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Ejemplo de una red semántica

Una red semántica o red de tramas es una base de conocimiento que representa las relaciones semánticas entre conceptos en una red. Esto se usa a menudo como una forma de representación del conocimiento . Es un grafo dirigido o no dirigido que consta de vértices , que representan conceptos , y aristas , que representan relaciones semánticas entre conceptos, [1] mapeando o conectando campos semánticos . Una red semántica se puede instanciar como, por ejemplo, una base de datos de gráficos o unmapa conceptual .

Las redes semánticas estandarizadas típicas se expresan como triples semánticos .

Las redes semánticas se utilizan en aplicaciones de procesamiento de lenguaje natural como el análisis sintáctico semántico [2] y la desambiguación del sentido de las palabras . [3]

Historia [ editar ]

Los ejemplos del uso de redes semánticas en lógica, gráficos acíclicos dirigidos como herramienta mnemotécnica, se remontan a siglos. El uso documentado más antiguo es el comentario del filósofo griego Porfirio sobre las categorías de Aristóteles en el siglo III d.C.

En la historia de la computación, las "redes semánticas" para el cálculo proposicional fueron implementadas por primera vez para computadoras por Richard H. Richens de la Cambridge Language Research Unit en 1956 como una " interlingua " para la traducción automática de lenguajes naturales . [4] Aunque la importancia de este trabajo y el CLRU solo se comprendió tardíamente.

Las redes semánticas también fueron implementadas de forma independiente por Robert F. Simmons [5] y Sheldon Klein, utilizando el cálculo de predicados de primer orden como base, después de inspirarse en una demostración de Victor Yngve. La "línea de investigación fue originada por el primer presidente de la Asociación [Asociación de Lingüística Computacional], Victor Yngve, quien en 1960 había publicado descripciones de algoritmos para usar una gramática de estructura sintagmática para generar oraciones sin sentido sintácticamente bien formadas. Sheldon Klein y Alrededor de 1962-1964 me fascinó la técnica y la generalicé a un método para controlar el sentido de lo que se generaba respetando las dependencias semánticas de las palabras tal como aparecen en el texto ". [6] Otros investigadores, sobre todo M. Ross Quillian[7] y otros en System Development Corporation ayudaron a contribuir a su trabajo a principios de la década de 1960 como parte del proyecto SYNTHEX. Es de estas publicaciones en SDC que la mayoría de los derivados modernos del término "red semántica" citan como su trasfondo. Posteriormente, Allan M. Collins y Quillianrealizaron trabajos destacados(por ejemplo, Collins y Quillian; [8] [9] Collins y Loftus [10] Quillian [11] [12] [13] [14] ). Aún más tarde en 2006, Hermann Helbig describió completamente MultiNet . [15]

A fines de la década de 1980, dos universidades holandesas , Groningen y Twente , iniciaron conjuntamente un proyecto llamado Knowledge Graphs , que son redes semánticas pero con la restricción adicional de que los bordes están restringidos a ser de un conjunto limitado de posibles relaciones, para facilitar las álgebras en el gráfico. . [16] En las décadas siguientes, la distinción entre redes semánticas y gráficos de conocimiento se volvió borrosa. [17] [18] En 2012, Google le dio a su gráfico de conocimiento el nombre Gráfico de conocimiento.. La Red de enlaces semánticos se estudió sistemáticamente como un método de redes de semántica social. Su modelo básico consta de nodos semánticos, enlaces semánticos entre nodos y un espacio semántico que define la semántica de nodos y enlaces y reglas de razonamiento sobre enlaces semánticos. La teoría y el modelo sistemáticos se publicaron en 2004. [19] Esta dirección de investigación puede remontarse a la definición de reglas de herencia para la recuperación eficiente del modelo en 1998 [20] y al ADF del Marco de Documento Activo. [21] Desde 2003, la investigación se ha desarrollado hacia las redes semánticas sociales. [22]Este trabajo es una innovación sistemática en la era de la World Wide Web y las redes sociales globales, más que una aplicación o una simple extensión de la Red Semántica (Red). Su propósito y alcance son diferentes al de la Red Semántica (o red). [23] Las reglas para el razonamiento y la evolución y el descubrimiento automático de enlaces implícitos juegan un papel importante en la Red de enlaces semánticos. [24] [25] Recientemente se ha desarrollado para apoyar la Inteligencia Ciber-Física-Social. [26] Se utilizó para crear un método de resumen general. [27]La Red de enlace semántico autoorganizada se integró con un espacio de categoría multidimensional para formar un espacio semántico para soportar aplicaciones avanzadas con abstracciones multidimensionales y enlaces semánticos autoorganizados [28] [29] Se ha verificado que Red de enlace semántico juegan un papel importante en la comprensión y la representación a través de aplicaciones de resumen de texto. [30] [31] Semantic Link Network se ha extendido desde el ciberespacio al espacio ciberfísico-social. La relación de competencia y la relación de simbiosis, así como sus roles en la sociedad en evolución, se estudiaron en el tema emergente: Inteligencia Ciber-Física-Social [32]

