知識表現(PDFファイル:256KBytes

知識の表現
From Knowledge Representation
認知/知能 = 知識
cognition/intelligence = knowledge
・世界知識 / 常識
world knowledge / common sense knowledge
・言語知識=文法
linguistic knowledge = grammar
知識の表現 / 表象 / 表示
knowledge representation: KR
表象主義
representationalism
AI, 工学
ψ
言語学
KRの展開(1970∼80年代)
・意味ネットワーク
・論理式
・プロダクション・システム
・フレーム表現/フレーム理論
・スクリプト
・目標/計画
・プロット単位
・TAU
フレーム理論 Frame Theory
Marvin Minsky, MIT
A Framework for Representing Knowledge
MIT-AI Laboratory Memo 306, June, 1974.
Reprinted in The Psychology of Computer Vision, P. Winston (Ed.), 1975.
部屋のフレーム
Frame的知識観
部屋
FrameName
SlotName1
Value
SlotName2
Value
SlotName3
Value
天井
・
壁
・
床
・
Frameの一般形
天井
壁
建材
スイッチ1
建材
・
照明
・
色
・
・
・
床
色
建材
・
色
壁
色
言語理解のための知識表現
Script
花子は学食へ入った.おぼんを返して出てきた.
Goal/Plan
花子はおなかがすいた.授業を抜け出すと,学食へ向かった.
Theme
花子は自由人だ.
Plot Unit
花子が授業を抜け出した後で,出席をとったらしい.ともだちが代
返しておいてくれた.助かった.
Affect
代返がばれて,花子は単位をおとした.家へ帰ると犬のワン子をけ
とばした.
TAU
花子はおなかがすいたので,職場を抜け出して社員食堂へ向かっ
た.学生時代と同じことをしていると,ふと思う.
スクリプト(台本)Script
Roger C. Schank, Yale Univ.
花子は学食へ行った.お盆を持って並んでいる.
花子はMacへ行った.お財布を出して並んでいる.
花子はおそばやさんへ入った.座ってメニューを見ています.
Script的知識観
長期記憶の中に多量のスクリプトを保持し,
状況に応じて高速に呼び出す仕組み
状況に応じた検索
条件に対応できる心的過程
条件分岐
スクリプト(台本) Script
スクリプト=日常場面における典型的行為パタン(行為の系列)
例 学食スクリプト
大道具:カウンタ,テーブル,イス,
小道具:おぼん,食器,料理,金,
登場人物:利用者(学生),調理者,レジ係
行為系列
入店 利用者が学食に入る
利用者がお盆を取る
選択 利用者が食べるものを決心する
利用者が食べるものをお盆に載せる
購入 利用者がレジに行く
利用者が代金を払う
食事 利用者が空いている席を探す
利用者が座る
利用者が食べるものを食べる
退出 利用者がお盆と食器を返却する
利用者が学食から出る
scriptの実装
SAM (Script Applier Mechanism); Yale AI Lab
; 長期記憶の中に,以下のような学食スクリプトを知識として保有する人もしくはAIが
; いるとする.
(setf (events-script '$学食)
'((ptrans (actor ?客) (object ?客) (to ?学食))
(mtrans (actor ?客) (object (ingest (actor ?客) (object ?食物))))
(ingest (actor ?客) (object ?食物))
(atrans (actor ?客) (object (金)) (from ?客) (to ?学食))
(ptrans (actor ?客) (object ?客) (from ?学食) (to ?どこか))))
; このような人もしくはAIに,次のような物語(学食物語)を与える.この意味は,
; 「花子は学食へ行きました.牛丼を食べました.学食から出てきました.」である.
(defparameter 学食物語
'((ptrans (actor (人 (名前 (花子)))) (object (人 (名前 (花子)))) (to (学食)))
(ingest (actor (人)) (object (牛丼)))
(ptrans (actor (人)) (object (人)) (from (学食)))))
; 学食スクリプトを用いて,学食物語を知的に処理した結果,以下のような表現が
; 心もしくはメモリの中に構築される.
((PTRANS (ACTOR (人 (名前 (花子)))) (OBJECT (人 (名前 (花子)))) (TO (学食)))
(MTRANS (ACTOR (人 (名前 (花子))))
(OBJECT (INGEST (ACTOR (人 (名前 (花子)))) (OBJECT (牛丼)))))
(INGEST (ACTOR (人 (名前 (花子)))) (OBJECT (牛丼)))
(ATRANS (ACTOR (人 (名前 (花子)))) (OBJECT (金)) (FROM (人 (名前 (花子))))
(TO (学食)))
(PTRANS (ACTOR (人 (名前 (花子)))) (OBJECT (人 (名前 (花子)))) (FROM (学食))
(TO NIL))
($学食 (客 (人 (名前 (花子)))) (学食 (学食)) (食物 (牛丼))))
--註:Schankの意味要素(semantic primitives)表現において,
PTRANS (Physical Transfer): 動く,歩く,行く,...
