Aspekte der Wissensrepräsentation für die Computerlinguistik Überblick Kai-Uwe Carstensen Uni Zürich,

Inhalt 4 Wofür braucht die CL Wissensrepräsentation? 4 Was ist Wissen, Repräsentation, Wissensrepräsentation? 4 Aspekte Semantischer Netzwerke 4 Ziele, Referate, Infos

Wofür braucht die CL Wissensrepräsentation? 4 Pragmatische Antwort: Fürs adäquate Verstehen, Generieren, Übersetzen sprachlicher Ausdrücke 4 Kognitionswissenschaftliche Antwort: Weil die sprachlichen Komponenten unseres kognitiven Systems grundsätzlich in einer systematischen Beziehung zu nicht- sprachlichen Komponenten stehen (insbesondere dem konzeptuellen System der Repräsentation der Welt)

Wissen, klassisch 4 X weiss p gdw.: –X glaubt p –X hat gute Gründe, p zu glauben –P ist wahr viel zu speziell!

Wissen à la Newell 4 Alan Newell: –Annahme eines knowledge level Wissen ist Medium Prinzip der Rationalität ist Verhaltensgesetz: –Wenn ein Agent Wissen darüber hat, dass eine seiner Aktionen zu einem seiner Ziele führt, wird er es auswählen –Wissen: –Was immer einem Agenten zugeschrieben werden kann, so daß sein Verhalten anhand des Rationalitätsprinzips berechnet werden kann

Wissen ist also 4 abstrakt!!! 4 wird realisiert (->repräsentiert) durch –Strukturen und –Prozesse, –unabhängig, ob symbolisch oder subsymbolisch

Repräsentation = Wissen + Zugriff (als Slogan) = Strukturen + (Inferenz-)Prozesse Soviel zur Wissensrepräsentation

Um welche Typen von Wissen geht es (uns)? 4 Lexikalisches Wissen Antonymie, Hypernymie etc. (->WordNet) 4 Terminologisches Wissen? Was ist X? (-> KL-One, Classic) 4 Enzyklopädisches Wissen (-> Cyc) 4 Konzeptuelles Wissen (vulgo Weltwissen) ->Interlingua (-> z.B. Conceptual Dependency, MÜ) 4 Semantisches Wissen Sprachspezifischer Bezug auf konzeptuelles Wissen (-> Helbig)

Die Frage 4 Wie sehen die Strukturen und Prozesse aus, durch die Wissen repräsentiert wird?

Die Idee 4 Knoten als Repräsentanten für Konzepte 4 Kanten als Repräsentanten für die Beziehungen zwischen Konzepten 4 Dies ergibt Semantische Netzwerke –Z.T. hierarchisch organisiert -> Vererbung von Eigenschaften –Kodieren angeblich die Distanz zwischen Konzepten -> Aktivationsausbreitung –S. Quillian

Das Problem 4 Beantwortung der folgenden Fragen unklar: –Welche Typen von Knoten und Kanten gibt es? –Was sind die Struktur- und Verarbeitungsprinzipien? 4 Frühe Ansätze waren sehr heterogen und unklar bzgl. der Semantik der jeweils postulierten Netzwerke –Netzwerke waren nur RepräsentationsSPRACHEN, keine LOGIKEN Kritik von Woods, Brachman u.a. McDermott: No notation without denotation!

Abhilfe durch 4 Einführung der epistemologischen Ebene –Befasst sich ausschliesslich mit diesen Fragen –-> Brachman: KL-One, Classic 4 Entwicklung spezieller Logiken zur Beschreibung von Konzepten –Beschreibungslogiken bzw. Terminologische Logiken Basieren auf Konzepten und Rollen (aka Kanten) Konzepte werden als Mengen von Objekten interpretiert Rollen werden als binäre Relationen über Objekten interpretiert

Wissenstypen 4 Definitorisches (terminologisches)Wissen (T-Box) –DREI-BEINIGER-ELEFANT 4 Typisches Wissen –Typischerweise hat ein Elefant vier Beine 4 Assertorisches (situationsspezifisches) Wissen (A-Box) –Clyde ist ein DREI-BEINIGER-ELEFANT

Ontologien 4 Sind Strukturierungen des Wissens über alle existierenden Entitäten 4 Praktisch relevant insbesondere durch den Aspekt der Wiederverwendbarkeit von Wissensbasen 4 Upper-level-ontology: Oberste Ebene der Klassifizierung mithilfe von Sorten

Ziele des Seminars 4 Einblick in und Überblick über den Bereich Wissensrepräsentation –Fokus auf strukturelle Aspekte 4 Kenntnis von –inhaltlichen und strukturellen Anforderungen an Wissensrepräsentationsformalismen, –vor allem aus Sicht der Sprachverarbeitung –als Grundlage für aktuelle Entwicklungen (Ontologien, Topic Maps, Semantic Web)

Referate 4 Die Referate des Helbig-Buchs Hermann Helbig: Die semantische Struktur natürlicher Sprache. Springer, Heidelberg 2001 dienen dem in-depth understanding (eines aktuellen Ansatzes) der sprachbezogenen Wissensrepräsentation – – ~3/4-stündige interaktive Besprechungen der jeweiligen Kapitel 4 Die Ko-Referate dienen dem Einblick in ausgewählte Themen ~halbstündige Präsentationen der Kernaussagen des jeweiligen Ansatzes

Ko-Referate Quillian (einer) der Urva(e)ter der semantischen Netzwerke Frühe Netze: Fehler, Gefahren, Kritik Was man auf jeden Fall wissen sollte Schank: Conceptual Dependency Konzeptuelle Strukturen: die Interlingua-Idee Psychologische Aspekte der Wissensrepräsentation Wissenswertes zu kognitiven Strukturen Brachman: CLASSIC, ein KL-ONE-ähnliches Frame-basiertes Repräsentationssystem Moderner Klassiker CYC + Kritik Das Mega-Projekt und seine (Nicht-)Relevanz für die CL Bateman: Generalized Upper Model Sprachgenerierung mithilfe sprachrelevanter Ontologien SENSUS Wissensrepräsentation und MÜ Mikrokosmos dasselbe, etwas detaillierter Guarino: Ontologie-Kritik" Was sagt ein Ontologie-Forscher zu den Vorschlägen aus KI+CL? Semantic Web Wissensrepräsentation für das WWW

Infos 4 Literatur: s. Helbig-Buch 4 WWW-Adressen: –Z.B. über John Sowa: – – –Über Nicola Guarinos Gruppe: – –U.a. ein Review von Sowa´s neuem Buch: