MØDETS PROGRAM Opsamling Konceptuelle grafer Situationssemantik.

Præsentationer af emnet: "MØDETS PROGRAM Opsamling Konceptuelle grafer Situationssemantik."— Præsentationens transcript:

1 MØDETS PROGRAM Opsamling Konceptuelle grafer Situationssemantik

2 OPSAMLING Fra de tidligere møder: Sprog som model og medium (1. møde), substansmodellen (1., 2. møde), funktionsmodellen (2./3. møde), sprogspil- eller sproghandlingsmodellen (3. møde).

3 JOHN F. SOWA

4 KONCEPTUELLE GRAFER Sowa opfatter konceptuelle grafer som modeller for vidensrepræsentation baseret på lingvistik, psykologi og filosofi (jf. Sowa 1984, 69).

5 VIDENSMODEL … what is knowledge? What do people have inside their heads when they know something? Is knowledge expressed in words? If so, how could one know things that are easier to do than to say, like tying a shoestring or hitting a baseball? If knowledge is not expressed in words, how can it be transmitted in language? How is knowledge related to the world? And what are the relationships between the external world, knowledge in the head, and the language used to express knowledge about the world?

6 VIDENSREPRESENTATION OG COMPUTER: KUNSTIG INTELLIGENS Those are traditional questions that have been analyzed by philosophers, psychologists, and linguists. With the advent of computers, an entirely new series of questions arises: Can knowledge be programmed in a digital computer? Can computers encode and decode that knowledge in ordinary language? Can they use it to interact with people and with other computer systems in a more flexible or helpful way? These are the questions addressed by the field of artificial intelligence (Al). In one sense, they are new, but in another sense, they raise the same issues about knowledge and its relationship to language and to the world that have been addressed by philosophers for the past two and a half millennia. (Sowa 1984, 1-2)

7 VIDENSREPRESENTATION OG COMPUTER forts. Knowledge is more than a static encoding of facts; it also includes the ability to use those facts in interacting with the world. A basic premise of AI is that knowledge of something is the ability to form a mental model that accurately represents the thing as well as the actions that can be performed by it and on it. Then by testing actions on the model, a person (or robot) can predict what is likely to happen in the real world.” (Sowa 1984, 1-2)

8 KONCEPTUELLE GRAFER forts. Konceptuelle grafer er Sowas bud på et formelt logisk sprog der modellerer viden i form af (natursproglige) meningssammenhænge. Her skal man være opmærksom på at ’model’ betyder forskellige ting.

9 MODEL “The word model has multiple meanings in engineering, logic, and common speech. Petri (1977) noted three different meanings in the phrases model of an airplane, model of an axiom system, and model farm: Simulation. A model airplane is a simplified system that simulates some significant characteristics of some other system in the real world or a possible world. Realization. A model for a set of axioms is a data structure for which those axioms are true. Consistent axioms may have many different models, but inconsistent axioms have no model. Prototype. A model farm is an ideal or standard for evaluating other less perfect farms or for designing new ones.” (Sowa 1984, 20)

10 MODEL forts. “Petri maintained that a common basis should be found for these three different ways of modeling. Conceptual graphs, indeed, form models in all three senses or the term: the graphs simulate significant structures and events in a possible world; a set of axioms, called laws of the world, must at all times be true of the graphs; and certain graphs, called schemata and prototypes, serve as patterns or frames that are joined to form the models.” (l.c.)

11 KONCEPTUEL GRAF - BEGREBSNETVÆRK Den form for logisk notation Sowa taler om er baseret på en matematisk teori der hedder grafteori. Denne teori handler på et meget generelt plan om netværk af størrelser/elementer af en eller anden art. Konceptuelle grafer er net(værk) af begreber.

12 NETVÆRK Et netværk af enheder kan skematisk illustreres i et diagram. Nedenstående diagram viser et netværk af fem enheder (A, B, C, D, E) som er på en bestemt måde forbundet med hinanden. A B C D E

13 NETVÆRK forts. Enhederne kaldes i grafteorien knude(punkte)r (eng. node) og forbindelserne mellem knuderne hedder buer (eng. arc). Sowa bruger grafteorien til at modellere begrebssammenhænge; konceptuelle grafer er begrebsnetværk. Man kan også sige det er semantiske netværk eller meningsnetværk. Konceptuelle grafer repræsenterer altså meningssammenhænge (buer) mellem begreber (knuder).