MTRANS (Mental Transfer): 思い出す,決める,覚える,...
INGEST (Ingest): 食べる,飲む,...
ATRANS (Abstract Transfer): あげる,もらう,払う,...
Goal/Plan: 目標/計画の知識構造
目標[食べる]→
計画[KNOW]+[PROX]+[CONT]+[DO]
思い出す 歩く 買う 食べる
聞く 走る 貰う
調べる 自転車 盗む
一般形
目標→計画 KNOW+PROX+CONT+DO
花子はおなかがすいた.学食へ向かった.
花子ははじめて,東工大へ行ってみた.おなか
がすいた.学食がどこにあるのか,歩いている
人に聞いた.
花子ははじめて,パリへ行ってみた.おなかが
すいた.レストランがどこにあるのか,ガイド
ブックを開いた.
目標の分類学
充足目標(satisfaction g)
食,性,睡眠,...
快楽目標(enjoyment g)
趣味,遊び,...
達成目標(achievement g)
学習,創造,職業,...
維持目標(preservation g)
病気,事故,被害,...→現状維持
太郎は金が必要だった.
ひきだしから,拳銃を取り出した.
酒屋へ押し入り,金を出せと云った.
酒屋は金を出した.
太郎は金を掴み,逃げた.
S,E,A-金(太郎)
P-安全(酒屋)
P-自由(太郎)
Theme=Goalの集合体
対人テーマ={愛,友人,敵,...}
IPT愛(x,y)→E-共棲+A-結婚+,,,
IPT敵(x,y)→A-誹謗中傷+A-妨害
花子は太郎を愛しています.いつも一緒にいま
す.
花子は梅子を憎んでいます.時々,梅子は何を
しているか,気にしています.
役割テーマ={政治家,教師,学生,...}
T-政治家→G-権力+G-地位+G-金,,,
T-教師→G-生徒の成功+G-知識の伝承,,,
T-学生→G-能力増大+G-学歴,,,
人生テーマ={高潔,無欲,守銭奴,...}
T-高潔→G-倫理+G-?
T-無欲→NOT(G-金,G-地位,,,)
T-守銭奴→G-金+P-損害
プロット単位 plot unit: Wendy Lehnert
A氏は首相になりたかった.
T氏も首相になりかたった.
長老がT氏を首相に指名した.
プロット単位による理解
A氏 T氏
M M
ー +
ライバル/競争 plot
Goal/Planによる理解
A-首相(A) → 計画 → 失敗
A-首相(T) → 計画 → 達成
Plot Unitに基づくテキスト理解
メアリが婚約指輪を受け取ってくれた時,ジョ
ンは有頂天だった.しかし,メアリの父親が違
法な通信販売業をおこなっていることを知った
時,ジョンはメアリへの愛と,警官としての責
任の間で引き裂かれた.悩んだ末にジョンがメ
アリの父親を逮捕すると,メアリは婚約の破棄
を通告してきたのであった.
(Lehnert, 1983)
Mary
お祝いplot
a
John
M
M
+
+
ー
復讐plot
M
+
m
ー
M
a
+
ー
a=actualization
m=motivation
a
m
a
AFFECT 感情推論のための感情知識
M. Dyer 1983 In Depth Understanding
代返がばれて,花子は単位をおとした.家へ帰ると犬のワン子をけと
ばした.
G-単位 ← G-卒業 ← G-学歴
(失敗)
↓
AFFECT-がっかり
状態(-)
主体(花子)
G-状況(・)→G-単位→{失敗}
↓
G-陰性感情低減
P-{やけ酒,やつあたり,...}
AFFECT
うれしい,幸せ,喜んでいる
状態(+)
主体(x)
G-状況(・)→{達成}
(花子は入試の発表を見て帰ってきた.とても喜んでいた.)
がっかり,不幸せ,困っている
状態(-)
主体(x)
G-状況(・)→{失敗,保留,P}
(入社試験の会場から出てきた花子は沈んでいた.)
(地下鉄の改札口で,花子は困った様子で立ち止まっていた.)
AFFECT
感謝している
状態(+)
主体(x)
G-状況(・)→{yが(xのG達成)}
対象(y)
(花子はA社に無事採用された.おじさんには感謝している.)
怒っている,腹をたてている
状態(-)
主体(x)
G-状況(・)→{yが(xのG粉砕,保留,P)}
対象(y)
(花子はゆうべ遅く帰った.お母さんはとても怒っていた.)
AFFECT
誇らしい
状態(+)
主体(x)
G-状況(・)→{xが(yのG達成)}
対象(y)
(花子が手伝ってあげて梅子はやっと卒論が出せた.花子はちょっと
いばっています.)
申し訳ない,すまない,悪い
状態(-)
主体(x)
G-状況(・)→{xが(yのGを粉砕,保留,P)}
対象(y)
(花子が転んでしまったので,クラスはリレーに負けた.今でも
悪いことをしたなあ,と思い出す.)
