自然语言处理(第13课 语义分析)_语义分析的任务是什么

一、学习目标

1.了解语义分析的任务是什么

2.认识什么是语义网络

3.了解词义消歧任务

4.掌握语义角色标注各种方法的工作流程

二、语义分析概述

1.任务目标与困难

        语义分析的任务，就是解释自然语言的句子或者篇章各部分（词、词组、句子、段落、篇章）的含义。就相当于给一篇文章给gpt，然后再问他问题，得到相关回答。

        语义分析的困难，在于三个点：

        相关的例子如下：（明明表面上是不一样的表达，语义表达确实相同的）

2.其他的挑战

三、语义网络

1.概念

        语义网络通过实体、概念或者动作、状态及语义关系组成的有向图来表达知识、描述语义。

        在这个有向图中，结点表示实体，边表示实体之间的关系。由于关系的种类是多种多样的，边的类型也是多样的。例子如下：

2.事件的语义表示与知识图谱

        有了语义网络的基础定义，对于特定的任务，可以用不同的语义网络来设置。

        事件的语义表示是一个特定的任务，其语料库用一条句子去描述一个事件，模型需要标注事件的主体、客体等信息，构成一个语义网络。元素之间的关系和例子如下展示：

        知识图谱则是另外一种任务，其需要广泛的语料信息，去构建一个知识图谱，这个图谱上保存着各种各样的事物以及其之间的关系。例子如下所示：

3.知网(Hownet)

        此知网非"中国知网"的知网，而是一个数据库概念，或者是一个百科全书，这个数据库由一个大网组成，其与NLP之间有着相关性，且有以下四个观点：（红色字是简单概要）

        在知网中，其着力反映概念的共性和个性，例如：对于“医生”和“患者”，“人”是它们的共性。一个知网的例子如下：（只是一部分，看着跟前面的事件语义表示很像）

四、词义消歧

        基本方法有：

        词义消歧的方法在第二章有讲过，这里就不叙述了。

五、语义角色标注（SRL）

        语义角色标注任务就是输入一个句子，正确分析出句子中各个词语的作用和成分。

1.各种数据库

        用于SRL的训练数据主要有三种形式，也根据其形式不同分为三种数据库：

        （1）PropBank指动词命题库，其在树库（描述句法结构信息）的基础上，添加了论元标记。（这里的论元指的是词级别，论元本身的范围就很宽泛，有的时候是句子，有的时候是词）例子如下：

        

        其就是在上几章的句法分析讲的句法树的基础上，在树的叶子节点加上了单词对应的论元标记。

        （2）NomBank指名称命题库，其并不与PropBank对立，而是相辅相成，NomBank主要处理那些名词短语，对名词短语进行更细致的划分，相关例子如下：

        （3）框架网没讲。

2.SRL的算法

        SRL总体的流程图如下：

        针对不同的句法分析器，我们有三种SRL算法：

        （1）基于短语结构树的SRL

        算法步骤如下：

        例子如下：1、2、4步都标注在图中，第3步则是红框部分，由于三个节点分别是VP、PU、VP，PU是标点符号，不考虑，剩余两个是并列关系，所以不加。（底下的论元标注只是一个参考，这一步只是找到哪些论元需要标注）

        有了论元集合后，就需要进行识别与标注了：（就是这个任务看成一个分类任务，可用的特征有词语类型、位置、论元的中心词等，分类器则可以选择贝叶斯、SVM等）

       

        （2）基于依存关系的SRL

        首先也是确定候选论元：

        以一个例子来说明：先找到谓词“调查”，其孩子为“警察”、“正在”、“详细”，“原因”。然后这些孩子中只有“原因”还有孩子，于是将“事故”加入。End。

        论元标记识别和标注的任务就跟（1）一样了。只是可以使用的特征会有些不同，如父节点的词和词性、依存路径等。

        对比（1）与（2）的不同，可以发现就是论元获取的不同，从理论上分析，是其对一个大论元的表示方式不同：（1）中的一个大论元被表示为连续的词与一个语义角色的标签；（2）中的一个大论元被表示为一个中心词和一个语义角色标签。

        （3）基于语块分析的SRL

        这个方法就更简单了。因为它把SRL任务看成了一个序列标注任务，直接使用我们前面学习过的CRFs算法就能解决。基础思路如下：

        举个例子就是：

        （4）其他的SRL方法

        基于依存或区间的统一SRL方法。

        基于DL的SRL方法。

3.目前SRL的问题与效果

六、本章小结