14 KONCEPTUEL GRAF: knuder og buer, begreber og relationer ” In the graphs, concept nodes represent entities, attributes, states, and events, and relation nodes show how the concepts are interconnected.” (Sowa 1984, 69) ”In diagrams, a graph is normally drawn as a network of nodes connected by arcs. … Diagrams are … introduced as informal illustrations. Diagrams are essentially for developing an intuitive understanding … Formally, a graph G consists of a nonempty set N, whose elements are called nodes, and a set A, whose elements are called arcs. Every arc in A is a pair of nodes from the set N.” (Sowa 1984, 375)

15 KONCEPTUEL RELATION “Conceptual relations specify the role that each percept plays: one percept may match a part of an icon to the right or left of another percept; a percept for a color may be combined with a percept of a shape to form a graph that represents a colored shape. For auditory percepts, a graph may specify how percepts for phonemes are assembled to form syllables and words. Such graphs have been used for both language and vision.” (Sowa 1984, 71).

16 KONCEPTUEL GRAF eksempel [Person: Jörg]-(aktør)->[Handling: underviser]-(modtager)->[Person: studenter] KONCEPT RELATION KNUDE BUE

17 KONCEPT: ENTITET - RELATION: FUNKTION “…knowledge of something is the ability to form a mental model that accurately represents the thing as well as the actions that can be performed by it and on it.” KONCEPT: HVAD DER FINDES I VERDEN (ENTITETER) RELATION: HVILKE ROLLER/FUNKTIONER DET DER FINDES SPILLER/HAR FOR ANDRE ENTITETER

18 KONKLUSION Konceptuelle Grafer (fork. CG) er Sowas bud på et sprog der modellerer både det der findes (entiteter) og hvad det der findes spiller for en rolle for andre ting der findes. CGer modellerer (viser, ekspliciterer) sådan set ikke kun alle mulige værensformer (= begreber, kategorier), men også i hvilken relation disse værensformer står til hinanden.

19 EKSEMPEL I det tidligere eksempel: [Person: Jörg]-(aktør)->[Handling: underviser]-(modtager)->[Person: studenter] Har vi 2 forskellige entitetsformer Person Handling. Vi har også 2 forskellige relationsformer mellem entiteterne Aktør Modtager Den gennem dette eksempel modellerede verden består altså kun af personer og handlinger hvor personerne i sammenhæng med handlinger kan spille enten en aktør- eller en modtagerrolle.

20 CG KOGNITIONSMODEL 1 En konceptuel graf kan også opfattes som en model for tænkningssammenhænge svarende til de psykologiske kognitionsprocesser der genererer viden om (en eller anden) genstand, situation eller verden. En vidensmodel af disse kognitionsprocesser ser ifølge Sowa således ud:

21

22 FORKLARING AF KOGNITIONSMODELLEN “In perception, the assembler generates a working model that matches incoming sensory icons. Previous expectations may raise the level of attention for certain percepts, but if those percepts do not match the input, the working model is refined with a better selection. As Fig. 2.2 shows, sensory icons come from external sources, and the working model is generated by internal processes.

23 FORKLARING forts. The associative comparator searches for available percepts that match all or part of an incoming sensory icon. Attention determines which parts of a sensory icon are matched first or which classes of percepts are searched. The assembler combines percepts from long-term memory under the guidance of schemata. The result is a working model that matches the sensory icons. Larger percepts assembled from smaller ones are added to the stock of percepts and become available for future matching by the associative comparator. Motor mechanisms help the assembler to construct a working model, and they, in turn, are directed by a working model that represents the goal to be achieved.” (Sowa 1984, 34)

24 SENSORY ICONS Den viste grafiske model og efterfølgende beskrivelse siger omtrent følgende. Lad os sige vi ser en kat. At se katten tager udgangspunkt i nogle sanseindtryk. Det enkelte sanseindtryk består af en bestemt aspekt (snapshot) af katten i en bestemt omgivelse og under bestemte lysforhold. Sanseindtrykket leverer måske et meget uklart og uforståeligt billede af en kattedel og dens umiddelbare omgivelse. Den seende persons øjen- og kropsbevægelser kan levere flere katte-aspekter der supplerer det første indtryk og gør det mere klart. Sanseindtryk opbevares en brøkdel af et sekund som kortvarige erindringsbilleder kaldet icons.

