鄭藝芳，陳穎悅

（1.福建師范大學(xué) 人民武裝學(xué)院，福建 福州 350007；2.廈門理工學(xué)院，福建 廈門 361024）

試論WORDNET下的隱喻處理

鄭藝芳1，陳穎悅2

（1.福建師范大學(xué) 人民武裝學(xué)院，福建 福州 350007；2.廈門理工學(xué)院，福建 廈門 361024）

以在線詞典里的各種語(yǔ)義知識(shí)和語(yǔ)義關(guān)系為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)處理“A is B”型的英文隱喻自動(dòng)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用JAVA語(yǔ)言來(lái)編寫，包含語(yǔ)句預(yù)處理子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)，詞義檢索子系統(tǒng)，詞語(yǔ)相似度計(jì)算子系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證其可行性，證明了研究的實(shí)用價(jià)值。并提出了研究的不足及今后的研究方向。

隱喻；WORDNET；自動(dòng)處理

在自然語(yǔ)言處理的研究領(lǐng)域，隱喻[1]問(wèn)題正逐漸引起了學(xué)者們的關(guān)注，不少國(guó)外學(xué)者在隱喻知識(shí)庫(kù)建設(shè)和隱喻模型設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了很多嘗試，亦取得了一定成果。但是，這些成果存在著一些缺陷，并非完美。例如：(1)基于實(shí)例方法的MIDAS系統(tǒng)。我們知道，MIDAS[2]是采用KL-ONE的擴(kuò)展語(yǔ)義系統(tǒng)KODIAK作為知識(shí)要義來(lái)表示語(yǔ)言，KODIAK則是由概念層次結(jié)構(gòu)和繼承機(jī)制來(lái)聯(lián)結(jié)各知識(shí)元素。在MIDAS的系統(tǒng)中，常規(guī)隱喻被表示為目標(biāo)概念和源概念之間的關(guān)系。以此關(guān)系為基礎(chǔ)，MIDAS系統(tǒng)通常被設(shè)計(jì)為由兩個(gè)子系統(tǒng)組成，即隱喻擴(kuò)展系統(tǒng)(metaphor extended system，MES)和隱喻解釋系統(tǒng)(metaphor interpretation system，MIS)。(2)Met5[3]系統(tǒng)。此系統(tǒng)基于優(yōu)先語(yǔ)義學(xué)方法，認(rèn)為理解隱喻語(yǔ)言的方法不同于理解字面語(yǔ)言的方法，因而Met5系統(tǒng)不強(qiáng)調(diào)隱喻知識(shí)在語(yǔ)言理解中的運(yùn)用。Met5系統(tǒng)將輸入的語(yǔ)句全部看作為一般的直陳句進(jìn)行理解，只有在字面意義上獲取出現(xiàn)選擇限制沖突時(shí)，才將其作為隱喻進(jìn)行處理。因?yàn)镸et5系統(tǒng)基于優(yōu)先語(yǔ)義學(xué)的方法，受限于所構(gòu)造的本體，同時(shí)也依賴于手工構(gòu)造的字面意義選擇優(yōu)先，因此，在構(gòu)造規(guī)模和一致性上無(wú)法得以保障。(3) CorMet[4]系統(tǒng)。它是以統(tǒng)計(jì)為手段，基于大規(guī)模語(yǔ)料庫(kù)提取的隱喻分析模型。此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是避免了基于優(yōu)先語(yǔ)義方法中手工構(gòu)造選擇優(yōu)先的缺點(diǎn)，能對(duì)具體領(lǐng)域的概念隱喻進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕忉?。但由于它主要是依賴謂詞來(lái)進(jìn)行分析，因此CorMet所能處理的隱喻主要是喻體分屬和本體兩個(gè)領(lǐng)域，并且這兩者能夠通過(guò)共有的謂詞進(jìn)行關(guān)聯(lián)的一類隱喻。然而，對(duì)于領(lǐng)域區(qū)別比較模糊的文學(xué)隱喻和結(jié)構(gòu)隱喻，經(jīng)常無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別和解釋。

綜合以上分析，目前學(xué)界還未建立一個(gè)穩(wěn)定的廣泛使用的隱喻計(jì)算解釋系統(tǒng)。因此本研究將采用Java語(yǔ)言來(lái)編程，設(shè)計(jì)包含搜索模塊、預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊和相似度計(jì)算模塊等的系統(tǒng)。利用數(shù)據(jù)庫(kù)管理的相關(guān)技術(shù)java database connectivity(JDBC)，提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，設(shè)想采用自下而上，分別從中國(guó)學(xué)習(xí)者英語(yǔ)庫(kù)CLEC中選取大量的隱喻和非隱喻的例子以及英語(yǔ)隱喻語(yǔ)料庫(kù)Metlude進(jìn)行測(cè)試，并評(píng)估系統(tǒng)的準(zhǔn)確率，同時(shí)驗(yàn)證其可行性。

1 研究?jī)?nèi)容

本項(xiàng)目的研究通過(guò)結(jié)合相關(guān)的隱喻理論基礎(chǔ)，探討幾種建立隱喻理解模型方法的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)，在此過(guò)程中進(jìn)行總結(jié)，分析出可資借鑒的方法，并利用WordNet這部語(yǔ)義詞典中提供的各種語(yǔ)義知識(shí)和各種語(yǔ)義關(guān)系進(jìn)行隱喻理解模型方面的研究。主要的研究目標(biāo)在于欲求通過(guò)研究隱喻自動(dòng)處理技術(shù)的模型構(gòu)建問(wèn)題，設(shè)計(jì)出一個(gè)隱喻自動(dòng)處理系統(tǒng)。而系統(tǒng)將主要包括3項(xiàng)內(nèi)容：隱喻語(yǔ)句的預(yù)處理，隱喻語(yǔ)句的自動(dòng)判別和隱喻語(yǔ)句的自動(dòng)理解。研究?jī)?nèi)容可具體闡述為以下幾個(gè)方面：

