JPH0333971A - 自然言語インタフェース装置における意味表現生成方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〉 本発明は、ユーザから発せられる自然言語の構文解析及
び意味解析を行ってバックエンドシステムで処理しやす
い形の意味表現を生成する自然言語インタフェース装置
における意味表現生成方式％式％ （従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、東大出版会ｒＬ
ＩＳＰで学ぶ認知心理学３」初版（１９８３−７−２２
）Ｐ、５３−５６に記載されるものがあった。

自然言語をバックエンドシステムで理解しようとする場
合、そのバックエンドシステムのフロントエンドに相当
する自然言語インタフェース装置を用い、まず自然言語
の構文解析を行い、文の構遣を明らかにし、係り受けの
状態を把握する。次に、構文解析の結果と、それぞれの
語の意味情報から、バックエンドシステムで処理しやす
い形の意味表現を生成する。

従来、この種の自然言語インタフェース装置において、
入力された文から意味表現を生成する方式には、前記文
献に記載されるものがあった。

この種の意味表現生成方式では、まず単語辞書及び文法
規則を参照して入力文の構文解析処理を行い、構文解析
木を生成する。

ここで、単語辞書中の各単語は、見出し語、及び品詞名
に加えて、文の意味表現を作成する際に、使用する情報
を持つ。また、文法規則には、複数の句構造規則が記述
されている。各構造規則には、その句横遣規則の適用さ
れる部分の意味表現を作成する処理が記述されている。

この意味表現を作成する処理は、ここではその規ｆ！Ｕ
における意味表現作成に必要な情報を返す処理であり、
プログラムの形で記述されている。意味表現形式及び意
味表現をどのように定めるかは、ユーザ（使用者）が吸
う文の分野・領域によって異なる。従って、意味表現を
作成する処理も、領域に依存している。

このような形式の単語％”ｉ、ｔｊ及び文法ｆｆｉｆｌ
ｌＪを使用し、構文解析処理により、入力文を構文解析
して構文解析木が生成される。生成された構文解析木の
各ノードには、そのノードに対応する句構造規則の持つ
意味表現を作成する処理が、記述されている。そこで、
意味表現作成処理により、構文解析木をルートノードか
ら順番にたどりながら、各ノードに付加されている処理
を実行することにより、文の意味表現が作成され、それ
がバックエンドシステムに供給される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の意味表現生成方式では、次のよう
な課題があった。

（１）　意味表現を作成する処理の記述者は、各文法Ｍ
刑に分散して処理を記述するため、文法規則全体の構成
を把握していなければならない。

〈２）　前記記述者は、プログラム〈自然言語処理プロ
グラム〉の形で処理を記述するため、プログラミングの
技術を持っていなければならない。

（３）　前記記述者は、領域に依存した形で意味表現作
成処理を記述するため、異なった分野で使用する等、意
味表現を変更する必要が生じた場合、意味表現を作成す
る処理全体、（即ち、自然言語処理プログラム等の全体
〉を書き換えなければならない。

そのため、自然言語処理プログラムの作成や変更が容易
でなく、少ない労力で、自由な領域依存の意味表現を作
成することが困難であった、本発明は前記従来技術が持
っていた課題として、自然言語処理プログラムの作成や
変更の困難性の点について解決した、自然言語インタフ
ェース装置における意味表現生成方式を提供するもので
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記課題を解決するために、プログラム制御に
より、自然言語で表現された入力文を構文解析して構文
解析木を生成した後、その構文解析木から意味表現を生
成する自然言語インタフェース装置における意味表現生
成方式において、構文解析処理と中間表現作成処理とを
行った後、意味表現作成処理を行うようにしたものであ
る。

ここで、構文解析処理は、中間表現作成に必要な情報が
記述された単語辞書と、旬構造−ｆｆｉＪ−！ＩＪ、及
び中間表現を作成する処理が記述された文法規則とを、
参照し、前記句構造規則に従って、前記入力文を句構文
解析して構文解析木を生成する処理である。中間表現作
成処理は、前記構文解析木が使用している前記文法規則
に記述された中間表現を作成する処理を実行し、汎用的
な中間表現を生成する処理である。その後行われる意味
表現作成処理は、中間表現作成処理で生成された中間表
現を入力し、ｉｆ−ｔｈｅｎ形式の意味表現作成ルール
を解釈・実行して領域依存の意味表現を作成する処理で
ある。

