Red semántica

Una red semántica , o red de marcos, es una base de conocimiento que representa las relaciones semánticas entre conceptos en una red. Esto se usa frecuentemente como una forma de representación del conocimiento . Es un grafo dirigido o no dirigido que consta de vértices , que representan conceptos , y aristas , que representan relaciones semánticas entre conceptos, ^{[ 1 ]} mapeando o conectando campos semánticos . Una red semántica puede instanciarse como, por ejemplo, una base de datos de grafos o un mapa conceptual . Las redes semánticas estandarizadas típicas se expresan como triples semánticos .

Las redes semánticas se utilizan en aplicaciones de procesamiento del lenguaje natural, como el análisis semántico ^{[ 2 ]} y la desambiguación del sentido de las palabras ^{[ 3 ]} . Las redes semánticas también se pueden utilizar como método para analizar textos extensos e identificar los temas principales (por ejemplo, de publicaciones en redes sociales), para revelar sesgos (por ejemplo, en la cobertura de noticias) o incluso para mapear todo un campo de investigación.

Ejemplos del uso de redes semánticas en lógica, como los grafos acíclicos dirigidos como herramienta mnemotécnica, se remontan a siglos atrás. El primer uso documentado se encuentra en el comentario del filósofo griego Porfirio sobre las categorías de Aristóteles en el siglo III d. C.

En la historia de la informática, las "redes semánticas" para el cálculo proposicional fueron implementadas por primera vez para computadoras por Richard H. Richens de la Unidad de Investigación Lingüística de Cambridge en 1956 como una " interlingua " para la traducción automática de lenguas naturales . ^{[ 4 ]} Aunque la importancia de este trabajo y de la CLRU se reconoció tardíamente.

Las redes semánticas también fueron implementadas de forma independiente por Robert F. Simmons ^{[ 5 ]} y Sheldon Klein, utilizando el cálculo de predicados de primer orden como base, después de inspirarse en una demostración de Victor Yngve. "La línea de investigación fue originada por el primer presidente de la Asociación [Asociación de Lingüística Computacional], Victor Yngve, quien en 1960 había publicado descripciones de algoritmos para usar una gramática de estructura de frases para generar oraciones sin sentido sintácticamente bien formadas. Sheldon Klein y yo alrededor de 1962-1964 estábamos fascinados por la técnica y la generalizamos a un método para controlar el sentido de lo que se generaba respetando las dependencias semánticas de las palabras tal como aparecían en el texto." ^{[ 6 ]} Otros investigadores, en particular M. Ross Quillian ^{[ 7 ]} y otros en System Development Corporation ayudaron a contribuir a su trabajo a principios de la década de 1960 como parte del proyecto SYNTHEX. Es de estas publicaciones en SDC de donde la mayoría de los derivados modernos del término "red semántica" citan como su base. Trabajos posteriores destacados fueron realizados por Allan M. Collins y Quillian (por ejemplo, Collins y Quillian; ^{[ 8 ] [ 9 ]} Collins y Loftus ^{[ 10 ]} Quillian ^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} ). Más tarde, en 2006, Hermann Helbig describió completamente MultiNet . ^{[ 15 ]}

