| Сетевая наука | ||||
|---|---|---|---|---|
| Теория | ||||
| Типы сетей | ||||
| Графики | ||||
| ||||
| МетрикиАлгоритмы | ||||
| ||||
| Модели | ||||
| ||||
| СпискиКатегории | ||||
| ||||
| Отображение информации |
|---|
| Темы и поля |
|
| Подходы между узлами |
|
| Смотрите также |
|
Семантическая сеть или сеть кадров является базой знаний , которая представляет семантические отношения между понятиями в сети. Это часто используется как форма представления знаний . Это ориентированный или неориентированный граф, состоящий из вершин , которые представляют концепции , и ребер , которые представляют семантические отношения между концепциями [1], отображение или соединение семантических полей . Семантическая сеть может быть создана как, например, база данных графа иликонцептуальная карта .
Типичные стандартизированные семантические сети выражаются семантическими тройками .
Семантические сети используются в приложениях обработки естественного языка, таких как семантический анализ [2] и устранение неоднозначности слов . [3]
История [ править ]
Примеры использования семантических сетей в логике, ориентированных ациклических графов как мнемонического инструмента насчитывают столетия. Самое раннее задокументированное использование - это комментарий греческого философа Порфирия к категориям Аристотеля в третьем веке нашей эры.
В компьютерной истории, «Семантический Нетс» для исчисления высказываний были впервые реализован для компьютеров от Richard H. Richens исследовательского отдела Кембриджского языка в 1956 году как « Интерлингва » для машинного перевода из естественных языков . [4] Хотя важность этой работы и CLRU была осознана лишь с опозданием.
Семантические сети были также независимо реализованы Робертом Ф. Симмонсом [5] и Шелдоном Кляйном, используя в качестве основы исчисление предикатов первого порядка после того, как они были вдохновлены демонстрацией Виктора Ингве. Это направление исследований было инициировано первым президентом Ассоциации [Association for Computational Linguistics] Виктором Ингве, который в 1960 году опубликовал описания алгоритмов использования грамматики фразовой структуры для создания синтаксически правильно сформированных бессмысленных предложений. Шелдон Кляйн и Примерно в 1962-1964 гг. Я был очарован этой техникой и обобщил ее до метода контроля смысла того, что было произведено, путем соблюдения семантических зависимостей слов в том виде, в каком они встречаются в тексте ». [6] Другие исследователи, в первую очередь М. Росс Куиллиан.[7] и другие сотрудники System Development Corporation внесли свой вклад в их работу в начале 1960-х годов в рамках проекта SYNTHEX. Именно из этих публикаций в SDC большинство современных производных от термина «семантическая сеть» цитируют в качестве основы. Позже выдающиеся работы были выполнены Алланом М. Коллинзом и Куиллианом (например, Коллинз и Куиллиан; [8] [9] Коллинз и Лофтус [10] Куиллиан [11] [12] [13] [14] ). Еще позже, в 2006 году, Герман Хельбиг полностью описал MultiNet . [15]
В конце 1980-х годов два нидерландских университета, Гронинген и Твенте , совместно начали проект под названием « Графы знаний» , которые представляют собой семантические сети, но с дополнительным ограничением, заключающимся в том, что ребра ограничиваются ограниченным набором возможных отношений, чтобы упростить алгебры на графе. . [16] В последующие десятилетия различия между семантическими сетями и графами знаний были размыты. [17] [18] В 2012 году Google дал своему графу знаний название « Сеть знаний».. Сеть семантических ссылок систематически изучалась как метод социальной семантической сети. Его базовая модель состоит из семантических узлов, семантических связей между узлами и семантического пространства, которое определяет семантику узлов и ссылок и правила рассуждения о семантических связях. Систематическая теория и модель были опубликованы в 2004 году. [19] Это направление исследований можно проследить до определения правил наследования для эффективного поиска модели в 1998 году [20] и Active Document Framework ADF. [21] С 2003 года исследования развивались в направлении социальных семантических сетей. [22]Эта работа является систематическим нововведением в эпоху всемирной паутины и глобальных социальных сетей, а не приложением или простым расширением семантической сети (сети). Его цель и объем отличаются от семантической сети (или сети). [23] Правила рассуждений, эволюции и автоматического обнаружения неявных ссылок играют важную роль в сети семантических ссылок. [24] [25] Недавно он был разработан для поддержки киберфизического и социального интеллекта. [26] Он был использован для создания общего метода реферирования. [27]Самоорганизующаяся сеть семантических ссылок была интегрирована с многомерным пространством категорий, чтобы сформировать семантическое пространство для поддержки продвинутых приложений с многомерными абстракциями и самоорганизующимися семантическими ссылками [28] [29] Было подтверждено, что сеть семантических ссылок играют важную роль в понимании и представлении с помощью приложений для обобщения текста. [30] [31] Сеть семантических ссылок была расширена от киберпространства до киберфизического и социального пространства. Отношения конкуренции и отношения симбиоза, а также их роли в развивающемся обществе были изучены в новой теме: киберфизический социальный интеллект [32]
Для конкретного использования созданы более специализированные формы семантических сетей. Например, в 2008 году докторская диссертация Фоси Бендека формализовала сеть семантического сходства (SSN), которая содержит специализированные отношения и алгоритмы распространения для упрощения представления и вычислений семантического сходства . [33]
Основы семантических сетей [ править ]
Семантическая сеть используется, когда у человека есть знания, которые лучше всего понимать как набор концепций, связанных друг с другом.
Большинство семантических сетей основаны на когнитивных способностях. Они также состоят из дуг и узлов, которые могут быть организованы в таксономическую иерархию. Семантические сети внесли идеи распространения активации , наследования и узлов в качестве протообъектов.
Примеры [ править ]
В Лиспе [ править ]
В следующем коде показан пример семантической сети на языке программирования Lisp с использованием списка ассоциаций .
( setq * database * ' (( canary ( is-a bird ) ( color yellow ) ( size small )) ( penguin ( is-a bird ) ( motion swim )) ( bird ( is-a vertebrate ) ( has-part wings) ) ( размножение яйцекладкой ))))Чтобы извлечь всю информацию о типе "канарейка", можно использовать assocфункцию с ключом "канарейка". [34]
WordNet [ править ]
Пример семантической сети - WordNet , лексическая база данных английского языка . Он группирует английские слова в наборы синонимов, называемых синонимами , дает краткие общие определения и записывает различные семантические отношения между этими наборами синонимов. Некоторые из наиболее распространенных семантических отношений - это меронимия (A - мероним B, если A является частью B), холонимия (B - холоним A, если B содержит A), гипонимия (или тропонимия ) (A является подчиненным B ; A - разновидность B), гипернимия (A выше B), синонимия (A означает то же, что и B) и антонимия (A означает противоположность B).
Свойства WordNet были изучены с точки зрения теории сетей и сравнены с другими семантическими сетями, созданными из тезауруса Роджера и задач ассоциации слов . С этой точки зрения все трое представляют собой небольшую мировую структуру . [35]
Другие примеры [ править ]
Также можно представить логические описания с помощью семантических сетей , таких как экзистенциальные графы из Чарльз Сандерса Пирса или связанные с ними концептуальными графами из Джона Ф. Sowa . [1] Они обладают выразительной силой, равной или превосходящей стандартную логику предикатов первого порядка . В отличие от WordNet или других лексических сетей или сетей просмотра, семантические сети, использующие эти представления, могут использоваться для надежного автоматического логического вывода. Некоторые автоматизированные средства рассуждений используют теоретико-графические особенности сетей во время обработки.
Другими примерами семантических сетей являются модели Gellish . Gellish English с его Gellish English Dictionary , является официальным языкомчто определяется как сеть отношений между концептами и названиями концептов. Gellish English является формальным подмножеством естественного английского языка, так же как Gellish Dutch - формальным подмножеством голландского языка, тогда как несколько языков разделяют одни и те же концепции. Другие сети Gellish состоят из моделей знаний и информационных моделей, которые выражаются на Gellish языке. Сеть Gellish - это сеть (бинарных) отношений между вещами. Каждое отношение в сети является выражением факта, классифицируемого по типу отношения. Каждый тип отношения сам по себе является понятием, которое определено в словаре гелльского языка. Каждая связанная вещь - это либо понятие, либо отдельная вещь, классифицируемая посредством понятия. Определения концептов создаются в форме моделей определений (сетей определений), которые вместе образуют Gellish Dictionary.Сеть Gellish может быть задокументирована в базе данных Gellish, и ее можно интерпретировать с помощью компьютера.
SciCrunch - это совместно редактируемая база знаний для научных ресурсов. Он предоставляет однозначные идентификаторы (идентификаторы исследовательских ресурсов или RRID) для программного обеспечения, лабораторных инструментов и т. Д., А также предоставляет возможности для создания связей между RRID и сообществами.
Другой пример семантических сетей, основанный на теории категорий , - ologs . Здесь каждый тип - это объект, представляющий набор вещей, а каждая стрелка - это морфизм, представляющий функцию. Коммутативные диаграммы также предписаны для ограничения семантики.
В социальных науках люди иногда используют термин семантическая сеть для обозначения сетей совместного возникновения . [36] Основная идея состоит в том, что слова, которые одновременно встречаются в единице текста, например в предложении, семантически связаны друг с другом. Связи, основанные на совместной встречаемости, затем могут использоваться для построения семантических сетей.
Программные инструменты [ править ]
Существуют также тщательно продуманные типы семантических сетей, связанные с соответствующими наборами программных инструментов, используемых для инженерии лексических знаний , такие как Система обработки семантических сетей ( SNePS ) Стюарта С. Шапиро [37] или парадигма MultiNet Германа Хельбига [38], особенно подходит для семантического представления выражений естественного языка и используется в нескольких приложениях НЛП .
Семантические сети используются в специализированных задачах поиска информации, таких как обнаружение плагиата . Они предоставляют информацию об иерархических отношениях, чтобы использовать семантическое сжатие для уменьшения языкового разнообразия и позволить системе сопоставлять значения слов независимо от используемых наборов слов.
Сеть знаний, предложенная Google в 2012 году, на самом деле представляет собой приложение семантической сети в поисковой системе.
Моделирование реляционных данных, таких как семантические сети, в низкоразмерных пространствах с помощью форм встраивания, имеет преимущества в выражении взаимосвязей сущностей, а также в извлечении взаимосвязей из таких носителей, как текст. Существует множество подходов к изучению этих встраиваний, в частности, с использованием байесовских кластерных структур или энергетических структур, а в последнее время - TransE [39] ( NIPS 2013). Применения встраивания данных базы знаний включают анализ социальных сетей и извлечение взаимосвязей .
См. Также [ править ]
- Абстрактный семантический граф
- Чанкинг (психология)
- CmapИнструменты
- Диаграмма связей
- Диаграмма сети
- Онтология (информатика)
- Репертуарная сетка
- Семантическая лексика
- Сеть семантического сходства
- Семантическая нейронная сеть
- SemEval - непрерывный ряд оценок вычислительных семантического анализа систем
- Редкая распределенная память
- Таксономия (общая)
- Единая система медицинского языка (UMLS)
- Устранение смысловой неоднозначности (WSD)
- Структура описания ресурсов
Другие примеры [ править ]
- Cognition Network Technology
- Lexipedia
- OpenCog
- Открытый разум и здравый смысл (OMCS)
- Schema.org
- СНОМЕД КТ
- Универсальный сетевой язык (UNL)
- Викиданные
- Freebase
Ссылки [ править ]
- ^ а б Джон Ф. Сова (1987). «Семантические сети» . В Стюарте С. Шапиро (ред.). Энциклопедия искусственного интеллекта . Проверено 29 апреля 2008 .
