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Semantic Network

Introduction

(http://www.jfsowa.com/pubs/semnet.htm)

A semantic network is a graphic notation for representing knowledge in patterns of interconnected nodes and arcs. – Sowa, J. F., Encyclopedia of cognitive science, v.4, 2005, p. 1082

A semantic network is often used as a form of knowledge representation. It is a directed graph consisting of vertices which represent concepts and edges which represent semantic relations between the concepts. – Wikipedia, 2006

Defination: 語義網路(semantic network)指一種具體呈現知識的圖形標示系統(graphic notation),這種圖示系統通常透過節點與連結線等符號繪製成一種網路式的圖樣,以表現概念間的語義關係,進而呈現某種知識的內涵或架構。

語義網路的概念最早在哲學、心理學與語言學中都有涉及,而在當代的計算機研究領域中,被用來發展出人工智慧與自動翻譯技術。在計算機科學中,語義網路被視為一種宣告性的圖示表徵,用以呈現知識或完成自動推論系統。

six kinds of semantic network:
Sowa 在其為人工智慧與認知科學的語義網路百科辭目中,將語義網路區分為六類:

  1. Definitional networks: 定義式網路: 強調概念間的「主從類別」或是「是…」的關係。其結果稱為概化(generalization)包含(subsumption)架構,在主類別與子類別間存在繼承屬性的規則。因為此種網路是一種定義式的網路,因此通常都假定必須為真。
  2. Assertional networks: 宣稱式網路: 以宣稱(assert)某命題(proposition)。與定義式網路不同的是,除非明確地被某情態操作所指明,否則主張式網路中的資訊只是偶然地(contingently)為真。某些主張式網路被視為是自然語言語義的基本概念結構。
  3. Implicational networks: 蘊涵(暗示)式網路: 以蘊涵(暗示)為節點連結的主要關係。可以用來呈現信念、因果關係、或推論的圖樣。
  4. Executable networks: 實行式網路: 包含某些機制,如maker passing 或 attached procedures, which can perform inferences, pass messages, or search for patterns and associations.
  5. Learning networks: 學習式網路: build or extend their representations by acquiring knowledge from examples. Te new knowledge may change the old network by adding and deleting nodes and arcs or by modifying numerical values, callled weihts, associated with the nodes and arcs.
  6. Hybrid networks: 混合式網路: combine two or more of the previous techniques, either in a single network or in separate, but closely interacting, networks.

某些語義網路是依據人類認知機制的假設設計的,某些主要是為了電腦計算機運作效率的目的。有時,計算機科學的推論需求與心理學證據達到相同的結論。

Definational networks 定義式網路

Assertional networks 宣稱式網路

differencte between those propositional semantic networks:

Implicational Networks 蘊涵式網路

蘊涵式網路是命題語義網路(propositional semantic network)的一種特殊型式,在蘊涵式網路中,暗示(implication)是概念間主要的關係。其他的關係會包含在命題節點之內,而被不會被推論程序所處理。根據詮釋,此種語義網路也被稱為「信條網路(belief networks)」、「隨意網路(casual networks)」、「貝氏網路(Bayesian networks)」、或「真理維持系統(truth-maintenance systems)」。有時相同的圖型可以與任何或所有的詮釋一起使用。

蘊涵式網路有兩種推論的方法:邏輯與機率。