Semantik und Wissensrepräsentation Von der Syntax zur Bedeutung

Semantik und WissensrepräsentationSemantik und Wissensrepräsentation

Von der Syntax zur Bedeutung

Von der Syntax zur BedeutungVon der Syntax zur Bedeutung

Den Zusammenhang zwischen Syntax und Semantik verdeutlichen Den Zusammenhang zwischen Syntax und Semantik verdeutlichen Sätze mit struktureller Mehrdeutigkeit:Sätze mit struktureller Mehrdeutigkeit:

John talked to the man in the gardenJohn talked to the man in the garden

In diesem Satz ist der Bezug der lokalen Präpositional-phrase In diesem Satz ist der Bezug der lokalen Präpositional-phrase in in the garden the garden nicht eindeutig:nicht eindeutig:

1.1. [[John][[John]NPNP [talked [to the man] [talked [to the man]PPPP [in the garden] [in the garden]PPPP]]VPVP]]SS

2.2. [[John][[John]NPNP [talked [to [the man [in the garden] [talked [to [the man [in the garden]PPPP]]NPNP]]PPPP]]VPVP]]SS

Diesen unterschiedlichen Strukturen entsprechen jeweils Diesen unterschiedlichen Strukturen entsprechen jeweils verschiedene semantische Strukturen.verschiedene semantische Strukturen.

Von der Syntax zur BedeutungVon der Syntax zur Bedeutung

In Konzeptgraphen-Notation hat Analyse (1) die Interpretation (3) In Konzeptgraphen-Notation hat Analyse (1) die Interpretation (3) und Analyse (2) die Interpretation (4):und Analyse (2) die Interpretation (4):

(3) in the garden (3) in the garden ist Ortsangabe für ist Ortsangabe für talktalk[talk] –[talk] –

(agnt) (agnt) [person:John] [person:John](rcpt) (rcpt) [man:#] [man:#](loc) (loc) [garden:#]. [garden:#].

(4) in the garden(4) in the garden ist Ortsangabe für ist Ortsangabe für man:man:[talk] –[talk] –

(agnt) (agnt) [person:John] [person:John](rcpt) (rcpt) [man:#] [man:#] (loc) (loc) [garden:#]. [garden:#].

Das Kompositionalitätsprinzip der BedeutungDas Kompositionalitätsprinzip der Bedeutung

Wie gehen aus vom Kompositionalitätsprinzip der Bedeutung, Wie gehen aus vom Kompositionalitätsprinzip der Bedeutung, welches besagt, daß die Gesamtbedeutung eines Ausdrucks sich welches besagt, daß die Gesamtbedeutung eines Ausdrucks sich aus der Bedeutung der einzelnen Elemente und der durch die aus der Bedeutung der einzelnen Elemente und der durch die Syntax definierten Auswertungsreihenfolge ableiten läßt. Dies läßt Syntax definierten Auswertungsreihenfolge ableiten läßt. Dies läßt sich am einfachsten durch ein arithmetisches Beispiel zeigen.sich am einfachsten durch ein arithmetisches Beispiel zeigen.

(x + y) (x + y) z z vs.vs. x + (y x + (y z) z)

Mit x = 2, y = 3, z = 4 kann der syntaktische Aufbau dieser Mit x = 2, y = 3, z = 4 kann der syntaktische Aufbau dieser Ausdrücke wie folgt dargestellt werden:Ausdrücke wie folgt dargestellt werden:


+

+

z x

x y y z

2 3 42 34

(x + y) z x + (y z)


+

+

z x

x y y z

2 3 42 34

(x + y) z x + (y z)

:2 :3

:4:5 :2

:3 :4

:12

:14:20

Kanonische GraphenKanonische Graphen

Das Kompositionalitätsprinzip scheint bei der Bedeutungs-Das Kompositionalitätsprinzip scheint bei der Bedeutungs-bestimmung von zusammengesetzten Wörtern zu versagen:bestimmung von zusammengesetzten Wörtern zu versagen:

(5) silver spoon (5) silver spoon vs.vs. soup spoon soup spoon

Die Komposita in (5) weisen keine syntaktische Mehrdeutigkeit auf, Die Komposita in (5) weisen keine syntaktische Mehrdeutigkeit auf, werden jedoch unterschiedlich interpretiert. Dennoch sind auch werden jedoch unterschiedlich interpretiert. Dennoch sind auch diese Beispiel handhabbar, wenn man berücksichtigt, daß die den diese Beispiel handhabbar, wenn man berücksichtigt, daß die den Wörtern zugeordneten Konzepte selbst komplex sind. Die Wörtern zugeordneten Konzepte selbst komplex sind. Die Semantik der Wörter wird durch zugeordnete kanonische Graphen Semantik der Wörter wird durch zugeordnete kanonische Graphen definiert.definiert.

