ことばとコンピュータ

ことばとコンピュータ
第6回
本日の内容
• 前回のおさらい
– 文がどんな構造をしているか決める
• アルゴリズム（CKY法）を使った文構造の解析
• 意味を決める（単語編）
– （文の中の）単語の意味，解説編
• 選択制約，意味的整合性
• 格文法，格フレーム，意味素
2
ＣＫＹ法（Cocke-Kasami-Younger法）
• 制約：
– ボトムアップ型．．．右辺から左辺への書き換え
– 文法はチョムスキー標準形（結構きつい制約）
• チョムスキー標準形
（右辺が必ず非終端か前終端記号2つ）
A→B C A∈Vx， B，C∈（Vc ∪ Vx）
Vx 非終端記号，Vc前終端記号
3
ＣＫＹ法（2）
• 文法
句構造規則PP
辞書規則PD
（1）S→NP VP
（5） VP→VP NP
（2） NP→NP PP
（6） VP→VP PP
（3） NP→DET N
（7） PP→Prep NP
（4） VP→V NP
N → I, apples, garden
V → eat
NP→ I, apples, garden
Det → the
VP→ eat
Prep→ in
NP, VPはチョムスキー標準形への対応
4
ＣＫＹ法（4c）
2.辞書規則を元にa1,1から a7,7まで記入
1
2
3
4 i=1 5to n 6do
7
for
N1,NP1
(iを1から始めて，nまで以下を
1 I
繰り返す)
V1,VP1
2 eat
ai,i ={A|A→wi∈ PD}
i=1
Det1
3 the
a1,1
i=2
a2,2 i=3
a3,3
N2,NP2
4
a4,4
apples
5
a5,5
Prep1
in
6
a6,6
i=7
a7,7
Det2
the
7
N3,NP3
garden
5
ＣＫＹ法（5）
3.句構造規則を適用
1
2
N1,NP1
1 II
3
4
5
6
7
V1,VP1
2
for (d=1 to n-1) {
for (i=1 to n-d) {
j=i+d
for (k=i to j-1) {
ai,j= ai,j∪
{A|A→BC∈PD,
B∈ai,k, C∈ak+i,j}
}}
eat
Det1
3
the
N2,NP2
4 apples
5
Prep1
in
6
Det2
the
N3,NP3
7 garden
6
ＣＫＹ法（5d）
3.句構造規則を適用
1
2
3
N1,NP1 S1(NP1 VP1)
1 II
4
5
6
7
V1,VP1
2
for (d=1 to n-1) {
for (i=1 to n-d) {
j=i+d
for (k=i to j-1) {
eat
（1）S→NP VP
Det1
3
the
N2,NP2
4 apples
5
Prep1
in
ai,j= ai,j∪
d=1D,
{A|A→BC∈P
B∈ai,k, C∈
}
ai,j=aak+i,j
1,2U(A|A→BC∈Pp,B∈a1,1, C∈a2,2)
6
Det2
the
N3,NP3
7 garden
}}
7
ＣＫＹ法（5i）
3.句構造規則を適用
1
2 d=2 3
4
5
6
7
N1,NP1 S1(NP1 VP1)
ai,j=a1,3U(A|A→BC∈Pp,B∈a1,1,C∈a2,3)
1 II
2
for (d=1 to n-1) {
for (i=1 to n-d) {
j=i+d
for (k=i to j-1) {
ai,j= ai,j∪
{A|A→BC∈PD,
B∈ai,k, C∈ak+i,j}
}}
V1,VP1
eat i,j= 1,3U(A|A→BC∈Pp,B∈ 1,2,
a a
a C∈a3,3)
Det1 NP4(Det1 N2)
ai,j=athe
2,4U(A|A→BC
∈Pp,B∈a2,2, C∈a3,4)
3
N2,NP2
ai,j=a2,4U(A|A→BC
∈Pp,B∈a2,3, C∈a4,4)
4 apples
ai,j=a3,5U(A|A→BC∈PpPrep1
,B∈a3,3, C∈a4,5)
in
5
ai,j=a3,5U(A|A→BC∈Pp,B∈a3,4, C
∈a5,5NP5(Det2
)
Det2
N3)
the
ai,j=a4,6U(A|A→BC∈Pp,B∈6a4,4, C∈a5,6N3,NP3
)
garden
ai,j=a4,6U(A|A→BC∈Pp,B∈a4,5, C∈7a6,6
