2.3.2. Семантические сети

Семантическая сеть C в общем случае можно определить как:

C = (x₁, x₂, … , x_n, R₁, R₂, … , R_m), (2.1)

где х_1, х₂, х_n – некоторые фиксированные множества объектов (содержимое понятий);

R₁, R₂, R_m – система отношений на элементах этих множеств.

Отношения могут быть как бинарными, так и n-арными. Деление на объекты условное, так как сами отношения могут рассматриваться как объекты, связанные своими отношениями. Такое явное выражение связей между сущностями значительно упрощает осуществление процедур доступа к ним и дальнейшее продвижение по сети.

Графическое изображение семантической сети (рис. 2.8) представляет собой орграф. Вершинами орграфа являются предложения или понятия естественного языка, а дуги представляют отношения между ними и отражают степень влияния одной выделенной сущности на другую. Дуга с инцидентными ей узлами является семантическим представлением правила.

Рис. 2.8. Семантическая сеть

Необходимо отметить недостаточную выразительную мощность семантических сетей. Установлено [10], что дуга моделирует ситуацию не более, чем из трех аспектов предметной области. Это обусловливает негибкость в представлении изменяющихся событий и большую сложность по сравнению с фреймовым представлением.

Направленность дуги семантической сети (рис. 2.9) определяет отношения типа «субъект-объект». К особо важным характеристикам дуги семантической сети относится реализация отношений типа «является». Дуга семантической сети может представлять собой бинарный предикат.

Петр работает отдел

(узел) (дуга) (узел)

Рис. 2.9. Функциональный элемент семантической сети

Совокупность фреймов может быть связана семантической сетью, любой из узлов которой может иметь связь с любым количеством других узлов данной сети. В традиционном понимании семантическая сеть – это конструкция двух основных компонентов – узлов и дуг.

Узлы моделируют понятия предметной области, дуги моделируют отношения между парой понятий. Каждая из таких пар отношений представляет простой факт. Любой из узлов может быть соединен с любым числом других узлов, в результате чего формируется сеть фактов.

Рис. 2.10. Пример семантической сети

С помощью семантической сети можно моделировать достаточно сложные отношения между различными понятиями, описывающими проблемную область.

Между объектами в семантической сети можно установить отношение типа «все со всеми», при котором каждый узел семантической сети связан дугами со всеми остальными ее узлами.

Семантическую сеть можно представить в виде бинарного предиката, т.е. как отношение с двумя аргументами, например «работает (Петр, отдел)». Такую информацию можно формализовать в виде списковых структур данных.

Кроме того, описание семантической сети можно задать n-аргументным отношением между понятиями, при условии, что имя отношения будет иметь одно и то же значение.

При реализации семантической сети в базе данных информация описывается в виде троек: объект, атрибут, значение.

К недостаткам использования семантической сети можно отнести:

• трудности реализации свойства наследования между понятиями;

• сложность реализации временных отношений между понятиями.