（作用） 本発明によれば、以上のように自然言語インタフェース
装置における意味表現生成方式を構成したので、構文解
析処理では、入力文を構文解析して構文解析木を生成す
る。この構文解析木は、中間表現作成処理で処理され、
汎用的な中間表現が生成される。これにより、入力文を
構文解析した結果である構文解析木と、領域依存の意味
表現との間に、領域に依存しない汎用的な意味表現であ
る中間表現が設定される。この中間表現作成までの処理
は、システム（自然言語インタフェース装置〉が予め持
っている中間表現作成処理を実行することにより行われ
る。中間表現から領域依存の意味表現を作成する意味表
現作成処理は、意味表現作成のためのｉｆ−ｔｈｅｎ型
の意味表現作成ルールを解釈・実行することによって行
われる。このように、汎用的な中間表現を設定したので
、領域に依存した意味表現を作るには、簡単なｉｆ−ｔ
ｈｅｎ型のルールを記述するだけで良く、また別の意味
表現に変更する場合には、そのルールを書き換えるだけ
で良い。従って、前記課題を解決できるのである。

（実施例〉 第１図は本発明の実施例を示す自然言語インクフェース
装置の機能ブロック図、及び第２図はその自然言語イン
タフェース装置を構成するためのマイクロコンピュータ
システムの概略の構成ブロック図である。

まず、第２図のコンピュータシステムの構成を説明する
。

このコンピュータシステムは、本実施例の自然言語イン
タフェース装置を構成するもので、中央処理装置（以下
、ＣＰＵという〉■を備えている。

ＣＰＵＩには、データバス等を介して、ＣＰＵＩで実行
するプログラム等を一時格納するランダムアクセスメモ
リ（以下、ＲＡＭという〉等で構成された主メモリ２と
、入力文その他必要な入力処理を行うキーボード等の入
力装置３と、入力装置３による入力の内容その他必要な
表示を行うＣＲＴ等のデイスプレィ４と、磁気ディスク
５とが接続されている。

ＣＰＵＩは、主メモリ２、入力装置３、デイスプレィ４
及び磁気ディスク５を制御して自然言語インタフェース
プログラム等を実行するもので、ＬＳＩ等で構成されて
いる。磁気ディスク５は、本装置で使用する自然言語処
理プログラム、単語辞書、文法規則、及び意味表現作成
ルール等を格納するメモリである。

このコンピュータシステムでは、入力装置３にり、自然
言語の入力文が入力されると、ＣＰＵＩは、磁気ディス
ク５内に格納された自然言語処理プログラム、単語辞書
、文法規則及び意味表現作成ルールを、主メモリ２ヘロ
ードし、そのロード内容を順次実行する。ここで、単語
辞書、文法規則、及び意味表現作成ルールは、主メモリ
２に入る場合、ロードされるが、その主メモリ２の容量
が足りない場合は、磁気ディスク５に格納されたまま使
用される。このコンピュータシステムで構成される自然
言語インタフェース装置の機能ブロック図が第１図に示
されている。

第１図の自然言語インタフェース装置は、自然言語で表
された入力文から意味表現を生成するための装置であり
、入力文を単語に分解してその分解された単語を含む情
報を出力する語い解析処理部１０を備えている。語い解
析処理部ＩＯの出力側には、構文解析処理部２０、中間
表現作成処理部３０、及び意味表現作成処理部４０が順
に接続されている。

構文解析処理部２０は、語い解析処理部１０の出力情報
を入力し、単語辞書２１及び文法規則２２を参照して入
力文の構文解析を行い、構文解析木Ｓ２０を生成し、そ
れを中間表現作成処理部３０へ与える機能を有している
。

単語辞書２■には、見出し語（即ち、単語〉２１ａ、品
詞２１ｂ、及び中間表現作成に必要な情報２１ｃが記述
されている。その単語辞書２１の形式と例が、第３図に
示されている。文法規則２２には、句構造規則２２ａ、
及び中間表現を作成するための処理２２ｂが記述され、
その文法規則２２の形式と例が第４図に示されている。

