birmaga.ru
добавить свой файл

1
ПОНЯТИЕ «ФРЕЙМ» В КОГНИТИВНОЙ ЛИНГВИСТИКЕ


Назаретян Н.В., аспирантка

Ставропольский государственный университет

Термин «фрейм» получил распространение в лингвистике в 70-е годы XX века и с тех пор обрел довольно широкое и устойчивое применение.

Данный термин активно используется не только в когнитивной лингвистике, но и в таких, на первый взгляд, различных областях науки, как искусственный интеллект, инженерия знаний, социальные науки, издательские системы, телекоммуникации, компьютерные сети, программирование, видеографика. Несмотря на то, что термин «фрейм» используется в различных областях научной деятельности, значение его практически не меняется в зависимости от контекста. В самом общем смысле данный термин обозначает устойчивую когнитивную структуру, рамку, ячейку, или ментальный образ, содержащий некоторую информацию.

Первоначально термин «фрейм» (от англ. Frame - рамка) ввёл Марвин Минский в 70-е годы XX века для обозначения структуры знаний для восприятия пространственных сцен. Впервые М. Минский употребил слово «фрейм» в современном значении в книге «Frames for representing knowledge», где он определяет понятие фрейма таким образом: «Человек, пытаясь познать новую для себя ситуацию или по-новому взглянуть на уже привычные вещи, выбирает из своей памяти некоторую структуру данных (образ), названный нами фреймом, с таким расчетом, чтобы путем изменения в ней отдельных деталей сделать ее пригодной для понимания более широкого класса явлений и процессов. Фрейм является структурой данных для представления стереотипной ситуации» (10).

Книга М. Минского посвящена одной из наиболее важных и сложных проблем, обсуждаемых ныне в рамках исследований по искусственному интеллекту - проблеме представления знаний в памяти ЭВМ.

Согласно М. Минскому, знания о мире - машинная модель реального мира - должны быть представлены в памяти ЭВМ в виде достаточно большой совокупности определенным образом структурированных данных, представляющих собой стереотипные ситуации. Эти структуры запомненных данных и получили название «фреймы».


Фреймовая модель представления знаний, основанная на теории фреймов М. Минского представляет психологическую (когнитивную) модель памяти человека. В ее основе лежит положение о восприятии действительности через сопоставление имеющихся в памяти фреймов, каждый из которых связан с конкретным концептуальным объектом памяти, и информацией, получаемой из мира действительности (6).

Иерархическая структура фрейма состоит из терминальных узлов-слотов (терминалов) и нетерминальных узлов, содержащих конкретные сведения и информацию, относящиеся к тому концептуальному объекту, который описывает фрейм, а также данные, необходимые для процедур вывода. Терминал представляет и описывает предмет, его специфические черты, а также информацию об отношениях между объектами, о способе использования фрейма, о следующем действии или о действии, которое нужно выполнить, если предположение не оправдалось (5).

Таким образом, фрейм состоит из имени и отдельных единиц, называемых слотами. Он имеет однородную структуру:

ИМЯ ФРЕЙМА

Имя 1-го слота: значение 1-го слота

Имя 2-го слота: значение 2-го слота

....................................

Имя N-го слота: значение N-го слота.

Незаполненный фрейм называется протофреймом, заполненный — экзофреймом (6).

Совокупность фреймов, моделирующая какую-либо предметную область, представляет собой иерархическую структуру, в которую фреймы собираются с помощью родовидовых связей. На верхнем уровне иерархии находится фрейм, содержащий наиболее общую информацию, истинную для всех остальных фреймов.

Различают статические и динамические системы фреймов. В системах первого типа фреймы не могут быть изменены в процессе решения задачи, а в системах второго типа это допустимо (7).


Таким образом, в работах по искусственному интеллекту, представлению и инженерии знаний под фреймом понимается структура данных (образ), связанных с концептуальными объектами в памяти и необходимых для представления некоторой типической ситуации, или основная единица стереотипного представления знаний (1).

К нуждам лингвистики это понятие было адаптировано Ч. Филлмором. В своей статье «Фреймы и семантика понимания» Ч. Филлмор определяет понятие «фрейм» таким образом: «Многие слова образуют группы, каждую из которых лучше изучать как единое целое. В каждом случае, для того чтобы понять смысл одного из членов группы, необходимо до некоторой степени понять, что значат они все. Такие группы слов удерживает вместе то, что они мотивируются, определяются и взаимно структурируются особыми унифицированными конструкциями знания или связанными схематизациями опыта, для которых можно использовать общий термин «фрейм»» (8). Как утверждает Ч. Филлмор, такой фрейм образует особую организацию знания, составляющую необходимое предварительное условие нашей способности к пониманию тесно связанных между собой слов.

Помимо термина «фрейм» Ч. Филлмор использовал также такие термины, как «сценарий», «скрипт», «ситуационная модель», «когнитивная модель», «сцена», «прототип», «схема» (8).

В этой связи следует отметить интерпретацию понятия «фрейм», высказанную Т. ван Дейком.

Наряду с «фреймами» М. Минского, «скриптами» Ч. Филлмора, и «сценариями» Р. Шенка и Р. Абельсона Т. ван Дейк выделяет в качестве основного типа репрезентации знаний «модель ситуации» (2). Ван Дейк исходит из тезиса, что мы понимаем текст только тогда, когда мы понимаем ситуацию, о которой идет речь. Это особенно касается некоторых форм социальной деятельности, таких, как посещение театра, полет на самолете, ужин в ресторане, покупки в магазине (2).

