Семантическая сеть: определение, классификация и применение

Семантическая сеть представляет собой информационную модель какой-либо предметной области. Сеть строится по типу ориентированного графа, в котором вершины – это объекты заданной предметной области, а ребра или дуги - отношения между объектами. В роли объектов могут выступать понятия, свойства, события, операции или процессы, а число возможных типов отношений сети зависит исключительно от ее создателя, исходя из поставленных целей. Таким образом, любые семантические сети являются одним из наиболее эффективных методов представления знания. К тому же это наиболее удобно воспринимаемая человеческим мозгом форма.

Впервые словосочетание «семантическая сеть» стало использоваться в 1968-1969 годах в работах американского психолога Куиллиана, изучавшего семантическую память. Позднее этот термин начал активно применяться в математике, информатике и лингвистике. Сегодня представление информации в виде семантических сетей распространено во многих областях знаний, насчитывается их великое множество, и все они отличаются друг от друга количеством типов отношений, числом аргументов и размером.

Если в качестве основы для классификации принимать количество типов отношений, то каждая семантическая сеть может быть отнесена или к однородному, или к неоднородному типу. Для однородных сетей характерно наличие только одного типа отношений (стрелок). Неоднородные сети обладают двумя и более типами отношений. Для практических целей наибольший интерес представляет именно неоднородная семантическая сеть. Пример такой сети - это структура известной интернет-энциклопедии Википедии.

По числу аргументов семантические сети подразделяются на бинарные и n-арные. Бинарные модели демонстрируют отношения только между двумя объектами (понятиями) и являются наиболее простыми и удобными для изображения в виде графа. Модели n-арного типа, чаще всего, встречаются на практике и необходимы для отображения связи между несколькими объектами.

И наконец, по размеру любая семантическая сеть может быть отнесена либо к небольшим моделям, решающим конкретные задачи, либо к сетям отраслевого масштаба, служащим основой для создания систем, или к группе глобальных моделей.

Если говорить о том, в каких именно сферах семантические сети получили на сегодняшний день наибольшее распространение, то это, безусловно, информатика. Именно в этой области знаний понятие сети используется чаще всего. Как правило, компьютерные семантические сети применяются для осуществления машинного перевода языков. В данном случае процесс перевода выполняется в два этапа. На первом выполняется трансляция исходного текста в, так называемую, промежуточную форму, то есть представление его в виде семантической сети, а на втором этапе полученная промежуточная форма переводится на нужный язык.

Для эффективной реализации сетей сегодня используются специально разработанные сетевые языки, такие как Net и Simer+Mir. Кроме того, широко распространены экспертные системы, которые применяют семантические модели в качестве языка наглядного представления знаний: Casnet, Prospector, Torus.