中間表現作成処理部３０は、構文解析木Ｓ２０を入力し
、文法規則２２に記述されている、中間表現を作成する
処理２２ｂを実行して中間表現Ｓ３０を生成し、その中
間表現Ｓ３０を意味表現作酸処理部４０へ与える機能を
有している。

中間表現Ｓ３０の例が、第５図に示されている。

この第５図では、語い機能文法（以下、Ｌ　Ｐ　Ｇとい
う〉で文を処理する際の出力であるｆ−ｉ遣を用いた”
Ｉ　ｗａｎｔ　ａ　ｒｏｏｍ、”が示されている。

意味表現作成処理部４０は、中間表現Ｓ３０を入力し、
意味表現作成ルール４↑を解釈・実行して領域依存の意
味表現Ｓ４０を生成し、その意味表現Ｓ４０をバックエ
ンドシステムに供給する機能を有している。

この実施例で使用する意味表現の形式の例が第６図に示
されている。この意味表現の形式は、スロット名４８ａ
とスロット値４８ｂの対を持つものであり、そのスロッ
トの意味４８ｃが第６図に記述されている。この第６図
の意味表現形式を使って表わされた、領域に依存した意
味表現Ｓ４０の例が、第７図（Ａ＞、（Ｂ）に示されて
いる。

第７図（Ａ）、（Ｂ）は、”Ｉ　Ｗａｎｔ　ａ　ｒｏａ
ｍ、”という文の意味表現の例１１３’１２をそれぞれ
示している。

また、意味表現作成ルール４１の形式の例が第８図に示
され、その意味表現作成ルール形式を使用して表した意
味表現作成ルールの利１１例２がそれぞれ第９図（Ａ）
、（Ｂ）に示されている。

第８図の意味表現作成ルール４１の形式は、ルール番号
４９ａ、　ｉｔ’／１ｈｅｎ部の指定４９ｂ、及びｉｆ
／１ｈｅｎ部の式４９ｃで表されている。

第１０図は、第１図の動作を説明するためのフローチャ
ートであり、この図を参照しつつ、入力文から意味表現
を作成するまでの処理方法について説明する。

まず、自然言語で表された入力文が第工図の語い解析処
理部１０に入力されると、その語い解析処理部■０では
、第１０図のステップ１１０において、入力文を単語に
分解し、その分解した単語を含む情報を構文解析処理部
２０へ出力する。

構文解析処理部２０は、ステップ１２０において、第４
図の文法規則２２で示す句椙遣規則２２ａに従って、入
力文の句構造を解析して構文解析木Ｓ２０を生成し、そ
れを中間表現作成処理部３０へ出力する。

中間表現作成処理部３０は、ステップ１３０において、
構文解析木Ｓ２０が使用している文法規則２２に記述さ
れた、中間表現を作成する処理２２ｂを実行する。本実
施例では、汎用的な意味表現を生成する文法理論として
、ＬＰＧを採用しており、汎用的な意味表現である中間
表現Ｓ３０としては、例えば第５図に示すように、ＬＰ
Ｇで文を処理する際の出力であるｆ−構造を用いている
。

このステップ１３０で生成された中間表現Ｓ３０は、意
味表現作成処理部４０へ送られる。

意味表現作成処理部４０では、ステップ１４０において
、例えば第９図（Ａ）、（Ｂ）の意味表現作成ルール４
１を解釈・実行して意味表現Ｓ４０を生成する。

即ち、ステップ１４１，１４２において、意味表現作成
ルール５０の集合（ｉ＞から１つの意味表現作成ルール
（ｊ＞を取り出し、ステップ１４３で、その意味表現作
成ルール（ｊ）の１１部（第９図参照〉のそれぞれの条
件式が満たされているかどうかを調べる。ステップ１４
３で満たされていれば、ステップ１４４で、意味表現作
成ルール（ｊ＞のｔｈｅｎ部の式を解釈して領域依存の
意味表現、（例えば、第７図（Ａ＞、（Ｂ））を作成す
る処理を実行する。この意味表現作成処理の実行後、ス
テップ１４５で、意味表現作成ルールの集合（ｉ）から
（ｊ＞を除き、ステップ１４６で、意味表現作成ルール
の集合（ｉ＞があるか否かを判断する。ステツプ１１０
で、条件式を満たしていない場合には、ステップ１４５
へ行く。各意味表現作成ルール４１に対して、ステップ
１４２〜１４６の処理を一度ずつ行い、例えば第７図（
Ａ）（Ｂ）のような意味表現Ｓ４０を作成する。

