الشبكة الدلالية

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

مثال على شبكة دلالية

الشبكة الدلالية ، أو شبكة الإطار، هي قاعدة معرفية تمثل العلاقات الدلالية بين المفاهيم في الشبكة. تُستخدم هذه الشبكة غالبًا كشكل من أشكال تمثيل المعرفة . وهي عبارة عن رسم بياني موجه أو غير موجه يتكون من رؤوس ، تمثل المفاهيم ، وحواف ، تمثل العلاقات الدلالية بين المفاهيم، [ 1 ] حيث تربط الحقول الدلالية . يمكن إنشاء الشبكة الدلالية، على سبيل المثال، كقاعدة بيانات بيانية أو خريطة مفاهيم . تُعبّر الشبكات الدلالية المعيارية النموذجية عن نفسها كثلاثيات دلالية .

تُستخدم الشبكات الدلالية في تطبيقات معالجة اللغة الطبيعية مثل التحليل الدلالي [ 2 ] وإزالة الغموض عن معاني الكلمات [ 3 ] . كما يمكن استخدام الشبكات الدلالية كطريقة لتحليل النصوص الكبيرة وتحديد المواضيع الرئيسية (مثل منشورات وسائل التواصل الاجتماعي)، أو للكشف عن التحيزات (مثل تلك الموجودة في التغطية الإخبارية)، أو حتى لرسم خريطة لمجال بحثي كامل.

تاريخ

تعود أمثلة استخدام الشبكات الدلالية في المنطق، والرسوم البيانية الموجهة غير الدورية كأداة تذكيرية، إلى قرون مضت. وأقدم استخدام موثق لها هو تعليق الفيلسوف اليوناني بورفيريوس على تصنيفات أرسطو في القرن الثالث الميلادي.

في تاريخ الحوسبة، تم تطبيق "الشبكات الدلالية" لحساب القضايا لأول مرة على أجهزة الكمبيوتر بواسطة ريتشارد إتش. ريتشينز من وحدة أبحاث اللغة في كامبريدج في عام 1956 كلغة وسيطة للترجمة الآلية للغات الطبيعية . [ 4 ] على الرغم من أن أهمية هذا العمل ووحدة أبحاث اللغة في كامبريدج لم تُدرك إلا متأخرًا.

قام روبرت ف. سيمونز [ 5 ] وشيلدون كلاين بتطبيق الشبكات الدلالية بشكل مستقل ، مستخدمين حساب التفاضل والتكامل من الدرجة الأولى كأساس، بعد أن استلهموا ذلك من عرض قدمه فيكتور ينجفي. وقد بدأ هذا المسار البحثي على يد أول رئيس للجمعية [جمعية اللغويات الحاسوبية]، فيكتور ينجفي، الذي نشر عام 1960 وصفًا لخوارزميات تستخدم قواعد بنية العبارة لتوليد جمل لا معنى لها سليمة نحويًا. وقد انبهرنا أنا وشيلدون كلاين، في الفترة ما بين عامي 1962 و1964، بهذه التقنية، وقمنا بتعميمها لتصبح طريقة للتحكم في معنى ما يتم توليده من خلال مراعاة التبعيات الدلالية للكلمات كما وردت في النص. [ 6 ] وساهم باحثون آخرون، أبرزهم م. روس كويليان [ 7 ] وآخرون في شركة تطوير الأنظمة، في هذا العمل في أوائل الستينيات كجزء من مشروع سينثكس. تستند معظم المشتقات الحديثة لمصطلح "الشبكة الدلالية" إلى هذه المنشورات الصادرة عن مركز تطوير البرمجيات (SDC). وقد أُنجزت أعمال بارزة لاحقة على يد آلان إم. كولينز وكويليان (على سبيل المثال، كولينز وكويليان؛ [ 8 ] [ 9 ] ، كولينز ولوفتوس [ 10 ] ، كويليان [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] ). وفي وقت لاحق، وتحديدًا في عام 2006، وصف هيرمان هيلبيغ شبكة MultiNet وصفًا كاملًا . [ 15 ]