)
ai,j=a5,7U(A|A→BC∈Pp,B∈a5,5, C∈a6,7)
ai,j=a5,7U(A|A→BC∈Pp,B∈a5,6, C∈a7,7)
8
ＣＫＹ法（5m） d=5
3.句構造規則を適用
1
2
3
N1,NP1 S1(NP1 VP1)
1 II
4
V1,VP1
2
for (d=1 to n-1) {
for (i=1 to n-d) {
j=i+d
for (k=i to j-1) {
ai,j= ai,j∪
{A|A→BC∈PD,
B∈ai,k, C∈ak+i,j}
}}
5
6
7
VP2(VP1 NP4)
eat
Det1
3
the
NP4(Det1 N2)
N2,NP2
4 apples
d=3
5
Prep1
in
6
d=4
Det2
NP5(Det2 N3)
the
N3,NP3
7 garden
d=n-1=6
9
ＣＫＹ法（5n）
3.句構造規則を適用
1
2
3
N1,NP1 S1(NP1 VP1)
1 II
4
V1,VP1
2
for (d=1 to n-1) {
for (i=1 to n-d) {
j=i+d
for (k=i to j-1) {
5
7
VP2(VP1 NP4)
eat
Det1
3
the
NP4(Det1 N2)
N2,NP2
4 apples
5
Prep1
in
6
ai,j= ai,j∪
{A|A→BC∈PD,
B∈ai,k, C∈ak+i,j}
}}
6
Det2
NP5(Det2 N3)
the
N3,NP3
(1)S → NP VP
7 garden
がここで適合するはず
10
ＣＫＹ法（6）
4.できあがった状態から構文木を作る
1
2
3
4
5
N1,NP1 S1(NP1 VP1)
1 II
V1,VP1
2
6
7
VP2(VP1 NP4)
eat
Det1
3
Sx(NPy VPz)
NPy(? ?) VPz(? ?)
the
NP4(Det1 N2)
N2,NP2
4 apples
5
Prep1
in
6
Det2
NP5(Det2 N3)
the
N3,NP3
7 garden
11
意味を決める－単語編（1）
• 文と文でないものの区別がついたとして，
– 同じ単語でもいろんな意味がある．
• 酒のさかな
• 海のさかな
– おなじ構文でもいろいろ解釈がある．
• 黒い瞳の大きな女の子
• Time flies like an arrow.
12
意味を決める－単語編（2）
• 文と文でないものの区別がついたとして，
自然言語は
– 同じ単語でもいろんな意味がある．
• 酒のさかな
• 海のさかな
かなり，曖昧
– おなじ構文でもいろいろ解釈がある．
• 黒い瞳の大きな女の子
• Time flies like an arrow.
13
意味を決める－単語編（3）
• 曖昧な部分を解く鍵の１つは
– 意味を知ること
単語の意味 ← 今日はこちら
文の意味
14
単語の意味（1）
• 単語
– なんらかの意味を持つ（通常は複数ある）
• 単語の意味を決めるとは
– 文中の単語の意味が，複数の意味の内のどの
意味であるかを決定すること
15
単語の意味（2）
• 単語
– 通常：意味１，意味２，意味３，．．．
例：単語「やま」
意味1：周りの土地より著しく高くなった所
意味2：量の多い様子
意味3：重要なポイント，クライマックス
意味4：象徴的な巨大な組織
．．．
その単語だけを見ていてもどれかはわからない．
16
単語の意味（3）
• その単語だけを見ていてもわからない．
• どうやったら意味がわかるか？
– 人はどうやっているか？
→複数の語でみているのでは？
17
単語の意味（4）
• その単語だけを見ていてもわからない．
• どうやったら意味がわかるか？
– 人はどうやっているか？
→複数の語でみているのでは？
山動く
山芝刈り行く
←これでどうか？
話山向かえる
18
単語の意味（5）
• その単語だけを見ていてもわからない．
• どうやったら意味がわかるか？
– 人はどうやっているか？
→複数の語でみているのでは？
山動く
→ 巨大な組織
山芝刈り行く
→ 周りより高くなった陸地
話山向かえる → クライマックス
19
単語の意味（6）
• その単語だけを見ていてもわからない．
• どうやったら意味がわかるか？
– 人はどうやっているか？