Se han creado formas más especializadas de redes semánticas para un uso específico. Por ejemplo, en 2008, la tesis doctoral de Fawsy Bendeck formalizó la Semantic Similarity Network (SSN) que contiene relaciones especializadas y algoritmos de propagación para simplificar la representación y los cálculos de similitud semántica . [33]

Conceptos básicos de las redes semánticas [ editar ]

Se utiliza una red semántica cuando se tiene un conocimiento que se entiende mejor como un conjunto de conceptos relacionados entre sí.

La mayoría de las redes semánticas tienen una base cognitiva. También constan de arcos y nodos que se pueden organizar en una jerarquía taxonómica. Las redes semánticas aportaron ideas para difundir la activación , la herencia y los nodos como protoobjetos.

Ejemplos [ editar ]

En Lisp [ editar ]

El siguiente código muestra un ejemplo de una red semántica en el lenguaje de programación Lisp usando una lista de asociación .

( setq  * database * ' (( canary  ( is-a  bird )  ( color  yellow )  ( size  small ))  ( penguin  ( is-a  bird )  ( move  swim ))  ( bird  ( is-a  vertebrate )  ( has-part  wings) )  ( reproducción de  puesta de huevos ))))

Para extraer toda la información sobre el tipo "canario", se utilizaría la assocfunción con una tecla de "canario". [34]

WordNet [ editar ]

Un ejemplo de red semántica es WordNet , una base de datos léxica del inglés . Agrupa palabras en inglés en conjuntos de sinónimos llamados synsets , proporciona definiciones generales breves y registra las diversas relaciones semánticas entre estos conjuntos de sinónimos. Algunas de las relaciones semánticas más comunes definidas son meronimia (A es un merónimo de B si A es parte de B), holonimia (B es un holónimo de A si B contiene A), hiponimia (o troponimia ) (A es subordinada de B ; A es una especie de B), hipernimia (A es superior a B), sinonimia (A denota lo mismo que B) y antonimia (A denota lo contrario de B).

Las propiedades de WordNet se han estudiado desde la perspectiva de la teoría de redes y se han comparado con otras redes semánticas creadas a partir del Tesauro de Roget y las tareas de asociación de palabras . Desde esta perspectiva, los tres son una pequeña estructura mundial . [35]

Otros ejemplos [ editar ]

También es posible representar descripciones lógicas utilizando redes semánticas como los gráficos existenciales de Charles Sanders Peirce o los gráficos conceptuales relacionados de John F. Sowa . [1] Estos tienen un poder expresivo igual o superior a la lógica de predicados estándar de primer orden . A diferencia de WordNet u otras redes léxicas o de navegación, las redes semánticas que utilizan estas representaciones pueden usarse para una deducción lógica automatizada confiable. Algunos razonadores automatizados explotan las características de la teoría de grafos de las redes durante el procesamiento.

Otros ejemplos de redes semánticas son los modelos Gellish . Gellish English con su diccionario Gellish English , es un idioma formalque se define como una red de relaciones entre conceptos y nombres de conceptos. Gellish English es un subconjunto formal del inglés natural, al igual que Gellish Dutch es un subconjunto formal del holandés, mientras que varios idiomas comparten los mismos conceptos. Otras redes Gellish consisten en modelos de conocimiento y modelos de información que se expresan en el idioma Gellish. Una red Gellish es una red de relaciones (binarias) entre cosas. Cada relación en la red es una expresión de un hecho que se clasifica por un tipo de relación. Cada tipo de relación en sí mismo es un concepto que se define en el diccionario del idioma Gellish. Cada cosa relacionada es un concepto o una cosa individual que está clasificada por un concepto. Las definiciones de conceptos se crean en forma de modelos de definición (redes de definición) que juntos forman un Diccionario Gellish.Una red Gellish se puede documentar en una base de datos Gellish y es interpretable por computadora.

SciCrunch es una base de conocimientos editada en colaboración para recursos científicos. Proporciona identificadores inequívocos (identificadores de recursos de investigación o RRID) para software, herramientas de laboratorio, etc. y también ofrece opciones para crear vínculos entre RRID y de las comunidades.