25 ASSOCIATIVE COMPARATOR For at finde ud af hvad sanseindtrykket ligner søges der i langtidshukommelsen efter lignende rester af tidligere sanseindtryk kaldet percepter. Det sker vha. det Sowa kalder associative comparator. Det betyder at vi i forbindelse med et sansindtryk mindes om noget vi har oplevet før. De lignende percepter supplerer sanseikonen til et klarere og mere forståeligt billede af det sanseindtrykket ligner.

26 ASSEMBLER Denne supplerings- og samlingsproces af lignende percepter i forbindelse med ikonen kalder Sowa assembler. Resultat af denne proces er et arbejdsmodel af det (den genstand eller sammenhæng af genstande), sanseindtrykket kunne ligne. I vores tilfælde er det en kat. Denne foreløbige perceptionsmodel af en kat kan nu vha. sensomotoriske processer, dvs. (i vores tilfælde) øjen- og kropsbevægelser der leverer nye sanseindtryk af samme objekt, testes mhp. dens holdbarhed. Hvis de nye sanseindtryk og deres perceptionelle bearbejdelse godkender arbejdsmodellen så resulterer det i vores opfattelse af sanseoplevelsen som en kat der foretager sig et eller andet i en bestemt omgivelse. Kort sagt, vi tror, vi ser en kat.

27 KOGNITIONSMODEL 2 samspil mellem perception og konception (Sowa 1984, 70)

28

29 MODELFORKLARING (SOWA) ”The process of perception generates a structure u called a conceptual graph in response to some external entity or scene e: - The entity e gives rise to a sensory icon s. The associative comparator finds one or more percepts p 1,..., p n that match all or part of s. The assembler combines the percepts p 1,..., p n to form a working model that approximates s. If such a working model can be constructed, the entity e is said to be recognized by the percepts p 1,..., p n. For each percept p i in the working model, there is a concept c i called the interpretation of p i. The concepts c 1,'..., c n are linked by conceptual relations to form the conceptual graph u.” (Sowa 1984, 70)

30 CG- 2 VERSIONER Den lineære og den grafiske version af den danske sætning ’en kat spiser en mus’ ser således ud:

31 En konceptuel graf er et formalsprogligt model af den måde tingene i verden hænger sammen på. Sowas intention er dog ikke kun at bringe sprogets og virkelighedens, men også tænkningens struktur til dækning. Konceptuelle grafer modellerer derfor den logiske struktur i både virkelighed, sprog og tænkning/erfaring. Det nye i forhold til tidligere opfattelser er her at Sowa ikke længere gør forskel mellem begrebs- eller tænkningsstruktur og erfaringsproces. Et begreb er sådan set ikke forskelligt fra et percept og et percept er det, forskellige sanseindtryk har tilfælles. OPSAMLING

32 OPSAMLING forts. Sowas konceptuelle grafer er et formelt sprog der modellerer vores viden om verden. Viden opfattes som konceptualisering (begrebsliggørelse) af vores oplevelser/sanseindtryk. En konceptuel graf er et netværk af koncepter og konceptuelle relationer. Koncepter repræsenterer de typer af ting der findes og relationer repræsenterer de typer af relationer tingene kan have overfor hinanden. I Barwise/Parrys teori bliver dette netværk af begreber/relationer erstattet ved begrebet situation. Vil man (sprogligt) modellere vores viden om verden, så må man ifølge Barwise/Parry modellere situationer.

33 SITUATIONSSEMANTIK

34 SITUATION ’Situation’ er grundbegrebet i Barwise/Parrys situations- semantik. Virkeligheden er ifølge B/P opbygget af situationer. Situationer består selv af ”individer der har egenskaber og står i relationer [til hinanden] i forskellige spatio-temporale lokaliseringer” (Barwise/Parry 1983, 7).

35 SITUATIONS-ONTOLOGI Det nye ved situations-semantikken i forhold til andre sprogteorier er at rum og tid (L) nu spiller en vigtig rolle. Situationer er genstande (individer, I) med funktioner i form af egenskaber og relationer (E/R) lokaliseret (L) et bestemt sted i verden og tiden. Barwise/Parry kalder I, E/R og L situationernes byggesten. [Husk: Sowas byggesten var koncepter, dvs. genstandstyper, og så var der relationer der holdt dem sammen].