→複数の語でみているのでは？
太郎山眺める
書類山抱える
←これはどうか？
事件山越す
20
単語の意味（7）
• その単語だけを見ていてもわからない．
• どうやったら意味がわかるか？
– 人はどうやっているか？
→複数の語でみているのでは？
太郎山眺める → 周りより高くなった陸地
書類山抱える → 量の多い様子
事件山越す
→ クライマックス
21
単語の意味（8）
• どうやったら意味がわかるか？
→複数の語だけか？
山動く
→ 巨大な組織
山芝刈り行く
→ 周りより高くなった陸地
話山向かえる → クライマックス
太郎山眺める
→ 周りより高くなった陸地
書類山抱える → 量の多い様子
事件山越す
→ クライマックス
22
単語の意味（9）
• どうやったら意味がわかるか？
少なくとも「語」だけでなく文
→複数の語だけか？を作成しているはず
山動く
→ 巨大な組織
山芝刈り行く
→ 周りより高くなった陸地
話山向かえる → クライマックス
太郎山眺める → 周りより高くなった陸地
書類山抱える → 量の多い様子
事件山越す
→ クライマックス
23
単語の意味（10）
少なくとも「語」だけでなく文
を作成しているはず
• どうやったら意味がわかるか？
→複数の語＋統語構造も利用しているはず
山が動く
→ 巨大な組織
山へ芝刈りに行く
→ 周りより高くなった陸地
話の山を向かえる → クライマックス
太郎が山を眺める → 周りより高くなった陸地
書類の山を抱える → 量の多い様子
事件が山を越す
→ クライマックス
24
単語の意味（11）
「語」と統語構造で意味は解決するか？
• どうやったら意味がわかるか？
→複数の語＋統語構造も利用しているはず
山が動く
→ 巨大な組織
山へ芝刈りに行く
→ 周りより高くなった陸地
話の山を向かえる → クライマックス
太郎が山を眺める
→ 周りより高くなった陸地
書類の山を抱える → 量の多い様子
事件が山を越す
→ クライマックス
25
単語の意味（12）
表層的な統語構造が一致するのに
• どうやったら意味がわかるか？
→複数の語＋統語構造も利用しているはず
意味が異なることもある：曖昧
山が[どうする]
→ 巨大な組織
山へ[ ]に[どうする] → 周りより高くなった陸地
[ ]の山を[どうなる] → クライマックス
[ ]が山を[どうする] → 周りより高くなった陸地
[ ]の山を[どうする] → 量の多い様子
[ ]が山を[どうする] → クライマックス
26
単語の意味（13）
• どうやったら意味がわかるか？
文の中の複数の語と統語情報を利用している
しかし，完全ではない
→同じ表層的構造でも意味が違うことがある
太郎が山を眺める／事件が山を越える
日本の山に登る／話の山に差し掛かる
27
単語の意味（14）
• 例：「A の B」はいろんな意味関係で使用
– 言語の理解：
– 太郎の親戚：
– 日産の自動車：
木の家
– 東外大の望月 :
花子の鉛筆
– 美人の妻
：
日課の体操
Bが事象を表す
Bが関係を表す
AがBの属性
所属・所有
AであるB
などなど
28
単語の意味（15）
• 例：「A の B」はいろんな意味関係で使用
– 言語の理解
： Bが事象を表す
表層上は同じ「AのB」という形の
– 太郎の親戚： Bが関係を表す
表現だが意味関係はたくさんの
– 日産の自動車： AがBの属性
曖昧性がありうる
木の家
– 東外大の望月 : 所属・所有
表層の形だけでは，
花子の鉛筆
– 美人の妻
： AであるB
一意には決まらないことが多い
日課の体操
などなど
29
単語の意味（16）
• ある単語の意味を一意に決めるには
– 文脈の情報がなければわからないもの
– 文脈があってもよくわからないも
こういうものもある．計算は非常に難しい．
→ここではとりあげない．
1文を読んで人間が一意に意味を決められるもの
→何か，なぞを解く鍵が1文の中で見つけられる
鍵：意味的整合性
30
単語の意味を決める（1）
• 鍵：意味的整合性
– 1文を持ってくると，その中の単語間の意味的な
整合性をどうにかして計算
– 意味的に矛盾のない（整合性のある）組み合わ
せを，各単語の意味として導き出す
• 核となる考え方，材料，道具
選択制限，格フレーム，意味素，用例，連想関係
31
単語の意味を決める（2）
• かいつまんで言うと．．．