في أواخر ثمانينيات القرن العشرين، أطلقت جامعتان هولنديتان ، جرونينجن وتوينتي ، مشروعًا مشتركًا بعنوان " مخططات المعرفة" ، وهي عبارة عن شبكات دلالية، ولكن مع قيد إضافي يتمثل في أن الروابط تقتصر على مجموعة محدودة من العلاقات الممكنة، وذلك لتسهيل العمليات الجبرية على الرسم البياني. [ 16 ] وفي العقود اللاحقة، تضاءل التمييز بين الشبكات الدلالية ومخططات المعرفة . [ 17 ] [ 18 ] وفي عام 2012، أطلقت جوجل على مخطط المعرفة الخاص بها اسم " مخطط المعرفة" . وقد دُرست شبكة الروابط الدلالية بشكل منهجي كطريقة لشبكات الدلالات الاجتماعية. ويتكون نموذجها الأساسي من عقد دلالية، وروابط دلالية بين العقد، وفضاء دلالي يُحدد دلالات العقد والروابط وقواعد الاستدلال على الروابط الدلالية. نُشرت النظرية والنموذج المنهجيان في عام 2004. [ 19 ] ويمكن تتبع هذا التوجه البحثي إلى تعريف قواعد التوريث لاسترجاع النماذج بكفاءة في عام 1998 [ 20 ] وإطار عمل المستندات النشطة (ADF). [ 21 ] ومنذ عام 2003، تطور البحث نحو الشبكات الدلالية الاجتماعية. [ 22 ] ويُعد هذا العمل ابتكارًا منهجيًا في عصر شبكة الويب العالمية والشبكات الاجتماعية العالمية، وليس مجرد تطبيق أو امتداد بسيط للشبكة الدلالية. ويختلف غرضه ونطاقه عن الشبكة الدلالية. [ 23 ] وتلعب قواعد الاستدلال والتطور والاكتشاف التلقائي للروابط الضمنية دورًا هامًا في شبكة الروابط الدلالية. [ 24 ] [ 25 ] وقد طُوِّر مؤخرًا لدعم الذكاء السيبراني-الفيزيائي-الاجتماعي. [ 26 ] واستُخدم لإنشاء طريقة تلخيص عامة. [ 27 ] تم دمج شبكة الروابط الدلالية ذاتية التنظيم مع فضاء تصنيفي متعدد الأبعاد لتشكيل فضاء دلالي يدعم التطبيقات المتقدمة ذات التجريدات متعددة الأبعاد والروابط الدلالية ذاتية التنظيم. [ 28 ] [ 29 ] وقد ثبت أن شبكة الروابط الدلالية تلعب دورًا هامًا في الفهم والتمثيل من خلال تطبيقات تلخيص النصوص. [ 30 ] [ 31 ]تم توسيع نطاق شبكة الروابط الدلالية من الفضاء الإلكتروني إلى الفضاء السيبراني-المادي-الاجتماعي. وقد دُرست علاقة التنافس وعلاقة التكافل، بالإضافة إلى أدوارهما في المجتمع المتطور، في الموضوع الناشئ: الذكاء السيبراني-المادي-الاجتماعي [ 32 ].

تم ابتكار أشكال أكثر تخصصًا من الشبكات الدلالية لاستخدامات محددة. على سبيل المثال، في عام 2008، قامت أطروحة الدكتوراه لفوسي بينديك بصياغة شبكة التشابه الدلالي (SSN) التي تحتوي على علاقات متخصصة وخوارزميات نشر لتبسيط تمثيل التشابه الدلالي وحساباته. [ 33 ]

أساسيات الشبكات الدلالية

تُستخدم الشبكة الدلالية عندما يمتلك المرء معرفة يمكن فهمها على أفضل وجه كمجموعة من المفاهيم المرتبطة ببعضها البعض.

تعتمد معظم الشبكات الدلالية على الإدراك. وهي تتكون أيضاً من أقواس وعُقد يمكن تنظيمها في تسلسل هرمي تصنيفي. وقد أسهمت الشبكات الدلالية بأفكار حول انتشار التنشيط ، والوراثة ، والعُقد ككيانات أولية.

أمثلة

في لغة ليسب

يوضح الكود التالي مثالاً على شبكة دلالية في لغة برمجة Lisp باستخدام قائمة ارتباط .

