EP1687740A1 - Procede d elaboration d une grammaire specifique a un domaine a partir d'une grammaire sous-specifiee - Google Patents

Procede d elaboration d une grammaire specifique a un domaine a partir d'une grammaire sous-specifiee

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EP1687740A1
EP1687740A1 EP04804566A EP04804566A EP1687740A1 EP 1687740 A1 EP1687740 A1 EP 1687740A1 EP 04804566 A EP04804566 A EP 04804566A EP 04804566 A EP04804566 A EP 04804566A EP 1687740 A1 EP1687740 A1 EP 1687740A1
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EP
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grammar
generic
domain
application
lexicon
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EP04804566A
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German (de)
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Inventor
Célestin Thales Intellectual Property SEDOGBO
Bénédicte Thales Intellectual Property GOUJON
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Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F40/00—Handling natural language data
    • G06F40/30—Semantic analysis

Definitions

  • the present invention relates to a method of developing a domain-specific grammar from an under-specified grammar, that is to say a generic grammar containing rules for constructing sentences and constraints linking the elements of these sentences, but not containing terminology relating to a specific application.
  • the method of the present invention is a method of designing a semantic grammar, that is to say relating to a field of application from a generic grammar and a lexical knowledge base of the field of application considered.
  • Generic grammar is a grammar of unification grammar type with usual morpho-syntactic features (such as gender and number for the nouns or adjectives used), and the semantic model of the domain describes the syntactic-semantic features specific to the domain application.
  • Such a method is implemented for example to provide automated control of a process or a vehicle.
  • the grammar thus described cannot be reused for another field of application, for which practically the entire grammar must be reconstructed.
  • the subject of the present invention is a method of developing a semantic grammar from a generic grammar (under-specified), this semantic grammar being able to be easily reused in any other field of application, with the minimum possible modification .
  • the method according to the invention is a method of developing a domain-specific grammar from a generic lexicon and a generic grammar, and it is characterized in that a specific conceptual model is established in the domain concerned, combine this conceptual model with a generic grammar and a generic lexicon and deduce the specific grammar.
  • the combination involves applying conceptual model constraints to both the generic grammar and the generic lexicon.
  • the method of the invention separates generic knowledge from application-specific knowledge.
  • the knowledge related to the application domain is contained in the conceptual model of the application, which is seen as a set of entities and a set of relationships between these entities.
  • Generic knowledge is found in generic grammar, which is described as a set of syntactic and semantic rules with conceptual constraints (such as authorized relationships between an adjective and the noun to which it relates) and a morphological lexicon (which comprises by example all the conjugated forms of a verb).
  • An example of conceptual constraint could be the color of a tank. This color can be gray, but not pink.
  • the conceptual model of the application contains entities, relations between entities and associations between entities. Generally, entities are assigned names, proper names, and adjectives.
  • Relation between entities can be for example: a property (a color is a property of a physical object), a part of something (for example, a wheel is a part of a bicycle), a possession (Pierre has a bicycle), an inheritance (a bicycle is a land vehicle, and as such, has the properties of land vehicles, for example wheels). Associations are related to verbs and reflect their functional structure.
  • the generic lexicon contains features that do not depend on an application (gender, number, person, etc.). Coupled with the conceptual model of the application, the generic lexicon makes it possible to deliver a lexicon specific to the field of application considered.
  • Generic grammar is a unification grammar containing a set of syntactic and semantic rules with under-specified conceptual constraints.
  • this grammar makes it possible to obtain a grammar specific to the domain considered.
  • the method of the invention will now be explained with reference to the very simplified example of a grammar describing a television program.
  • Table 1 presents the conceptual model associated with this area of application. In this table, in order to differentiate the elements of the meta-language from their contents, the elements of the meta-language are written in bold italics, and the contents in normal font.
  • Entity [channel, [TF1 > France 2]]
  • Property program, category
  • Entity [film, [film]]).
  • Property program, duration.
