Использование схем в системе TEXT

Схемы в системе TEXT используются для управления процессом синтеза, а именно для принятия решения о том, что сказать дальше (на каждом данном шаге в процессе создания текста). Они выпол­няют роль плана текста.

Схемы были реализованы с использованием формализма, осно­ванного на расширенной сети переходов (ATN) (Woods, 1970). ATN есть представление грамматики в виде графа; оно позволяет приписывать дугам действия, которые могут создавать или прове­рять различные регистры. Первоначально формализм ATN был соз­дан для анализа предложений. В случае анализа предложения движение по некоторой дуге влечет за собой обработку некоторого слова из входной цепочки и расширение дерева синтаксического анализа таким образом, чтобы оно включало новое слово вместе с его категорией.

В системе TEXT ATN используется не для построения дерева анализа, а для построения дискурса. Движение по дуге соответствует выбору некоторой пропозиции для формируемого ответа, а состояния в сети соответствуют заполненным состояниям схемы ответа. В ходе этой процедуры обработки какой-либо цепочки не происходит; вмес­то этого обрабатывается фонд релевантных знаний, хотя и не по порядку, и он не обязательно оказывается полностью исчерпанным после того, как построен граф.

Существенное различие между ATN, используемой в системе TEXT, и обычной ATN касается управления альтернативными ва­риантами. В системе TEXT для каждого состояния вычисляются все возможные последующие состояния и для выбора одной из множества возможных дуг используется функция, осуществляющая фокусные ограничения. Таким образом, хотя исследуются все воз­можные последующие состояния, реально выбирается только одно. В этом состоит отличие от обычной ATN, где допускается отслежи­вание вариантов (backtraking) без каких-либо ограничений.

Как только схема для данной ответной реакции выбрана, ответ строится путем прохождения схемы, начиная с исходного состояния. Вопрос о том, можно ли пройти по данной дуге, решается в зависи­мости от типа дуги. В ATN-графах системы TEXT имеется пять типов дуг: fill, jump, push, subr и pop. Дуги fill используются для пред­ставления предикатов схемы. С каждым предикатом связана функ­ция, которая „сопоставляет" его с фондом релевантных знаний и вы­бирает все пропозиции фонда, соответствующие данному предикату. По дуге типа fill можно пройти в том случае, если ее предикат подби­рает хотя бы одну пропозицию из фонда. После прохождения дуги подобранная пропозиция включается в схему.

Дуги типа jump функционируют так же, как и в обычных ATN, и используются для обработки факультативных предикатов. Дуги subr (subroutine — подпрограмма) используются для упрощения графа. Они обозначают некоторый подграф, и по ним можно пройти в том случае, если можно пройти по названному подграфу. Дуги типа pop отмечают выход из графа, дуги push используются для рекурсии.

На рис. 10 — 14 показаны графы, в которых реализованы схемы, используемые в системе TEXT. Схемы системы TEXT не содержат тех предикатов исходных схем, для которых отсутствует информация в предикатной области системы, и, таким образом, эти схемы являются подмножествами соответствующих схем, полученных нами в результате предварительного анализа текстов (см. рис. 5 — 8).

Граф идентификации системы TEXT (рис. 10 и 11) имеет в ка­честве первой дуги дугу типа fill, выходящую из начального состоя­ния ИД/¹¹. Эта дуга представляет первый предикат схемы — предикат идентификации. За первой дугой следует факультативная дуга (subr Описание/), которая может быть пропущена, если выбра­на дуга jump, также выходящая из состояния ИД/ИД. Подграф, имеющий название Описание/ (рис. 11), представляет вторую строку исходной схемы и учитывает три предиката из этой схемы. За этим

ззо подграфом следует по крайней мере один предикат из подграфа Пример/ (то есть либо „конкретная иллюстрация", либо „основа­ние").

Рис. 10. Граф схемы идентификации.

еще несколько прогонов дуги Пример/ с помощью циклического возврата через состояние ИД/ПР или пройти по дугам факультатив­ных предикатов из подграфа Кон-цеп/, за которым опять следует еще одна факультативная дуга Пример/. Эти две последние дуги соответствуют двум последним строчкам исходной схемы (рис. 5).

И схема состава (рис. 12), и схема атрибутива (рис. 13) в систе­ме TEXT являются модифицированными версиями схем, получен­ных при анализе текстов. Граф состава имеет в качестве факуль­тативного начала предикат „атрибутива" или предикат „идентифика­ции", так что он может быть использован для построения ответов на запросы об имеющейся информации или об определениях. После состояния СОСТ/ВВЕД граф отражает соответствующую схему

Рис. 11. Подграфы схемы идентификации.