( setq *database* ' (( canary ( is-a bird ) ( color yellow ) ( size small )) ( penguin ( is-a bird ) ( movement swim )) ( bird ( is-a vertebrate ) ( has-part wings ) ( removal egg-laing ))))

لاستخراج جميع المعلومات المتعلقة بنوع "canary"، يمكن استخدام الدالة assocمع مفتاح "canary". [ 34 ]

وورد نت

من الأمثلة على الشبكات الدلالية WordNet ، وهي قاعدة بيانات معجمية للغة الإنجليزية . تُصنّف WordNet الكلمات الإنجليزية في مجموعات من المرادفات تُسمى مجموعات المرادفات ، وتُقدّم تعريفات عامة موجزة، وتُسجّل العلاقات الدلالية المختلفة بين هذه المجموعات. من أبرز العلاقات الدلالية المُعرّفة: الانتماء الجزئي (كلمة A هي انتماء جزئي لكلمة B إذا كانت A جزءًا من B)، والشمولية (كلمة B هي شمولية لكلمة A إذا كانت B تحتوي على A)، والشمولية الفرعية ( كلمة A تابعة لكلمة B؛ A نوع من B)، والشمولية العليا (كلمة A أعلى من B)، والترادف (كلمة A تدل على نفس معنى B)، والتضاد (كلمة A تدل على عكس B).

تمت دراسة خصائص WordNet من منظور نظرية الشبكات ومقارنتها بشبكات دلالية أخرى تم إنشاؤها من قاموس روجيه للمترادفات ومهام ربط الكلمات . من هذا المنظور، تُشكل هذه الشبكات الثلاث بنية عالم صغير . [ 35 ]

أمثلة أخرى

من الممكن أيضًا تمثيل الأوصاف المنطقية باستخدام الشبكات الدلالية، مثل الرسوم البيانية الوجودية لتشارلز ساندرز بيرس أو الرسوم البيانية المفاهيمية ذات الصلة لجون ف. سوا . [ 1 ] تتمتع هذه الشبكات بقدرة تعبيرية تساوي أو تفوق منطق المسند من الدرجة الأولى القياسي . على عكس WordNet أو غيرها من الشبكات المعجمية أو شبكات التصفح، يمكن استخدام الشبكات الدلالية التي تستخدم هذه التمثيلات للاستدلال المنطقي الآلي الموثوق. تستغل بعض برامج الاستدلال الآلي خصائص نظرية الرسوم البيانية لهذه الشبكات أثناء المعالجة.

من الأمثلة الأخرى على الشبكات الدلالية نماذج جيليش. تُعدّ لغة جيليش الإنجليزية ، بقاموسها الخاص ، لغةً رسمية تُعرَّف بأنها شبكة من العلاقات بين المفاهيم وأسمائها. تُعتبر جيليش الإنجليزية مجموعةً فرعيةً رسميةً من اللغة الإنجليزية الطبيعية، تمامًا كما تُعتبر جيليش الهولندية مجموعةً فرعيةً رسميةً من اللغة الهولندية، حيث تشترك لغاتٌ متعددةٌ في المفاهيم نفسها. تتكون شبكات جيليش الأخرى من نماذج معرفية ونماذج معلومات مُعبَّر عنها بلغة جيليش. شبكة جيليش هي شبكة من العلاقات (الثنائية) بين الأشياء. كل علاقة في الشبكة هي تعبير عن حقيقة مُصنَّفة بنوع علاقة. كل نوع علاقة هو مفهوم مُعرَّف في قاموس لغة جيليش. كل شيء مرتبط هو إما مفهوم أو شيء فردي مُصنَّف بمفهوم. تُنشأ تعريفات المفاهيم في شكل نماذج تعريف (شبكات تعريف) تُشكِّل معًا قاموس جيليش. يمكن توثيق شبكة جيليش في قاعدة بيانات جيليش، وهي قابلة للتفسير بواسطة الحاسوب.

SciCrunch هي قاعدة معرفية للموارد العلمية يتم تحريرها بشكل تعاوني. توفر معرّفات واضحة (معرّفات موارد البحث أو RRIDs) للبرامج وأدوات المختبرات وما إلى ذلك، كما توفر خيارات لإنشاء روابط بين معرّفات موارد البحث ومن المجتمعات.

