Типы отношений в семантических сетях

Самым распространенным типом отношений в семантических сетях является иерархический тип, описывающий отношения между элементами, множествами и частями объектов. К ним относятся:

• 1. Отношение классификации ISA (от английского «is а»). Говорят, что множество (класс) классифицирует свои экземпляры (например, «Сократ есть человек»). Иногда это отношение именуют «member of'. По-русски это может называться «есть» (единственное число) или «суть» (множественное число). Обратное отношение — «example of» или «пример».
• 2. Отношение между множеством и подмножеством АКО («a kind of'), например, «Магистры подмножество студентов». Отличие от отношения ISA заключается в том, что классификация — отношение «один ко многим», а подмножество — «много к многим». По-русски — «подмножество»
• 3. Отношение целого и части. Отношение меронимии — отношение целого к части («has part»). Мероним — объект, являющийся частью другого объекта. Отношение холонимии — отношение части к целому («is a part»). Рука — холоним для тела. Тело — мероним для руки.

Применяя иерархические типы отношений, следует четко различать, какие объекты являются классами, а какие — экземплярами классов. При этом вовсе не обязательно одно и то же понятие будет классом или экземпляром во всех предметных областях. Так, «человек» всегда будет классом в базах знаний типа «студенческая группа» или «трудовой коллектив», но может быть экземпляром класса млекопитающих в базе знаний по биологии.

Вершины семантического графа могут обозначать не только объекты, но и свойства или значения свойств. Отображение свойств на графе повышает его наглядность, но может сильно загромоздить его.

Кроме иерархических отношений в семантических сетях часто используются следующие типы отношений (во вторых скобках указаны типы вершин):

• 1) функциональные связи («производит», «влияет»,…) (объект — объект);
• 2) количественные («больше», «меньше», «равно», …) (объект — объект или объект — свойство);
• 3) пространственные («далеко от», «близко к», «за», «над», «под», «выше», …) (объект — объект);
• 4) временные («раньше», «позже», «одновременно с», …) (объект — объект);
• 5) атрибутивные («иметь свойство», «иметь значение», …) (объект — свойство или свойство — значение);
• 6) логические («и», «или», «не») (объект — объект или свойство — свойство);
• 7) лингвистические.

Число типов отношений может быть очень большим. Основная проблема при этом заключается в возможности идентификации этих отношений в запросах к базе знаний. В этой связи предпочтительным является сокращение числа типов связей (и вершин) за счет увеличения числа вершин.

Например, вместо отношения «семантсеть» — «предназначена» — «представление_данных» можно использовать «семантсеть» — «имеет» — «назначение»; «назначение» — «есть» — «представление»; «представление» — «чего» — «данных».

Сети с глаголом в центре (сети Растье) оперируют со следующими типами связей [5], приведенными в таблице 7.1. Рис. 7.6. содержит граф Растье, описывающий пример с почтальоном, где отношения приведены к стандартной форме.

Типы связей в графах Растье.

Рис. 7.6. Граф Растье со стандартными отношениями