Разработка методов представления и обработки естественного языка для проблемно-ориентированных систем автоматического понимания речи

• Автор: Ли, Изольда Валерьевна
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Положения, выносимые на защиту:

Глава 1. Анализ подходов н средств представления и обработки естественного языка в системах понимания речи

1> 1.1. Основные проблемы

1.2. Подходы к представлению и обработке естественного языка

1.2.1. Лингвистические подходы

1.2.2. Экспериментальный подход

1.2.3. Прагматически-ориентированный подход

1.3. Средства представления предметной области

1.3.1. Семантические сети и фреймы

1.3.2. Диаграммы сущность-связь

1.3.3. Онтологии

Выводы по главе
Глава 2. Модифицированная модель представления естественного языка в рамках интегрального подхода к пониманию речи
2.1. Модель представления естественного языка
2.1.1. Ситуативная модель
2.1.2. Модель языка - ассоциативная модель
2.2. Модель интегрального понимания
2.2.1. Базовый ассоциативный анализ
2.2.2. Базовый ситуативный анализ
2.2.3. Интегральная оценка
2.2.4. Избыточность информации в базовой модели интегрального понимания
2.3. Модификация модели представления естественного языка
2.3.1. Особенности использования онтологии
2.3.2. Модификация ситуативной модели
2.3.3. Модификация ассоциативной модели
2.3.4. Модификация словаря предметной области
2.3.5. Модификация структуры входной гипотезы
Вывод по главе
Глава 3. Разработанные методы обработки гипотез фраз в модуле естественно-языкового анализа
3.1. Метод верификации онтологического подмножества гипотезы входной фразы
3.1.1. Алгоритм верификации онтологического подмножества
3.1.2. Оценка работы алгоритма верификации онтологического подмножества
3:1.3. Оценка эффективности представления перефразировок
3.2. Метод оценки лексической близости ситуативных переходов и гипотез фраз
3.2.1. Обработка гипотез в базовой модели понимания
3.2.2. Оценка лексической близости ситуативных переходов и гипотез фраз

3.2.3. Тестирование метода оценки лексической близости в задаче голосового
управления подвижным объектом
3.3. Модификация модуля естественно-языковой обработки
Выводы по главе
Глава 4. Практическое использование разработанных в диссертации методов
4.1. Модель голосового управления подвижным объектом
Описание программного комплекса, реализующего модель понимания речи
Модель представления естественного языка в задаче голосового управления самолетом
4.2. Модель понимания речи для информационной системы «Автомаркет»
Выводы по главе
Заключение
Литература
Некоторые определения. В данной, быстроразвивающейся области, используются некоторые термины, заимствованные из смежных областей: знаний. Поэтому во избежание недоразумений здесь целесообразно привести некоторые определения.
Распознаванием речи называют представление речевого сигнала последовательностью слов, которая ему соответствует.
Пониманием речи называют представление смысла, передаваемого речевым сигналом, в некоторой канонической форме, непосредственно пригодной для« вызова действий в автоматической системе, угодных говорящему человеку [5].
Естественный язык (ЕЯ) — язык, словарь и грамматические правила которого обусловлены, практикой применения и не всегда« формально зафиксированы.
Онтология является системой понятий, предположительно существующих в некоторой области знаний, для: обозначения которых использован определенный естественный язык. В простейшем случае онтология описывает иерархию связных представлений, которые используются для обозначения типовых множеств объектов, обладающих общими« признаками.
Актуальность темы диссертации. Обеспечение взаимодействия с ЭВМ на естественном языке является важнейшей задачей исследований по искусственному интеллекту. Сейчас речевые технологии активно включаются в различные сферы нашей жизни, способствуя ускорению процессов информационного обмена в различных предметных областях, что привело к развитию проблемно-ориентированных систем, понимания« речи. При этом« наиболее остро проявилась проблема разрешения: языковой: неоднозначности [25];, а также« проблема учета«информации об иерархии« понятий, и терминов« определенной предметной области. Первая проблема обусловлена; многозначностью слов естественного языка, ошибками распознавания отдельных слов и синтаксическими неточностями в речи диктора. Вторая

представления смысла основана на предположении, что «владение смыслом» проявляется в понимании смыслового тождества или сходства внешне различных высказываний [17]. То есть смысл представлен в виде множества равноценных перефразировок.
Обобщенная: форма представления ситуативной информации. Итак, опираясь на эту гипотезу и идею ситуативного восприятия, а также считая, что в любом виде речевой деятельности (речевое управление, МП, вопросно-ответные системы и т.д.) используется один и тот же механизм: ситуативной обработки, мы можем предложить следующее:
- Ситуативная картина мира представляет собой постоянно пополняемый' набор ситуаций. Определенная тема или прикладная область может быть отображена набором соответствующих ей ситуаций.
- Объединение отдельных ситуаций с учетом их логико-временных связей: позволяет получить ситуативный каркас
- Каждый переход из ситуации в ситуацию отражает суть речевого намерения, а именно - смысл высказывания. Смысл в соответствии с определением, представленным в данном разделе, отображается набором возможных перефразировок речевого высказывания.
Таким образом, обобщенная форма представления семантикопрагматической информации может быть отражена ситуативной диаграммой в виде ориентированного графа. Ее дуги являются переходами из ситуации в ситуацию, каждая дуга соответствует определенному смыслу и связана с подмножеством эквивалентных фраз, означающих определенное речевое намерение или конкретную команду. В общем случае связи могут распространяться не только слева направо, но и в обратном порядке. Кроме: того, вход некоторой ситуации может быть соединен с выходами нескольких других ситуаций.
Типовой фрагмент диаграммы изображен на рисунке 2.7. Ситуативная' диаграмма любого речевого взаимодействия, отражающего конкретную задачу, может быть разбита на подобные типовые фрагменты. В наших работах [72] была предложена экспертная ситуативная модель ПО для определенного класса