مثال آخر على الشبكات الدلالية، القائمة على نظرية الفئات ، هو ologs . هنا، يمثل كل نوع كائنًا، يمثل مجموعة من الأشياء، ويمثل كل سهم تشاكلًا، يمثل دالة. كما تُستخدم المخططات التبادلية لتقييد الدلالات.

في العلوم الاجتماعية، يستخدم الناس أحيانًا مصطلح الشبكة الدلالية للإشارة إلى شبكات التواجد المشترك . [ 36 ]

أدوات البرمجيات

هناك أيضًا أنواع معقدة من الشبكات الدلالية المرتبطة بمجموعات مقابلة من أدوات البرمجيات المستخدمة في هندسة المعرفة المعجمية ، مثل نظام معالجة الشبكة الدلالية ( SNePS ) لستيوارت سي. شابيرو [ 37 ] أو نموذج MultiNet لهيرمان هيلبيج [ 38 ] ، وهو مناسب بشكل خاص للتمثيل الدلالي لتعبيرات اللغة الطبيعية ويستخدم في العديد من تطبيقات معالجة اللغة الطبيعية .

تُستخدم الشبكات الدلالية في مهام استرجاع المعلومات المتخصصة، مثل كشف الانتحال . وهي توفر معلومات حول العلاقات الهرمية من أجل توظيف الضغط الدلالي لتقليل التنوع اللغوي وتمكين النظام من مطابقة معاني الكلمات، بغض النظر عن مجموعات الكلمات المستخدمة.

إن مخطط المعرفة الذي اقترحته جوجل في عام 2012 هو في الواقع تطبيق للشبكة الدلالية في محرك البحث.

يُفيد نمذجة البيانات متعددة العلاقات، مثل الشبكات الدلالية، في فضاءات منخفضة الأبعاد باستخدام أشكال التضمين في التعبير عن علاقات الكيانات واستخراج العلاقات من وسائط مثل النصوص. توجد العديد من المناهج لتعلم هذه التضمينات، أبرزها استخدام أطر التجميع البايزية أو الأطر القائمة على الطاقة، ومؤخرًا، TransE [ 39 ] ( NIPS 2013). تشمل تطبيقات تضمين بيانات قواعد المعرفة تحليل الشبكات الاجتماعية واستخراج العلاقات .

