Semantisches Netzwerk

Beispiel eines semantischen Netzwerks

A Semantisches Netzwerk, oder Rahmennetzwerk ist ein Wissensbasis das repräsentiert semantisch Beziehungen zwischen Konzepte in einem Netzwerk. Dies wird oft als Form von verwendet Wissensrepräsentation. Es ist ein gerichtet oder ungerichtete Grafik bestehend aus Eckpunkte, was darstellt Konzepte, und Kanten, was darstellt Semantische Beziehungen zwischen Konzepte,[1] Zuordnung oder Verbindung Semantische Felder. Ein semantisches Netzwerk kann so instanziiert werden, dass beispielsweise a Grafikdatenbank oder ein Konzeptkarte. Typische standardisierte semantische Netzwerke werden ausgedrückt als Semantische Dreifachungen.

Semantische Netzwerke werden in verwendet Verarbeitung natürlicher Sprache Anwendungen wie Semantische Parsen[2] und Wortvernetzung.[3] Semantische Netzwerke können auch als Methode verwendet werden, um große Texte zu analysieren und die Hauptthemen und Themen zu identifizieren (z. B. von sozialen Medien Beiträge), um Verzerrungen (z. B. in der Berichterstattung) zu enthüllen oder sogar ein ganzes Forschungsfeld abzubilden.[4]

Geschichte

Beispiele für die Verwendung semantischer Netzwerke in Logik, Regie acyclische Graphen Als mnemonisches Werkzeug stammt über Jahrhunderte zurück. Die früheste dokumentierte Verwendung ist der griechische Philosoph Porphyr's Kommentar zu Aristoteles's Kategorien im dritten Jahrhundert n. Chr.

Im Computerverlauf, "Semantische Netze" für die Propositionalkalkül waren zuerst implementiert zum Computers durch Richard H. Richens der Cambridge Languse Research Unit im Jahr 1956 als "als"Interlingua" zum Maschinenübersetzung von natürliche Sprachen.[5] Obwohl die Bedeutung dieser Arbeit und der CLRU nur verspätet realisiert wurde.

Semantische Netzwerke wurden auch unabhängig von Robert F. Simmons implementiert[6] und Sheldon Klein, nutzt die erste Bestellung Prädikatkalkül Als Basis, nachdem er sich von einer Demonstration von inspirieren ließ Victor Yngve. Die "Forschungslinie wurde vom ersten Präsidenten der Assoziation für Computer -Linguistik, Victor Yngve, der 1960 Beschreibungen von veröffentlicht hatte Algorithmen für die Verwendung a Phrasenstruktur Grammatik syntaktisch gut geformte Nonsense-Sätze zu erzeugen. Sheldon Klein und ich waren ungefähr 1962-1964 fasziniert von der Technik und verallgemeinerte sie auf eine Methode, um das Gefühl zu kontrollieren, was durch die Beachtung der semantischen Abhängigkeiten von Wörtern erzeugt wurde, wie sie im Text aufgetreten sind. "[7] Andere Forscher, vor allem M. Ross Quillian[8] und andere bei Systementwicklungsgesellschaft half dabei, in den frühen 1960er Jahren als Teil des Synthex -Projekts zu ihrer Arbeit beizutragen. Aus diesen Veröffentlichungen bei SDC zitieren die meisten modernen Derivate des Begriffs "Semantic Network" als ihren Hintergrund. Später prominente Werke wurden von durchgeführt von Allan M. Collins und Quillian (z. B. Collins und Quillian;[9][10] Collins und Loftus[11] Quillian[12][13][14][15]). Immer später im Jahr 2006 beschrieben Hermann Helbig vollständig Multinet.[16]

In den späten 1980er Jahren zwei Niederlande Universitäten, Groningen und Zwingte, begann gemeinsam ein Projekt namens namens Wissensgrafiken, die semantischen Netzwerke sind, aber mit der zusätzlichen Einschränkung, dass die Kanten auf eine begrenzte Reihe möglicher Beziehungen beschränkt sind, um zu erleichtern Algebren in der Grafik.[17] In den folgenden Jahrzehnten die Unterscheidung zwischen semantischen Netzwerken und Wissensgrafiken war verschwommen.[18][19] In 2012, Google gab ihrem Wissensgrafik den Namen Wissensgrafik.

