Построение дерева синтаксического подчинения

2.2 Построение дерева синтаксического подчинения

Один из самых трудоемких этапов в разборе предложений это построение дерева подчинения. Данная задача не входит в рамки нашего исследования, т. к. является проблемой из области прикладной лингвистики.

Однако хотелось бы сказать, что на данный момент нам известен один способ решения: с помощью семантической нейронной сети[2].

2.3 Генерация вопросов

По сути, формулировка вопроса к какому-то члену предложения строится на онове исходного предложения путем удаления из него данного члена и подчененных ему синтаксических единиц, добавления вопросительного слова или словосочетания, а также изменения порядка оставшихся членов.

Отметим, что не все предложения подходят для генерации вопросов. К потенциально применимым относятся предложения, являющиеся повествовательными, синтаксически членимыми и полными в плане граматической структуры. Предпочтение при выборе стоит отдавать простым двусоставным предложениям с прямым порядком слов. Осложненные и сложные предложения также могут использоваться, однако сложность их синтаксической структуры необходимо ограничить.

2.3.1 Задание вопроса к слову

На наш взгляд, самым простым способом задания вопроса к слову будет выбор подходящего вопросительного слова из заранее подготовленной таблицы по некоторым критериям. Такой подход можно наблюдать в базах данных, когда по некоторым исходным параметрам выбираются подходящие результаты. Например:

Пусть задана таблица с вопросительными словами или словосочетаниями QTABLE.

Для того, что бы задать вопрос к слову «раму», надо сделать следующий запрос:

SELECT * FROM QTABLE WHERE params=wparams,

где wparams – список атрибутов слова, к которому задается вопрос (в этом примере это «сущ.,ед.,нар.,неод.»).

Результатом работы данного запроса будет вопросительное слово «что».

В нашей работе за этот этап отвечает функция getqword(). Алгоритм ее работы заключается в следующем:

Пусть у нас есть файл, в котором хранятся структуры word, в которых заданы только параметры и вопросительные слова. Функция принимает в качестве параметра структуру word. По заданным параметрам из базы данных (в нашем случае это файл qwrds.dat) выбирается вопросительное слово или словосочетание и записывается в соответствующее поле во входной структуре. Если же вопросительное слово не найдено, то функция возвращает 0.

Код функции getqword():

int getqword(word *wrd){

FILE *f;

int res=0;

word tmp;

f=fopen("qwrds.dat","r"); // Открытие базы данных

while(fread(&tmp,sizeof(word),1,f)>0){ // Пока есть записи...

if((wrd->params[0]&tmp.params[0])&& \

(wrd->params[1]&tmp.params[5])&& \

(wrd->params[2]&tmp.params[5])&& \

(wrd->params[3]&tmp.params[5])&& \

(wrd->params[4]&tmp.params[5])&& \

(wrd->params[5]&tmp.params[5])){

strcpy(wrd->qwrd,tmp.qwrd); // Запись результата во входную структуру

res=1;

break;

}

}

fclose(f);

return res; // выход из функции

}

2.3.2 Построение вопросительного предложения

Опишем правила построения вопросов. Для того чтобы сформировать вопрос к главному члену, необходимо представить структуру предложения в виде тройки:

(p_q, P_s, P_n), (1)

где p_q – член, к которому ставится вопрос (подлежащее или сказуемое);

P_s – множество членов, транзитивно подчиненных p_q;

P_n – множество прочих членов.

Выражение (1) определяет аспекты синтаксической структуры, существенные при постановке вопроса к p_q. Позиции, занимаемые составляющими (1), не отражают порядка слов в предложении. Например, p_q может располагаться в его середине, а компоненты, соответствующие P_n, в начале и конце.

Структура вопроса к подлежащему двусоставного предложения описывает кортеж:

(w_q, p_op, P_n`), (2)

где w_q – вопросительное слово или словосочетание;

p_op – сказуемое (p_op Î P_n);

P_n` - P_n\{p_op}.

Из (2) видно, что из предложения удаляются p_q и P_s. На первое место w_q, после него указывается pop, за которым приводятся оставшиеся члены из P_n`. Выделение p<sub>op</sub> из P<sub>n</sub> фиксирует изменение порядка слов, относящихся к P<sub>n</sub>, по сравнению с исходным предложением. Таким образом, (2) отражает порядок слов в вопросе на уровне его декомпозиции на w<sub>q</sub>, p<sub>op</sub> и P<sub>n</sub>`. Порядок слов в рамках p_op и P_n` соответствует исходному предложению.

Следующий кортеж определяет структуру вопроса к сказуемому двусоставного предложения:

(w_q, P_n, P_sq), (3)

где P_sq Í P_s.