  • Entity [program, [program]]).
  • Entity [category, [violent, non-violent]]). Is a (animated drawing, program)
  • the first concept description indicates that "chain” is an entity linked to the words “TF1” and “France2”, and so on for the other entities.
  • “Property” describes the properties assigned to the corresponding entities.
  • the last line of the table is a functional structure rule which indicates that the "play” relation has a subject entity which is "chain”, a Direct Object entity (or direct object complement) which is "program” and is assigned to the word " to play ".
  • the conceptual model encodes detailed linguistic knowledge on the objects of the application domain. In addition, implicit linguistic transformations are used to optimize the definition of relationships between objects.
  • E is an entity, A a property and H another entity.
  • E is for example the entity "program”
  • A is a category of program
  • the entity E is a film, H a program and A a category.
  • From a generic lexicon and the conceptual model we derive a specific lexicon of the domain in question. Since each entity or relation is linked to its lexical form, we enrich the general lexicon with the constraints imposed by the conceptual model. Assuming that the conceptual model points to valid lexemes (generic lexicon entries), the domain lexicon can be generated from the generic lexicon, as shown in a simplified manner in table 2 below.
  • the arrows indicate the grammatical category of each of the entries in the lexicon, for example, "a” is a determinant, "non-violent” is an adjective of type category, etc.
  • the expressions in square brackets indicate the morpho traits -syntactics (gender and number) of lexemes.
  • np is a nominal group
  • vp is a verbal group
  • V the type of the verb
  • S the type of the subject nominal group
  • O the type of the nominal group
  • F is the functional structure of the sentence to build.
  • V is the verb "to play”
  • S is the entity "chain”
  • O is the "program” entity.
  • the method of the invention has the following advantages. It is based on the separation between purely grammatical constraints and semantic and conceptual constraints, which makes it possible to reuse purely grammatical parts during a change of application. It makes it possible to adapt a grammar using the conceptual constraints of the field of application. It also allows the automatic generation of syntactic-semantic rules which are dependent on the application. In addition, the conceptual constraints are simple enough to be understood by non-linguistic experts. Conceptual information can also benefit other levels of language comprehension natural, that is, contextual interpretation and, in part, the level of contextual interaction.

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Abstract

Le procédé de la présente invention est un procédé de conception d'une grammaire sémantique, c'est-à-dire relative à un domaine d'application à partir d'une grammaire générique et d'une base de connaissances lexicales du domaine d'application considéré. La grammaire générique est une grammaire de type grammaire d'unification avec des traits morphosyntaxiques usuels (tels que le genre et le nombre pour les substantifs ou adjectifs employés), et le modèle sémantique du domaine décrit les traits syntaxico-sémantiques propres au domaine d'application. Selon l'invention on établit un modèle conceptuel spécifique du domaine concerné, on combine ce modèle conceptuel avec une grammaire générique et un lexique générique et on en déduit la grammaire spécifique. Un tel procédé est mis en oeuvre par exemple pour assurer la commande automatisée d'un processus ou d'un véhicule.

Description

PROCEDE D'ELABORATION D'UNE GRAMMAIRE SPECIFIQUE A UN DOMAINE A PARTIR D'UNE GRAMMAIRE SOUS-SPECIFIEE
La présente invention se rapporte à un procédé d'élaboration d'une grammaire spécifique à un domaine à partir d'une grammaire sous- spécifiée, c'est-à-dire une grammaire générique contenant des règles de construction de phrases et des contraintes reliant les éléments de ces phrases, mais ne contenant pas de terminologie relative à une application déterminée. Le procédé de la présente invention est un procédé de conception d'une grammaire sémantique, c'est-à-dire relative à un domaine d'application à partir d'une grammaire générique et d'une base de connaissances lexicales du domaine d'application considéré. La grammaire générique est une grammaire de type grammaire d'unification avec des traits morpho- syntaxiques usuels (tels que le genre et le nombre pour les substantifs ou adjectifs employés), et le modèle sémantique du domaine décrit les traits syntaxico-sémantiques propres au domaine d'application. Un tel procédé est mis en oeuvre par exemple pour assurer la commande automatisée d'un processus ou d'un véhicule. Il existe des procédés connus décrivant toutes les phrases d'une grammaire, sous toutes leurs formes grammaticales, pour un seul domaine d'application à la fois. La grammaire ainsi décrite ne peut être réutilisée pour un autre domaine d'application, pour lequel pratiquement toute la grammaire doit être reconstruite. La présente invention a pour objet un procédé d'élaboration d'une grammaire sémantique à partir d'une grammaire générique (sous-spécifiée), cette grammaire sémantique pouvant être facilement réutilisée dans tout autre domaine d'application, avec le minimum possible de modifications. Le procédé conforme à l'invention est un procédé d'élaboration d'une grammaire spécifique à un domaine à partir d'un lexique générique et d'une grammaire générique, et il est caractérisé en ce que l'on établit un modèle conceptuel spécifique du domaine concerné, qu'on combine ce modèle conceptuel avec une grammaire générique et un lexique générique et qu'on en déduit la grammaire spécifique. La combinaison consiste à appliquer des contraintes du modèle conceptuel à la fois à la grammaire générique et au lexique générique. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre, pris à titre d'exemple non limitatif. Le procédé de l'invention réalise la séparation entre des connaissances génériques et des connaissances spécifiques à une application. Les connaissances liées au domaine d'application sont contenues dans le modèle conceptuel de l'application, qui est vu comme un ensemble d'entités et un ensemble de relations entre ces entités. Les connaissances génériques se trouvent dans la grammaire générique, qui est décrite comme un ensemble de règles syntaxiques et sémantiques avec des contraintes conceptuelles (telles que des relations autorisées entre un adjectif et le nom auquel il se rapporte) et un lexique morphologique (qui comporte par exemple toutes les formes conjuguées d'un verbe).Un exemple de contrainte conceptuelle pourrait être la couleur d'un char d'assaut. Cette couleur peut être grise, mais non pas rose. Le modèle conceptuel de l'application contient des entités, des relations entre entités et des associations entre entités. Généralement, les entités sont assignées à des noms, des noms propres et des adjectifs. Les relations entre entités peuvent être par exemple : une propriété (une couleur est une propriété d'un objet physique), une partie de quelque chose (par exemple, une roue est une partie d'une bicyclette), une possession (Pierre a une bicyclette), un héritage (une bicyclette est un véhicule terrestre, et en tant que tel, possède les propriétés des véhicules terrestres, par exemple des roues). Les associations sont reliées aux verbes et reflètent leur structure fonctionnelle. Le lexique générique contient des traits ne dépendant pas d'une application (genre, nombre, personne, etc.). Couplé au modèle conceptuel de l'application, le lexique générique permet de délivrer un lexique spécifique au domaine d'application considéré. La grammaire générique est une grammaire d'unification contenant un ensemble de règles syntaxiques et sémantiques ayant des contraintes conceptuelles sous- spécifiées. Couplée au modèle conceptuel, cette grammaire permet d'obtenir une grammaire spécifique du domaine considéré. Le procédé de l'invention sera expliqué maintenant en référence à l'exemple très simplifié d'une grammaire décrivant un programme de télévision. Le tableau 1 ci-dessous présente le modèle conceptuel associé à ce domaine d'application. Dans ce tableau, afin de différencier les éléments du méta-langage de leurs contenus, les éléments du méta-langage sont écrits en italique gras, et les contenus en police normale.
TABLEAU 1
Entité ([chaîne, [TF1 > France 2]]). Propriété (programme, catégorie).
Entité ([film, [film]]). Propriété (programme, durée). Entité ([programme, [programme]]). Est un (film, programme).
Entité ([catégorie, [violent, non violent]]). Est un (dessin_animé, programme)
Strυcture_fonctionnelle ([jouer, Sujet (chaîne), ObjetDirect (programme), [jouer]]).
