6.Когнитивный инструментарий компьютерной лингвистики

Компьютерная лингвистика как особая прикладная дисциплина вы­деляется прежде всего по инструменту — то есть по использованию ком­пьютерных средств обработки языковых данных. Компьютер­ные программы, моделирующие те или иные аспекты функционирования языка, могут использовать самые разные средства программирования, однако существуют и общие принципы компьютерного моделирования мышле­ния, которые так или иначе реализуются в любой компьютерной модели. В основе этого метаязыка лежит теория знаний, разработанная в ходе исследований по созданию искусствен­ного интеллекта и образующая важный раздел когнитивной науки.

Основной тезис теории знаний гласит, что мышление — это про­цесс обработки и порождения знаний. Знание как таковое считается неопределяемой категорией. В качестве «процессора», обрабатывающе­го знания, выступает когнитивная система человека. Различают два основных вида знаний — деклара­тивные («знание что») и процедурные («знание как»). Декларативные знания представляются обычно в виде совокупности пропозиций, утвер­ждений о чем-либо. Типичным примером декларативных знаний мож­но считать толкования слов в обычных толковых словарях. Например, чашка — 'небольшой сосуд для питья округлой формы, обычно с руч­кой, из фарфора, фаянса и т. п.'. Декларативные знания поддаются процедуре верификации в терминах «истина—ложь». Процедурные знания представляются как последовательность (список) операций, действий, которые следует выполнить. Это некоторая общая инструкция о действи­ях в некоторой ситуации. Характерный пример процедурных знаний — инструкции по пользованию бытовыми приборами.

В отличие от декларативных знаний, процедурные знания невоз­можно верифицировать как истинные или ложные. Их можно оценивать только по успешности—неуспешности алгоритма.

Большинство понятий когнитивного инструментария компьютерной лингвистики омонимично: они одновременно обозначают некоторые ре­альные сущности когнитивной системы человека, и способы представле­ния этих сущностей на некоторых метаязыках. Иными словами, элементы метаязыка имеют онтологический и инструментальный аспект. Онтоло­гически разделение декларативных и процедурных знаний соответствует различным типам знаний когнитивной системы человека. Так, знания о конкретных предметах, объектах действительности преимущественно декларативны, а функциональные способности человека к хождению, бегу, вождению машины реализуются в когнитивной системе как про­цедурные знания. Ин­струментально знание (как онтологически процедурное, так и декларатив­ное) можно представить и как совокупность дескрипций, описаний, и как алгоритм, инструкцию. Иными словами, онтологически декларативное знание об объекте действительности «стол» можно представить процедур­но как совокупность инструкций, алгоритмов по его созданию, сборке (= креативный аспект процедурного знания) или как алгоритм его типич­ного использования (= функциональный аспект процедурного знания). В первом случае это может быть руководство для начинающего столяра, а во втором — описание возможностей офисного стола. Верно и обратное: онтологически процедурное знание можно представить декларативно.

Требует отдельного обсуждения, всякое ли онтологически деклара­тивное знание представимо как процедурное, а всякое онтологически процедурное — как декларативное. Исследователи сходятся в том, что всякое декларативное знание в принципе можно представить процедурно, хотя это может оказаться для когнитивной системы очень неэкономным. Обратное вряд ли справедливо. Дело в том, что декларативное знание существенно более эксплицитно, оно легче осознается человеком, чем процедурное. В противоположность декларативному знанию, процедур­ное знание преимущественно имплицитно. Так, языковая способность, будучи процедурным знанием, скрыта от человека, не осознается им. По­пытка эксплицировать (осознать) механизмы функционирования языка приводит к дисфункции.

В теории знаний для изучения и представления знания используют­ся различные структуры представления знаний — фреймы, сценарии, планы. Согласно М. Минскому, «фрейм — это структура данных, предназначенная для представления стереотипной ситуации».  В наиболее раз­вернутом виде фрейм можно определить как концептуальную структуру для декларативного представления знаний о типизированной тематически единой ситуации, содержащей слоты, связанные между собой определен­ными семантическими отношениями. В целях наглядности фрейм часто представляют в виде таблицы, строки которой образуют слоты. Каждый слот имеет свое имя и содержание. Например:

В зависимости от конкретной задачи структуризация фрейма может быть существенно более сложной; фрейм может включать вложенные подфреймы и отсылки к другим фреймам.

При работе с фреймами часто используется предикатная форма предста­вления знаний. В этом случае фрейм имеет форму функции с аргументами. Существуют и другие способы представления фрейма. Например, он может представляться в виде кортежа следующего вида: