真值条件语义学简介 An Introduction to Truth- conditional Semantics 李 颖 ( )
提纲 什么是真值条件语义学 基本概念与理论架构 小结 结束语
什么是真值条件语义学 真值条件语义学也称逻辑语义学或者形式语义学, 由蒙太古( Montague )创立。 用数理逻辑 ( 主要是命题逻辑与谓词逻辑 ) 作为工具 来研究自然语言的语义。奠基性论文有 (1)English as a Formal Language.(2)The Proper Treatment of Quantification in Ordinary English. 等 面向的是自然语言,但不是自然语言的全部,只是 研究其中的陈述句。
基本概念与理论架构 基本概念 真值条件 模型 可能世界 理论架构
基本概念 真值条件( truth condition ):那些可使一个 语句为真的条件就是该语句的真值条件。 句子的意义( meaning of sentence ):理解 句子的意义就在于获取它的真值条件。 S is true iff p. S 代表某个句子, p 代表句子的真值条件, iff ( if and only if )是充分必要条件。例如: “snow is white” is true iff snow is white.
基本概念 (2) 模型:模型可以理解为一种情景的 “ 表达 ” 方式。情 景总会涉及到一些人和物以及它们之间的关系,模 型的任务就是描述这些人和物以及它们之间的关系。 模型通常用 M 表示: M=(U,F) 其中 U 表示情景中 所有本体的集合,是论域。 F 是赋值函数,其作用 是把句子中的基本词(个体词和谓词)跟 U 中的本 体直接或间接联系在一起。 可以看一个例子。
模型的一个实例 语句: Zhang San likes Li Si 模型 M={U , F} 其中 U={ZHANG SAN , LI SI , WANG WU} F ( Zhang San ) =ZHANG SAN F(Li Si)=LI SI F ( Wang Wu ) =WANG WU F ( like ) ={(ZHANG SAN , LI SI) , (ZHANG , SAN , WANG WU) , (LI SI , ZHANG SAN)} F ( walk ) ={ZHANG SAN , WANG WU}
基本概念( 3 ) 可能世界( possible worlds ): A proposition is a function from possible worlds to truth values. 时间、空间是可能世界的主角。 时态、模态、语气的表达完全可以借助可能 世界来表达。 “ 过去、现在、将来,本当、应 该、实际上 ” 是可能世界的一种描述。
理论架构( 1 ) 由 3 部分组成 真值条件理论 模型理论 可能世界真值理论
理论架构( 2 ) 处理过程分 3 步 翻译:把自然语言句子翻译成逻辑语言。逻 辑语言没有歧义,句法与语义被精确定义。 建模:为逻辑语言建立一个形式化的情景模 型。 求解:计算逻辑语言表达式在给定模型下的 真值。 举例
例 1 (句子的意义)翻译 Zhang San likes Li Si NL LL Zhang San likes Li Si like(Zhang San, Li Si) 词汇 N={Zhang San, Li Si, } 个体常元 a,b,c,…. V1={like, love, despise,l….} 个体变元 x,y,z,…. V2={walk,run,sing,…..} 谓词 P , N ,。。。 句法 S--->NP+V 如果 P 是一元谓词, a 是个体词, 那么 P ( a )合法 S- NP1+V+NP2 如果 B 是二元谓词, a , b 是个 体词,那么 B ( a,b )合法 NP- Npr
例 1 (句子的意义)语义解释 Zhang San likes Li Si ( 1 )建模 M={U , F} 其中 U={ZHANG SAN , LI SI , WANG WU} F ( Zhang San ) =ZHANG SAN , F(Li Si)=LI SI F ( Wang Wu ) =WANG WU F ( like ) ={(ZHANG SAN , LI SI) , (ZHANG SAN , WANG WU) , (LI SI , ZHANG SAN)} F ( walk ) ={ZHANG SAN , WANG WU} ( 2 )语义规则 如果 a 是谓词或个体常元, [a] M =F ( a ) 如果 a 是一元谓词, b 是个体常元,则 [a(b)] M =1 当且仅当 [b] M ∈ [a] M 如果 a 是二元谓词, b,c 是个体常元,则 a(b,c) M =1 当且仅当 ([b] M,[c] M ) ∈ [a] M
