Introdução à Inteligência Artificial - Projeto I

Introdução à Inteligência Artificial, ICMC, USP - Projeto V

Prof.^ra D.^ra Sandra Maria Aluísio

por Anja Pratschke e Jorge Marques Pelizzoni.

Código: vtsam.pro

^{"For
both people and machines, each in their own way, there is a serious}
^{problem
in common of making sense out of what they hear, see, or are told}
^{about
the world. The conceptual apparatus necessary to perform even}
^{a
partial feat of understanding is formidable and}
^{fascinating.
"Roger C. Schank and Robert P. Abelson}

processamento de linguagens naturais & scripts

adaptação VT_SAM domínio: restaurante > bandeijão

^{O objetivo do trabalho é ilustrar o conceito
de script, desenvolvido por Roger Schank. O trabalho é organizado
da seguinte maneira: background:
aspectos principais da abordagem ao processamento de linguagens naturais
pelo grupo de Inteligencia Artificial em Yale, coordenado por Roger Schank;
definição
de script, suas vantagens e desvantagens; introdução
ao sistema SAM (Script Applier Mechanism); definição
e aplicação de um script simplificado para refeitórios
universitários ("bandeijões").}

^background

^{O grupo de Inteligência Artificial de Yale, coordenado
por Roger Schank
juntou três aspectos para processamento de linguagens naturais, normalmente
separados: análise sintática mínima, representação
dos sentidos das frases em}

^{primitivas
semânticas, e ênfase a estruturas de memória como
contexto para compreensão. A compreensão de uma inguagem,
dessa forma, consiste em montar uma representação abstrata
do sentido das frases a partir de primitivas.}

^{Esta noção se chama Dependência
Conceitual. A teoria da Dependência Conceitual foi desenvolvida no
início dos anos 70. É baseado no conceito de redes semânticas,
com alguns tipos especiais de arcos.}

^{exemplos de dependências}

^{Diversos conjuntos de primitivas já foram
lançados por diferentes autores. Schank, por exemplo, acreditava
inicialmente que quaisquer eventos poderiam ser representados a partir
de um conjunto de 11 primitivas, tais como:}

^{ATRANS - transfer a relationship (give)}
^{PTRANS - transfer physical location of an object
(go)}

^{PROPEL - apply physical force to an object (push)}

^...

^{MTRANS - transfer mental information (tell)}

^{MBUILD - mentally make new information (decide)}

^...

^{ATTEND - focus sense organ (listen)[45]}

^{Cada uma dessas primitivas comporta um certo número
de "parâmetros" (p.ex., Agente, Origem, Destino). Na análise
de uma frase/texto, tenta-se não só achar as primitivas corretas
como preencher adequadamente esses slots. Um princípio básico
da Teoria de DC é que frases com o mesmo sentido são representadas
da mesma maneira.}

^{o que é um script?}

^{Um script é uma
estrutura que especifica uma seqüência de eventos. É
similar a uma seqüência de pensamentos ou situações
que devem acontecer. Pode ser considerado como um conjunto de slots
e,
nesse sentido, não passa de um tipo especializado de frame.
Scripts
tem amplo aspecto de aplicação porque: (i) eventos da vida
real tendem a acontecer segundo certos padrões ou de maneiras bem-conhecidas;
(ii) eventos de interesse geralmente guardam relações causais
entre si; (ii) geralmente existem condições de entrada (pré-requisitos)
para que um evento aconteça.}

^{Os componentes de um script
são: condições de entrada, que devem
ser satisfeitas para que o script possa ser aplicado; resultados,
condições que vão ser verdadeiras após a aplicação
do script; props, slots representando objetos envolvidos
nos eventos do script; papéis, pessoas envolvidas
nos eventos; tracks, variações no script, diversos
tracks
podendo
compartilhar de componentes de um mesmo script;
cenas, a
seqüência em que os eventos devem acontecer.}

^{A maior vantagem do uso de
scripts
é
sua utilidade na previsão de eventos, ou seja, a partir de uma amostra
contendo os eventos mais significativos de uma seqüência, reconstruir
a seqüência original mais provável. A maior desvantagem
dos scripts pode ser considerada a sua falta de generalidade, não
podendo ser usado para representar todo tipo de conhecimento, ao contrário
dos frames.}