انظر أيضاً

أمثلة أخرى

مراجع

  1. 1 2 جون ف. سوا (1987). "الشبكات الدلالية" . في ستيوارت سي شابيرو (محرر). موسوعة الذكاء الاصطناعي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أبريل 2008 .
  2. ↑ بون، هويفونغ، وبيدرو دومينغوس. " التحليل الدلالي غير الخاضع للإشراف. مؤرشف في 7 فبراير 2019 على Wayback Machine ." وقائع مؤتمر 2009 حول الأساليب التجريبية في معالجة اللغة الطبيعية: المجلد 1. رابطة اللغويات الحاسوبية، 2009.
  3. ↑ سوسنا، مايكل. " إزالة الغموض عن معاني الكلمات لفهرسة النصوص الحرة باستخدام شبكة دلالية ضخمة. مؤرشف في 21 سبتمبر 2021 في Wayback Machine ." وقائع المؤتمر الدولي الثاني حول إدارة المعلومات والمعرفة. ACM، 1993.
  4. ↑ ليمان، فريتز؛ رودين، إرفين ي.، محرران. (1992). الشبكات الدلالية في الذكاء الاصطناعي . سلسلة دولية في الرياضيات التطبيقية الحديثة وعلوم الحاسوب. المجلد 24. أكسفورد؛ نيويورك: دار بيرغامون للنشر . ص 6. ISBN   978-0-08-042012-7. OCLC 26391254 . كانت أول شبكة دلالية لأجهزة الكمبيوتر هي Nude، التي أنشأها RH Richens من وحدة أبحاث اللغة في كامبريدج في عام 1956 كلغة وسيطة للترجمة الآلية للغات الطبيعية. 
  5. ↑ روبرت ف. سيمونز (1963). "سلوك اللغة الاصطناعية". إدارة معالجة البيانات . 5 (12): 11-18 .
  6. ↑ سيمونز، "مواضيع من عام 1972" ، مختارات ACL ، 1982
  7. ↑ كويليان، ر. تدوين لتمثيل المعلومات المفاهيمية: تطبيق على علم الدلالة وإعادة الصياغة الآلية للغة الإنجليزية. SP-1395، شركة تطوير الأنظمة، سانتا مونيكا، 1963.
  8. ↑ آلان م. كولينز؛ إم آر كويليان (1969). "زمن الاسترجاع من الذاكرة الدلالية". مجلة التعلم اللفظي والسلوك اللفظي . 8 (2): 240-247 . doi : 10.1016/S0022-5371(69)80069-1 .
  9. ↑ آلان م. كولينز؛ م. روس كويليان (1970). "هل يؤثر حجم الفئة على وقت التصنيف؟". مجلة التعلم اللفظي والسلوك اللفظي . 9 (4): 432-438 . doi : 10.1016/S0022-5371(70)80084-6 .
  10. ↑ آلان م. كولينز؛ إليزابيث ف. لوفتوس (1975). "نظرية التنشيط المنتشر للمعالجة الدلالية". مجلة علم النفس . 82 (6): 407-428 . doi : 10.1037/0033-295x.82.6.407 . S2CID 14217893 . 
  11. ↑ كويليان، إم آر (1967). مفاهيم الكلمات: نظرية ومحاكاة لبعض القدرات الدلالية الأساسية. العلوم السلوكية، 12(5)، 410-430.
  12. ↑ كويليان، إم آر (1968). الذاكرة الدلالية. معالجة المعلومات الدلالية، 227-270.
  13. ↑ كويليان، إم آر (1969). "مُفهم اللغة القابل للتعليم: برنامج محاكاة ونظرية اللغة". اتصالات رابطة آلات الحوسبة . 12 (8): 459-476 . doi : 10.1145/363196.363214 . S2CID 15304609 . 
  14. ↑ كويليان، ر. الذاكرة الدلالية. أطروحة دكتوراه غير منشورة، معهد كارنيجي للتكنولوجيا، 1966.
  15. ↑ هيلبيغ، هـ. (2006). تمثيل المعرفة ودلالات اللغة الطبيعية (ملف PDF) . رقم ISBN 978-3-540-24461-5.
  16. ↑ فان دي ريت، آر بي (1992). الأدوات اللغوية في هندسة المعرفة (ملف PDF) . دار نشر إلسيفير للعلوم. ص 98. ISBN  978-0-444-88394-0أُرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 11 أغسطس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يونيو 2016 .
  17. ↑ هولبوس، إيوانا؛ برانغناوارات، نارومول (2015). "الترابط الدلالي القائم على المسار في البيانات المرتبطة واستخدامه في إزالة الغموض عن الكلمات والكيانات" . الويب الدلالي – ISWC 2015: المؤتمر الدولي الرابع عشر للويب الدلالي، بيت لحم، بنسلفانيا، الولايات المتحدة الأمريكية، 11-15 أكتوبر 2015، وقائع المؤتمر، الجزء 1. المؤتمر الدولي للويب الدلالي 2015. دار نشر سبرينغر الدولية. ص 444. ISBN  978-3-319-25007-6.
