Элементы компьютерной алгебры, страница 2

3.  Реализовать формальное описание проблемы на Прологе, снабдив программу достаточным количеством средств ввода - вывода для наглядного отображения результатов.

4.  В режиме трассировки пронаблюдать стратегию обхода "И-ИЛИ" - дерева решения задачи.

5.  Выделить пространство состояний и нарисовать граф переходов.

6.  Привести интерпретацию программы с точки  зрения декларативной и процедурной семантик.

7.  Еще раз вернуться к постановке задачи и попробовать написать "максимально  декларативный" вариант  программы на Прологе, т.е. взглянуть на проблему аксиоматически, считая, что решение  задачи - это конструктивное доказательство теоремы в рамках некоторой формальной теории, задаваемой системой аксиом. Все внелогические предикаты типа ввода-вывода и пр. вынести за рамки формулировки задачи.

Методические указания

Подходы  к  решению  проблем  в  самом  общем  виде подробно представлены  в  [3]  гл.2.  Здесь  же  в  гл. 4  и  5  приводятся классические методы решения задач. Дается классификация известных задач и оценивается их алгоритмическая сложность.

Применительно к  языку  Пролог  основные  стратегии решения задач  рассмотрены в [4],  гл.  4,5,9-13,16.  В  [3, гл.2. ] , [4, гл.4]  обращается внимание на важность адекватного представления задачи,  т.е. нахождение таких  структур данных,  которые позволяют представить  задачу в удобном виде с точки зрения ее формального решения.  Обращается внимание, что структура представления сильно зависит от выбранной стратегии решения.  Гл.5 [4] является важной,  поскольку  здесь рассматривается механизм перебора вариантов решения, принятый в Прологе.

В  этой  связи необходимо  обратиться  также к  [3]  гл. 11. Основные стратегии  решения задач в дополнении к [1]  и  [2] также приводятся в [5] гл.14,  15. В совокупности работы [3-5] дают достаточно полное представление по данной теме.

Лабораторная работа №5

Тема: Интерфейс на естественном языке. Семантический анализ

Цель работы: Изучение приемов семантического анализа предложений естественного языка посредством падежной грамматики

Задание

·  Сформулировать задачу семантического анализа в контексте естественно-языкового интерфейса для интеллектуальных компьютерных программ;

§  реализовать на Прологе падежную грамматику;

§  выбрать некоторую предметную область, дать ее описание предложением или набором предложений. Расширить универсальную падежную грамматику с учетом семантики  предметной области;

§  убедиться, что компьютер правильно понимает высказывания из данной предметной области;

§  построить семантическую сеть выбранной предметной области в терминах падежных отношений;

§  реализовать несколько запросов к базе знаний, представленной семантической сетью.

Методические указания

Естественно-языковый интерфейс для интеллектуальных систем в ряде случаев является неотъемлемой частью. Например, в базу данных можно обратиться на ограниченном естественном языке. Другими примерами являются система перевода текстов с одного языка на другой, системы управления голосом в робототехнике пр. Проблема распознавания фраз естественного языка много сложнее классической проблемы распознавания фраз языков программирования, где, как правило, ограничиваются синтаксическим анализом. Распознавание фразы естественного языка имеет конечной целью выявление смысла, т.е. семантики. Синтаксическая правильность фразы является лишь необходимым условием. Достаточное условие –условие семантической корректности.  Семантический, т.е. смысловой анализ предложения естественного языка позволяет правильно интерпретировать предложение.

Одним из возможных и наиболее часто используемых подходов к реализации семантического анализа является применение так называемых падежных отношений [6,гл.9]. Объектом нашего внимания в данной лабораторной работе являются предложения-действия, т.е. такие предложения, в которых обязательно по смыслу присутствует действие.  Главным элементом предложения-действия является глагол, выражающий данное действие. Этот глагол находится среди групп существительных, которые поясняют его действие. Для семантического анализа необходимо установить падежи этих существительных. Падеж определяет отношение к главному глаголу данной группы существительных. Здесь и далее речь будет идти о так называемых падежных отношениях. Множество падежных отношений составляют класс универсальных отношений, характерных для многих естественных языков, в том числе и для русского. Ниже приводится ряд наиболее важных падежей.