Kanonische GraphenKanonische Graphen

Kanonische Graphen sind Konzeptgraphen, welche die Kanonische Graphen sind Konzeptgraphen, welche die Konfigurationen semantischer Rollen, die mit einem Konzepttyp Konfigurationen semantischer Rollen, die mit einem Konzepttyp verbunden sind, spezifizieren. Sie zeigen die Selektions-verbunden sind, spezifizieren. Sie zeigen die Selektions-beschränkungen, welchen die darin enthaltenen Konzepttypen und beschränkungen, welchen die darin enthaltenen Konzepttypen und Relationen unterliegen. Die Kasusrahmen der Kasusgrammatik Relationen unterliegen. Die Kasusrahmen der Kasusgrammatik (Fillmore 1968) sind kanonische Graphen in diesem Sinne. In der (Fillmore 1968) sind kanonische Graphen in diesem Sinne. In der Konzeptgraphen-Notation würde Fillmores Standardbeispiel mit Konzeptgraphen-Notation würde Fillmores Standardbeispiel mit openopen folgendermaßen aussehen: folgendermaßen aussehen:

[open] –[open] –(agnt) (agnt) [animate] [animate](ptnt) (ptnt) [phys-obj] [phys-obj](inst) (inst) [ [animate].animate].

Kanonische GraphenKanonische GraphenDie unterschiedliche Interpretation von Die unterschiedliche Interpretation von silver spoonsilver spoon vs. vs. soup spoonsoup spoon läßt sich über die verschiedenen mit den Wörtern assoziierten läßt sich über die verschiedenen mit den Wörtern assoziierten kanonischen Graphen erklären. Beispielsweise läßt sich kanonischen Graphen erklären. Beispielsweise läßt sich silversilver (Konzept [silver]) als Material charakterisieren, aus dem ein (Konzept [silver]) als Material charakterisieren, aus dem ein Gegenstand gemacht ist: Gegenstand gemacht ist: [silver] [silver] (matr) (matr) [phys-obj] bzw. [phys-obj] bzw. [silver] [silver] (matr) (matr) [make] [make] (rslt) (rslt) [phys-obj]. [phys-obj]. Ein kanonischer Graph für Ein kanonischer Graph für spoonspoon (Konzept [spoon]) würde beinhalten, (Konzept [spoon]) würde beinhalten, daß es sich um ein Werkzeug handelt (Relation (inst)), mit dem man daß es sich um ein Werkzeug handelt (Relation (inst)), mit dem man flüssige (oder breiige) Nahrung zu sich nimmt: flüssige (oder breiige) Nahrung zu sich nimmt: [tool] [tool] (inst) (inst) [eat] [eat] (ptnt) (ptnt) [food] [food] (attr) (attr) [liquid]. [liquid].

Kanonische FormationsregelnKanonische Formationsregeln

Nur vier Regeln reichen aus, um Konzeptgraphen miteinander zu Nur vier Regeln reichen aus, um Konzeptgraphen miteinander zu kombinieren:kombinieren:

1.1. KopieKopie::Der Graph GDer Graph G11 ist eine genaue Kopie des Graphen G ist eine genaue Kopie des Graphen G22

2.2. RestriktionRestriktion::a) Der Typ jedes Konzepts in einem Graph G kann durch einen Subtyp a) Der Typ jedes Konzepts in einem Graph G kann durch einen Subtyp ersetzt werden.ersetzt werden.Im Konzept [go:*] kann der Typ go durch den Subtyp walk ersetzt Im Konzept [go:*] kann der Typ go durch den Subtyp walk ersetzt werden: [walk:*].werden: [walk:*].b) Der Referent eines generischen Konzepts kann durch ein Individuum b) Der Referent eines generischen Konzepts kann durch ein Individuum ersetzt werden.ersetzt werden.[boy:*] kann durch [boy:#] ersetzt werden.[boy:*] kann durch [boy:#] ersetzt werden.