AFFECT
期待している
状態(+)
主体(x)
G-状況(・)→{xのGが達成されるのを待っている}
予期(+)
(今度の宝くじには期待しています.)
おそれている,心配している
状態(-)
主体(x)
G-状況(・)→{xのPが予想される}
予期(+)
(今度の試験の結果が心配だ.)
驚いた
状態(+/-)
主体(x)
G-状況(・)→{xの達成/粉砕}
予期(-)
(卒論が不合格になって,とてもショックだ.)
TAU(Thematic Abstruction Unit)
M. Dyer, 1983
偽善者TAU
そのインタヴュー記事の中で,R師はCarter
大統領を激しく非難した.Playboy誌などの
ようないかがわしい雑誌とのインタヴュー記事
に応じるというのは,大統領府の尊厳を汚すも
のだ,というのである.R師のそのインタ
ヴュー記事は,Penthouse誌に掲載された.
偽善者TAU
国際的に有名な歌手O.N.-J.は,日本公演の予
定があった.しかし,日本人が鯨を食べ,イル
カを殺しているという非難が高まるなか,野生
動物保護の精神に欠けた聴衆の前で公演する気
は無いと言って,日本での公演をキャンセルし
たのだった.その記者会見にあらわれたO. NJ.はみごとな白アザラシのコートを身にま
とっていた.
TAU-偽善者 The pot calling the kettle black.
xはyに対し,対抗プランをもつ
(x=R師, y=Carter大統領)
xは高権威zを利用してyのプランを妨害する
(z=大統領府の尊厳, yのプラン=playboy誌)
xのプランはyのプランと類似
(xのプラン=penthouse誌)
よってxの戦略は失敗
TAU-Hypocrite
x is counter-planning to y
x trys to get high-authority z
to prevent y's P1
y insists x's P2=y's P1
目クソ鼻クソを笑う.
BORRIS 例文: 離婚-2 (M. Dyer, 1983)
ジョージは同僚教師と昼食を食べながら,生徒の宿題の採点をしてい
たのだが,ウエイトレスがうっかりコカコーラのコップを倒してしま
い,ジョージのズボンがずぶ濡れになってしまった.怒ったジョージは
勘定を払わずに店を出て,ズボンを取り替えに家まで車を飛ばすことに
した.
家にたどりついてみると,妻のアンが知らない男といちゃついていた.
ジョージは動転し,打ちのめされ,気を失いそうな気分だった.
立ち寄ったバーで,大学時代の友人デイヴィットと何年ぶりかで,
ばったり出会った.デイヴィッドのおごりで二人はじきに,かなり酔っ
ぱらってしまった.デイヴィッドが今は弁護士であることを知ると,
ジョージは妻との問題を法廷に持ち出すことを頼んだ.デイヴィッドは
大学時代にジョージから金を借りたことがあり,まだ返していなかった
ものだから,助けるべきだな,と感じたのだった.
後日,デイヴィッドがアンに,ジョージが離婚を望んでいる旨の書類を
送ると,アンの弁護士が電話をかけてきて,アンは家屋一式,子供全
員,それに膨大な養育費を要求していると告げた.ジョージはこれを聞
いて心配になった.中学校教師としての給料は多くはないのである.デ
イヴィッドは,アンの浮気のことを持ち出せば,判事はこちらの味方
だ,心配するな,とうけあった.
しかし法廷では,デイヴィッドは浮気の証拠も提出できず,アンが勝っ
てしまった.ジョージはほとんど気を失うところだった.そんなジョー
ジにデイヴィッドは,慰めの言葉をかけるだけであった.
一週間後,デイヴィッドから来た郵便には,巨額の弁護料請求書が
入っていた.ジョージの怒りは尋常のものではなかった.
TAU-悲惨 TAU-Misery
A friend on need is a friend indeed.
貧の友が真の友
xに維持Gが発生
xは維持GのためのPlanがない
xは維持Gの代理遂行者として,Planをもつy
を選ぶ
TAU-HIDDEN-BLESSING
Every cloud has a silver lining. 苦あれば楽あり.朝のこない夜はない.
x は,事件Eによって引き起こされたG-1粉砕に直面中.
x は,事件Eが,他のG-2の成功をもたらす可能性を認識している.
TAU-HIDDEN-BLESSINGに併存する感情的期待:
First, x feels negative affects.
Then, x feels positive affects.
TAU-MISFORTUNES
Misfortunes never come singly. 弱り目にたたり目.泣きっ面に蜂.
x は E1によって,G-1達成に失敗した.
x は E2によって,G-2達成にも失敗した.
TAU-MISFORTUNES' affect expectations:
xは負の感情状態であった.正に変わることを期待した.
xはもうひとつの負の感情状態に陥った.さらに負が来ることを心配している.