aspekte der wissensrepräsentation für die computerlinguistik
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Aspekte der Wissensrepräsentation für die Computerlinguistik. Überblick Kai-Uwe Carstensen Uni Zürich, 4.4.2002. Inhalt. Wofür braucht die CL Wissensrepräsentation? Was ist Wissen, Repräsentation, Wissensrepräsentation? Aspekte Semantischer Netzwerke Ziele, Referate, Infos. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Aspekte der Wissensrepräsentation für die
Computerlinguistik
Überblick
Kai-Uwe Carstensen
Uni Zürich, 4.4.2002
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Inhalt
Wofür braucht die CL Wissensrepräsentation?
Was ist Wissen, Repräsentation, Wissensrepräsentation?
Aspekte Semantischer Netzwerke
Ziele, Referate, Infos
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Wofür braucht die CL Wissensrepräsentation?
Pragmatische Antwort:• Fürs adäquate Verstehen, Generieren, Übersetzen sprachlicher
Ausdrücke
Kognitionswissenschaftliche Antwort:• Weil die sprachlichen Komponenten unseres kognitiven Systems
grundsätzlich in einer systematischen Beziehung zu nicht-sprachlichen Komponenten stehen (insbesondere dem konzeptuellen System der Repräsentation der Welt)
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Wissen, klassisch
X weiss p gdw.:– X glaubt p– X hat gute Gründe, p zu glauben– P ist wahr
viel zu speziell!
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Wissen à la Newell
Alan Newell: – Annahme eines „knowledge level“
• „Wissen“ ist Medium
• „Prinzip der Rationalität“ ist Verhaltensgesetz:– Wenn ein Agent Wissen darüber hat, dass eine seiner Aktionen
zu einem seiner Ziele führt, wird er es auswählen
– Wissen:– Was immer einem Agenten zugeschrieben werden kann, so daß
sein Verhalten anhand des Rationalitätsprinzips berechnet werden kann
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Wissen ist also
abstrakt!!!
wird realisiert (->repräsentiert) durch– Strukturen und
– Prozesse,
– unabhängig, ob symbolisch oder subsymbolisch
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Repräsentation
= Wissen + Zugriff (als Slogan)
= Strukturen + (Inferenz-)Prozesse
Soviel zur Wissensrepräsentation
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Um welche Typen von Wissen geht es (uns)?
Lexikalisches Wissen• Antonymie, Hypernymie etc. (->WordNet)
Terminologisches Wissen?• Was ist X? (-> KL-One, Classic)
Enzyklopädisches Wissen (-> Cyc) Konzeptuelles Wissen (vulgo Weltwissen)
• ->Interlingua (-> z.B. Conceptual Dependency, MÜ)
Semantisches Wissen• Sprachspezifischer Bezug auf konzeptuelles Wissen (-> Helbig)
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Die Frage
Wie sehen die Strukturen und Prozesse aus, durch die Wissen repräsentiert wird?
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Die Idee
Knoten als Repräsentanten für Konzepte Kanten als Repräsentanten für die Beziehungen zwischen
Konzepten Dies ergibt Semantische Netzwerke
– Z.T. hierarchisch organisiert• -> Vererbung von Eigenschaften
– Kodieren angeblich die Distanz zwischen Konzepten• -> Aktivationsausbreitung
– S. Quillian
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Das Problem
Beantwortung der folgenden Fragen unklar:– Welche Typen von Knoten und Kanten gibt es?
– Was sind die Struktur- und Verarbeitungsprinzipien?
Frühe Ansätze waren sehr heterogen und unklar bzgl. der Semantik der jeweils postulierten Netzwerke– Netzwerke waren nur RepräsentationsSPRACHEN, keine
LOGIKEN• Kritik von Woods, Brachman u.a.
• McDermott: „No notation without denotation!“
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Abhilfe durch
Einführung der epistemologischen Ebene– Befasst sich ausschliesslich mit diesen Fragen
– -> Brachman: KL-One, Classic
Entwicklung spezieller Logiken zur Beschreibung von Konzepten– Beschreibungslogiken bzw. Terminologische Logiken
• Basieren auf Konzepten und Rollen (aka Kanten)
• Konzepte werden als Mengen von Objekten interpretiert
• Rollen werden als binäre Relationen über Objekten interpretiert
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Wissenstypen
Definitorisches (terminologisches)Wissen (T-Box)– DREI-BEINIGER-ELEFANT
Typisches Wissen– Typischerweise hat ein Elefant vier Beine
Assertorisches (situationsspezifisches) Wissen (A-Box)– Clyde ist ein DREI-BEINIGER-ELEFANT
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Ontologien
Sind Strukturierungen des Wissens über alle existierenden Entitäten
Praktisch relevant insbesondere durch den Aspekt der Wiederverwendbarkeit von Wissensbasen
Upper-level-ontology: Oberste Ebene der Klassifizierung mithilfe von Sorten
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Ziele des Seminars
Einblick in und Überblick über den Bereich Wissensrepräsentation– Fokus auf strukturelle Aspekte
Kenntnis von– inhaltlichen und strukturellen Anforderungen an
Wissensrepräsentationsformalismen,
– vor allem aus Sicht der Sprachverarbeitung
– als Grundlage für aktuelle Entwicklungen (Ontologien, Topic Maps, Semantic Web)
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Referate
Die Referate des Helbig-Buchs• Hermann Helbig: Die semantische Struktur natürlicher Sprache. Springer, Heidelberg 2001
• dienen dem in-depth understanding (eines aktuellen Ansatzes) der sprachbezogenen Wissensrepräsentation
– http://pi7.fernuni-hagen.de/helbig/multinet.html
– http://pi7.fernuni-hagen.de/veroeffentlichungen/inhaltsverz.pdf
• ~3/4-stündige interaktive Besprechungen der jeweiligen Kapitel
Die Ko-Referate• dienen dem Einblick in ausgewählte Themen
• ~halbstündige Präsentationen der Kernaussagen des jeweiligen Ansatzes
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Ko-Referate
Quillian (einer) der Urva(e)ter der semantischen Netzwerke
Frühe Netze: Fehler, Gefahren, Kritik Was man auf jeden Fall wissen sollte
Schank: Conceptual Dependency Konzeptuelle Strukturen: die Interlingua-Idee
Psychologische Aspekte der Wissensrepräsentation Wissenswertes zu kognitiven Strukturen
Brachman: CLASSIC, ein KL-ONE-ähnliches Frame-basiertes Repräsentationssystem Moderner Klassiker
CYC + Kritik Das Mega-Projekt und seine (Nicht-)Relevanz für die CL
Bateman: Generalized Upper Model Sprachgenerierung mithilfe sprachrelevanter Ontologien
SENSUS Wissensrepräsentation und MÜ
Mikrokosmos dasselbe, etwas detaillierter
Guarino: „Ontologie-Kritik" Was sagt ein Ontologie-Forscher zu den Vorschlägen aus KI+CL?
Semantic Web Wissensrepräsentation für das WWW
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Infos
Literatur: s. Helbig-Buch WWW-Adressen:
– Z.B. über John Sowa:– http://mondeca-publishing.com/s/anonymous/title10506.html
– http://users.bestweb.net/~sowa/direct/index.htm
– Über Nicola Guarinos Gruppe:– http://www.ladseb.pd.cnr.it/infor/Ontology/ontology.html
– U.a. ein Review von Sowa´s neuem Buch:• http://www.ladseb.pd.cnr.it/infor/Ontology/Papers/SowaReview.pdf