例 1 (句子的意义)真值计算 Zhang San likes Li Si [likes(Zhang San, Li Si)] M =1 当且仅当 ([Zhang San] M,[Li Si] M ) ∈ [like] M ([Zhang San] M,[Li Si] M )=(F(Zhang San),F(Li Si))=(ZHANG SAN, LI SI) [like] M = F ( like ) ={(ZHANG SAN , LI SI) , (ZHANG SAN , WANG WU) , (LI SI , ZHANG SAN)} 由于 (ZHANG SAN, LI SI) ∈ {(ZHANG SAN , LI SI) , (ZHANG SAN , WANG WU) , (LI SI , ZHANG SAN)} 所以 [likes(Zhang San, Li Si)] M =1 也就是说, likes(Zhang San, Li Si) 的真值为真。 其含义是,存在两个人 Zhang San 和 Li Si 并且 Zhang San 喜欢 Li Si 。
例 2 (复合命题): Tom is handsome and he is rich. 分解 Tom is handsome p Tom is rich q And ∧ Tom is handsome and he is rich. p ∧ q “p ∧ q” 意义定义为: p ∧ q =1 iff p=1 并且 q=1 更多的联结词
常见逻辑联结词真值表
例 3 (命题逻辑形式推理 1 ) [ 例 3] 如果今天是星期一,则要进行英语或语言学 考试,如果英语老师有会,则不考英语。今天是 星期一,英语老师有会,还考语言学吗? p: 今天是星期一 q: 进行英语考试 r: 进行语言学考试 s: 英语老师有会 前提: p→(r ∨ q), s→ ┑ q, p, s 结论: r
例 3 (命题逻辑形式推理 2 ) (1) p→(r ∨ q) 前提引入 (2) p 前提引入 (3) r ∨ q (1)(2) 假言推理 (4) s→ ┑ q 前提引入 (5) s 前提引入 (6) ┑ q (4)(5) 假言推理 (7) r (3)(6) 析取三段论
例 4 (谓词逻辑形式推理)
主要贡献 主要缺陷
主要贡献 用数理逻辑方法解释自然语言的语义,开辟 了用严格数学方法研究自然语言语义的新方 向。具有重要意义。因为在这之前,逻辑学 家和语言学家都认为适合人工形式语言的描 述方法不能直接用于自然语言。
主要缺陷( 1 ) 1 、面向的对象不是整个自然语言中的语句,只研 究陈述句; 2 、把自然语言转换成谓词表达式,没有提供一种 与语种无关的普适的转换方法,蒙太古针对英语做 了很深的研究,但事实上汉语在这一步比较艰难。 我国学者在领域中很有建树(陆汝占、靳光瑾、方 立等); 3 、真值条件语义学,只是孤立地分析一个句子, 没有语境的支持,有时候是不会得出语句的真正含 义的。需要有语用学来支撑。
主要缺陷( 2 ) 4 、逻辑联结词只是自然语言众多连接词中的一小部分,未 能处理句子之间各种语义关系,就是定义好了的逻辑联结词, 其意义与自然语言中的意义在对接中也存在一定误差,如合 取,英语用 “and” ( 1a ) they got married and had a baby ( 1b ) they had a baby and got married ( 2 ) if they got married and had a baby, their parents would be pleased, but if they had a baby and got married, their parents would be upset. 析取,汉语用 “ 或 ” ( 3a )我们选张三当班长或者选李四当班长; ( 3b )他学过英语或法语。
结束语 真值条件语义学使人们看到了语言形式化处理的曙光,架起 了语义学与逻辑学的桥梁。但其缺陷让人不得不思考这样的 问题:语言学中是否存在一个笛卡尔坐标系?如同空间中的 一个点( X , Y , Z )总可以通过它的一组基底 { ( 1 , 0 , 0 ), ( 0 , 1 , 0 ),( 0 , 0 , 1 ) } 表示出来。( X , Y , Z ) =X ( 1 , 0 , 0 ) +Y ( 0 , 1 , 0 ) +Z ( 0 , 0 , 1 ) 语言的基底在何方?要寻求这个问题的答案,要么天才地去 修补蒙太古理论,要么天才地另辟蹊径进行非常规研究 ! 事实上,非常规科学研究促成了有两个可喜的成果,一个是 HNC 理论(找到了词汇、句子、句群和篇章的基元);一个 是北师大中文信息处理研究所的两栖人才研究队伍。
谢谢大家