See doctoral thesis for details: http://attempto.ifi.uzh.ch/site/pubs/papers/doctoral_thesis_kuhn.pdf

1. Wissensrepräsentation in
kontrolliertem Englisch
Tobias Kuhn
Institut für Informatik & Institut für Computerlinguistik
Universität Zürich
Mercator-Preis
22. September 2009
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2. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 2
Problem
 Das World Wide Web enthält Unmengen von Informationen, wovon
der Grossteil in natürlicher Sprache verfasst ist
 Automatisches Verstehen natürlicher Sprache durch Computer ist
ein ungelöstes Problem trotz jahrzehntelanger Forschung
 Folgen:
 Nur Stichwort-basierte Suche
 Keine automatische Beantwortung von Fragen
 Keine “intelligenten” Programme, die das Wissen aus dem Web
anwenden

3. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 3
Problem: Beispiel
 Die Frage kann nicht automatisch beantwortet werden, obwohl die
nötige Information vorhanden ist
“Welche Städte in einem Binnenland haben mindestens
zwei Universitäten?”

4. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 4
Mögliche Lösung: formale
Wissensrepräsentation
 Idee: die Information wird nicht in natürlicher Sprache sondern in
einer formalen, Logik-basierten Sprache repräsentiert:
 Sogenannte “Reasoner” können dann verschiedene Probleme
automatisch lösen:
 Konsistenzprüfung: Gibt es irgendwo einen Widerspruch?
 Antworten zu einer Frage fnden
 Beweise führen
 Problem: Die Logiknotationen sind schwierig zu verstehen ohne
spezifsche Ausbildung
∀X(country(X) ⋀ –∃Y(sea(Y) ⋀ border(X,Y)) → landlocked(X))

5. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 5
Natürliche und formale Sprachen
Countries that border
no sea are landlocked
countries.
∀X(country(X) ⋀
–∃Y(sea(Y) ⋀
border(X,Y)
) →
landlocked(X)
)

6. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 6
Kontrollierte natürliche Sprachen
 Kontrollierte natürliche Sprachen sind Teilmengen von natürlichen
Sprachen
 Formale Sprachen, die natürlich aussehen
 Vereinen die intuitive Verständlichkeit natürlicher Sprachen mit
der Exaktheit formaler Sprachen
 Sollen die Kommunikation zwischen Mensch und Computer
verbessern
 Direkte Verbindung zu formaler Logik
 Beispiel: Attempto Controlled English (ACE)
∀X(country(X) ⋀ –∃Y(sea(Y) ⋀
border(X,Y)) → landlocked(X))
Every country that borders no
sea is a landlocked country.

7. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 7
Kontrollierte natürliche Sprache
Every country that
borders no sea is a
landlocked country.
∀X(country(X) ⋀
–∃Y(sea(Y) ⋀
border(X,Y)
) →
landlocked(X)
)

8. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 8
AceWiki
 AceWiki ist ein Wiki (wie z.B. Wikipedia)
 Artikel in AceWiki sind in ACE geschrieben, wodurch deren Inhalt
automatisch in Logik übersetzt werden kann
 Ein “Reasoner” ist integriert:
 Konsistenzprüfung
 Beantwortung von Fragen (formuliert in ACE)
 Extraktion von Wort-Hierarchien
 Spezieller Editor um syntaktisch korrekte ACE Sätze zu erstellen

9. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 9
AceWiki

10. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 10
Beispielfrage in AceWiki

11. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 11
Vorausschauender Editor

12. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 12
Evaluation
 Experimentelle Verständlichkeits-Evaluation von ACE und einer
anderen Logik-Sprache
 Aufgabe: Klassifkation von Aussagen als wahr/falsch
 Resultat: ACE wurde besser verstanden, benötigte weniger
Lernzeit und wurde von den Subjekten bevorzugt!
 Zwei kleine Experimente zur Benutzbarkeit von AceWiki
 Aufgabe: Erstellung einer Wissensbasis mit AceWiki
 Resultat:
 Ca. 80% der Aussagen waren korrekt und sinnvoll
 Die Subjekte fügten alle 5–6 Minuten eine korrekte und
sinnvolle Aussage hinzu

13. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 13
Fazit
 Kontrollierte natürliche Sprache …
 … kann die Kluft überbrücken zwischen Menschen,
die in natürlicher Sprache kommunizieren, und
Computern, die nur formale Sprachen verstehen.
 ... ermöglicht den einfachen und intuitiven Umgang
mit formalen Wissensrepräsentationen.

14. Tobias Kuhn, Mercator-Preis 2009, Universität Zürich 14
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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