^{scripts e estórias - SAM}

^{O sistema SAM (Script Applier
Mechanism) foi desenvolvido em 1975. Esse programa permitia inferir
aspectos de uma situação que não tinham sido mencionados
explicitamente. Além disso, SAM conseguia comparar novos eventos
e determinar como eles divergiam de um
script ou nele se encaixavam.
Com o foco na seqüência de eventos, em detrimento de uma representação
detalhada para os eventos em si e os objetos envolvidos, uma limitação
de SAM era sua incapacidade de responder questões de senso-comum,
como, por exemplo, se um hamburger pesa mais de dez toneladas. Além
disso, SAM não suporta a representação, em forma de
scripts ou procedimentos, de conhecimento de fundo e know-how geral.}

^{http://mictlan.sfsu.edu/~meggenb/NLP/ScriptApplier/ScriptApplier.html}

VT_SAM + script para bandeijões

^{Neste trabalho, realizaram-se
algumas experiências iniciais com scripts, Processamento de
Linguagem Natural e Dependência Conceitual, envolvendo as seguintes
atividades:}

implementação do programa Prolog vtsam.pro, uma adaptação do mini-sistema VT_SAM (Very Tiny SAM) [THO87] , simplíssimo aplicador de scripts inspirado no famoso SAM. As maiores alterações se referem ao novo parser, bem mais interessante que o original, processando agora Português, com suas complicações de concordância de gênero e número, e tendo sido implementado usando a notação DCG de Prolog. Vale notar que o parser é agora usado para realizar conversões Português-Dependência Conceitual em ambos os sentidos, tanto processando a estória de entrada quanto gerando a estória de saída. Nessa última tarefa, a correção no uso de verbos e artigos foi atingida num nível bastante satisfatório.

Quanto ao kernel do sistema, as mudanças operadas se restringem tão-somente à notação Prolog usada para Dependência Conceitual e ao tratamento de valores default nos scripts;

definição de dois scripts especificando os eventos de uma típica refeição num restaurante universitário ("bandeijão"). Os dois scripts são, na verdade, quase idênticos, apenas diferindo quanto ao tratamento de sobremesas (apenas sobremesas gostosas devem ter distribuição controlada); e

o uso conjunto dos resultados dos itens anteriores na expansão de estórias simples contadas pelo usuário.

^{Talvez o maior feito desse
programa, dada a pouca experiência da equipe em Processamento de
Linguagem Natural, foi o desacoplamento alcançado entre os níveis
léxico, sintático e semântico no tratamento das frases
de entrada. Apesar de conter passagens memoráveis em Prolog,
o esquema concebido é, ainda, extremamente modesto.}

Os resultados podem ser observados na leitura e na execução do programa vtsam.pro. O programa é auto-explicativo, bastando chamar o predicado principal (main/0) para executá-lo. Seguem alguns casos de teste interessantes:

estoria 1:

joao comeu strogonoff.
joao tomou um danette.
joao pegou toxoplasmose.
fim.

estoria 2:

mulheres pegaram toxoplasmose.
fim.

estoria 3:

um homem comeu bife_cinza.
homem comeu couve_refogada.
o homem comeu banana_caramelada.
o homem comeu uma pedrinha.
fim.

estoria 4:

maria comeu uma lagarta.
fim.

^Bibliografia

^{Stefik, M., "Introduction to Knowledge
Systems", Morgan Kaufmann, 1995.}

^{[THO87] Thompson, Bev, Bill, "scripts
and stories", AI Expert, Out.1987.}

^{Semantics, "Backround, representing
concepts and dependencies", cap. 5.}

^{Bibliografia virtual}
Schank: http://www.ils.nwu.edu/~e_for_e/people/RCS.htm
Schank: http://www.erlbaum.com/757.htm
Schank, R. SAM -- A Story Understander, YALE/DCS/tr043, AUG/75/AI
^{SAM-interface: http://mictlan.sfsu.edu/~meggenb/NLP/ScriptApplier/ScriptApplier.html}
^{about scripts: http://www.cm.cf.ac.uk/Dave/AI2/subsection3_9_2.html}
^{história: http://www.aaai.org/Pathfinder/html/bbhist.html}
^{CD: http://www.fask.uni-mainz.de/user/warth/Ki.html#Heading15}
^{http://www.cm.cf.ac.uk/Dave/AI2/subsection3_9_1.html}
^{http://www.cogs.susx.ac.uk/local/help/itcs/itcslecture4.html}