FILL АТРИБУТИВ

(рис. 6). Заметим, что две альтернативы, имеющие место в схеме („причина — следствие *" и „атрибутив *"), из версии системы TEXT исключены, остается лишь альтернатива, начинающаяся с предика­тов „глубинная идентификация"/„глубинный атрибутив". В граф включены только два предиката из последней строки схемы („атрибу­тив" и „аналогия").

Граф атрибутива в системе TEXT не включает имеющиеся в ис­ходной схеме (рис. 7) предикаты „ограничение", „вопрос", „пробле­ма", „ответ" и „противопоставление", поскольку они не отражены в предметной области базы данных. Кроме того, предикат исходной схемы „представитель" в версии системы TEXT передан как „клас­сификация", а предикаты „сравнение" и „противопоставление" — как „аналогия" (чтобы опираться на уже использовавшиеся пре­дикаты).

Схема сравнения и противопоставления (рис. 14) была моди­фицирована для того, чтобы обеспечить равноправную противопос­тавленность этих понятий. Схема противопоставления, полученная

FILL '

Рис. 12. Граф состава.

FILL АТРИБУТИВ

"ИДЕНТИФИКАЦИЯ \ (ИСХОДНОЕ МНОЖЕСТВО) (ИСХОДНОЕ 1

МНОЖЕСТВОК™^—_ FILL атрибутив

FTI Ї OCHOR А НИР IT (СЛЕДУЮЩИЙ *

СОСТ/ИД ) ОСНОВАНИЕ / сост/ATP L у ЭЛЕМЕНТ

Исходное множество^ множества)

ИДЕНТИФИКАЦИЯ / / FILL ОСНОВАНИЕ

(СЛЕДУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ / / (СЛЕДУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

МНОЖЕСТВА) / / МНОЖЕСТВА)

FILL АТРИБУТИВ /___________ /fill аналогия

Л Л(^К0Н£ЦФОКУСНОГО МНОЖЕСТВА) МНОЖЕСТВА) '

из анализа текстов, предназначена для противопоставления главного понятия второстепенному. В большинстве случаев второстепенное понятие либо обсуждалось в предшествующем тексте, либо, по мне­нию автора, является известным читателю. В системе TEXT в настоя­щее время не сохраняются знания о предшествующей части дискурса, при этом модель пользователя строится только статически. Таким образом, система не знает, располагает ли пользователь большим объемом знаний об одном понятии, чем о другом, и сравнение должно носить уравновешенный характер. Эта уравновешенность

ззз

достигается за счет того, что вначале даются черты сходства между двумя объектами, а затем различия между ними.

Схема сравнения и противопоставления предписывает наличие контрастивной структуры, не уточняя, какие предикаты должны быть использованы. Чтобы это уточнить, схема системы TEXT пред-

Рис. 13. Граф атрибутива.

усматривает рекурсивное использование трех других схем. Рекур­сивное обращение к какой-либо схеме отмечается на графе дугой типа push. Когда происходит обращение к другой схеме, фонд знаний пополняется информацией, релевантной для этой части ответа (на рис. 14 это обозначается с помощью действия set (устанавливать, определять) на каждой дуге типа push).

В графе сравнения и противопоставления системы TEXT схема идентификации используется для установления сходства между дву­мя объектами. Схема, используемая для контрастивной части

PUSH АТРИБУТИВ (ОЧЕНЬ ПОХОЖИ)?

JUMP

(НЕТ СХОДСТВА)?

PUSH ИДЕНТИФИКАЦИЯ ^СХОДСТВО)?

МНОЖЕСТВО ИЗ ФОНДА ЗНАНИЙ = ФАКТЫ О МНОЖЕСТВЕ СУЩНОСТЕЙ

PUSH ИДЕНТИФИКАЦИЯ (ОЧЕНЬ НЕПОХОЖИ)?

МНОЖЕСТВО ИЗ ФОНДА ЗНАНИЙ = ФАКТЫ О СУЩНОСТИ 2

МНОЖЕСТВО ИЗ ФОНДА ЗНАНИЙ=ФАКТЫ О СУЩНОСТИ 1

PUSH СОСТАВ (РАЗЛИЧИЕ МЕЖДУ КЛАССАМИ)?

