基于領(lǐng)域的名詞短語語義分析及其實(shí)現(xiàn)

摘 要：將自然語言理解限定在領(lǐng)域范圍內(nèi)，便于自然語言理解系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，有利于解決智能人機(jī)接口、自動建模等問題。詳細(xì)地分析了其中的名詞短語的語義特點(diǎn)，并分析了其處理過程。

關(guān)鍵詞：自然語言理解;名詞短語;語義分析;領(lǐng)域

中圖分類號：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1004373X(2008)0518102

Application of Semantic Analysis of Noun Phrase Understanding in Special Domains

CHEN Zhoujuan，QU Erguang

(Yuncheng University，Yuncheng，044000，China)

Abstract：The Natural Language Understending is limited to the field of special domains，it is easy to realize natural language understanding，solve intelligent man-machine interface，automatic modeling and so on.The paper analyses the semantic characteristics of noun phrase，and introduces its processing process in a detail.

Keywords：natural language understanding;noun phrase;semantic analysis;domain

自然語言理解研究是當(dāng)前最熱門的研究課題之一。目前國內(nèi)對漢語理解的研究雖然比較多，但相對成熟的卻比較少。這主要是由于漢語語句經(jīng)過詞法分析、語法分析以后還存在很多歧義。漢語與印歐語不同，關(guān)于成分間的搭配，其句法制約因素少一些，相應(yīng)地，語義制約因素更復(fù)雜一些。因而語法分析以后進(jìn)行詳細(xì)地語義分析，計(jì)算機(jī)就可以更準(zhǔn)確地理解漢語了。而又由于自然語言本身的模糊性和非精確性，以及計(jì)算機(jī)語言知識的貧乏，使得對語言的語義分析理解很困難。鑒于目前自然語言理解的需求，同時為了有效解決這個問題，本文將自然語言理解的范圍限制到某個領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行研究。本文重點(diǎn)介紹漢語中名詞短語的語義分析過程。

1 基于領(lǐng)域的自然語言理解特點(diǎn)

基于領(lǐng)域的自然語言理解把自然語言進(jìn)行領(lǐng)域劃分，在較小的范圍內(nèi)進(jìn)行語言處理有其自身的優(yōu)勢：

(1) 縮小自然語言理解的研究范圍有利于系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)要達(dá)到能夠象人類一樣游刃有余地理解自然語言，不僅需要將全部的自然語言知識輸入進(jìn)去，而且還需要將足夠的經(jīng)驗(yàn)輸入進(jìn)去，這將是一個相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。將自然語言限制在領(lǐng)域內(nèi)理解，其涉及的方面比較窄，詞匯量比較少，語義比較確定，故分詞、詞法分析就變得相當(dāng)簡單，語義推理相也對比較簡單，歧義處理的復(fù)雜性也會降低。這樣系統(tǒng)開發(fā)就容易實(shí)現(xiàn)。

(2) 人們在分析處理復(fù)雜事物時，最常用的辦法是把復(fù)雜事物進(jìn)行分解，由局部到全部逐步處理。對自然語言理解這一龐大的工程來說，把自然語言按不同領(lǐng)域進(jìn)行劃分，不僅符合人類的思維習(xí)慣，而且降低了語言處理的難度。

2 名詞短語的語義分析

計(jì)算機(jī)對名詞短語的理解主要是對其組成成分間關(guān)系的識別。而在名詞短語的組成成分中，名詞與名詞之間關(guān)系的最為復(fù)雜，可以形成定心結(jié)構(gòu)、聯(lián)合結(jié)構(gòu)等等。同時，名詞間關(guān)系的理解又是短語語義結(jié)構(gòu)分析的重點(diǎn)，因此下面討論一下名詞間的關(guān)系。

