Правила и последовательность семантического анализа простого английского предложения: основные модели и их правила

Автоматический семантический анализ простого английского предложения является тесно связанным с задачей понимания текста. При этом под смыслом текста в настоящей работе понимается описание знаний, которые содержатся в нем, решающий широкий круг задач, которые связаны с анализом простого английского предложения. При этом в качестве основной задачи семантического анализа выступает трансляция на язык представления знаний языкового выражений.

Одним из наиболее распространенных способов семантического анализа является представление простого английского предложения на языке логики. Создателем данной модели является Р. Монтегю, который первый показал, что английский язык может транслироваться в формальный язык Montague, Richard (1970b). Universal grammar. Theoria 36:373−398. Он считал, что на теоретическом уровне естественные и формальные языки главным образом не различаются, а значение английского простого предложения — это условие его истинности. В этом случае значение предложения складывается из значений его элементов. Ученый сформировал правила грамматики семантики, в основу которой лежит исчисление предикатов первого порядка, которое расширено интенсиональной логикой, включающей в себя лямбда-исчисление, типы функций и расширенную структуру типов.

В работе данного ученого выдвигается гипотеза, согласно которой каждое синтаксическое правило обладает своим аналогом в семантике, и для семантического анализа формальную грамматику можно совместить. На рис. 1 изображен пример дерева, отражающие правила проведения семантического анализа простого английского предложения на основе применения формальной интегрированной семантической грамматики, согласно которой осуществляется вывод формулы высказывания «Every cafes closed».

Рисунок 1 — Результат разбора по формальной семантической грамматике предложения «Every cafes closed».

Работа Р. Монтегю дала начало целому направлению, в рамках которого исследуются подходы моделирования на формальном языке временных аспектов английского языка: выражений событий, характеристик объектов в тексте, идиом, метафор и др. На практике известны попытки применения формальной семантики в задаче машинного перевода Montague, Richard (1970b). Universal grammar. Theoria 36:373−398. Однако на сегодняшний день, из-за неоднозначности и гибкости английского языка применение аппарата формальной семантики на практике, с одной стороны, проблематично из-за его сложности, а с другой стороны, недостаточно для решения современных задач обработки простых английских предложений.

Одной из самых старых моделей семантики английских предложений считается модель, основанная на ролевой структуре предложения. Ч. Филлмор ввел понятие глубинного падежа — универсальной (тематической) роли, которую могут исполнять участники ситуации, обозначенной в предложении глаголом. Глубинные падежи было предложено рассматривать как «универсальные врожденные понятия, идентифицирующие типы суждений, которые человек способен делать о событиях, происходящих вокруг него, — суждений о вещах такого рода, как «кто сделал нечто», «с кем нечто случилось», «что подверглось некоему изменению». Всего было введено около двенадцати подобных понятий, которые, как предполагалось, позволяют представить в обобщенном виде все возможные смыслы участников ситуаций. На сегодняшний день среди исследователей нет согласия о составе инвентаря ролей и о том, по каким принципам их необходимо выделять и различать. Тем не менее, существует ряд ролей, которые довольно часто используются в литературе (таблица 3) Мещанинов, И. И. Проблемы развития языка. СПб.: Питер, 2015. С. 61.

Таблица 3 — Некоторые часто используемые тематические роли.

Реляционно-ситуационная модель текста формализует глубинные семантические структуры текста с помощью аппарата неоднородных семантических сетей. Реляционно-ситуационная модель опирается на теорию коммуникативной грамматики Г. А. Золотовой О структуре простого предложения // Вопросы языкознания. 1967. № 6.

В теории коммуникативной грамматики важную роль играет понятие синтаксемы. Синтаксема представляет собой минимальную синтактикосемантическую единицу языка, несущую обобщенный, категориальный смысл и характеризующуюся взаимодействием морфологических, семантических и функциональных признаков. Категориальный смысл синтаксемы называется ее значением. В отличие от ролей, которые в лингвистических теориях чаще всего ассоциируются с аргументами предикатных слов (например, таких как глаголы) и тесно с ними связаны, значения синтаксем в этой теории являются в некоторой степени автономными.

Реляционно-ситуационная модель формализует значения синтаксем предложения и их семантические отношения в виде семантической сети. Вершинами этой сети являются синтаксемы. Синтаксемы могут быть двух видов — именные синтаксемы (выраженные именной или предложной группой) и предикатные синтаксемы. Значение предикатных синтаксем — это смысл предиката, который они выражают. Значения именных синтаксем в тексте можно представить в виде:

• — связей между именными синтаксемами и предикатными синтаксемами;
• — связей между именными синтаксемами и служебной вершиной.

Существует два основных подхода к решению задачи определения ролевых структур высказываний:

• — с помощью машинного обучения с учителем на семантически размеченных корпусах;
• — подход, в котором применяются различные методы обучения без учителя (кластеризация) или с частичным привлечением учителя.

Однако, на наш взгляд, наиболее предпочтительным способом семантического анализа простого английского предложения является формирование вручную базовых семантических шаблонов, но количество подобных шаблонов значительно меньше числа шаблонов, сопоставление с которыми осуществляется по классическим алгоритмам, не подразумевающим последовательное сокращение анализируемых предложений. Вследствие небольшого числа базовых семантических шаблонов работа над семантически анализом значительно ускоряется. Рассмотрим правила данного метода.

Базовым семантическим шаблоном является правило, по которому в анализируемых простых предложениях находится семантическая зависимость. Такой шаблон имеет 4 основные части:

• 1) последовательность слов или неделимых смысловых единиц, для которых указаны их морфологические признаки, а в некоторых случаях приведены названия этих слов и смысловых единиц;
• 2) название семантического отношения, которое должно быть сформировано в случае обнаружения в тексте последовательности, описанной в предыдущем пункте;
• 3) последовательность чисел, определяющая позиции в последовательности из п. 1, элементы которой должны быть добавлены в очередь с приоритетом, в соответствии с которой впоследствии будут удаляться слова из анализируемого предложения, подаваемого на вход семантическому анализатору;
• 4) число, обозначающее значение приоритета, группы семантических зависимостей, к которой относится данное семантическое отношение.

Порядок применения данного шаблона указан на рисунке 2.

Рис. 2 — Пример базового семантического шаблона