次に、意味表現作成ルール４１を記述する方法について
、例えば文“Ｉ　ｗａｎｔ　ａ　ｒｏｏｍ、”を例にと
って説明する。

第６図の意味表現形式を用いて、領域に依存した意味表
現を表すと、例えば第７図（Ａ）のようになる。ここで
、意味表現作成ルール４１の記述者は、文”Ｉ　Ｗａｌ
ｔ　ａ　ｒｏｏｍ、”に対して、第７図（Ａ＞の意味表
現を作成しようとしているとする。

まず、文”Ｉ　ｗａｎｔ　ａ　ｒｏｏｍ、”を第１０図
のステップ１２０で構文解析し、ステップ１３０で、中
間表現作成処理を実行すると、第５図に示す中間表現Ｓ
３０が出力される。意味表現作成ルール４１の記述者は
、第８図に示す意味表現作成ルールの形式に従って、そ
のルールを適用する条件式をルールの１１部に、その１
１部の条件を満たしている時に行う意味表現作成式をｔ
　ｈｅｎ部に記述する。第５図の中間表現Ｓ３０から第
７図（Ａ）の意味表現Ｓ４０を作成するための意味表現
作成ルール４１の例が、第９図（Ａ）に示されている。

意味表現Ｓ４０のスロット値（第６図の４８ｂ〉の変更
は、意味表現作成ルール４１を書き換えるだけで行なう
ことができる。例えば、第７図（Ａ）の意味表現を、第
７図（Ｂ）に示す意味表現に変更する場合、第９図（Ａ
）のルール番号０のルールを、第９図（Ｂ）のルール番
号Ｏのルールと置き換えるだけで、第７図（Ｂ）の意味
表現が作戒される。

意味表現Ｓ４０の形式自体を変える場合も、第１０図の
ステップ１４４の内容、以外の処理は変更する必要がな
い。そのため、システム作成者は、第９図の意味表現作
成ルールのｔｈｅｎ部の書式と、第１０図のステップ１
４４の内容を書き換え、これに対して意味表現作成ルー
ル４１の記述者は、ルールを新しい書式に従って書き換
えるだけでよい 以上のように、本実施例では、入力文から意味表現Ｓ４
０を作成する処理過程を、入力文から汎用的な中間表現
を作成する処理（第１０図のステップ１１０〜１３０〉
と、中間表現Ｓ３０がら領域依存の意味表現Ｓ４０を作
成する処理（第１０図のステップ１４０）とに分割する
。そして前記ステップ１４０の処理においては、意味表
現作成のためのｉｆ−ｔｈｅｎｈｅｎ部味表現作成ルー
ル４１を解釈し、中間表現Ｓ３０から領域依存の意味表
現Ｓ４０を作成する方式にしたので、次のような利点が
得られる。

（ｉ）　　システム作成者と意味表現作成ルール４１の
記述者とを分けることができるので、ルールの記述者は
、文法理論に関する知識やプログラミングの技術を持つ
ことを必要とせず、ｉｆ−ｔｈｅｎｈｅｎ部単なルール
を記述するだけで、中間表現Ｓ３０から、必要とする意
味表現Ｓ４０を作成することができる。

（１１）　　領域の変更等により、意味表現のスロット
値（第６図の４８ｂ）を変更する場合、システムが行な
う意味表現Ｓ４０の作成処理自体は変更する必要がなく
、意味表現作成ルール４１を修正するだけで対処するこ
とができる。