- ^ Пун, Hoifung, и Педро Домингуш. « Неконтролируемый семантический анализ ». Труды конференции 2009 г. по эмпирическим методам обработки естественного языка: Том 1-Том 1. Ассоциация компьютерной лингвистики, 2009 г.
- ^ Сассна, Майкл. « Устранение неоднозначности слов при произвольном индексировании текста с использованием обширной семантической сети ». Материалы второй международной конференции по управлению информацией и знаниями. ACM, 1993.
- ^ Леманн, Фриц; Родин, Эрвин Ю., ред. (1992). Семантические сети в искусственном интеллекте . Международная серия по современной прикладной математике и информатике. 24 . Оксфорд; Нью-Йорк: Pergamon Press . п. 6. ISBN 978-0080420127. OCLC 26391254 .
Первой семантической сетью для компьютеров была Nude, созданная Р. Х. Риченсом из Кембриджского отделения языковых исследований в 1956 году как интерлингва для машинного перевода естественных языков.
- ^ Роберт Ф. Симмонс (1963). «Синтетическое языковое поведение». Управление обработкой данных . 5 (12): 11–18.
- Перейти ↑ Simmons, «Themes From 1972» , ACL Anthology , 1982
- ^ Куиллиан, Р. Нотация для представления концептуальной информации: приложение к семантике и механическому английскому перефразированию. SP-1395, System Development Corporation, Санта-Моника, 1963.
- ^ Аллан М. Коллинз; MR Quillian (1969). «Время извлечения из семантической памяти». Журнал вербального обучения и вербального поведения . 8 (2): 240–247. DOI : 10.1016 / S0022-5371 (69) 80069-1 .
- ^ Аллан М. Коллинз; М. Росс Куиллиан (1970). «Влияет ли размер категории на время категоризации?». Журнал вербального обучения и вербального поведения . 9 (4): 432–438. DOI : 10.1016 / S0022-5371 (70) 80084-6 .
- ^ Аллан М. Коллинз; Элизабет Ф. Лофтус (1975). «Теория распространения-активации семантической обработки» . Психологический обзор . 82 (6): 407–428. DOI : 10.1037 / 0033-295x.82.6.407 .
- ^ Quillian, М. (1967). Концепции слов: теория и моделирование некоторых основных семантических возможностей. Поведенческая наука, 12 (5), 410–430.
- ^ Quillian, MR (1968). Семантическая память. Семантическая обработка информации, 227–270.
- ^ Quillian, М. Р. (1969). «Обучаемый постигающий язык: программа моделирования и теория языка». Коммуникации ACM . 12 (8): 459–476. DOI : 10.1145 / 363196.363214 .
- ^ Куиллиан, Р. Семантическая память. Неопубликованная докторская диссертация, Технологический институт Карнеги, 1966 г.
- Перейти ↑ Helbig, H. (2006). Представление знаний и семантика естественного языка (PDF) . ISBN 978-3540244615.
- ^ Ван де Риты, RP (1992). Лингвистические инструменты в инженерии знаний (PDF) . Издательство Elsevier Science. п. 98. ISBN 978-0444883940.
- ^ Хулпус, Иоана; Прангнаварат, Нарумол (2015). «Семантическое родство на основе пути связанных данных и его использование для устранения неоднозначности слов и сущностей» . Семантическая сеть - ISWC 2015: 14-я Международная конференция по семантической сети, Вифлеем, Пенсильвания, США, 11–15 октября 2015 г., Материалы, часть 1 . Международная конференция по семантической паутине, 2015 г., Springer International Publishing. п. 444.
- ^ Маккаскер, Джеймс П .; Честейн, Кэтрин (апрель 2016 г.). "Что такое сеть знаний?" . authorea.com . Проверено 15 июня +2016 .
использование [термина «граф знаний»] развилось
- ^ Х. Чжугэ, Сетка знаний, World Scientific Publishing Co., 2004.