В контексте (3) Pn состоит из подлежащего и транзитивно подчиненных ему членов. Другое отличие (3) от (2) заключается в том, что при формировании вопроса из предложения могут быть удалены не все члены, транзитивно подчиненные pq. К числу обязательно удаляемых относятся определения, дополнения, придаточные изъяснительные, определительные, образа действия, меры и степени, а так же все транзитивно подчиненные им члены. Обстоятельства и другие виды придаточных могут быть как удалены, так и оставлены в вопросе.

Для выражения правила построения вопросов к второстепенным членам перепишем (1), выделив еще два компонента в структуре предложения:

(P_mq, P_mn, p_q, P_s, P_n), (4)

где P_mq = (p_mq.1, p_mq.2, …, p_mq.i) – цепочка второстепенных членов, транзитивно подчиняющих p_q;

P_mn – множество, включающее: главные члены, однородный по отношению к главному члену, которому подчинен p_q; второстепенные члены, однородные по отношению к элементам P_mq; второстепенные члены, транзитивно подчиненные этим главным и второстепенным членам;

P_n – множество прочих членов не входящих в P_mq, P_mn и P_s.

Место, которое занимают элементы из Pmq и Pmn в структуре предложения, иллюстрирует ориентированный граф, изображенный на рис. 2. Его вершины соответствуют главным («Г») и второстепенным («В») членам предложения, а ребра – отношениям подчинения. Множества однородных членов охватывают прямоугольники. Гиперребро в виде овала обозначает ПЕ. Вершина, ассоциируемая с членом pq, к которому задается вопрос, выделена жирной рамкой.

Рис. 2

Из рис. 2 видно, что цепочка Pmq задает путь, ведущий из вершины pq к вершине подчиняющего ее главного члена, образованный транзитивными вершинами второстепенных членов. Вершины, представляющие элементы Pmn, помечены крестиками. При построении вопроса соответствующие члены удаляются из предложения.

Структуру вопроса к второстепенному члену определяет кортеж:

(p_mq.i, p_mq.i-1, …, p_mq.2, w_q, p_mq.1, P_p, P_n`), (5)

где P_p – множество, состоящее из главного члена, непосредственно подчиняющего p_mq.i или p_q, и транзитивно подчиненных ему членов, исключая pq и элементы из P_mq и P_mn;

P_n` = P_n\P_p.

При единичной длине P_mq вместо (5) используем кортеж:

(w_q, p_mq.1, P_p, P_n`). (6)

Если pq непосредственно подчинен главному члену, то Pmq не задается, а структура вопроса имеет вид:

(w_q, P_p, P_n`). (7)

При обработке предложения в рамках интерактивной процедуры формирования модели УТЗ следует стремиться к тому, чтобы P_mq содержала не больше трех элементов.

Примеры вопросов разных типов приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Тип вопроса	Примеры
Вопрос к подлежащему	М. Планк впервые предположил, что энергия осциллятора принимает дискретные значения, пропорциональные частоте колебаний.
	Кто	предположил	впервые, что энергия осциллятора принимает дискретные значения, пропорциональные частоте колебаний?
	wq	pop	Pn`
	В трансформаторе тока первичная обмотка включается в цепь измеряемого тока, а вторичная обмотка включается в цепь измерительных приборов и реле защиты.
	Что	включается	в трансформаторе тока последовательно в цепь измеряемого тока?
	wq	pop	Pn`
	Что	включается	в трансформаторе тока в цепь измерительных приборов и реле защиты?
	wq	pop	Pn`
Вопрос к сказуемому	Сальник герметизирует зазор между подвижной и неподвижной частями машины.
	1-й вариант вопроса:
	Что делает	сальник	между подвижной и неподвижной частями машины?
	wq	Pn	Psq
	2-й вариант вопроса:
	Что делает		сальник?
	wq		Pn
Вопрос к определению	Кварцевые пески широко применяются в производстве стекла, фарфора, динаса и силикатного кирпича.
	Какие	пески	широко применяются в производстве стекла, фарфора, динаса и силикатного кирпича?
	wq	pmq.1	Pp
	В производстве	какого	кирпича	широко применяются кварцевые пески?
	pmq.2	wq	pmq.1	Pp
	В какую	цепь	в трансформаторе тока включается последовательно	первичная обмотка?
	wq	pmq.1	Pp	Pn`
	В цепь	какого	реле	В трансформаторе тока включается	Вторичная обмотка?
	pmq.2	wq	pmq.1	Pp	Pn`
	Какие	значения	принимает	энергия осциллятора?
	wq	pmq.1	Pp	Pn`
Вопрос к дополнению	Что	широко применяется в производстве стекла, фарфора, динаса и силикатного кирпича?
	wq	Pp
	Куда	в трансформаторе тока включается последовательно		первичная обмотка?
	wq	Pp		Pn`
Вопрос к обстоятельству	Как	в трансформаторе тока включается в цепь измеряемого тока		первичная обмотка?
	wq	Pp		Pn`
	Где	включается последовательно в цепь измеряемого тока		первичная обмотка?
		включается в цепь измерительных приборов и реле защиты		вторичная обмотка?
	wq	Pp		Pn`
Вопрос ко всему придаточному	Что	впервые предположил		М.Планк?
	wq	Pp		Pn`

Заключение

В процессе работы над темой «Построитель вопросительных предложений» были рассмотрены алгоритмы построения вопросительных предложений и разбора исходного предложения на составные части.

При рассмотрении основных алгоритмов часть из них была реализована на языке Си. Это алгоритмы разбиение предложения на состовляющие его слова и генирация вопроса к слову.

В ходе наших исследований были рассмотренны различные электронные ресурсы, книги и научные работы, посвященные данной тематике.

Список литературы

1.         Башмаков А.И., Башмаков И.А. Разработка компьютерных учебников и обучающих систем. М.: Филинъ, 2003

2.         Семантическая нейронная сеть, как формальный язык описания и обработки смысла текстов на естественном языке [Электронный ресурс] http://www.shuklin.com/ai/ht/ru/ai00001f.aspx –Загл. С экрана. Яз. Рус.

3.         Греков В.Ф., Крючков С.Е., Чешко Л.А Пособие для занятий по русскому языку. М.: Просвящение, 1990

4.         Гладкий А.В. Формальные грамматики и языки. М.,: Наука, 1973.

5.         Розенталь Д.Э. Управление в русском языке. Словарь-справочник. М.: Книга, 1986.

6.         Апресян Ю.Д., Богуславский И.М., Иомдин Л.Л., Лазурский А.В., Перцов Н.В., Санников В.З., Цинман Л.Л. Лингвистическое обеспечение системы ЭТАП-2. М.: Наука, 1989

7.         Розенталь Д.Э., Голуб И.Б., Теленкова М.А. Современный русский язык: Учебное пособие. М.: Международные отношения, 1994. 560 с.

8.         Синтаксический разбор в системах статистического анализа текста [Электронный ресурс] http://www.metric.ru/publications.asp?ob_no=306 –Загл. С экрана. Яз. Рус.

9.         Автоматическая генерация позитивных и негативных тестов для тестирования фазы синтаксического анализа [Электронный ресурс] http://citforum.univ.kiev.ua/SE/testing/generation/ –Загл. С экрана. Яз. Рус.

Приложение 1

Листинг программы разбиения предложения на отдельные слова и поиска вопросительных слов к ним

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <alloc.h>

typedef struct{

char wrd[20];

char qwrd[40];

char params[6];

} word;

char res[20];

char *tmp;

int words(){

char *r;

memset(res,0,20);

r=res;

if(*tmp==0)return 0;

while(!(islower(*tmp)||isupper(*tmp)))tmp++;

if(islower(*tmp)||isupper(*tmp))

while(islower(*tmp)||isupper(*tmp))*r++=*tmp++;

tmp++;

return 1;

}

int getqword(word *wrd){

FILE *f;

int res=0;

word tmp;

f=fopen("qwrds.dat","r");

while(fread(&tmp,sizeof(word),1,f)>0){

if((wrd->params[0]&tmp.params[0])&& \

(wrd->params[1]&tmp.params[5])&& \

(wrd->params[2]&tmp.params[5])&& \

(wrd->params[3]&tmp.params[5])&& \

(wrd->params[4]&tmp.params[5])&& \

(wrd->params[5]&tmp.params[5])){

strcpy(wrd->qwrd,tmp.qwrd);

res=1;

break;

}

}

fclose(f);

return res;

}

int main(int argc, char *argv[])

{

char str[1000];

word *arr[100];

int i=0,j;

memset(str,0,1000);

printf("Input string:");

gets(str);

tmp=str;

while(words()!=0){

arr[i]=(word *)calloc(1,sizeof(word));

memset(arr[i]->wrd,0,20);

strcpy(arr[i]->wrd,res);

i++;

}

for(j=0;j<i;j++)

if(getqword(arr[i])==0)

printf(“Вопрос к слову не найден!!!\n”);

return 0;

}

Приложение 2

Список сокращений

КУ – компьютерный учебник

КОС – компьютерная обучающая система

УТЗ – учебно-тренировочная задача

ПО – предметная область

СНС – синтаксически неразложимое словосочетание

ПЕ – предикативная единица