（ｉｉｉ　）　　意味表現Ｓ４０の構造自体を変更する
場合、中間表現作成までの処理（第１０図のステップ１
１０〜１３０）は変更の必要がなく、システム作成者が
意味表現作成ルール４１のｔｈｅｎ部の書式と、それを
解釈・実行し、中間表現Ｓ３０から領域依存の意味表現
Ｓ４０を作成する処理を修正し、意味表現作成ルール５
０の記述者がそのルールを修正するだけで対処できるの
で、変更に伴う労力の省力化を図ることができる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず、例えば第１
図の自然言語インタフェース装置を構成するための第２
図のコンピュータシステムを、他の回路構成に変形した
り、あるいはそれらのコンピュータシステムで実現され
る第１図の自然言語インタフェース装置の処理動作〈第
１Ｏ図〉を、図示以外の動作手順に変更する等、種々の
変更が可能である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、入力文の
構文解析木を生成する構文解析処理と、領域依存の意味
表現を生成する意味表現作成処理との間に、汎用的な中
間表現を生成する中間表現作成処理を設けている。さら
に、中間表現から領域依存の意味表現を作成するには、
簡単なｉｆ−ｔｈｅｎｈｅｎ部味表現作成ルールを解釈
・実行することによって行なうようにしたので、次のよ
うな効果が得られる。

（ａ）　　意味表現を作戒する処理の記述者は、文法規
則全体の構成を把握しなくても、処理を記述することが
できる。さらにその記述者は、プログラミングの技術な
しに処理を記述することができる。

（ｂ）　　意味表現を変更する際、意味表現を作成する
処理の変更部分は、非常に少なくてすむ。そのため、ル
ールとプログラムの極く一部を変更するだけで、領域に
依存した意味表現を簡単に変更することができる。

従って、自然言語処理プログラムの作成や変更が容易に
なり、少ない労力で、自由な領域依存の意味表現を生成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す自然言語インタフェース
装置の機能ブロック図、第２図は本発明の実施例を示す
コンピュータシステムの概略の構成図、第３図は単語辞
書の例を示す図、第４図は文法規則の例を示す図、第５
図は中間表現の例を示す図、第６図は意味表現の形式の
例を示す図、第７図（Ａ＞、（Ｂ）は意味表現の例を示
す図、第８図は意味表現作成ルールの形式を示す図、第
９図（Ａ＞、（Ｂ）は意味表現作成ルールの例を示す図
、第１０図（′Ｊ、第１図の動作フローチャートである
。 １・・・・・・ＣＰＵ、２・・・・・・主メモリ、３・
・・・・・入力装置、４・・・・・・デイスプレィ、５
・・・・・・磁気ディスク、１０・・・・・・語い解析
処理部、２０・・・・・・構文解析処理部、２１・・・
・・・単語辞書、２↑ａ・・・・・・見出し語、２１ｂ
・・・・・・品詞、２１ｃ・・・・・・中間表現に必要
な情報、２２・・・・・・文法規則、２２ａ・・・・・
・構文規則、２２ｂ・・・・・・中間表現を作成する処
理、３０・・・・・・中間表現作成処理部、４０・・・
・・・意味表現作成処理部、４１・・・・意味表現作成
ルール、Ｓ２０・・・・・・構文解析木、Ｓ３０・・・
・・・中間表現、Ｓ４０・・・・・・意味表現。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プログラム制御により、自然言語で表現された入力文を
   構文解析して構文解析木を生成した後、その構文解析木
   から意味表現を生成する自然言語インタフェース装置に
   おける意味表現生成方式において、 中間表現作成に必要な情報が記述された単語辞書と、句
   構造規則、及び中間表現を作成する処理が記述された文
   法規則とを、参照し、前記句構造規則に従って前記入力
   文を句構造解析して構文解析木を生成する構文解析処理
   を行い、 前記構文解析木が使用している前記文法規則に記述され
   た中間表現を作成する処理を実行して、汎用的な中間表
   現を生成する中間表現作成処理を行った後、 前記中間表現を入力し、ｉｆ−ｔｈｅｎ形式の意味表現
   作成ルールを解釈・実行して領域依存の意味表現を作成
   する意味表現作成処理を行う、 ことを特徴とする自然言語インタフェース装置における
   意味表現生成方式。