Kanonische FormationsregelnKanonische Formationsregeln

3.3. VereinigungVereinigungWenn ein Konzept KWenn ein Konzept K11 in einem Graphen G in einem Graphen G11 identisch mit einem identisch mit einem

Konzept KKonzept K22 in einem Graphen G in einem Graphen G22 ist, dann erhält man die ist, dann erhält man die

Vereinigung G = GVereinigung G = G11GG22, indem man K, indem man K22 tilgt und alle damit tilgt und alle damit

verbundenen Relationen an Kverbundenen Relationen an K11 knüpft. knüpft.

4.4. VereinfachungVereinfachungDubletten von Relationen zwischen denselben Knoten werden Dubletten von Relationen zwischen denselben Knoten werden getilgtgetilgt

Formationsregeln in AktionFormationsregeln in Aktion

PTNTPTNT

MANRMANR

EATEAT

Someone Someone eats a cake fasteats a cake fast


The greedy boy The greedy boy eats the fruit cakeeats the fruit cake


CAKECAKEPERSONPERSON

FASTFAST

AGNTAGNT

AGNTAGNT

ATTRATTR

BOY:#BOY:# FRUIT-CAKE:#FRUIT-CAKE:#EATEAT PTNTPTNT

GREEDYGREEDY

BOY < PERSONBOY < PERSON FRUIT-CAKE < CAKEFRUIT-CAKE < CAKE

BOY:#BOY:# FRUIT-CAKE:#FRUIT-CAKE:#


PTNTPTNT

MANRMANR





FASTFAST

AGNTAGNT

AGNTAGNT

ATTRATTR


GREEDYGREEDY


MANRMANR





FASTFAST

AGNTAGNT

ATTRATTR


GREEDYGREEDY

The greedy boy The greedy boy eats the fruit cake fasteats the fruit cake fast

The greedy boy The greedy boy eats the fruit cake fasteats the fruit cake fast

KompositaKomposita

Die unterschiedliche Interpretation von Die unterschiedliche Interpretation von silver spoonsilver spoon vs. vs. soup soup spoonspoon lässt sich über die verschiedenen mit den Wörtern lässt sich über die verschiedenen mit den Wörtern assoziierten kanonischen Graphen erklären. Beispielsweise lässt assoziierten kanonischen Graphen erklären. Beispielsweise lässt sich sich silversilver (Konzept [silver]) als Material erklären, aus dem ein (Konzept [silver]) als Material erklären, aus dem ein Gegenstand gemacht ist:Gegenstand gemacht ist:

[silver] [silver] (matr) (matr) [phys-obj] [phys-obj] bzw. bzw. [silver] [silver] (matr) (matr) [make] [make] (rslt) (rslt) [phys-obj] [phys-obj]

KompositaKomposita

Ein kanonischer Graph für Ein kanonischer Graph für spoonspoon (Konzept [spoon]) würde (Konzept [spoon]) würde beinhalten, dass es sich um ein Werkzeug handelt (Relation beinhalten, dass es sich um ein Werkzeug handelt (Relation (inst)), mit dem man flüssige (oder breiige) Nahrung zu sich (inst)), mit dem man flüssige (oder breiige) Nahrung zu sich nimmt: nimmt:

[tool] [tool] (inst) (inst) [eat] [eat] (ptnt) (ptnt) [food] [food] (attr) (attr) [liquid]. [liquid].

Das Konzept [spoon] ist mit "liquid food" vereinbar.Das Konzept [spoon] ist mit "liquid food" vereinbar.

silver spoonsilver spoon

SPOONSPOON

SILVERSILVER RSLTRSLTMATRMATR MAKEMAKE PHYS-OBJPHYS-OBJ

silversilver

spoonspoon

SPOON < PHYS-OBJSPOON < PHYS-OBJ

SPOONSPOON

silver spoonsilver spoon

SILVERSILVER RSLTRSLTMATRMATR MAKEMAKE PHYS-OBJPHYS-OBJSPOONSPOON

silversilver

spoonspoon

SPOON < PHYS-OBJSPOON < PHYS-OBJ

soup spoonsoup spoon

SOUPSOUP

spoonspoon

soupsoupSOUP < FOODSOUP < FOOD

TOOLTOOL PTNTPTNTINSTINST EATEAT FOODFOOD

ATTRATTR

LIQUIDLIQUID

SOUPSOUP


TOOLTOOL PTNTPTNTINSTINST EATEAT SOUPSOUP

ATTRATTR

LIQUIDLIQUID

SPOONSPOON


Semantische Interpretation syntaktischer StrukturenSemantische Interpretation syntaktischer Strukturen

