967.—
№3.-Р. 37-81； 1968.-№ 4.-Р. 179-215.
Цаленко М.Ш. Основные задачи теории баз данных 〃 Научно-техническая информация. Сер. 2- - 1983. — С. 1—7.
Цаленко MlM Семантические и математические модели баз данных. — М-: ВИНИТИ, 1985. - 207 с. (Итоги науки и техники. Сер. ^Информатика**. - Т. 9).
Цейтин ГС Система обработки текста с процедурным представлением словарной информации и перспективы ее применения в машинном переводе 〃 Международный семинар по машинному переводу: Тезисы докладов. - М.: ВЦП. - 1979-- С. 35-36.
Цейтин Г.С. Программирование на ассоциативных сетях 〃 ЭВМ в проектировании и производстве. — М.: Машиностроение, 1985- - Вып. 2. 一 С 16-48.
Цикритзис 4, Лоховский ф. Модели данных. — М-： Финансы и сттистика, 1985.- 343 с.
Шаляпина ЗМ Формальный изык для записи толкований слов и словосочетаний 〃 Проблемы кибернетики. Вып. 36. — М-： Наука, 1979- - С- 247-278.
Шаров 44 Осмысленность признаков и теория классифи кации. 〃 Семиотика, и информатика. —1979 . - Вып. 2. - С. 37-51.
Швырев В.С. Неопозитивистская концепция эмпирического значения и логический анализ научного знания // Философские вопросы современной формальной логики. -М-: Изд. АН СССР. - 1962. - С 285-322.
ШенкР. Обработка концептуальной информации. 一 М.: Энергия, 1980. - 360 с.
Шехтман В.Б. Семантика модальных утверждений 〃 Семиотика и информатика. Вып. 17. - М-： ВИНИТИ, 1981. - С-148-169.
Шрейдер Ю.А. Логика классификации 〃 Научно-техническая информация. Сер. 2.- 1973.-№5.-С 3-7-
Шрейдер Ю.А. Информация и метаинформация 〃 Науч.гехн. информация. Сер. 2.- 1974. 一 № 4. - С. 3-10.
Шуберт Л Усиление выразительной мощности семантических сетей 〃 Кибернетичес- кнйсборник. Новая серия. - Вып. 16- - М.: Мир, 1979. - С- 171-212.
Щедровицкий Г.П. Человек и деятельность в инженерно*психологических исследованиях /I Проблемы инженерной психологии- - Вып. 1. - М., 1971.
Щедровицкий Г,П. Автоматизация проектирования и задачи развития проектировочной деятельности 〃 Разработка и внедрение автоматизированных систем в проектировании (теория и методология) — М-： Стройиздат, 1975. - С- 9-177.
Щепанъский Ян. Элементарные понятия социологии. — Новосибирск: Наука, 1967.
Ядов ВЛ. Социологическое исследование: методология, программа» методы. — М.: Наука» 1972. - 239 с.
Рубашкин Валерий Шлемович
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ И АНАЛИЗ СМЫСЛА
В ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
Серия ''Проблемы искусственного интеллекта'', выпуск 15
Редактор 4 c Фурманов
Художественный редактор Г.М. Коровина
Технические редакторы С6. Геворкян, СН. Баронина
Корректоры НЛ. Круглова, Т.В. Обод, ТЛ. Печко
Набор осуществлен в издательстве на наборно-печатающих автоматах
НВ№ 12606
Сдано в набор 16,01.89. Подписано к печати 2 5.04.89. Т—08981
Формат 60 X 90/16. Бумага книжно-журнальная
Гарнитура Пресс-Роман. Печать офсетная
Усл. печ.л. 12,0. Усл.кр.-отт. 12,0 - Уч.-издл. 14,70
Тираж 8 700 экз. Тип. эак. 5 9 6 Цена 1 р. 6 0 к.
Ордена Трудового Красного Знамени
издательство "Наука"
Главная редакция физико-математической литературы
117071 Москва В-71, Ленинский проспект, 15
Четвертая типография издательства "Наука"
630077 г. Новосибирск-77, ул. Станиславского, 25
ИЗДАТЕЛЬСТВО "НАУКА”
ГЛАВНАЯ РЕДАКЦИЯФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
117071 Москва В-71, Ленинский, проспект, 15
готовится к выпуску в 1989 году:
САМАРСКИЙ А.А. ТЕОРИЯ РАЗНОСТНЫХ СХЕМ
Книга содержит систематическое изложение основных вопросов теории разностных схем, возникающих при решении задач для уравнений математической физики. Главное внимание уделяется изложению принципиальных вопросов теории, иллюстрируемых на простых задачах математической физики для уравнений второго порядка, имеющих в основном параболический или эллиптический тип.
Книга предназначена студентам, обучающимся по специальности ^Прикладная математика^ и "Физика", а также научным работникам —математикам, физикам, механикам.
Первое издание выходило в 1977 г., второе — в 1983 г.
Предв зрительные заказы принимаются магазинами ^Академкни- ги" и "Союзкнигм”，распространяющими литературу данной тематики. Там же можно ознакомиться с Аннотированным тематическим планом выпуска Главной редакции физико-математической литературы издательства "Наука" на 1989 и 1990 года.
Обращаем Ваше внимание на то, что тираж каждой выпускаелюй книги, включенной в тематический план или в книготорговый бюллетень, определяется книготорговой сетью и издательством на основе заказов индивиду ал ьных покупателей и организации.
xvmLusu XWHHOSnvwdoeHs XZHqwwHwlLHM q <6iu EVVHV s WSIS^SUSfe
xs^3<^>^ Tn・q
§ 2・3. Логика терминосистем: язык Инфол
В языке SA приняты довольно сильные допущения — например, о том, что условие осмысленности любого признака может быть определено одним термином； они накладывают существенные ограничения на реальный языковый материал, охватываемый данной моделью. Важно, однако, что язык допускает обобщение, принципиально расширяющее его выразительные возможности. Основные направления такого обобщения достаточно очевидны и определяются следующим перечнем:
—признаки с другими типами значений (в частности, числовые и строковые) ；
—представление в языке наряду с терминами свойств терминов отношений;
—формулировка условий осмысленности признаков в виде логических конструкций;
одинаково оценивающих коммуникативную содержательность в определенной системе, например в системе массовых или профессиональных коммуникаций.