A finales de la década de 1980, dos universidades de los Países Bajos , Groningen y Twente , iniciaron conjuntamente un proyecto llamado Knowledge Graphs , que son redes semánticas pero con la restricción adicional de que las aristas están restringidas a un conjunto limitado de relaciones posibles, para facilitar las álgebras en el grafo. ^{[ 16 ]} En las décadas siguientes, la distinción entre redes semánticas y grafos de conocimiento se desdibujó. ^{[ 17 ] [ 18 ]} En 2012, Google dio a su grafo de conocimiento el nombre de Knowledge Graph . La Semantic Link Network fue estudiada sistemáticamente como un método de redes de semántica social. Su modelo básico consiste en nodos semánticos, enlaces semánticos entre nodos y un espacio semántico que define la semántica de los nodos y enlaces y reglas de razonamiento sobre enlaces semánticos. La teoría y el modelo sistemáticos se publicaron en 2004. ^{[ 19 ]} Esta línea de investigación puede remontarse a la definición de reglas de herencia para la recuperación eficiente de modelos en 1998 ^{[ 20 ]} y el Active Document Framework ADF. ^{[ 21 ]} Desde 2003, la investigación se ha desarrollado hacia las redes semánticas sociales. ^{[ 22 ]} Este trabajo es una innovación sistemática en la era de la World Wide Web y las redes sociales globales en lugar de una aplicación o simple extensión de la Red Semántica (Red). Su propósito y alcance son diferentes a los de la Red Semántica (o red). ^{[ 23 ]} Las reglas para el razonamiento y la evolución y el descubrimiento automático de enlaces implícitos juegan un papel importante en la Red de Enlaces Semánticos. ^{[ 24 ] [ 25 ]} Recientemente se ha desarrollado para apoyar la Inteligencia Ciberfísica-Social. ^{[ 26 ]} Se utilizó para crear un método general de resumen. ^{[ 27 ]} La red de enlaces semánticos autoorganizada se integró con un espacio de categorías multidimensional para formar un espacio semántico que soporta aplicaciones avanzadas con abstracciones multidimensionales y enlaces semánticos autoorganizados. ^{[ 28 ] [ 29 ]} Se ha verificado que la red de enlaces semánticos juega un papel importante en la comprensión y representación a través de aplicaciones de resumen de texto. ^{[ 30 ] [ 31 ]}La red de enlaces semánticos se ha extendido del ciberespacio al espacio ciberfísico-social. La relación de competencia y la relación de simbiosis, así como sus roles en la evolución de la sociedad, se estudiaron en el tema emergente: Inteligencia Ciberfísica-Social ^{[ 32 ].}

Se han creado formas más especializadas de redes semánticas para usos específicos. Por ejemplo, en 2008, la tesis doctoral de Fawsy Bendeck formalizó la Red de Similitud Semántica (SSN), que contiene relaciones especializadas y algoritmos de propagación para simplificar la representación y los cálculos de similitud semántica . ^{[ 33 ]}

Se utiliza una red semántica cuando se dispone de conocimiento que se comprende mejor como un conjunto de conceptos relacionados entre sí.

La mayoría de las redes semánticas se basan en la cognición. También constan de arcos y nodos que pueden organizarse en una jerarquía taxonómica. Las redes semánticas aportaron ideas como la activación propagada , la herencia y los nodos como proto-objetos.

También existen tipos elaborados de redes semánticas conectadas con conjuntos correspondientes de herramientas de software utilizadas para la ingeniería del conocimiento léxico , como el Sistema de Procesamiento de Redes Semánticas ( SNePS ) de Stuart C. Shapiro ^{[ 37 ]} o el paradigma MultiNet de Hermann Helbig, ^{[ 38 ]} especialmente adecuado para la representación semántica de expresiones del lenguaje natural y utilizado en varias aplicaciones de PLN .

Las redes semánticas se utilizan en tareas especializadas de recuperación de información, como la detección de plagio . Proporcionan información sobre relaciones jerárquicas para emplear la compresión semántica , reducir la diversidad lingüística y permitir que el sistema haga coincidir los significados de las palabras, independientemente de los conjuntos de palabras utilizadas.

El Knowledge Graph propuesto por Google en 2012 es, en realidad, una aplicación de redes semánticas en los motores de búsqueda.

Modelar datos multirrelacionales como redes semánticas en espacios de baja dimensión mediante formas de incrustación tiene ventajas para expresar relaciones entre entidades, así como para extraer relaciones de medios como el texto. Existen muchos enfoques para aprender estas incrustaciones, en particular utilizando marcos de agrupamiento bayesiano o marcos basados ​​en energía, y más recientemente, TransE ^{[ 39 ]} ( NIPS 2013). Las aplicaciones de la incrustación de datos de bases de conocimiento incluyen el análisis de redes sociales y la extracción de relaciones .

• Allen, J. y A. Frisch (1982). " Qué hay en una red semántica ". En: Actas de la 20.ª reunión anual de la ACL , Toronto, pp.  19-27.
• John F. Sowa, Alexander Borgida (1991). Principios de redes semánticas: exploraciones en la representación del conocimiento .

• "Redes semánticas" de John F. Sowa
• "Red de Enlaces Semánticos" de Hai Zhuge