Семантична мережа: визначення, класифікація і застосування

Семантична мережа являє собою інформаційну модель будь-якої предметної області. Мережа будується на кшталт орієнтованого графа, в якому вершини - це об'єкти заданої предметної області, а ребра або дуги - відносини між об'єктами. У ролі об'єктів можуть виступати поняття, властивості, події, операції або процеси, а число можливих типів відносин мережі залежить виключно від її творця, виходячи з поставлених цілей. Таким чином, будь-які семантичні мережі є одним з найбільш ефективних методів представлення знання. До того ж це найбільш зручно сприймається людським мозком форма.

Вперше словосполучення «семантична мережа» стало використовуватися в 1968-1969 роках в роботах американського психолога Куілліана, що вивчав семантичну пам'ять. Пізніше цей термін почав активно застосовуватися в математиці, інформатиці та лінгвістиці. Сьогодні подання інформації у вигляді семантичних мереж поширене в багатьох галузях знань, налічується їх безліч, і всі вони відрізняються один від одного кількістю типів відносин, числом аргументів і розміром.

Якщо в якості основи для класифікації приймати кількість типів відносин, то кожна семантична мережа може бути віднесена або до однорідного, або до неоднорідного типу. Для однорідних мереж характерна наявність тільки одного типу відносин (стрілок). Неоднорідні мережі володіють двома і більше типами відносин. Для практичних цілей найбільший інтерес представляє саме неоднорідна семантична мережа. Приклад такої мережі - це структура відомої інтернет-енциклопедії Вікіпедії.

За кількістю аргументів семантичні мережі підрозділяються на бінарні і n-арні. Бінарні моделі демонструють відносини тільки між двома об'єктами (поняттями) і є найбільш простими та зручними для зображення у вигляді графа. Моделі n-арного типу, найчастіше, зустрічаються на практиці і необхідні для відображення зв'язку між декількома об'єктами.

І нарешті, за розміром будь семантична мережа може бути віднесена або до невеликим моделям, вирішальним конкретні завдання, або до мереж галузевого масштабу, службовцям основою для створення систем, або до групи глобальних моделей.

Якщо говорити про те, в яких саме сферах семантичні мережі отримали на сьогоднішній день найбільшого поширення, то це, безумовно, інформатика. Саме в цій галузі знань поняття мережі використовується найчастіше. Як правило, комп'ютерні семантичні мережі застосовуються для здійснення машинного перекладу мов. В даному випадку процес перекладу виконується в два етапи. На першому виконується трансляція вихідного тексту в, так звану, проміжну форму, тобто подання його у вигляді семантичної мережі, а на другому етапі отримана проміжна форма перекладається на потрібну мову.

Для ефективної реалізації мереж сьогодні використовуються спеціально розроблені мережеві мови, такі як Net і Simer + Mir. Крім того, широко поширені експертні системи, які застосовують семантичні моделі в якості мови наочного подання знань: Casnet, Prospector, Torus.