FILL УМОЗАКЛЮЧЕНИЕ

POP

PUSH

ИДЕНТИФИКАЦИЯ (СЛЕДУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ МНОЖЕСТВА)?

МНОЖЕСТВО ИЗ ФОНДА ЗНАНИЙ = ФАКТЫ О СЛЕДУЮЩЕЙ СУЩНОСТИ

'PUSH АТРИБУТИВ (СЛЕДУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ VJUMP JUMP/ МНОЖЕСТВА)?

' МНОЖЕСТВО ИЗ ФОНДА ЗНАНИЙ = ФАКТЫ О СЛЕДУЮЩЕЙ СУЩНОСТИ

Рис. 14. Граф сравнения и противопоставления.

ответа, зависит от того, какова семантическая информация о срав­ниваемых сущностях. Может использоваться либо схема идентифи­кации, либо схема атрибутива, либо схема состава в зависимости от того, являются ли эти две сущности совсем непохожими, очень

похожими или занимают промежуточное положение (что определяет­ся с помощью проверок на каждой из этих трех дуг типа push). Эта проблема обсуждается ниже, в разделе, описывающем выбор схемы. Схема сравнения и противопоставления завершается прямым сравнением двух сущностей через предикат „умозаключение".

5.2.1. Формирование ответа на вопрос.

Чтобы ответить на вопрос, система TEXT прежде всего выбирает схему, управляющую формированием ответа. Затем ответ форми­руется путем заполнения схемы.

5.2.2. Выбор схемы.

Выбор стратегии ответа в соответствии с целью дискурса до­стигается в системе TEXT через установление соответствия между схемами и типами вопросов.

Рис. 15. Схемы, обслуживающие разные типы вопросов системы TEXT.

Запросы об определениях

Идентификация

Состав

Запросы об имеющейся информации

Атрибутив

Состав

Запросы о различиях между объектами

Сравнение и противопоставление

На основе данного типа вопросов выбираются связанные с ним схемы, способные служить в качестве структуры ответной реакции. Далее из этого множества выбирается одна-единственная схема на основе той информации, которая имеется для ответа на вопрос. Это один из случаев, когда семантическая информация взаимодействует с информацией о структуре дискурса для определения структуры синтезируемого текста.

В ответ на запросы об определениях и об имеющейся информа­ции схема состава выбирается в том случае, если фонд релевантных знаний содержит „богатое” описание составных частей запрашивае­мого объекта и меньше информации о самом объекте. Эта ситуация возникает тогда, когда запрашиваемый объект находится в иерархии базы знаний на более высоком уровне, чем некоторый заранее заданный уровень. Заметим, что чем более высокое место в иерар­хии занимает некая сущность, тем меньше имеется информации для описания представляемого ею множества частных случаев, поскольку чем больше оказывается класс, тем меньше общих свойств у членов этого класса. Если ситуация не такова, то используется схема идентификации для вопросов об определении и схема атрибутива для вопросов об информации. Так, для вопроса „Что такое управляемый снаряд?” (пример 10) выбирается схема состава, поскольку о под­типах управляемых снарядов имеется больше информации, чем о самом управляемом снаряде, тогда как для вопроса „Что такое корабль?” (пример 11) выбирается схема идентификации.

Схема сравнения и противопоставления всегда выбирается в ответ на запрос о различии между объектами, однако для определе­ния подсхемы, обслуживающей контрастивную часть ответа, исполь­зуются сведения о типе информации, находящейся в фонде релевант­ных знаний. Когда два объекта концептуально очень близки (см. McKeown, 1982), выбирается подсхема атрибутива. Это делается для того, чтобы описать подробные различия между ними (пример 12) ¹². Когда два объекта очень сильно различаются, выбирается подсхема идентификации. Это делается для того, чтобы описать ро­довые различия между ними (пример 13). В остальных случаях вы­бирается подсхема состава.

Пример 10.

(определение УПРАВЛЯЕМЫЙ)

; Что такое управляемый снаряд?

Выбранная схема: состав

Словарная обработка. Вход в тактический компонент.

Управляемый снаряд — это самодвижущийся снаряд. В базе дан­ных ONR существует два типа управляемых снарядов: торпеды и ракеты. У ракеты цель находится в воздухе или на поверхности зем­ли. У торпеды цель находится под водой. Местонахождение цели ра­кеты отмечается атрибутом БД ОПИСАНИЕ, а характеристики поле­та вводятся атрибутом БД ВЫСОТА. Подводные характеристики торпеды вводятся атрибутами БД под рубрикой ГЛУБИНА (напри­мер, МАКСИМАЛЬНАЯ ГЛУБИНА ДЕЙСТВИЯ). Атрибуты БД для управляемого снаряда — ВРЕМЯ ДО ЦЕЛИ & ЕДИНИЦЫ, ГО- РИЗ. ДАЛЬНОСТЬ & ЕДИНИЦЫ и НАЗВАНИЕ.