Dans ce tableau simplifié de modèle conceptuel, la première description de concept indique que « chaîne » est une entité reliée aux mots « TF1 » et « France2 », et ainsi de suite pour les autres entités. « Propriété » décrit les propriétés attribuées aux entités correspondantes. La dernière ligne du tableau est une règle de structure fonctionnelle qui indique que la relation « jouer » a une entité sujet qui est « chaîne », une entité ObjetDirect (ou complément d'objet direct) qui est « programme » et est assignée au mot « jouer ». Le modèle conceptuel encode des connaissances linguistiques détaillées sur les objets du domaine d'application. De plus, des transformations linguistiques implicites sont utilisées afin d'optimiser la définition de relations entre objets. Par exemple, on définit des primitives conceptuelles dérivées telles que : Qualificatif (E, A) : -entité (E), propriété (E, A) Qualificatif (E, A) : -est un (E, H), qualificatif (H, A) Dans ces primitives, E est une entité, A une propriété et H une autre entité. Dans la première primitive, E est par exemple l'entité « programme », A est une catégorie de programme et dans la deuxième, l'entité E est un film, H un programme et A une catégorie. A partir d'un lexique générique et du modèle conceptuel, on dérive un lexique spécifique du domaine en question. Etant donné que chaque entité ou relation est liée à sa forme lexicale, on enrichit le lexique général avec les contraintes imposées par le modèle conceptuel. En supposant que le modèle conceptuel pointe sur des lexèmes (entrées du lexique générique) valides, le lexique du domaine d'application peut être généré à partir du lexique générique, comme montré de façon simplifiée sur le tableau 2 ci-dessous.
TABLEAU 2 Un → dét film →nom_film [genre masc] [genre masc] [nombre sing] [nombre sing.] violent→ adj_catégorie non violent→ adj_catégorie [genre masc] [genre masc] [nombre sing] [nombre sing.] joue→ verb Jouer [nombre sing] [pers, troisième]
Dans ce tableau 2, les flèches indiquent la catégorie grammaticale de chacune des entrées du lexique, par exemple, « un » est un déterminant, « non violent » est un adjectif de type catégorie, etc.. Les expressions entre crochets indiquent les traits morpho-syntaxiques (genre et nombre) des lexèmes. On va décrire maintenant en référence au tableau 3 ci-dessous un extrait de la grammaire générique présentant les groupes nominaux.
TABLEAU 3 np → dét nom adj [ genre np] = [genre nom] [genre déf = [genre nom] [genre adj] = [genre nom] [nombre np] - [nombre nom] [nombre dét] = [nombre nom] [nombre adj] = [nombre nom] [type np] = E1 [type nom] = E1 [type adj] = E2 { q/ι/a///7catff (E1. E2) }
Dans ce tableau 3, constituant une règle de grammaire, les six premières contraintes sont liées au lexique utilisé, et les quatre dernières sont des contraintes liées au modèle conceptuel. E1 et E2 sont des entités, au même titre que dans le tableau 2, et np est un groupe nominal. Les crochets entourent les contraintes conceptuelles. Les règles présentées dans ce tableau montrent qu'il y a une contrainte conceptuelle entre l'adjectif (adj), le nom et le déterminant (dét), et que cette contrainte est indépendante de l'instance du domaine d'application. Le tableau 4 ci-dessous décrit des règles génériques qui sont ajoutées afin de tenir compte de la construction des phrases.