第一種關(guān)系為一般特殊關(guān)系，這種關(guān)系不僅揭示了事物之間特有規(guī)律的聯(lián)系，而且還可以簡化概念的描述。采用面向?qū)ο笾欣^承的方法，可以使下層概念自動具有上層概念的可繼承的屬性，因而也就可以集中考慮下層概念的特有屬性。第二種關(guān)系是整體部分關(guān)系，又稱組裝關(guān)系，用于描述概念與其他概念之間的組成關(guān)系。通過他可以看出某個概念是以另外一些概念為其組成部分的。客觀世界中，整體和部分關(guān)系廣泛存在于事物之間，如：物理上的整體事物和他的一個部分，如汽車與發(fā)動機(jī)；團(tuán)體(組織)與成員，如班級與學(xué)生；空間上的包容關(guān)系，如教室與桌椅；抽象事物的整體與部分，如法律與法律條文；具體事物和他的某個抽象方面，如人員與人員的身份。第三種為實(shí)例關(guān)系。概念間的實(shí)例關(guān)系也叫類概念的實(shí)例化，他是連接類概念和對象概念的橋梁和紐帶，他主要是把類概念的屬性值適當(dāng)取值而得到的。例如，對于概念“三角形”當(dāng)其屬性“邊”取值為“AB、BC、AC”，頂點(diǎn)取值為“A、B、C”時，就得到概念“三角形”的實(shí)例化概念“三角形ABC”。

3 名詞短語語義分析的實(shí)現(xiàn)

3.1 語義分析總流程

名詞短語理解的總流程圖如圖1所示。

3.2 句中名詞語義識別的實(shí)現(xiàn)

簡單句中名詞識別是分析名詞短語的基礎(chǔ)，名詞所描述的概念內(nèi)涵、外延等語義直接影響名詞短語的劃分及識別。名詞語義分析的詳細(xì)流程如圖2所示。

本系統(tǒng)對名詞語義分析實(shí)質(zhì)上是概念的實(shí)例化過程，實(shí)例化就是對概念的屬性值進(jìn)行填充。我們用動態(tài)名詞及名詞屬性模板記錄實(shí)例概念及其屬性。因此，這里只需通過語義規(guī)則來填充動態(tài)名詞模板和名詞屬性模板就可完成概念的實(shí)例化，實(shí)現(xiàn)對具體概念的理解。

3.3 名詞短語劃分的實(shí)現(xiàn)

名詞短語的界定一直是理解名詞短語的難點(diǎn)。我們認(rèn)為組成句子的基底結(jié)構(gòu)是動核結(jié)構(gòu)，任何一個動核結(jié)構(gòu)都是由動核和動元(動核所聯(lián)系的強(qiáng)制性語義成分)組成，而充當(dāng)動核和動元的正是動詞和名詞，所以可認(rèn)為名詞與動詞的理解是句子識別的核心。此外，結(jié)合漢語名詞短語的語法結(jié)構(gòu)特征，即大多數(shù)的名詞短語都是以名詞結(jié)尾，我們提出先對簡單句中的名詞短語做模糊劃分，將句子分為作動元的名詞塊與作動核的動詞塊兩部分。而對名詞短語的進(jìn)一步準(zhǔn)確界定，仍需更多的語義知識才能處理。

名詞短語識別的詳細(xì)流程如圖3所示。

3.4 名詞短語識別的實(shí)現(xiàn)

名詞短語的識別模塊是整個名詞短語理解的核心，他不僅實(shí)現(xiàn)名詞短語各組成成分及其語義關(guān)系的識別，而且通過語義分析的方法，可進(jìn)一步界定名詞短語。

名詞短語識別模塊的流程如圖4所示。

4 結(jié) 語

把自然語言理解限定在領(lǐng)域范圍內(nèi)，顯著降低了語言理解的難度，有助于自然語言理解系統(tǒng)的開發(fā)。本文將自然語言中的名詞短語限制在特定的領(lǐng)域，大大降低了語義分析處理的難度，也提高了其實(shí)現(xiàn)的可能性。將自然語言理解的語義分析應(yīng)用于中學(xué)幾何網(wǎng)絡(luò)智能輔導(dǎo)的專家系統(tǒng)的接口，對其中的名詞短語進(jìn)行理解，經(jīng)過初步調(diào)試，取得一定的成果，結(jié)果比較令人滿意。不過，由于自然語言理解是一個十分龐大的系統(tǒng)工程，對名詞短語的語義分析處理涉及面很廣，以及時間、條件和作者個人認(rèn)識的限制，我們的工作還需要進(jìn)一步深入，我們的系統(tǒng)還需要進(jìn)一步的完善和改進(jìn)。

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作者簡介 陳周娟 女，1973年出生，山西運(yùn)城人，運(yùn)城學(xué)院機(jī)電系講師，工學(xué)碩士。研究方向?yàn)橹悄蹸AD與創(chuàng)新設(shè)計(jì)、自然語言理解、專家系統(tǒng)。