36 SITUATIONSINVARIANTER Der findes invarianter eller uniformiteter på tværs af forskellige situationer. Det der bygger en situation op – individer, egenskaber, relationer, lokaliseringer – kan også være byggesten til andre situationer. Det samme individ med nogenlunde de samme eller lidt forandrede egenskaber, relationer og lokaliseringer kan optræde i mange forskellige situationer. Det samme gælder for situationernes andre byggesten: E, R og L.

37 EKSEMPLER Vores hund Orla er et individ med bestemte egenskaber der også kan forandre sig og mere eller mindre bestandige eller skiftende relationer til andre individer og skiftende lokaliseringer der dog også gentager sig i dagens og livets løb. Vores kat Siria er et andet individ der delvis kan have de samme egenskaber relationer lokaliseringer som vores hund. Begge individer er fx madglad, er nogle gange inde i huset, nogle gange udenfor og nogle gange indtager de den samme plads i stuen – bare på forskellige tidspunkter.

38 SITUATIONSTYPER Hvis 2 situationer har så meget tilfælles at man kan snakke om lignende situationer – Barwise/Parry bruger eksemplet af en hund der gør i baggården på to forskellige tidspunkter – så er de to situationer eksempler på den samme situationstype ’gøende hund’. Lokaliserer man situationstypen ’gøende hund’ fx i vores genbo Henrys baggård, så har vi en abstrakt situation. Den kan på bestemte tidspunkter blive til en aktuel situation som svarer til en reel situation (jf. Barwise/Parry 1983, 8). En aktuel situation er altså en situationstype der et bestemt sted i verden og på et bestemt tidspunkt faktisk finder sted.

39 BESKRIVELSE AF SITUATIONSTYPER Formalt set er en situationstype ifølge Barwise/Parry ”en partiel funktion fra en n-plads relation og n individer til (sandheds)værdierne 0 (falsk) og 1 (sand) (jf. Barwise/Parry 1983, 8). Med andre ord beskrives en situationstype ved at angive om det er tilfældet at bestemte individer har bestemte egenskaber eller relationer på bestemte rum-tids-punkter (s). En situationstype s hvor både genbo Henrys hund Sita og vores hund Orla gør kan fx se således ud: in s: gør, Sita; ja gør, Orla; ja [Her står ’ja’ for ’1’ eller ’sand’ og ’nej’ for ’0’ eller ’falsk’.] Ovenstående beskrivelse siger m.a.o. at der findes situationer hvor både Orla og Sita gør. En partiel funktion er en funktion der ikke afbilder alle forhold der findes i et genstandsområde (her: situation) ind i et andet genstandsområde (her: sandhedsværdier). Se eksempel 

40 PARTIEL FUNKTION - eksempel En partiel funktion er en kun delvis afbildning (sammenknytning) af en mængdes elementer ind i (med) elementer af en anden mængde. Man nøjes med partielle funktioner til beskrivelsen af situationstyper fordi ikke alle forhold i en situation er lige relevante for en karakterisering eller typisering af situationen. Mhp. den omtalte situationstype hvor både vores genbos og vores egen hund gør (samtidig), er det jo temmelig irrelevant at fx Sita lige har spist og Orla ikke har; eller at Sita træder på en lille sten, mens Orla kikker efter en forbigalopperende kat; eller at begge hunde indimellem trækker været.

41 HÆNDELSESFORLØB Med udgangspunkt i begrebet situationstype definerer Barwise/Parry et hændelsesforløb (course of events, forkortet e) som en funktion af lokaliseringer ind i situationstyper. Det betyder: knytter man en situationstype (fx ’gøende hund’) sammen med bestemte rum-tids-placeringer (fx ’Faddersbøl/Thy, tirsdag den 19.11.02, kl. 11:55-12:00) så får man et hændelsesforløb. Det kan fx se således ud: i e, på l = 11:55: gør, Sita; ja på l’ = 11:58: gør, Orla; ja gør, Sita; nej på l’’ = 12:00: gør, Sita; ja gør, Orla, ja Det således beskrevne hændelsesforløb kunne fx omskrives som en ’gø-duet’.

