Когнітивні механізми встановлення локальної когерентності дискурсу у моделюванні лінгвістично компетентних віртуальних співрозмовників

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Когнітивні механізми встановлення локальної когерентності дискурсу у моделюванні лінгвістично компетентних віртуальних співрозмовників

Олена Бегаль

Анотація

Статтю присвячено дослідженню когнітивних процесів, що забезпечують реалізацію локальної когерентності дискурсу, з метою їх втілення у моделюванні автоматичних діалогових систем. Запропоновано алгоритм запам'ятовування суджень та їх ключових понять, а також алгоритм встановлення референційних зв'язків, застосування котрих надає лінгвістично компетентному віртуальному співрозмовнику можливість успішно дотриматися локальної зв'язності у діалозі з людиною.

Ключові слова: локальна когерентність дискурсу, діалог, лінгвістично компетентний віртуальний співрозмовник, референція, когнітивні процеси, алгоритм запам'ятовування суджень та їх ключових понять, алгоритм встановлення референційних зв'язків.

Annotation

Key words: local coherence of the discourse, dialogue, linguistically competent virtual interlocutor, reference, cognitive processes, the algorithm of remembering propositions and their key notions, the algorithm of establishing referential relations.

Постановка наукової проблеми та її значення. Однією з ключових передумов успішної діалогічної комунікації є забезпечення її локальної когерентності. Дотримання прагматичної та семантичної зв'язності діалогу дає змогу уникнути комунікативних провалів, тому для оптимізації функціонування автоматичних діалогових систем у ролі співрозмовників необхідно змоделювати когнітивні процеси, що забезпечують локальну когерентність дискурсу. Врахування когнітивних основ міжособистісного спілкування надає можливість встановити, яким чином комунікант дотримується когерентності, та розробити програмний алгоритм, котрий ефективно втілить перебіг цього процесу у машині.

Аналіз останніх досліджень з цієї проблеми. Під час опису когнітивного процесу, який забезпечує локальну зв'язність дискурсу, Т. ван Дейк та У. Кінтч поетапно розкривають перебіг ментальних операцій, котрі виконує співрозмовник з метою встановлення когерентності з попередніми репліками діалогу. Окрім цього, Т. ван Дейк та У. Кінтч розглядають стратегію виведення реплік у відповідь, акцентуючи увагу на умовах, які при цьому мають бути дотримані [12: 278].

Вдале встановлення референційних зв'язків значною мірою впливає на реалізацію локальної когерентності. Р. Райхман зазначає, що процеси інтерпретації займенників і визначення ключових понять також мають когнітивну природу [9], а Т. ван Дейк зауважує, що дотримання локальної зв'язності потребує збереження у пам'яті суджень та їх смислових центрів [11].

Заслуговують на увагу дослідження Уоллеса Чейфа [1; 2; 3], Роберта Дулея [5], Стівена Левінсона [4] і К. Ламбрехта [6; 7], котрі відзначали важливу роль присвоєння когнітивного статусу та ваги словам у встановленні референційних зв'язків.

У межах нашого дослідження ми здійснюємо моделювання лінгвістично компетентного віртуального співрозмовника (під лінгвістичною компетентністю розуміється здатність успішно підтримати розмову про відомих лінгвістів, їх життя й основні наукові концепції), котрий отримав найменування “Джозеф Лінгвістон”. Ми розглянули когнітивні механізми встановлення локальної когерентності дискурсу у міжособистісному спілкуванні й втілили розробку алгоритму запам'ятовування суджень та їх ключових понять, а також алгоритму встановлення референційних зв'язків для автоматичної діалогової системи.

Об'єкт дослідження - діалогічна взаємодія людини і комп'ютера (автоматичної діалогової системи).

Предмет дослідження - когнітивні механізми встановлення локальної когерентності дискурсу, що потребують втілення у розробці автоматичної діалогової системи. когнітивний когерентність дискурс судження

Завдання дослідження:

1) охарактеризувати когнітивні механізми, що забезпечують реалізацію локальної когерентності дискурсу;

2) змоделювати виконання віртуальним співрозмовником процесів, котрі є суттєвими для реалізації локальної когерентності діалогу.

Виклад основного матеріалу й обґрунтування отриманих результатів дослідження. Розглянемо докладніше ментальну природу реалізації локальної зв'язності діалогічної комунікації. Зокрема, Т. ван Дейк у своїх дослідженнях аналізує когнітивний процес, котрий забезпечує локальну когерентність дискурсу [12]. Вчений вважає, що, перш за все, учасник діалогічного акту обирає з більш-менш впорядкованого набору інформації, котра зберігається в епізодичній пам'яті та генерується під контролем макростратегій, одне судження, вводячи його в буфер короткострокової пам'яті. Надалі, це судження задіюватиметься у ході формулювання речення: синтаксична репрезентація буде сконструйована на основі семантичної і прагматичної інформації, беручи до уваги лексичне й фонологічне оформлення. Протягом цих ментальних операцій семантична репрезентація утримуватиметься у буфері короткочасної пам'яті, тому що ця інформація важлива для стратегічного встановлення когерентності з наступним судженням. Найлегшим шляхом буде обрати з епізодичної пам'яті судження, семантично когерентне з тим, яке вже міститься у буфері короткострокової пам'яті. Це здійснюватиметься під контролем макропропозицій, котрі є релевантними для цього епізоду і також зберігаються у буфері короткострокової пам'яті. Т. ван Дейк зазначає, що стратегія вибору наступного судження ґрунтується на тому, щоб задовольнити наступні умови:

1) наступне судження має входити до того ж макросудження;

2) судження не має порушувати порядку викладу;

3) судження за всіма умовами та функціональністю має бути пов'язаним з попереднім судженням, котре перебуває у буфері короткострокової пам'яті;

4) судження має характеризувати той самий референт дискурсу та представляти нове твердження, або застосовувати те саме твердження до іншого референта.

Коли судження, котре відповідає вищеперерахованим умовам, буде знайдене, воно теж буде доданим у буфер короткочасної пам'яті, а тоді пройде через усі рівні формулювання речення [12: 278]. Гіпотеза Т. ван Дейка поетапно розкриває механізми реалізації когерентності дискурсу і перераховує суттєві передумови забезпечення видачі релевантної репліки у відповідь. Важливими постають стратегії добору суджень, котрі належать до попередньо встановленого макросудження, тобто ті, які відповідають ключовій темі діалогу.

Варто звернути увагу на необхідність фокусування на смисловому центрі реплік. Це є однією з передумов подолання проблеми інтерпретації автоматичними діалоговими системами займенників, котрі позначають певний об'єкт, явище чи поняття, про яке йшлося у контексті.

Як і будь-який тип семантичної інтерпретації, інтерпретація займенників і визначення ключових понять має когнітивну основу [9]. Для того, щоб дотримуватись локальної зв'язності, учасник комунікативної взаємодії має утримувати принаймні один концепт у буфері короткотривалої пам'яті, котрий і називається смисловим центром речення. Активне макросудження контролює цей процес, визначаючи домінантну тему локального дискурсу [11: 276].

Комп'ютерний аналіз тексту передбачає, що ми заздалегідь визначаємо механізм, за яким речення чи судження поєднуються у зв'язані послідовності [10]. Репрезентувавши знання у вигляді певної впорядкованої структури, ми можемо встановити зв'язки між поняттями або прописати привила, за якими між ними реалізується семантична єдність навколо макросуджень. Окрім цього, необхідно змоделювати процеси запам'ятовування суджень та їх ключових понять з метою забезпечення подальшого встановлення референції між займенником і позначуваним ним об'єктом чи явищем.

Вчені Уоллес Чейф [1; 2; 3], Роберт Дулей [5], Стівен Левінсон [4] і К. Ламбрехт [6; 7] у своїх дослідженнях розкрили важливість присвоєння когнітивного статусу та ваги словам у процесі комунікації, від чого безпосередньо залежить ефективність встановлення референційних зв'язків. Концепт повинен мати статус активного чи принаймні бути “доступним” для успішної реалізації референції. Концепт активний у тому випадку, коли активованою є тема, до якої він належить. Доступним він є тоді, коли у попередній репліці про нього не згадували, проте він був активованим у межах декількох попередніх реплік і за межі його теми співрозмовники ще не вийшли.

Збереження історії розмови є важливою передумовою вдалого орієнтування в контексті діалогу та встановлення референційних зв'язків. З цією метою ми запрограмували лінгвістично компетентного віртуального співрозмовника на збереження попередніх реплік та ключових понять, що вказують на топікальність цих реплік. Алгоритм запам'ятовування топікальної історії наступний:

1) аналіз запиту користувача на наявність ключових понять;

2) активація підтеми, котра відповідає ключовим поняттям, зі встановленням її розміщення по відношенню до інших підтем та надтем;

3) якщо наступний запит користувача передбачає продовження розмови на активовану програмою тему, чат-бот продовжує генерувати відповіді із задіяної області знань;

4) якщо цього потребує зміст запиту користувача, чат-бот може, залишившись у активованій темі, перейти у підтему, що розкриває певний вужчий аспект цієї теми;

5) якщо користувач змінює тему, програма виходить із попередньої теми та активує наступну, котра буде актуальною, доки співрозмовник не вийде за її межі.