- ^ Х. Чжугэ, Правила наследования для гибкого поиска модели. Системы поддержки принятия решений 22 (4) (1998) 379–390
- ^ Х. Чжугэ, Активная структура электронного документа ADF: модель и инструмент. Информация и менеджмент 41 (1): 87–97 (2003).
- ^ Х. Чжуге и Л. Чжэн, Ранжирование семантически-связанной сети, WWW 2003
- ^ Х. Чжуге, Сеть семантических связей, в Сетка знаний: к кибер-физическому обществу, World Scientific Publishing Co., 2012.
- ^ Х. Чжугэ, Л. Чжэн, Н. Чжан и X. Ли, Автоматический подход к обнаружению семантических отношений. WWW 2004: 278–279.
- ^ Х. Чжугэ, Сообщества и новая семантика в сети семантических связей: открытие и обучение, IEEE Transactions по разработке знаний и данных, 21 (6) (2009) 785–799.
- ^ Х. Жуге, Семантическая связь через пространства для киберфизического и социального интеллекта: методология, Искусственный интеллект, 175 (2011) 988–1019.
- ^ Х. Чжугэ, Многомерное обобщение в киберфизическом обществе, Морган Кауфманн, 2016.
- ^ Х. Чжугэ, Модель пространства веб-ресурсов, Springer, 2008.
- ^ H.Zhuge и Y.Xing, Вероятностная модель пространства ресурсов для управления ресурсами в кибер-физическом обществе, IEEE Transactions on Service Computing, 5 (3) (2012) 404–421.
- ^ X. ВС и H. Чжугэ, Summarization научной бумаги через Армирование Рейтинг на Semantic Link Network, IEEE ДОСТУПА, 2018, DOI : 10.1109 / ACCESS.2018.2856530 .
- ^ M.Cao, X.Sun и Х. Чжугэ, Вклад причинно-следственной связи в представление ядра научной статьи - роль сети семантических ссылок, PLOS ONE, 2018, doi : 10.1371 / journal.pone.0199303 .
- ^ Х. Чжугэ, Кибер-физико-социальный интеллект о симбиозе человека-машины-природы, Springer, 2020.
- ^ Bendeck, Fawsy (2008). Платформа семантического сопоставления рабочих процессов WSM-P . München: Verl. Доктор Хат. ISBN 9783899638547. OCLC 501314022 .
- ^ Swigger, Кэтлин. "Semantic.ppt" . Проверено 23 марта 2011 года .
- ^ Steyvers, M .; Тененбаум, Дж. Б. (2005). «Крупномасштабная структура семантических сетей: статистический анализ и модель семантического роста». Когнитивная наука . 29 (1): 41–78. arXiv : cond-mat / 0110012 . DOI : 10,1207 / s15516709cog2901_3 . PMID 21702767 .
- ^ Wouter Ван Atteveldt (2008). Семантический сетевой анализ: методы извлечения, представления и запросов медиа-контента . BookSurge Publishing.
- ^ Стюарт С. Шапиро
- ↑ Германн Хельбиг
- ^ Бордес, Антуан; Usunier, Nicolas; Гарсия-Дюран, Альберто; Уэстон, Джейсон; Яхненко, Оксана (2013), Burges, CJC; Bottou, L .; Веллинг, М .; Ghahramani, Z. (eds.), "Translating Embeddings for Modeling Multi-relational Data" (PDF) , Advances in Neural Information Processing Systems 26 , Curran Associates, Inc., стр. 2787–2795 , получено 29 ноября 2018 г.
Дальнейшее чтение [ править ]
- Аллен, Дж. И А. Фриш (1982). « Что входит в семантическую сеть ». В кн . : Известия 20-го. ежегодное собрание ACL , Торонто, стр. 19–27.
- Джон Ф. Сова, Александр Боргида (1991). Принципы семантических сетей: исследования в представлении знаний .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с семантическими сетями . |
- «Семантические сети» Джона Ф. Сова
- «Сеть семантических ссылок» Хай Чжугэ