the clever student gave the linguistics teacher an interesting paper

S:1

NP:2

NP:8NP:7

VP:3

D:4

D:13D:11

N':5

N':10 N':12 N':14

N:15

A:9

V:6

N:16 N':17 A:18 N':19

N:20 N:21

PrinzipienPrinzipien

1.1. Das Lexikon assoziiert jedes Wort mit einem oder mehreren Das Lexikon assoziiert jedes Wort mit einem oder mehreren kanonischen Graphen. Bei natürlichen Typen kann der Graph kanonischen Graphen. Bei natürlichen Typen kann der Graph aus einem einzigen Konzept bestehen. Bei Verben, Adjektiven aus einem einzigen Konzept bestehen. Bei Verben, Adjektiven und Rollentypen kann es sich um eine komplexe und Rollentypen kann es sich um eine komplexe Konzeptstruktur handeln.Konzeptstruktur handeln.

2.2. Jeder kanonische Graph, der mit einem Knoten im Syntaxbaum Jeder kanonische Graph, der mit einem Knoten im Syntaxbaum verbunden ist, ist enthält ein als Kopf ausgewiesenes Konzept. verbunden ist, ist enthält ein als Kopf ausgewiesenes Konzept. Das Kopf-Konzept ist Ausgangpunkt für die Unifikation dieses Das Kopf-Konzept ist Ausgangpunkt für die Unifikation dieses Graphen mit den Graphen anderer Knoten. Graphen mit den Graphen anderer Knoten.

3.3. Jede Phrasenstrukturregel wird in X-bar-Form dargestellt, Jede Phrasenstrukturregel wird in X-bar-Form dargestellt, XXnn Y X Y Xn-1n-1 Z Z


4.4. Der kanonische Graph der Kategorie X wird gebildet, indem die Der kanonische Graph der Kategorie X wird gebildet, indem die Kopf-Konzepte der Kategorien Y und Z entweder mit dem Kopf Kopf-Konzepte der Kategorien Y und Z entweder mit dem Kopf von X oder mit einem anderen Konzept im mit X assoziierten von X oder mit einem anderen Konzept im mit X assoziierten Graphen vereinigt werden. Das Kopf-Konzept von XGraphen vereinigt werden. Das Kopf-Konzept von Xnn ist ist identisch mit dem von Xidentisch mit dem von Xn-1n-1. .

5.5. Wenn es mehrere Alternativen für die Unifikation des Kopf-Wenn es mehrere Alternativen für die Unifikation des Kopf-Konzeptes mit Konzepten der anderen Graphen gibt, kann die Konzeptes mit Konzepten der anderen Graphen gibt, kann die Entscheidung durch die Syntaxregel gesteuert werden. Die Entscheidung durch die Syntaxregel gesteuert werden. Die Wahl der semantischen Rolle für das Subjekt z.B. kann nach Wahl der semantischen Rolle für das Subjekt z.B. kann nach der Fillmoreschen Kasushierarchie (AGNT < EXPR < INST der Fillmoreschen Kasushierarchie (AGNT < EXPR < INST <PTNT <… etc.) erfolgen. <PTNT <… etc.) erfolgen.


6.6. Syntaktische Ambiguitäten werden durch Restriktionen für die Syntaktische Ambiguitäten werden durch Restriktionen für die Unifikation von Konzeptgraphen aufgelöst.Unifikation von Konzeptgraphen aufgelöst.

7.7. Komplexere konzeptuelle Strukturen können durch Komplexere konzeptuelle Strukturen können durch Verknüpfungen mit Schemata und Prototypen aufgebaut Verknüpfungen mit Schemata und Prototypen aufgebaut werden.werden.

Das LexikonDas Lexikon

thethe [T:#][T:#]cleverclever [clever] [clever] (attr) (attr) [person:*x] oder [clever] [person:*x] oder [clever] (attr) (attr)

[act:*x][act:*x]studentstudent [student][student]

[student:*x] [student:*x] (agnt) (agnt) [learn] [learn] (ptnt) (ptnt) [subject-matter] [subject-matter][student:*x][student:*x] (rcpt) (rcpt) [teach] [teach] (agnt) (agnt) [person] [person]

givegive [give:*x] –[give:*x] –(agnt) (agnt) [animate] [animate](rcpt) (rcpt) [animate] [animate](ptnt) (ptnt) [entity]. [entity].

linguisticslinguistics [linguistics] wobei gilt: [linguistics] wobei gilt: linguistics < subject-linguistics < subject- mattermatter

Das LexikonDas Lexikon

interestinginteresting [interesting] –[interesting] –(attr) (attr) [entity:*x] [entity:*x](expr) (expr) [animate]. [animate].

paperpaper [paper:*x] [paper:*x] (rslt) (rslt) [write] [write] (agnt) (agnt) [person]. [person].

teacherteacher [teacher][teacher][teach]-[teach]-(agnt)(agnt)[person:*x][person:*x](ptnt)(ptnt)[subject-matter][subject-matter](rcpt)(rcpt)[animate].[animate].



S:1

NP:2

NP:8NP:7

VP:3

D:4

D:13D:11

N':5

N':10 N':12 N':14

N:15

A:9

V:6

N:16 N':17 A:18 N':19

N:20 N:21

Knoten, die nicht verzweigen, erben die Strukturen der Knoten, die sie dominieren, d.h. es gilt:10 = 15, 17 = 20, 19 = 21


the clever student

S:1

NP:2

D:4 N':5

N':10=15

N:15

A:9

2 = 4 5 = 4 (9 10)

9 = [clever](attr)[person:*x]

10 = [student:*x]

[student:*x]

*x identifiziert den Kopf

5 = [clever](attr)[student:*x]

9 10

student < person


the clever student

S:1

NP:2

D:4 N':5 5 =[clever](attr)[student:*x]

4 5

4 =[T:#]

2 = 4 5

[student:#] student < T

[student:#]

2 =[clever](attr)[student:#]


the clever student

S:1

NP:2

2 = 4 5

2 =[clever](attr)[student:#]


an interesting paper

NP:8

D:13 N':14

A:18 N':19 = 21

N:21

8 = 13 (18 19)

18 = [entity:*y] (attr)[interesting] (expr)[animate]

19 = [paper:*y](rslt)[write](agnt)[person]

paper < entity

[paper:*y]

14 = [paper:*y] –(attr) [interesting](expr)[animate](rslt)[write](agnt)[person].

18 19


the clever student

gave the linguistics teacher

S:1

NP:2

NP:7

VP:3

D:11 N':12

V:6

N:16 N':17=20

N:20

[clever](attr)[student:#]

NP:8

8 = [paper:*y] –(attr) [intersting](expr)[animate](rslt)[write](agnt)[person].


7 = 11 (16 17)

17 = [person:*x](agnt)[teach]-

(ptnt) [subject-matter]

(rcpt) [animate].

16 = [linguistics]

linguistics < subject-matter

12 = [person:*x](agnt)[teach]-

(ptnt) [linguistics]

(rcpt) [animate].

[linguistics]


the clever student

gave the

linguistics teacher

S:1

NP:2

NP:7

VP:3

D:11 N':12

V:6


NP:8



7 = 11 (16 17)

12 = [person:*x](agnt)[teach]-(ptnt) [linguistics](rcpt) [animate].

11 = [T:#] person < T[person:#x][person:#x]

7 = [person:#](agnt)[teach]-(ptnt) [linguistics](rcpt) [animate].

18 19


the clever student

gave

the linguistics teacher

S:1

NP:2

NP:7

VP:3

V:6


NP:8



3 = 6 7 8

[person:#x](agnt)[teach]-(ptnt) [linguistics](rcpt) [animate].

6 = [give] –(agnt) [animate](rcpt) [animate:*x](ptnt) [entity:*y].

person < animatepaper < entity[paper:*y]

[person:#x]


the clever student

gave the linguistics teacher an interesting paper

S:1

NP:2 VP:3

[clever](attr)[student:#x] 3 = [give] –(agnt) [animate:*x](rcpt) [person](agnt)[teach]-

(ptnt) [linguistics](rcpt) [animate],

(ptnt) [paper](attr) [interesting] (expr)[animate]

(rslt)[write](agnt)[person].

student < animate

[student:#x]



S:1

1 = [give] –(agnt) [student](attr)[clever](rcpt) [person](agnt)[teach]-

(ptnt) [linguistics](rcpt) [animate],

(ptnt) [paper](attr) [intersting](expr)[animate](rslt)[write](agnt)[person].

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Semantik und Wissensrepräsentation Von der Syntax zur Bedeutung