42 SITUATIONSSTRUKTUR

43 FORKLARING af Fig. 42 Med situation som grundbegreb i deres virkelighedsopfattelse (metafysik) og meningsteori tager B/P hensyn til de kontekstuelle betingelser under hvilke meningsfulde situationer finder sted. Vi hørte allerede i forbindelse med Wittgensteins sprogspilteori at sprog kun har mening i bestemte brugssituationer og på baggrund af en bestemt livsform eller kultur. For B/P er det ikke kun sproglige ytringer eller nærmere sagt sproghandlinger der har mening i en kontekst. Også ikke- sproglige situationer kan fungere som informationsbærere. I fig. 42 findes der 4 individer: cylinder, kasse, person-1, person-2. Disse har egenskaber som: blå, brun, smuk, køn, rund … De har også relationer som: ved siden af, under, …, forestiller sig, siger. De er også placeret i tid og rum – dels inden for situationen (over for hinanden) og dels over for verden rundt omkring.

44 SITUATIONSSEMANTIKKENS GRUNDLAG Mening er for B/P en relation mellem situationer (p. 7). Situations-teorien er basis for B/Ps semantik (p. 5). Situationer har en struktur for en organisme der er tilpasset (attuned) situationen (p. 11, 15). B/P skelner mellem naturlige (tegn) og konventionelle (symbol) meningsrelationer (16). B/P skelner mellem mening og interpretation (p.5-6) Sandhed er en relation mellem interpretation af en ytring og den situation ytringen handler om.

45 EKSEMPLER EKS1. Sammenhænge mellem situationer kan bære information. Ild bevirker (hænger kausal sammen) med røg – det er en menneskelig erfaring. Denne erfaring er grundlag for at iagttaget røg informerer os om ild i nærheden. RØG ILD KAUSAL INFORMATION

46 EKSEMPLER forts. EKS.2 Semantik = sprog-menings-teori må ifølge B/P tage udgangspunkt i en mere omfattende teori der siger at alle mulige slags situationer kan bære information om andre situationer – jf. forrige eksempel. Information er et abstrakt begreb for forskellige slags situationssammenhænge. Semantik baseret på informationsteori forklarer sproglig mening som en specifik form for informationssammenhæng mellem situationer. Et eksempel på en ikke-sproglig situationssammenhæng som informationsgrundlag for en sproglig meningssammenhæng er (jf. B/P p. 16 f) hunden Jackies brækkede ben, veterinærens opdagelse af det brækkede ben på røntgenbilledet. Hans sproglige ytring til Jonny ’hun har et brækket ben’ og Jonnys interpretation af denne ytring mhp. situationen (Jackies halten).

47 EKSEMPLER forts. EKS.3 For at kunne opfatte og forstå den information en situation bærer om en anden situation må man være tilpasset situationen sådan at man faktisk kan opfatte og forstå den. For at kunne opfatte røg som tegn på ild i nærheden må man fx være udrustet med organer der kan sanse (se, lugte) røg og sanse (se, høre, lugte, føle) ild. B/P henviser i den sammenhæng til Gibsons (1979) økologiske perceptionsteori. De kunne også have henvist til Piagets genetiske erkendelsesteori. Begge teorier forklarer erkendelse på grundlag af en tilpasningsproces mellem organisme og omverden.

48 EKSEMPLER forts. EKS.4 Eksempel på en naturlig informations/meningssammenhæng (ofte kaldet tegn-relation) er fx et flagrende flag og de i situationen herskende vindforhold. Eksempel på en konventionel meningssammenhæng er fx den danske tradition at hejse flag når en beboer i huset har fødselsdag. Der findes ingen naturlig sammenhæng mellem fødselsdage og flaghejsning.

49 EKSEMPLER forts. EKS.5 Meningen af et sprogligt udtryk er noget der ligger fast uafhængigt af den situation hvor udtrykket bliver brugt. Det er noget et sprogfællesskab er enigt om. Man kan kalde det udtrykkets leksikalske mening. En ordbog definerer et udtryks mening på basis af den normale eller herskende sprogbrug. Forandrer sprogbrugen sig gennem historien, så forandrer udtrykkets mening sig gennem historien. Et sprogligt udtryk brugt i en bestemt (sprog-handlings-) situation skal dog interpreteres mhp. Situationens særegenheder for at kunne kommunikere mening og kunne blive forstået. B/P bruger selv udtrykket ’jeg har ret, du har uret’ som eksempel. Udtrykkets leksikalske mening kan – afhængigt af situationen, dvs. hvem der siger det til hvem under hvilke omstændigheder – bære modsatrettede informationer.

