Semantik und Wissensrepräsentation Von der Syntax zur Bedeutung

Von der Syntax zur Bedeutung Den Zusammenhang zwischen Syntax und Semantik verdeutlichen Sätze mit struktureller Mehrdeutigkeit: John talked to the man in the garden In diesem Satz ist der Bezug der lokalen Präpositional-phrase in the garden nicht eindeutig: [[John]NP [talked [to the man]PP [in the garden]PP]VP]S [[John]NP [talked [to [the man [in the garden]PP]NP]PP]VP]S Diesen unterschiedlichen Strukturen entsprechen jeweils verschiedene semantische Strukturen.

Von der Syntax zur Bedeutung In Konzeptgraphen-Notation hat Analyse (1) die Interpretation (3) und Analyse (2) die Interpretation (4): (3) in the garden ist Ortsangabe für talk [talk] – (agnt)  [person:John] (rcpt)  [man:#] (loc)  [garden:#]. (4) in the garden ist Ortsangabe für man: [talk] – (agnt)  [person:John] (rcpt)  [man:#]  (loc)  [garden:#].

Das Kompositionalitätsprinzip der Bedeutung Wie gehen aus vom Kompositionalitätsprinzip der Bedeutung, welches besagt, daß die Gesamtbedeutung eines Ausdrucks sich aus der Bedeutung der einzelnen Elemente und der durch die Syntax definierten Auswertungsreihenfolge ableiten läßt. Dies läßt sich am einfachsten durch ein arithmetisches Beispiel zeigen. (x + y)  z vs. x + (y  z) Mit x = 2, y = 3, z = 4 kann der syntaktische Aufbau dieser Ausdrücke wie folgt dargestellt werden:

Das Kompositionalitätsprinzip der Bedeutung (x + y)  z x + (y  z)  + + z x  x y y z 2 3 4 2 3 4

Das Kompositionalitätsprinzip der Bedeutung (x + y)  z x + (y  z)  :20 + :14 + :5 z :4 x :2  :12 x :2 y :3 y :3 z :4 2 3 4 2 3 4

Kanonische Graphen Das Kompositionalitätsprinzip scheint bei der Bedeutungs-bestimmung von zusammengesetzten Wörtern zu versagen: (5) silver spoon vs. soup spoon Die Komposita in (5) weisen keine syntaktische Mehrdeutigkeit auf, werden jedoch unterschiedlich interpretiert. Dennoch sind auch diese Beispiel handhabbar, wenn man berücksichtigt, daß die den Wörtern zugeordneten Konzepte selbst komplex sind. Die Semantik der Wörter wird durch zugeordnete kanonische Graphen definiert.

Kanonische Graphen Kanonische Graphen sind Konzeptgraphen, welche die Konfigurationen semantischer Rollen, die mit einem Konzepttyp verbunden sind, spezifizieren. Sie zeigen die Selektions-beschränkungen, welchen die darin enthaltenen Konzepttypen und Relationen unterliegen. Die Kasusrahmen der Kasusgrammatik (Fillmore 1968) sind kanonische Graphen in diesem Sinne. In der Konzeptgraphen-Notation würde Fillmores Standardbeispiel mit open folgendermaßen aussehen: [open] – (agnt)  [animate] (ptnt)  [phys-obj] (inst)  [animate].

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

Kanonische Formationsregeln Nur vier Regeln reichen aus, um Konzeptgraphen miteinander zu kombinieren: 1. Kopie: Der Graph G1 ist eine genaue Kopie des Graphen G2 2. Restriktion: a) Der Typ jedes Konzepts in einem Graph G kann durch einen Subtyp ersetzt werden. Im Konzept [go:*] kann der Typ go durch den Subtyp walk ersetzt werden: [walk:*]. b) Der Referent eines generischen Konzepts kann durch ein Individuum ersetzt werden. [boy:*] kann durch [boy:#] ersetzt werden.

