Фреймові концепції

Аналізуючи роль фреймів у моделюванні розуміння природної мови, Ч. Філлмор розрізнює дві семантики: семантику, орієнтовану на розуміння (Р-семантику), та семантику, орієнтовану на визначення істинності висловлювань (І-семантику). При цьому Р-семантика оперує поняттям інтерпретуючого опису семантики лексем, граматичних категорій та тексту. Найбільш «концентроване» застосування фрейм знаходить у теорії розуміння Ч. Філлмора, яку він називає Р-семантикою другого рангу. Така семантика включає три компоненти: композиційну семантику (фреймову структуру тексту), практичне міркування, що ґрунтується на використанні фреймових знань (знань про реальність) та забезпечує виявлення імпліцитних семантичних зв'язків між висловлюваннями в тексті; міркування, що спирається на знання про комунікативні наміри, репрезентовані у фреймовій формі. У ситуації міркування природно-мовне виведення розглядається як сукупність операцій над елементами фреймів.

Використанню фреймів у моделях розуміння смислу зв'язаного тексту присвячені дослідження Р. Шенка та його колег. У їх концепції проголошується центральна роль каузального зв'язку в організації смислової структури тексту. Смисл, за Шенком, це концептуальна структура, а експлікатом такої концептуальної структури є каузально зв'язаний ланцюг подій. Події, в яких зливається найбільша кількість каузальних ланцюжків, утворюють понятійний стрижень—фабулу розповіді. Зв'язність тексту має визначатися через каузальну інтерпретацію концептуальних структур, з яких складається текст. Причинні зв'язки, що поєднують певну подію з іншою, мають виявляти смисл цієї події з точки зору ширшого контексту. Це останнє завдання і виконує фрейм-структура.

Р. Шенк розрізняє два типи фреймових структур: сценарії та плани, що складаються з послідовності елементарних дій. Елементарні дії об'єднані в певні класи, наприклад, клас PTRANS означає «переміщати» (про фізичні об'єкти), клас MTRANS—«переміщати» (про мисленнєві операції), клас MOVE—«рухатися» тощо. Під сценарієм Р. Шенк розуміє детермінований каузальний ланцюг концептуалізацій, що описує стандартний перебіг подій у будь-якій відомій ситуації. Окремі події зв'язані між собою за принципом причинно-наслідкового ланцюга: результатом кожної дії стає ситуація, де є можливою чергова подія. Основна функція сценарію полягає у керуванні процесом виведення наслідків. Сценарії описують стандартні, типові ситуації реальності; вони складаються з назви ситуації, ролей, тобто імен учасників ситуації, переліку причин виникнення певної ситуації та набору сцен, де кожна сцена описана як набір елементарних дій. Так, сцена «вхід до ресторану», що входить до сценарію «Відвідання ресторану», може бути описана як послідовність таких елементарних дій: PTRANS—увійти в ресторан; MTRANS—знайти вільний стілець; MOVE—сісти тощо.

Плани — це засіб, за допомогою якого встановлюється причинно-наслідкові зв'язки між сценаріями. План описує стандартну послідовність дій людини в тому чи іншому випадку; він складається із сцен та сценаріїв, що ведуть до певної мети.

Своєрідний фреймовий підхід розвивається у моделях Є. Чарняка, що оперують «системами знань», налаштованими на розуміння коротких дитячих розповідей та логічне виведення наслідків. Коментуючи історію формування фреймового підходу на матеріалі підходу Є. Чарняка, Х. Ийм та М. Салувеєр підкреслюють, що шлях до визнання фреймів у цьому випадку пролягав через відмову від так званої концепції «демонів», у певному відношенні близьку до концепції фреймів.

Під демонами у теорії розпізнавання образів розуміють певного типу факти та правила, зв'язані з деякими ключовими поняттями та темами. Коли у тексті експліцитно або імпліцитно згадується відповідна тема, зв'язані з нею демони актуалізуються. Їх функція полягає у додаванні інформації, зосередженої у знаннях, до інформації, безпосередньо представленої у тексті. Наприклад, один з демонів, що зв'язаний з поняттям «дощ», є такий: «якщо йде дощ, а Р знаходиться ззовні, то Р стає мокрим». Проте використання демонів породжує багато проблем. Зокрема, якщо у тексті згадується «ключова» тема, вона автоматично «збуджує» всіх зв'язаних з нею демонів. Крім того, виявляється, що демони не дають можливості з'ясовувати часові співвідношення подій. Для подолання таких проблем Є. Чарняк звертається до фрейм-структури. У його трактуванні фрейм складається з так званих «фреймових тверджень», що описують у досить загальних категоріях окремі дії та їх етапи. Кожне речення у розповіді, що аналізується, інтерпретується як реалізація одного або кількох фреймових тверджень. У процесі аналізу тексту конструюється його «фреймове зображення», та ведеться обмін того, які частини фрейму та до якої межі вже реалізовані у тій послідовності подій, що детермінована фреймом. Це дає змогу реконструювати «правильний» хід подій у процесі аналізу розповіді, де окремі події описуються не у жорсткому часовому порядку.

На відміну від наведених вище фреймових концепцій Ч. Філлмора, Р. Шенка, Є.Чарняка, де впевнено проголошується велика креативна спроможність фрейму як категорії репрезентації знань у моделях розуміння природної мови, у праці Й. Уілка «Сім тез про штучний інтелект та природну мову» висловлюється вкрай скептичне ставлення до основних положень та результатів теорії фреймів. Й. Уілкс вважає, що фрейми виявляються надто конкретними структурами, у той час як актуальним завданням досліджень у галузі моделювання розуміння природної мови залишається створення загальної теорії репрезентації знань. Якщо розвивати далі фреймовий підхід у такому ж напрямі, то, на думку Й. Уілкса, потрібно буде постійно розробляти все нові і нові фрейми: від ресторанів та універмагів до виготовлення їжі, садівництва тощо.

Ще однією вадою фреймового підходу Й. Уілкс вважає також відсутність критеріїв для вирішення питання про те, коли варто актуалізовувати знання, які містяться у фреймі,що тільки вносить плутанину в аналіз тексту. Інакше кажучи, йдеться про заперечення механічного принципу застосування фреймів. На підтвердження своєї думки Й. Уілкс наводить такий приклад: «По дорозі до ресторану «Орфей» Джон зайшов до універмагу. І весь час думав про ритуали ініціації, які він побачив у телепрограмі». Якщо для розуміння цього тексту, розмірковує Й. Уілкс, механічно вжити метод фреймів, то для цих речень були б вибрані чотири великих фрейми: «ресторани», «універмаги», «ритуали ініціації», «телебачення», які навряд чи мають відношення до їх тлумачення.