Пример 11.

(определение КОРАБЛЬ)

; Что такое корабль?

Выбранная схема: идентификация.

Словарная обработка. Вход в тактический компонент.

Корабль — это водное транспортное средство, движущееся по поверхности воды. Характеристики его поверхностного хода вводят­ся атрибутами БД ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ и ОСАДКА. В число других атрибутов БД для корабля входят: МАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ, ДВИГАТЕЛЬ, ТОПЛИВО (ЗАПАС ТОПЛИВА и ВИД ТОПЛИВА), РАЗМЕРЫ, ДАЛЬНОСТЬ ПЛАВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СКОРОСТИ и ОФИЦИАЛЬНОЕ НАЗВАНИЕ. Например, „DOW­NES” имеет МАКСИМАЛЬНУЮ СКОРОСТЬ 29, ДВИГАТЕЛЬ — ПАРОВУЮ ТУРБИНУ, ТОПЛИВО —810 (ЗАПАС ТОПЛИВА) и БУНКЕРНОЕ (ВИД ТОПЛИВА), РАЗМЕРЫ — 25 (ОСАДКА), 46 (ШИРИНА) и 438 (ДЛИНА) и ДАЛЬНОСТЬ ПЛАВАНИЯ В ЗА­ВИСИМОСТИ ОТ СКОРОСТИ — 4200 (ЭКОНОМИЧНАЯ ДАЛЬ­НОСТЬ ПЛАВАНИЯ) и 2200 (ДАЛЬНОСТЬ АВТОНОМНОГО ПЛАВАНИЯ).

Пример 12.

(различие КОРАБЛЬ-СОПРОВОЖДЕНИЯ КРЕЙСЕР)

; Чем отличается корабль сопровождения от крейсера?

Выработанная схема: сравнение и противопоставление-

атрибутив.

Словарная обработка. Вход в тактический компонент.

Крейсер и корабль сопровождения — надводные корабли. Ха­рактеристики надводного хода корабля вводятся атрибутами БД ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ и ОСАДКА. Атрибуты БД корабля: МАКСИ­МАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ, ДВИГАТЕЛЬ, ТОПЛИВО (ЗАПАС ТОП­ЛИВА и ВИД ТОПЛИВА), РАЗМЕРЫ, ДАЛЬНОСТЬ ПЛАВАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СКОРОСТИ и ОФИЦИАЛЬНОЕ НАЗВА­НИЕ. Корабли сопровождения имеют водоизмещение от 3400 до 4100. Все корабли сопровождения в базе данных ONR имеют: ЗАМЕ­ЧАНИЯ — 0, ТИП ТОПЛИВА — БУНКЕРНОЕ, ВЫСОТА МАЧ­ТЫ — 85 и ДВИГАТЕЛЬ — ПАРОВАЯ ТУРБИНА. Корабли сопро­вождения имеют на борту от 2 до 22 торпед, 16 ракет и 1—2 орудия. Крейсеры имеют ДВИГАТЕЛЬ — ПАРОВУЮ ТУРБИНУ и ДЛИ­НУ — от 510 до 673. Все крейсеры в базе данных ONR имеют: ЗАМЕ­ЧАНИЯ — 0, ТИП ТОПЛИВА — БУНКЕРНОЕ. Все крейсеры имеют на борту от 8 до 42 торпед, от 4 до 98 ракет и от 1 до 4 орудий. Таким образом, корабль сопровождения имеет меньшую ДЛИНУ и мень­шее ВОДОИЗМЕЩЕНИЕ, чем крейсер.

Пример 13.

(различие ЭСМИНЕЦ БОМБА)

; Какая разница между эсминцем и бомбой?

Выбранная схема: сравнение и противопоставление-

идентификация.

Словарная обработка. Вход в тактический компонент.

Эсминец — это надводный корабль с ОСАДКОЙ от 15 до 222. Корабль — это транспортное средство. Бомба — это свободно падаю­щий снаряд, цель которого расположена на поверхности земли. Свободно падающий снаряд — это смертоносное средство разруше­ния. Таким образом, бомба и эсминец — совсем разные вещи.

5.2.3.