Kanonische Formationsregeln 3. Vereinigung Wenn ein Konzept K1 in einem Graphen G1 identisch mit einem Konzept K2 in einem Graphen G2 ist, dann erhält man die Vereinigung G = G1G2, indem man K2 tilgt und alle damit verbundenen Relationen an K1 knüpft. 4. Vereinfachung Dubletten von Relationen zwischen denselben Knoten werden getilgt

Formationsregeln in Aktion Someone eats a cake fast FAST The greedy boy eats the fruit cake MANR AGNT PTNT BOY:# PERSON EAT CAKE FRUIT-CAKE:# AGNT ATTR BOY:# FRUIT-CAKE:# EAT PTNT GREEDY BOY < PERSON FRUIT-CAKE < CAKE

Formationsregeln in Aktion Someone eats a cake fast FAST The greedy boy eats the fruit cake MANR AGNT PTNT AGNT ATTR BOY:# FRUIT-CAKE:# EAT PTNT GREEDY

Formationsregeln in Aktion Someone eats a cake fast FAST The greedy boy eats the fruit cake MANR The greedy boy eats the fruit cake fast AGNT ATTR BOY:# FRUIT-CAKE:# EAT PTNT GREEDY

Komposita Die unterschiedliche Interpretation von silver spoon vs. soup spoon lässt sich über die verschiedenen mit den Wörtern assoziierten kanonischen Graphen erklären. Beispielsweise lässt sich silver (Konzept [silver]) als Material erklären, aus dem ein Gegenstand gemacht ist: [silver]  (matr)  [phys-obj] bzw. [silver]  (matr)  [make]  (rslt)  [phys-obj]

Komposita Ein kanonischer Graph für spoon (Konzept [spoon]) würde beinhalten, dass es sich um ein Werkzeug handelt (Relation (inst)), mit dem man flüssige (oder breiige) Nahrung zu sich nimmt: [tool]  (inst)  [eat]  (ptnt)  [food]  (attr)  [liquid]. Das Konzept [spoon] ist mit "liquid food" vereinbar.

silver spoon silver SILVER MAKE PHYS-OBJ SPOON spoon SPOON RSLT MATR MAKE PHYS-OBJ SPOON spoon SPOON SPOON < PHYS-OBJ

silver spoon SILVER MAKE PHYS-OBJ SPOON silver spoon RSLT MATR MAKE PHYS-OBJ SPOON silver spoon SPOON < PHYS-OBJ

soup spoon TOOL EAT FOOD LIQUID spoon SOUP SOUP < FOOD soup SOUP PTNT INST EAT FOOD ATTR LIQUID spoon SOUP SOUP < FOOD soup SOUP

soup spoon TOOL PTNT INST EAT SOUP ATTR LIQUID SPOON soup spoon

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen NP:2 VP:3 D:4 N':5 V:6 NP:7 NP:8 A:9 N':10 D:11 N':12 D:13 N':14 N:15 N:16 N':17 A:18 N':19 N:20 N:21 the clever student gave the linguistics teacher an interesting paper

Prinzipien Das Lexikon assoziiert jedes Wort mit einem oder mehreren kanonischen Graphen. Bei natürlichen Typen kann der Graph aus einem einzigen Konzept bestehen. Bei Verben, Adjektiven und Rollentypen kann es sich um eine komplexe Konzeptstruktur handeln. Jeder kanonische Graph, der mit einem Knoten im Syntaxbaum verbunden ist, ist enthält ein als Kopf ausgewiesenes Konzept. Das Kopf-Konzept ist Ausgangpunkt für die Unifikation dieses Graphen mit den Graphen anderer Knoten. Jede Phrasenstrukturregel wird in X-bar-Form dargestellt, Xn  Y Xn-1 Z

Prinzipien Der kanonische Graph der Kategorie X wird gebildet, indem die Kopf-Konzepte der Kategorien Y und Z entweder mit dem Kopf von X oder mit einem anderen Konzept im mit X assoziierten Graphen vereinigt werden. Das Kopf-Konzept von Xn ist identisch mit dem von Xn-1. Wenn es mehrere Alternativen für die Unifikation des Kopf-Konzeptes mit Konzepten der anderen Graphen gibt, kann die Entscheidung durch die Syntaxregel gesteuert werden. Die Wahl der semantischen Rolle für das Subjekt z.B. kann nach der Fillmoreschen Kasushierarchie (AGNT < EXPR < INST <PTNT <… etc.) erfolgen.

Prinzipien Syntaktische Ambiguitäten werden durch Restriktionen für die Unifikation von Konzeptgraphen aufgelöst. Komplexere konzeptuelle Strukturen können durch Verknüpfungen mit Schemata und Prototypen aufgebaut werden.