50 EKSEMPLER forts. EKS.6 Tag forrige eksempel igen: ’jeg har ret, du har uret’. For at finde ud af om den i udtrykket fremsatte påstand er sand skal man forstå dens leksikalske mening interpretere denne mening mhp. situationen – dvs. hvem der siger det til hvem under hvilke omstændigheder finde ud af om den der siger det i denne situation faktisk har ret.

51 SITUATIONSSEMANTIK ”Situationssemantikkens ledende tanke er at meningen af en simpel fremsættende sætning er en relation mellem ytringer og beskrevne situationer. Interpretationen af en påstand som bliver fremsat vha. sådan en sætning ved en bestemt lejlighed er den beskrevne situation.” (Barwise, Parry 1983, 19, se næste eks.!)

52 SITUATIONSSEMANTIK EKSEMPEL B/P bruger selv eksempelsætningen ’jeg sidder’ (I AM SITTING). Sætningens mening er en relation der består mellem en ytring u og en situation e såfremt der findes en lokalisering l og et individ a så at det gælder at a i u ved lokalisering l siger noget, og at a i e sidder ved l. BEMÆRK: En sproglig ytring opfattes her selv som en situation hvori der bl.a. findes et individ (person) a der gør (siger) noget og en lokalisering l hvor/hvornår han/hun gør det. Det betyder at meningen af et sprogligt udtryk for B/P altid selv er situeret; dvs. den findes kun i sammenhæng med en ytring af udtrykket foretaget af en bestemt person i en bestemt ytringssituation. B/P undgår på den måde at måtte snakke eller forklare semantiske spøgelser såsom meninger i og for sig – som Frege gjorde og Popper.

53 SITUATIONSSEMANTIK EKSEMPEL forts. I B/Ps formelle udtryksmåde beskrives meningen af sætningen ’jeg sidder’ således: u [| JEG SIDDER |] e hvis og kun hvis der findes en lokalisering l og et individ a således at i u: ved l: taler, a; ja i e: ved l: sidder, a; ja. Skal læses således: ytringen u (’jeg sidder’) er sandt mhp. situationen e hvis og kun hvis der findes en lokalisering l og et individ (en person) a der ytrer ved l ’jeg sidder’ og som ved samme lokalisering (lejlighed) sidder ned.

54 OPSAMLING Ifølge Barwise/Parry er (sproglig) mening en relation mellem situationer. Det betyder i første omgang at ikke enkelte ting eller enkelte tegn har mening, men ting eller tegn i deres sammenhæng med andre ting i en spatio-temporal lokaliseret situation. Det betyder i anden omgang at ikke kun ord, sætninger eller tekster har en mening eller bærer en information, men forskellige ting i forskellige situationer gør det. Eksempler: røntgenfotografier, billeder i det hele taget, brugsgenstande (værktøj, køretøj, møbler, påklædning), fysiske ting i det hele taget. Et bestemt træ bærer fx information om dets træart, størrelse, evt. alder, årstid, vejret osv.

55 OPSAMLING forts. Mening er en relation mellem situationer fordi der findes invarianter eller uniformiteter mellem forskellige, men lignende situationer. Det der ligner hinanden, minder om hinanden. En sproglig ytring er fx en situation der minder om lignende ytringssituationer og i sidste ende om de situationer (sprogspil!) hvor vi har lært, hvad de udtalte ord i bestemte syntaktiske sammenhæng og bestemte praktiske kontekster betyder.

56 OPSAMLING forts. “A semantic theory must account for how language fits into the general flow of information. The capturing of entailments between statements is only one aspect of a real theory of the information in an utterance. We think the relation theory of meaning provides the proper framework for such a theory. By looking at linguistic meaning as a relation between utterances and described situations, we can focus on the many coordinates that allow information to be extracted from utterances, information not only about the situation described, but also about the speaker and her place in the world.” (Barwise/Parry 1983, 45)