  18. ↑ مكوسكر، جيمس ب.؛ تشاستين، كاثرين (أبريل 2016). "ما هو مخطط المعرفة؟" . authorea.com . تم الاطلاع عليه في 15 يونيو 2016. تطور استخدام [مصطلح "مخطط المعرفة"]
  19. ↑ H. Zhuge, Knowledge Grid, World Scientific Publishing Co. 2004.
  20. ↑ هـ. زوغي، قواعد التوريث لاسترجاع النماذج المرنة. أنظمة دعم القرار 22(4)(1998)379–390
  21. ↑ هـ. زوغي، إطار عمل المستندات الإلكترونية النشطة ADF: نموذج وأداة. المعلومات والإدارة 41(1): 87–97 (2003)
  22. ↑ هـ. تشوغي ول. تشنغ، تصنيف الشبكات المرتبطة دلاليًا، مؤتمر شبكة الويب العالمية 2003
  23. ↑ H.Zhuge، شبكة الروابط الدلالية، في شبكة المعرفة: نحو مجتمع فيزيائي-سيبراني، دار النشر العالمية العلمية 2012.
  24. ↑ H. Zhuge, L. Zheng, N. Zhang and X. Li, An automatic semantic relationships discovery approach. WWW 2004: 278–279.
  25. ↑ H. Zhuge, Communities and Emerging Semantics in Semantic Link Network: Discovery and Learning, IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, 21(6)(2009)785–799.
  26. ↑ H.Zhuge, Semantic linking through spaces for cyber-physical-socio Intelligence: A systematic, Artificial Intelligence, 175(2011)988–1019.
  27. ↑ H. Zhuge, Multi-Dimensional Summarization in Cyber-Physical Society, Morgan Kaufmann, 2016.
  28. ↑ H. Zhuge, The Web Resource Space Model, Springer, 2008.
  29. ↑ H.Zhuge و Y.Xing، نموذج فضاء الموارد الاحتمالي لإدارة الموارد في المجتمع السيبراني الفيزيائي، معاملات IEEE في الحوسبة الخدمية، 5(3)(2012)404–421.
  30. ↑ صن، شياوبينغ؛ تشوغي، هاي (2018). "تلخيص الأوراق العلمية من خلال الترتيب المعزز على شبكة الروابط الدلالية" (ملف PDF) . IEEE Access . 6 : 40611-40625 . Bibcode : 2018IEEEA...640611S . doi : 10.1109/ACCESS.2018.2856530 .
  31. ↑ كاو، منغيون؛ صن، شياوبينغ؛ تشوغي، هاي (2018). "مساهمة رابط السبب والنتيجة في تمثيل جوهر الورقة العلمية - دور شبكة الروابط الدلالية" . PLOS ONE . 13 (6) e0199303. Bibcode : 2018PLoSO..1399303C . doi : 10.1371/journal.pone.0199303 . PMC 6013162. PMID 29928017 .  
  32. ↑ H. Zhuge, Cyber-Physical-Social Intelligence on Human-Machine-Nature Symbiosis, Springer, 2020.
  33. ↑ بينديك، فوزي (2008). منصة مطابقة دلالات سير العمل WSM-P . ميونيخ: دار نشر دكتور هوت. ISBN 978-3-89963-854-7. OCLC 501314022 . 
  34. ↑ سويغر، كاثلين. "Semantic.ppt" . مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2013. تم الاطلاع عليه في 23 مارس 2011 .
  35. ↑ ستيفيرز، م.؛ تيننباوم، ج. ب. (2005). "البنية واسعة النطاق للشبكات الدلالية: تحليلات إحصائية ونموذج للنمو الدلالي". العلوم المعرفية . 29 (1): 41-78 . arXiv : cond-mat/0110012 . doi : 10.1207/s15516709cog2901_3 . PMID 21702767. S2CID 6000627 .  
  36. ↑ ووتر فان أتيفيلدت (2008). تحليل الشبكات الدلالية: تقنيات لاستخراج محتوى الوسائط وتمثيله والاستعلام عنه (ملف PDF) . دار نشر BookSurge. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 28 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2021 .
  37. ↑ ستيوارت سي. شابيرو
  38. ↑ "هيرمان هيلبيغ" . مؤرشف من الأصل في 4 مايو 2006. تم الاطلاع عليه في 14 مارس 2006 .
  39. ↑ بورديس، أنطوان؛ أوسونييه، نيكولاس؛ غارسيا-دوران، ألبرتو؛ ويستون، جيسون؛ ياخنينكو، أوكسانا (2013)، بورجيس، سي جيه سي؛ بوتو، إل.؛ ويلينغ، إم.؛ غهراماني، زد. (محررون)، "ترجمة التضمينات لنمذجة البيانات متعددة العلاقات" (ملف PDF) ، التقدم في أنظمة معالجة المعلومات العصبية 26 ، كوران أسوشيتس، ص 2787-2795 ، تم الاطلاع عليه في 29 نوفمبر 2018 

للمزيد من القراءة