Das Lexikon the [T:#] clever [clever]  (attr)  [person:*x] oder [clever]  (attr)  [act:*x] student [student] [student:*x]  (agnt)  [learn]  (ptnt)  [subject-matter] [student:*x] (rcpt)  [teach]  (agnt)  [person] give [give:*x] – (agnt)  [animate] (rcpt)  [animate] (ptnt)  [entity]. linguistics [linguistics] wobei gilt: linguistics < subject- matter

Das Lexikon interesting [interesting] – (attr)  [entity:*x] (expr)  [animate]. paper [paper:*x]  (rslt)  [write]  (agnt)  [person]. teacher [teacher] [teach]- (agnt)[person:*x] (ptnt)[subject-matter] (rcpt)[animate].

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen Knoten, die nicht verzweigen, erben die Strukturen der Knoten, die sie dominieren, d.h. es gilt: 10 = 15, 17 = 20, 19 = 21 NP:2 VP:3 D:4 N':5 V:6 NP:7 NP:8 A:9 N':10 D:11 N':12 D:13 N':14 N:15 N:16 N':17 A:18 N':19 N:20 N:21 the clever student gave the linguistics teacher an interesting paper

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen 2 = 4  5 = 4  (9  10) NP:2 student < person 9 = [clever](attr)[person:*x] [student:*x] D:4 N':5 *x identifiziert den Kopf 10 = [student:*x] A:9 N':10=15 9  10 N:15 5 = [clever](attr)[student:*x] the clever student

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen 2 = 4  5 NP:2 4 =[T:#] [student:#] student < T D:4 N':5 5 =[clever](attr)[student:*x] [student:#] 4  5 the clever student 2 =[clever](attr)[student:#]

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen 2 = 4  5 NP:2 the clever student 2 =[clever](attr)[student:#]

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen NP:8 8 = 13  (18  19) 18 = [entity:*y] (attr)[interesting] (expr)[animate] [paper:*y] D:13 N':14 19 = [paper:*y](rslt)[write](agnt)[person] paper < entity 18  19 A:18 N':19 = 21 N:21 an interesting paper 14 = [paper:*y] – (attr) [interesting](expr)[animate] (rslt)[write](agnt)[person].

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen 7 = 11  (16  17) [clever](attr)[student:#] NP:2 VP:3 8 = [paper:*y] – (attr) [intersting](expr)[animate] (rslt)[write](agnt)[person]. the clever student V:6 NP:7 NP:8 an interesting paper 16 = [linguistics] D:11 N':12 linguistics < subject-matter 17 = [person:*x](agnt)[teach]- (ptnt) [subject-matter] (rcpt) [animate]. [linguistics] N:16 N':17=20 N:20 12 = [person:*x](agnt)[teach]- (ptnt) [linguistics] (rcpt) [animate]. gave the linguistics teacher

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen 7 = 11  (16  17) [clever](attr)[student:#] NP:2 VP:3 8 = [paper:*y] – (attr) [intersting](expr)[animate] (rslt)[write](agnt)[person]. the clever student V:6 NP:7 NP:8 an interesting paper 11 = [T:#] [person:#x] person < T 12 = [person:*x](agnt)[teach]- (ptnt) [linguistics] (rcpt) [animate]. [person:#x] D:11 N':12 linguistics teacher 18  19 7 = [person:#](agnt)[teach]- (ptnt) [linguistics] (rcpt) [animate]. gave the

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen 3 = 6  7  8 [clever](attr)[student:#] NP:2 VP:3 8 = [paper:*y] – (attr) [intersting](expr)[animate] (rslt)[write](agnt)[person]. the clever student [person:#x](agnt)[teach]- (ptnt) [linguistics] (rcpt) [animate]. V:6 NP:7 NP:8 the linguistics teacher an interesting paper 6 = [give] – (agnt)  [animate] (rcpt)  [animate:*x] (ptnt)  [entity:*y]. [person:#x] person < animate [paper:*y] paper < entity gave

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen [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:#x] NP:2 VP:3 the clever student gave the linguistics teacher an interesting paper student < animate

Semantische Interpretation syntaktischer Strukturen 1 = [give] – (agnt)  [student](attr)[clever] (rcpt)  [person](agnt)[teach]- (ptnt) [linguistics] (rcpt)  [animate], (ptnt)  [paper](attr) [intersting](expr)[animate] (rslt)[write](agnt)[person]. the clever student gave the linguistics teacher an interesting paper