1.3.5: Semantische Netze

Bei der Beschreibung der Relationen zwischen Thesaurustermen wurde allgemein von Oberbegriffen und von spezifischeren Begriffen gesprochen. Dabei wurde nicht genauer spezifiziert, wie diese Relationen bestimmt werden sollen. Im Information Retrieval werden die Relationen genutzt, um eine Anfrage durch Oberbegriffe allgemeiner oder durch spezifischere Begriffe spezifischer zu machen. Für diesen Zweck ist eine wenig genau definierte Relation meistens ausreichend. Bei anderen Anwendungen ist das nicht immer der Fall.

Es gibt viele Ansätze, die zur Modellierung von Wissen Repräsentationen verwenden, in denen Begriffe oder Konzepte durch Relationen verbunden sind. So ist in der Forschung zur künstlichen Intelligenz versucht worden, Wissen durch semantische Netze oder auch durch Frames zu modellieren. Eines der bekannteren semantischen Netze ist WordNet, ein seit 1985 in Princeton entwickeltes System von Synonymmengen, die mit Relationen verknüpft sind ([->] ; Fellbaum 1998 [->] ). Unterdessen gibt es auch parallele Projekte in anderen Sprachen als Englisch.

In semantischen Netzen können Relationen nicht nur dazu verwendet werden, Deskriptoren in einer Anfrage zu ersetzen oder weitere Deskriptoren zu einer Anfrage hinzuzufügen, sondern es können aufgrund der Relationen logische Schlüsse gezogen werden. So lassen sich z.B. durch Vererbungsmechanismen Eigenschaften eines Konzepts auf dessen Unterkonzepte übertragen.

Man kann versuchen, solche Methoden auch im Information Retrieval einzusetzen, um ein Wissensgebiet zu strukturieren, zu modellieren und Objekte aus dem Gebiet zugänglich zu machen. Solche Systeme werden häufig als Ontologien bezeichnet, wobei die Meinungen darüber, ob das eine sinnvolle Bezeichnung ist, auseinander gehen. In der deutschen Bedeutung ("Lehre vom Sein", Wahrig, 1977 [->] ) ist der Begriff sicherlich ein paar Nummern zu groß für die damit beschriebenen Mechanismen.

Wenn Relationen zur komplexeren Wissensverarbeitung - also z.B. zum logischen Schließen - verwendet werden, müssen in der Regel strengere Anforderungen an ihre Konsistenz gestellt werden, um sinnvolle Ergebnisse zu erzielen. Das bedeutet insbesondere, dass die Relationen genauer definiert und beschrieben werden müssen, um Widersprüche zu vermeiden.

Die Allgemeiner-Spezifischer-Relation kann man auf verschiedene Weise präzisieren, z.B. als:

• Teilmengenbeziehung: Jedes Element der durch den spezifischeren Begriff beschriebenen Menge ist auch Element der durch den allgemeineren Begriff beschriebenen Menge: Ein Laubbaum ist ein spezifischeres Konzept als ein Baum, weil jeder Laubbaum ein Baum ist. Diese Beziehung kann insbesondere über die Beschreibung von Konzepten durch Merkmale zustande kommen: Indem ein zusätzliches Merkmal spezifiziert wird (hat irgendwann mal Blätter), wird ein Unterkonzept beschrieben.
• Element-Beziehung: Der spezifischere Begriff bezeichnet ein Exemplar aus dem allgemeineren Konzept: Die Scheftheimer Eiche ist ein Laubbaum.
• Teil-Ganzes-Beziehung: Das spezifischere Konzept ist ein (physischer) Teil des allgemeineren Konzepts: Ein Ast ist ein Teil eines Baums.

Die Beispiele zeigen auch, dass unter verschiedenen Gesichtspunkten bzw. durch verschiedene Relationen ganz unterschiedliche Hierarchisierungen möglich sind. So kann man z.B. argumentieren, dass unter der Teil-Ganzes-Beziehung ein Baum ein Teilkonzept des Waldes ist. Andersherum kann man über die Merkmalsbeschreibung z.B. das Konzept Baum als "Pflanze mit einem verholzten Stamm" beschreiben. Wald könnte dann als spezifischeres Konzept definiert werden, bei dem zusätzlich gefordert wird, dass mehrere Exemplare in einer geschlossenen Gruppe stehen. Je nach Sichtweise kann sich also eine genau gegensätzliche Allgemeiner-Spezifischer-Relation ergeben. Das verweist mal wieder auf das allgemeine Problem, dass zwischen den formal definierten Konzepten und ihrer umgangssprachlichen Bedeutung eine Verbindung hergestellt werden muss, sobald ein System den Anspruch erhebt, einen Teil der Alltagswelt und ihrer sprachlichen Beschreibung abzubilden. Umgekehrt kann man daraus schließen, dass deduktive Logik nicht immer ein überzeugendes Konzept ist, um menschliche Informationsverarbeitung zu simulieren. Zumindest benötigt sie sehr viel zusätzliches Hintergrundwissen, wenn Alltagssprache verarbeitet werden soll, wie die Auflösung der Referenz von "es" im Beispiel in Abbildung 28 zeigt.

Abbildung 28: Dereferenzierung eines Pronomens