Das semantische Link -Netzwerk wurde systematisch als untersucht Semantisches soziales Netzwerk Methode. Sein grundlegendes Modell besteht aus semantischen Knoten, semantischen Verbindungen zwischen Knoten und einem semantischen Raum, der die Semantik von Knoten und Links und Argumentationsregeln für semantische Links definiert. Die systematische Theorie und das Modell wurde 2004 veröffentlicht.[20] Diese Forschungsrichtung kann die Definition von Vererbungsregeln für das effiziente Modellabruf von 1998 verfolgen[21] und das aktive Dokument -Framework ADF.[22] Seit 2003 hat sich die Forschung zu sozialem semantischen Netzwerk entwickelt.[23] Diese Arbeit ist eine systematische Innovation im Alter des Alters Weltweites Netz und globales soziales Netzwerk und nicht eine Anwendung oder einfache Erweiterung des semantischen Netzes (Netzwerk). Sein Zweck und der Umfang unterscheiden sich von dem des semantischen Netzes (oder des Netzwerks).[24] Die Regeln für Argumentation und Entwicklung und automatische Entdeckung implizite Links spielen im semantischen Linknetz eine wichtige Rolle.[25][26] Kürzlich wurde es entwickelt, um Cyber-physical-soziale Intelligenz zu unterstützen.[27] Es wurde zum Erstellen einer allgemeinen Zusammenfassung Methode verwendet.[28] Das selbstorganisierte semantische Link-Netzwerk wurde in einen mehrdimensionalen Kategorieraum integriert, um einen semantischen Raum zu bilden, um fortschrittliche Anwendungen mit mehrdimensionalen Abstraktionen und selbstorganisierten semantischen Links zu unterstützen[29][30] Es wurde überprüft, dass das semantische Link -Netzwerk eine wichtige Rolle beim Verständnis und der Darstellung durch Textzusammensicht Anwendungen.[31][32] Das Semantic Link Network wurde vom Cyberspace auf Cyber-Physikalsical-Social Space erweitert. Wettbewerbsbeziehung und Symbiose-Beziehung sowie ihre Rolle in der sich entwickelnden Gesellschaft wurden im aufkommenden Thema untersucht: Cyber-physical-soziale Intelligenz[33]

Für spezifische Verwendung wurden spezialisiertere Formen semantischer Netzwerke erstellt. Zum Beispiel formalisierte Fawsy Bendecks Doktorarbeit im Jahr 2008 die PhD -These Semantisches Ähnlichkeitsnetzwerk (SSN), das spezielle Beziehungen und Ausbreitungsalgorithmen enthält, um die zu vereinfachen Semantische Ähnlichkeit Darstellung und Berechnungen.[34]

Grundlagen semantischer Netzwerke

Ein semantisches Netzwerk wird verwendet, wenn man Wissen hat, das am besten als eine Reihe von Konzepten verstanden wird, die miteinander verbunden sind.

Die meisten semantischen Netzwerke basieren kognitiv. Sie bestehen auch aus Bögen und Knoten, die in eine taxonomische Hierarchie organisiert werden können. Semantische Netzwerke haben Ideen von beigesteuert Aktivierung ausbreiten, Nachlassund Knoten als Proto-Objekt.

Beispiele

In Lisp

Der folgende Code zeigt ein Beispiel für ein semantisches Netzwerk in der Lisp -Programmiersprache mit an ein Assoziationsliste.

(setQ *Datenbank* '((Kanarienvogel  (ist ein Vogel)  (Farbe gelb)  (Größe klein))  (Pinguin (ist ein Vogel)  (Bewegung schwimmen))  (Vogel  (ist ein Wirbeltier)  (hat part Flügel)  (Reproduktion Eierschicht)))) 

Um alle Informationen über den "Kanarischen" -Typ zu extrahieren, würde man das verwenden Assoc Funktion mit einem Schlüssel von "Canary".[35]

Wordnet

Ein Beispiel für ein semantisches Netzwerk ist Wordnet, a lexikalisch Datenbank von Englisch. Es gruppiert englische Wörter in Sätze von Synonymen, die genannt werden Synsets, bietet kurze, allgemeine Definitionen und zeichnet die verschiedenen semantischen Beziehungen zwischen diesen Synonym -Sätzen auf. Einige der am häufigsten definierten semantischen Beziehungen sind Meronymie (A ist ein Meronym von B, wenn a Teil von B ist), Holonymie (B ist ein Holonym von a if b enthält a), Hyponymie (oder Troponymie) (A ist untergeordnet von b; a ist eine Art b), Hypernymie (A ist übergeordnet von b), Synonymie (A bezeichnet das gleiche wie b) und Antonymie (A bezeichnet das Gegenteil von B).

Wordnet -Eigenschaften wurden aus a untersucht Netzwerktheorie Perspektive und verglichen mit anderen semantischen Netzwerken aus Rogets Thesaurus und Wortassoziation Aufgaben. Aus dieser Perspektive sind die drei a Kleine Weltstruktur.[36]

Andere Beispiele

Es ist auch möglich, logische Beschreibungen mit semantischen Netzwerken wie die darzustellen Existenzielle Grafiken von Charles Sanders Peirce oder das verwandte konzeptionelle Grafiken von John F. Sowa.[1] Diese haben ausdrucksstark Prädikatlogik erster Ordnung. Im Gegensatz zu WordNet oder anderen lexikalischen oder Browsing -Netzwerken können semantische Netzwerke diese Darstellungen für einen zuverlässigen automatisierten logischen Abzug verwendet werden. Einige automatisierte Dennzeichen nutzen die graphentheoretischen Merkmale der Netzwerke während der Verarbeitung.

Andere Beispiele für semantische Netzwerke sind Gellish Modelle. Gellish English mit Gellish English Dictionary, ist ein formelle Sprache Das ist definiert als ein Netzwerk von Beziehungen zwischen Konzepten und Namen von Konzepten. Gellish English ist eine formelle Untergruppe natürlicher Englisch, genau wie Gellish Dutch eine formelle Untergruppe von Niederländisch ist, während mehrere Sprachen dieselben Konzepte teilen. Andere Gellish -Netzwerke bestehen aus Wissensmodellen und Informationsmodellen, die in der gellischen Sprache ausgedrückt werden. Ein Gellish -Netzwerk ist ein Netzwerk von (binären) Beziehungen zwischen den Dingen. Jede Beziehung im Netzwerk ist Ausdruck einer Tatsache, die durch einen Beziehungstyp klassifiziert wird. Jeder Beziehungstyp selbst ist ein Konzept, das im Gellish Language Dictionary definiert ist. Jedes verwandte Ding ist entweder ein Konzept oder eine individuelle Sache, die durch ein Konzept klassifiziert wird. Die Definitionen von Konzepten werden in Form von Definitionsmodellen (Definitionsnetzwerke) erstellt, die zusammen ein Gellish -Wörterbuch bilden. Ein Gellish -Netzwerk kann in einer Gellish -Datenbank dokumentiert werden und ist computerinterpretierbar.

Scicrunch ist eine kollaborativ bearbeitete Wissensbasis für wissenschaftliche Ressourcen. Es bietet eindeutige Identifikatoren (Forschungsressourcenkennung oder RRIDs) für Software, Labor -Tools usw. und bietet auch Optionen zum Erstellen von Links zwischen RIDS und aus Gemeinschaften.

Ein weiteres Beispiel für semantische Netzwerke, basierend auf Kategoriestheorie, ist ologen. Hier ist jeder Typ ein Objekt, das eine Reihe von Dingen darstellt, und jeder Pfeil ist ein Morphismus, der eine Funktion darstellt. Kommutativdiagramme Auch werden vorgeschrieben, um die Semantik einzuschränken.

In den Sozialwissenschaften nutzen die Menschen manchmal den Begriff semantisches Netzwerk, um sich zu beziehen Ko-Auftreten-Netzwerke.[37][38] Die Grundidee ist, dass Wörter, die in einer Texteinheit zusammenarbeiten, z. Ein Satz ist semantisch miteinander verwandt. Bindungen basierend auf dem Ko-Auftreten können dann zum Bau semantischer Netzwerke verwendet werden. Dieser Prozess umfasst die Identifizierung von Schlüsselwörtern im Text, die Konstruktion von Ko-Auftreten-Netzwerken und die Analyse der Netzwerke, um zentrale Wörter und Themen von Themen im Netzwerk zu finden. Es ist eine besonders nützliche Methode, um großen Text zu analysieren und Große Daten.[39]

Software-Tools

Es gibt auch ausgefeilte Arten von semantischen Netzwerken, die mit entsprechenden Sätzen von Software -Tools verbunden sind, die für verwendet werden lexikalisch Knowledge Engineering, wie das semantische Netzwerkverarbeitungssystem (Sneps) von Stuart C. Shapiro[40] oder der Multinet Paradigma von Hermann Helbig,[41] Besonders für die semantische Darstellung natürlicher Sprachausdrücke geeignet und in mehreren verwendet NLP Anwendungen.

Semantische Netzwerke werden in speziellen Aufgaben des Informationsabrufs verwendet, wie z. Erkennung von Plagiaten. Sie liefern Informationen zu hierarchischen Beziehungen, um sie zu beschäftigen Semantische Komprimierung Um die Sprachvielfalt zu verringern und das System unabhängig von den verwendeten Wörtern abzustimmen, um Wortbedeutungen abzustimmen.

Die Wissensgrafik Vorgeschlagen von Google im Jahr 2012 ist tatsächlich eine Anwendung des semantischen Netzwerks in der Suchmaschine.

Modellierung mehrer-relationaler Daten wie semantische Netzwerke in niedrigdimensionalen Räumen durch Formen von Einbettung hat Vorteile beim Ausdruck von Unternehmensbeziehungen sowie beim Extrahieren von Beziehungen aus Medien wie Text. Es gibt viele Ansätze zum Erlernen dieser Einbettungen, insbesondere mit Bayes'schen Clustering-Frameworks oder energiebasierten Frameworks und in jüngerer Zeit Transe[42] (Nips 2013). Anwendungen der Einbettung von Wissensbasisdaten umfassen Analyse des sozialen Netzwerks und Beziehungsextraktion.

Siehe auch

Andere Beispiele

Verweise

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Weitere Lektüre

Externe Links