例：職場の花を食事に誘う．
花（１）植物の花（２）美しい人
– （１）では，植物を食事に誘うことになる
→意味的におかしい
– （２）では，意味的に整合性がとれる
→この意味に決定する
32
単語の意味を決める（3）
• 大事な役割をするのは動詞
– 例：職場の花を食事に誘う．
植物ではおかしいのは「誘う」に合わないから
動詞を中心に文中の各語の意味を考える
→格文法（フィルモアの格文法）
33
単語の意味を決める（4）
• （フィルモアの）格文法 case grammar
– 語と語の間の意味的関係を動詞を中心に捉える
表層格：主格(he)，目的格(him)，所有格(his)
ガ格(彼が)，ヲ格(彼を)，ニ格(彼に)
深層格：文中の動詞に対し，どの単語がどのような
役割を持つか
動作主格(A)，経験者格(E),道具格(I)，対象格(O)，
源泉格(S)，目標格(G)，場所格(L)，時間格(T)
34
単語の意味を決める（5）
• 深層格に基づく文の意味表現（格構造表現）
break
break
O
the window
the window broke.
A
John
(I)
O
(with a hammer)
the window
John broke the window (with a hammer).
break
I
O
a hammer the window
a hammer broke the window
35
単語の意味を決める（6）
• 各構造表現は複雑→格フレームで表現
break1 - subject:O
(the window broke.)
break2 - subject:A object:O (with:I)
(John broke the window with a hammer. )
break3 - subject: I object:O
(A hammer broke the window.)
36
単語の意味を決める（7）
• 格フレームは以下のようにもあらわされる
break1
break2
break3
subject
subject
subject
O: ...
A: ...
I: ...
object
object
O: ...
O: ...
(with
I : ...
)
37
単語の意味を決める（8）
• 格フレームは以下のようにもあらわされる
break1
break2
break3
subject
subject
subject
O: ...
A: ...
I: ...
object
object
格スロット
O: ...
O: ...
入りうる単語に共通
の属性を定義
I : ...
(with
)
格スロット
38
単語の意味を決める（9）
• 格スロット：
– 入りうる単語に共通の属性を定義
– 属性が合わない単語（の意味）は入らない
– 入れると意味的整合性があわないので
→意味的に矛盾しない解釈だけが選択される
39
単語の意味を決める（10）
• 格スロット：共通の属性を定義
• 属性として利用する情報（いろいろ）
– 意味素：名詞を意味によって分類
– シソーラス：類似語，類義語の分類
– 用例：同じ用法で使用される語のまとまり
• 単語の意味を決める
→格フレームと選択制限によって決める
• 入力文～適切な格フレームを選択
40
単語の意味を決める（11）
• 格スロットの要素（意味素，シソーラス，用例）
• 意味素の例：IPAL （Web上で）
concrete, animal, organization,...
– 意味素（意味素性）を階層構造化
– 通常，重複ありの分類
41
単語の意味を決める（12）
• 意味素と格フレームの組み合わせ
「かける」
1. <HUM/ORG>ガ <HUM>ニ<MEN>ヲ
2. <HUM>ガ<LOC/PRO>ニ<CON>ヲ
3. <HUM/ANI>ガ<CON>ニ<CON>ヲ
42
単語の意味を決める（12）
• 意味素と格フレームの組み合わせ
「かける」
1. <HUM/ORG>ガ <HUM>ニ<MEN>ヲ
2. <HUM>ガ<LOC/PRO>ニ<CON>ヲ
3. <HUM/ANI>ガ<CON>ニ<CON>ヲ
彼が姉に希望をかける
会社が彼に期待をかける
姉がハンガーにタオルをかける
犬が電柱におしっこをかける
43

Download Report