Otro ejemplo de redes semánticas, basadas en la teoría de categorías , son los ologs . Aquí cada tipo es un objeto, que representa un conjunto de cosas, y cada flecha es un morfismo, que representa una función. También se prescriben diagramas conmutativos para restringir la semántica.

En las ciencias sociales, la gente a veces usa el término red semántica para referirse a las redes de co-ocurrencia . [36] La idea básica es que las palabras que coexisten en una unidad de texto, por ejemplo, una oración, están relacionadas semánticamente entre sí. Los vínculos basados ​​en la co-ocurrencia se pueden utilizar para construir redes semánticas.

Herramientas de software [ editar ]

También existen tipos elaborados de redes semánticas conectadas con conjuntos correspondientes de herramientas de software utilizadas para la ingeniería del conocimiento léxico , como el Sistema de procesamiento de redes semánticas ( SNePS ) de Stuart C. Shapiro [37] o el paradigma MultiNet de Hermann Helbig, [38] especialmente adecuado para la representación semántica de expresiones de lenguaje natural y utilizado en varias aplicaciones de PNL .

Las redes semánticas se utilizan en tareas especializadas de recuperación de información, como la detección de plagio . Proporcionan información sobre relaciones jerárquicas con el fin de emplear la compresión semántica para reducir la diversidad del lenguaje y permitir que el sistema coincida con los significados de las palabras, independientemente de los conjuntos de palabras utilizados.

El Knowledge Graph propuesto por Google en 2012 es en realidad una aplicación de red semántica en buscadores.

Modelar datos multirrelacionales como redes semánticas en espacios de baja dimensión a través de formas de incrustación tiene beneficios en la expresión de relaciones entre entidades, así como en la extracción de relaciones de medios como el texto. Hay muchos enfoques para aprender estas incrustaciones, en particular utilizando marcos de agrupamiento bayesianos o marcos basados ​​en energía, y más recientemente, TransE [39] ( NIPS 2013). Las aplicaciones de la incorporación de datos de la base de conocimientos incluyen el análisis de redes sociales y la extracción de relaciones .

Ver también [ editar ]

  • Gráfico semántico abstracto
  • Chunking (psicología)
  • CmapTools
  • Mapa conceptual
  • Diagrama de Red
  • Ontología (ciencia de la información)
  • Cuadrícula de repertorio
  • Léxico semántico
  • Red de similitud semántica
  • Red neuronal semántica
  • SemEval : una serie continua de evaluaciones de sistemas de análisis semántico computacional
  • Memoria distribuida escasa
  • Taxonomía (general)
  • Sistema unificado de lenguaje médico (UMLS)
  • Desambiguación del sentido de la palabra (WSD)
  • Marco de descripción de recursos

Otros ejemplos [ editar ]

  • Tecnología de red de cognición
  • Lexipedia
  • OpenCog
  • Sentido común de mente abierta (OMCS)
  • Schema.org
  • SNOMED CT
  • Lenguaje de red universal (UNL)
  • Wikidata
  • Freebase

Referencias [ editar ]

  1. ↑ a b John F. Sowa (1987). "Redes semánticas" . En Stuart C Shapiro (ed.). Enciclopedia de Inteligencia Artificial . Consultado el 29 de abril de 2008 .
  2. ^ Poon, Hoifung y Pedro Domingos. " Análisis semántico no supervisado ". Actas de la Conferencia de 2009 sobre métodos empíricos en el procesamiento del lenguaje natural: Volumen 1-Volumen 1. Asociación de Lingüística Computacional, 2009.
  3. ^ Sussna, Michael. " Desambiguación del sentido de las palabras para la indexación de texto libre utilizando una red semántica masiva ". Actas de la segunda conferencia internacional sobre gestión de la información y el conocimiento. ACM, 1993.
  4. ^ Lehmann, Fritz; Rodin, Ervin Y., eds. (1992). Redes semánticas en inteligencia artificial . Serie internacional de matemáticas aplicadas modernas e informática. 24 . Oxford; Nueva York: Pergamon Press . pag. 6. ISBN 978-0080420127. OCLC  26391254 . La primera red semántica para computadoras fue Nude, creada por RH Richens de la Cambridge Language Research Unit en 1956 como interlingua para la traducción automática de lenguajes naturales.
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Lectura adicional [ editar ]

  • Allen, J. y A. Frisch (1982). " Qué hay en una red semántica ". En: Actas del 20. reunión anual de ACL , Toronto, págs. 19–27.
  • John F. Sowa, Alexander Borgida (1991). Principios de las redes semánticas: exploraciones en la representación del conocimiento .

Enlaces externos [ editar ]

  • "Semantic Networks" por John F. Sowa
  • "Red de enlaces semánticos" por Hai Zhuge