TABLEAU 4 s → np vp vp → verbe np [nombre np] - [nombre vp] [type vp] = [type verbe] [type vp] = V [ nombre vp] = [nombre verbe] [type np] = S [ type np] = 0 {structure_foncϋonnelle (F) { structure_fonctionnelle (F) type (F) = V type (F) = V sujet (F) = S} ObjetDirect (F) = O }
Dans ce tableau, np est un groupe nominal, vp est un groupe verbal, V le type du verbe, S le type du groupe nominal sujet, O le type du groupe nominal ObjetDirect (complément d'objet direct) et F est la structure fonctionnelle de la phrase à construire. En reprenant l'exemple du tableau 1 , on voit qu'à la dernière ligne de ce tableau (représentant la structure fonctionnelle F), V est le verbe « jouer », S est l'entité « chaîne », et O est l'entité « programme ». A partir du modèle conceptuel (tableau 1) et du lexique du domaine considéré (tableau 2), les extraits des règles de grammaire générique décrivant les groupes nominaux sont combinés afin d'obtenir la règle syntaxico-sémantique exposée de façon simplifiée dans le tableau 5 ci- dessous. Cette règle dépend du domaine considéré.
TABLEAU 5 np_film → dét nom_film adj_catégorie adj_catégorie (violent) [genre np_film] = [genre nom_film] adj_catégorie (non violent) [genre dét] = [genre nomjilm ] nomJTilm (film) [genre adjjcatégorie] = [genre nomjilm] [nombre npJFilm] = [nombre nom_film] [nombre dét ] = [nombre nom_film }] [nombre adjjcatégorie] = [nombre nom_ film ] La grammaire ainsi obtenue autorise les groupes nominaux (syntagmes) tels que « un film violent » ou « un film non violent », puisque le prédicat « qualificatif» permet à « catégorie » d'être un modificateur de « film » dans l'application considérée. De la même façon, les règles suivantes, présentées de façon simplifiée dans le tableau 6 ci-dessous, sont générées à partir du modèle conceptuel, du lexique générique et de la grammaire générique des phrases.
TABLEAU 6 s → np_chaîne vpjouer np llm → dét nomjilm adj_catégorie [nombre np_chaîné] = [nombre vpjouer] [genre np ilm] = [genre nomjilm] [genre déf] = [genre nomjilm] vpjouer → verbejouer np_fιlm [genre adjjcatégorié] = [genre nom ilm]
[nombre vpjouer] = [nombre verbejouer] [nombre npjilm] = [nombre nom_film] [nombre déf] = [nombre nomjilm] [nombreadj_catégorié]=[nombre nomjilm]
La grammaire complète ainsi élaborée (y compris une règle permettant de traiter les noms propres) autorise la phrase suivante : « TF1 joue un film non violent ». En conclusion, le procédé de l'invention présente les avantages suivants. Il repose sur la séparation entre les contraintes purement grammaticales et les contraintes sémantiques et conceptuelles, ce qui permet de réutiliser des parties purement grammaticales lors d'un changement d'application. Il permet d'adapter une grammaire à l'aide des contraintes conceptuelles du domaine d'application. Il permet également la génération automatique des règles syntaxico-sémantiques qui sont dépendantes de l'application. De plus, les contraintes conceptuelles sont suffisamment simples pour être saisies par des experts non linguistes. L'information conceptuelle peut aussi bénéficier aux autres niveaux de la compréhension du langage naturel, c'est-à-dire l'interprétation contextuelle et, en partie, le niveau d'interaction contextuelle.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'élaboration d'une grammaire spécifique à un domaine à partir d'une grammaire sous-spécifiée, utilisant un lexique générique et une grammaire générique, caractérisé en ce que : - on constitue une base de connaissances lexicales du domaine d'application, - on établit des relations et des associations entre les entités de la base de connaissances, - on constitue un modèle conceptuel à partir des entités, des relations entre entités et des associations entre entités, - on combine le modèle conceptuel avec une grammaire générique et un lexique générique, - on produit une grammaire spécifique au domaine considéré à partir de cette combinaison.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la combinaison consiste à appliquer des contraintes du modèle conceptuel à la fois à la grammaire générique et au lexique générique.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il produit automatiquement des règles syntaxico-sémantiques dépendantes de l'application.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors d'un changement d'application, on réutilise des parties purement grammaticales.
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