Следует также отметить, что есть фреймы, представляющие собой набор эписемических единиц, которые определяют наше восприятие книг, домов, различных предметов, и концептуальные фреймы, которые отражают такие действия, как посещение кинотеатра, визит к врачу, празднование дня рождения и т.д. (2).


Фрейм-сценарий представляет собой типовую структуру для некоторого действия, понятия или события, включающую характерные элементы этого действия, понятия или события. Например, фрейм-сценарий для события, состоящего в праздновании Рождества, включает следующие элементы, которые можно трактовать как узлы фрейма, заполненные заданиями отсутствия:

Атрибуты: елка, елочные игрушки, свечи;

Одежда: воскресная, самая лучшая;

Подарки: должны понравиться.

Для объяснения быстрого понимания человеком ситуации, представляемой сценарием, Р. Шенк и Р. Абельсона предлагают сравнивать терминалы фрейма-сценария с наиболее типичными вопросами, обычно связанными с этой ситуацией (9).

Рассмотрим подробнее понятие «фрейм» в когнитивной лингвистике.

В когнитивной лингвистике фрейм - это модель абстрактного образа, минимально возможное описание сущности какого-либо объекта, явления, события, ситуации, процесса (3).

Использование данного термина в когнитивной лингвистике обусловлено в певую очередь тем, что стреимтельно возрастающие потоки языковой информации, представленные в виде электронных источников, требуют форсированного создания автоматизированных систем обработки больших текстовых массивов с целью извлечения из текстов семантической информации по заранее заданым параметам. Системы распознавания фреймов, репрезентированных в текстах, существенно облегчают процесс извлечения семантической информации, из чего следует, что создание алгоримов идентификации и формирования фреймов представляют собой одну из наиболее актуальных задач современной когнитивной лингвистики.

Существует несколько направлений исследований в области искусственного интеллекта, отличающихся, в частности, своими подходами к проблеме представления знаний. Наиболее известные методы машинного представления знания: логистический, теоретико-графовый, а также метод, использующий для описания мира вектор-функции, определенные на нормированных пространствах (4).


Наиболее значительной среди появившихся за последние годы была теория фреймов M. Минского, привлекшая к себе пристальное внимание специалистов в области искусственного интеллекта (Р. Шенк, Р. Абельсон, 1975; Дж. Лаубш, 1975; Дж. Майлопулос, П. Коэн, А. Борджида, Л. Шугар, 1975; Д. А. Поспелов, 1976; Е. Н. Ефимов, 1977; Н. Н. Перцова, 1977 и др).

Таким образом, из всего вышесказанного можно сделать следующие выводы: использование структуры фрейма облегчает задачу анализа языкового материала, дает возможность систематизировать и подробнее рассмотреть отдельные единицы, составляющие тот или иной слот, входящий в структуру данной модели. Фреймы непосредственно участвуют в процессе речевого общения, привлекая содержащиеся в них экстралингвистические знания о мире. Представление знаний о мире с помощью систем фреймов оказывается весьма плодотворным во многих областях исследований по искусственному интеллекту, начиная от понимания естественного языка и кончая проблемами машинного восприятия слуховых и зрительных образов. Подтверждением тому служат многочисленные работы таких известных специалистов в области искусственного интеллекта, как Р. Шенк, Р. Абельсон, Ч. Ригер, Е. Чарняк, Дж. Уилкс и др., посвященные конкретизации и развитию теории фреймов.

_____________________________________________________________


  1. Аверкин А. Н., Гаазе-Рапопорт М. Г., Поспелов Д. А. Толковый словарь по искусственному интеллекту. — М.: Радио и связь, 1992. — 256 с.

  2. Дейк Т. А. ван. Эпизодические модели в обработке дискурса // Язык. Познание. Коммуникация: Сб. работ. — М.: Прогресс, 1989. — С. 68-110.

  3. Кубрякова Е. С., Демьянков В.З., Лузина Л.Г., Панкрац Ю.Г. Краткий словарь когнитивных терминов. М.: Издательство Московского университета, 1996. — 732 с.
  4. Кулаков Ф. М. Приложение к русскому изданию // Минский М. Фреймы для представления знаний. М.: Энергия, 1978. — 151 с.

  5. Масленникова Е. Фреймовое представление семантики текста // Лингвистический вестник. — Вып. 2. Ижевск: УМО «Sancta lingua», 2000. С. 114-124.  


  6. Минский М. Фреймы для представления знаний; пер. с англ. — М.: Энергия, 1978. — 151 с.

  7. Поспелов Г. С. Предисловие // Минский М. Фреймы для представления знаний. М.: Энергия, 1978. — 151 с.

  8. Филлмор Ч. Фреймы и семантика понимания // Новое в зарубежной лингвистике: Когнитивные аспекты языка. — Вып. XXIII. — М.: Прогресс, 1988. — С. 52-92.

  9. Шенк Р., Абельсон Р. П. Скрипты, планы и знание // Труды IV межд. конф. по искусств, интеллекту, т. 6. М.: Научн. совет по компл. пробл. "Кибернетика" АН СССР, 1975.— С. 208 – 220.

  10. Marvin Minsky, A Framework for Representing Knowledge, in: Patrick Henry Winston (ed.), The Psychology of Computer Vision. McGraw-Hill, New York (U.S.A.), 1975.