Коли людина висловлює своє бажання довідатись про певного лінгвіста, у базі знань чат-бота активується блок даних про нього. Надалі буде задіяна інформація з області цієї надтеми, поки користувач своїм запитом не активує іншу тему, внаслідок чого програма перейде у область знань про іншого лінгвіста. Це стосуватиметься і просування по підтемах. Наприклад, якщо користувач запитав про сім'ю вченого, отримав бажану відповідь, а потім просить розповісти більше про це, то чат-бот обиратиме інформацію з даної підтеми.

Опишемо детальніше алгоритм встановлення референційних зв'язків, котрий безпосередньо пов'язаний із алгоритмом запам'ятовування суджень та їх ключових понять. Якщо ключові слова активованої теми містять закріплені за ними займенники, то під час розмови на задану тему, первинне найменування ключового слова актуалізує поставлений йому у відповідність займенник. Розглянемо наступний діалог з лінгвістично компетентним віртуальним співрозмовником, у якому втілені вищеописані алгоритми:

1. I: I want to know about Anna Wierzbicka.

Bot: Feel free to ask me about Anna Wierzbicka's: life, notable ideas, main concepts, theories and works.

I: What are her (1) notable ideas?

Bot: Wierzbicka (!) is famous for her work in semantics, pragmatics, and cross-cultural linguistics. She is especially known for Natural Semantic Metalanguage, particularly the concept of semantic primes [http://en. wikipedia. org/wiki/Anna_ Wierzbicka].

I: Tell me more about it (2).

Bot: The Natural Semantic Metalanguage (2) approach is based on evidence that there is a small core of basic, universal meanings, known as semantic primes, which can be expressed by words or other linguistic expressions in all languages [http://www.griffith.edu.au/humanities-languages/school- languages-linguistics/research/natural-semantic-metalanguage-homepage].

Would you like to know more about it?

I: Sure.

Bot: This common core of meaning can be used as a tool for linguistic and cultural analysis: to explain the meanings of complex and culture-specific words and grammatical constructions, and to articulate culture-specific values and attitudes, using cultural scripts. The theory also provides a semantic foundation for universal grammar and for linguistic typology [http://www.griffith.edu.au/humanities-languages/school-languages-linguistics/research/natural- semantic-metalanguage-homepage].

Оскільки історія розмови зберігається із послідовністю активованих тем, то чат-бот може з легкістю встановити до якої теми та ключового слова звернений вжитий займенник (e.g. “her” - “ Wierzbicka”, “it” - “The Natural Semantic Metalanguage”).

Посилання на об'єкт чи поняття не завжди реалізується через займенник, що йому відповідає. У деяких комунікативних ситуаціях посилання може бути виражене у реченні не прямо, а через прохання розповісти більше про те, про що співрозмовник вже встиг висловитися. Референція може бути реалізована через наступні фрази: “Tell me more, please”, “Tell me more”, “Tell me”, “Tell me if ”, “Go ahead”, “Please continue”, “I'm listening to you”, “Do not stop”, “Clear up”, “Get across”, “Go into detail”, “Go on”, “Put across”, “Put in plain English”, “Throw light upon”. Подібна “референційна фраза” передбачає ідентифікацію цільового поняття та подальше розкриття розпочатої теми розмови.

Вищеперераховані фрази спонукають продовжити розповідь про певний предмет розмови чи пояснити його нюанси. Для того, щоб це зробити, чат-бот звертається до історії діалогу, зупиняється на активованій у попередній репліці темі та видає у відповідь інформацію про актуалізований у цій репліці референт.

Важливу роль у реалізації референції відіграє концепт-орієнтир [8], за допомогою якого ми отримуємо доступ до потрібного нам концепту. У зв'язку із цим репрезентація знань лінгвістично компетентного віртуального співрозмовника змодельована таким чином, що постать конкретного вченого завжди постає концептом-орієнтиром, що відкриває доступ до усіх знань чат-бота про його життя, концепції та праці. Розглянемо наступний діалог з віртуальним співрозмовником Джозефом Лінгвістоном (Joseph Linguiston):

2. Bot: Welcome! I'm Joseph Linguiston! What is your name?

I: My friends call me Lena.

Bot: Nice to meet you, Lena. What linguist are you interested in?

I: Do you know anything about Chomsky?

Bot: Feel free to ask me about Noam Chomsky's: life, notable ideas, main concepts, theories and works.

I: What is Chomsky's most influential contribution?

Bot: Chomsky's most influential contribution is the claim that modeling knowledge of language using a formal grammar accounts for the “productivity” or “creativity” of language [http://en. wikipedia. org/wiki/Noam_Chomsky].

Would you like to know more about formal grammar?

I: Sure.

Bot: A formal grammar of a language can explain the ability of a hearer-speaker to produce and interpret an infinite number of utterances, including novel ones, with a limited set of grammatical rules and a finite set of terms [http://en.wikipedia.org/wiki/Noam_Chomsky].

I: Go on.

Bot: A formal grammar is a set of formation rules for strings in a formal language. The rules describe how to form strings from the language's alphabet that are valid according to the language's syntax. A grammar does not describe the meaning of the strings or what can be done with them in whatever context only their form [http://en.wikipedia.org/wiki/Formal_grammar].

I: Thank you.

Bot: I hope I've managed to help you.

I: Goodbye!

Bot: Goodbye, Lena! Have a nice day!

Отже, NOAM CHOMSKY виступає основним концептуальним орієнтиром, котрий є активним для обох учасників комунікації (для людини і чат-бота) і є своєрідним ключем, що дає змогу увійти у концептуальну область FORMAL GRAMMAR.

Висновки

Реалізація локальної когерентності дискурсу супроводжується когнітивними процесами, ретельне моделювання котрих дає змогу підвищити комунікативну компетентність автоматичних діалогових систем. Застосування алгоритму запам'ятовування суджень та їх ключових понять, а також алгоритму встановлення референційних зв'язків дає змогу чітко ідентифікувати предмет розмови, увійти у потрібну область знань й отримати доступ до даних на відповідному структурному рівні фреймової організації, зберігаючи при цьому глобальну і локальну зв'язність діалогу.

Перспективи подальших досліджень полягають у тому, що моделюючи автоматичні діалогові системи з урахуванням когнітивних аспектів міжособистісної комунікації, ми отримуємо можливість наділити машину здатністю ефективно виконувати роль співрозмовника.

Бібліографія

1. Chafe W. L. Cognitive constraints on information flow / R. S. Tomlin (Ed.) // Coherence and grounding in discourse. - Amsterdam: John Benjamins, 1987. - P. 21 - 51.

2. Chafe W. L. Discourse, consciousness, and time: the flow and displacement of conscious experience in speaking and writing / W. L. Chafe. - Chicago: University of Chicago Press, 1994. - 327 р.

3. Chafe W. L. Inferring identifiability and accessibility / T. Fretheim, J. K. Gundel (Eds.) // Reference and referent accessibility. - Amsterdam: John Benjamins, 1996. - P. 37 - 46.

4. Dooley R. A. Analyzing discourse: a manual of basic concepts / R. A. Dooley, S. H. Levinsohn. - Dallas: SIL International, 2001. - 83 р.

5. Dooley R. A. Explorations in discourse topicality / R. A. Dooley. - Dallas: SIL International, 2007. - 166 p.

6. Lambrecht K. Information structure and sentence form: Topic, focus, and the mental representation of discourse referents / K. Lambrecht. - Cambridge: Cambridge University Press, 1994. - 388 p.

7. Lambrecht K. Presentational cleft constructions in spoken French / J. Haiman, S. A. Thompson (Eds.) // Clause Combining in Grammar and Discourse. Typological Studies in Language Series. - Amsterdam: John Benjamins Publishing, 1988. - V. 18. - P. 135 - 180.

8. Langacker R. W. Grammar and Conceptualization / R. W. Langacker. - Berlin: Mouton de Gruyter, 1999. - 427 p.

9. Reichman R. Plain speaking: A theory and grammar of spontaneous discourse / R. Reichman. - PhD thesis. - Dept. Comput. Sci., Harvard Univ., 1981. - 181 p.

10. Rollinger C.-R. Probleme des (Text-)verstehens. Ansatze zur Kunstlichen Intelligenz / C.-R. Rollinger. - Tubingen: Niemeyer, 1984. - 290 S.

11. van Dijk T. A. Discourse analysis and computer analysis. A few notes for discussion / T. A. van Dijk // Corpus linguistics and beyond. - Amsterdam: Rodopi, 1987. - P. 269 - 283.

12. van Dijk T. A. Strategies of discourse comprehension / T. A. van Dijk, W. Kintsch. - New York: Academic Press, 1983. - 389 p.

13. Griffith University Website. Information on Natural Semantic Metalanguage. - [Electronic resource] - Mode of access:http://www.griffith.edu.au/humanities-languages/school-languages-linguistics/research/natural-semantic-metalanguage-homepage

14. Wikipedia website. - [Electronic resource] - Mode of access: http://www.wikipedia.org/

Размещено на Allbest.ru