(1)研究目標(biāo)為構(gòu)建一個(gè)基于語(yǔ)義分析的隱喻自動(dòng)處理模型，在操作上需要考慮對(duì)隱喻語(yǔ)句進(jìn)行預(yù)處理，包括對(duì)分詞、句子結(jié)構(gòu)及句法進(jìn)行分析、處理，此項(xiàng)內(nèi)容將為其它工作的順利進(jìn)行奠定一定的基礎(chǔ)。

(2)在隱喻句的自動(dòng)理解過(guò)程中，經(jīng)常需要進(jìn)行語(yǔ)義計(jì)算(語(yǔ)義相似度、相關(guān)度)和知識(shí)搜索，因此本項(xiàng)目的研究將WordNet引入隱喻處理系統(tǒng)中作為知識(shí)庫(kù)支持，通過(guò)改進(jìn)知識(shí)搜索方法和基于WordNet的語(yǔ)義計(jì)算，結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，使得隱喻理解處理時(shí)所需要的知識(shí)能夠方便地在其中搜索到。

(3)在隱喻句的自動(dòng)判別過(guò)程中，需要將本體描述語(yǔ)言和圖論等技術(shù)引入隱喻處理系統(tǒng)的語(yǔ)句形式化建模中。而在語(yǔ)義建模的過(guò)程中，利用圖論的相關(guān)理論定義語(yǔ)義弧和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建語(yǔ)句的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。以此語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，對(duì)隱喻句進(jìn)行自動(dòng)判別。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)構(gòu)思

J2EE（java 2 enterprise edition）[5]是構(gòu)建在Java 2平臺(tái)上的，其技術(shù)核心基礎(chǔ)就是Java 2平臺(tái)，它不僅具有J2SE平臺(tái)的所有功能，而且有提供對(duì)EJB，Servlet，JSP，XML等技術(shù)的全面支持，其終級(jí)目標(biāo)是：成為一個(gè)能夠支持企業(yè)級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的體系結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)化解決方案、部署和管理等復(fù)雜問(wèn)題。J2EE已經(jīng)成為企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和首選平臺(tái)。本系統(tǒng)的構(gòu)思是基于J2EE平臺(tái)并結(jié)合WordNet進(jìn)行開(kāi)發(fā)，包含：語(yǔ)句預(yù)處理子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)，詞義檢索子系統(tǒng)，詞語(yǔ)相似度計(jì)算子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)的具體功能及實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

（1）語(yǔ)句預(yù)處理子系統(tǒng)：本子系統(tǒng)對(duì)用戶輸入的句子先進(jìn)行句型分析、判斷：如不符合本系統(tǒng)分析的句型結(jié)構(gòu)（型如：A is B）則退出系統(tǒng)，并給出提示信息，讓用戶重新輸入符合句型結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句；如若符合本系統(tǒng)的句型結(jié)構(gòu)，則對(duì)用戶輸入的句子進(jìn)行詞法分析，同時(shí)結(jié)合Java語(yǔ)言的正則表達(dá)式功能分析句子，以求取句中的本體和喻體。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)：Java語(yǔ)言提供對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理的支持。在系統(tǒng)的隱喻判別過(guò)程中，需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行不斷地檢索、更新、添加新記錄等操作，本系統(tǒng)利用Java語(yǔ)言強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能（JDBC），對(duì)系統(tǒng)中使用到的數(shù)據(jù)庫(kù)的幾種基本操作進(jìn)行封裝，同時(shí)提供相應(yīng)的調(diào)用接口以便系統(tǒng)中別的子系統(tǒng)進(jìn)行方便使用。

（3）詞義、詞類檢索子系統(tǒng)：對(duì)第一步求得的本體和喻體對(duì)應(yīng)的單詞進(jìn)行檢索。在本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，首先檢索本體和喻體的相關(guān)詞義及詞類。如果檢索不成功，則通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)SUMO及WordNet查詢本體和喻體對(duì)應(yīng)的詞義以及所屬的詞類，并且將檢索的結(jié)果添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中，以備后用。

（4）詞語(yǔ)相似度計(jì)算子系統(tǒng)：以詞匯語(yǔ)義分類作為基礎(chǔ)，抽取其中的同義詞，隨后采用基于向量空間的方法計(jì)算出相似度。最后，根據(jù)求得的相似度的值判斷句中的本體和喻體是否能構(gòu)成隱喻。

2.2 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

在判別隱喻時(shí)，對(duì)矩陣的本體和喻體的詞義和詞類會(huì)反復(fù)進(jìn)行搜索。假設(shè)這些檢索的工作都是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行的話，那有可能會(huì)在很大層度上影響了系統(tǒng)判別的效率。為了能夠使系統(tǒng)判別的速度有所提高，在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們通過(guò)建立一個(gè)本地database，來(lái)讓很多的檢索可以能夠在本地的database中完成。通過(guò)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)，提升系統(tǒng)判別的效率。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作是通過(guò)Java來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Java是一種簡(jiǎn)單、面向?qū)ο?、易傳遞、穩(wěn)定、安全、多線程執(zhí)行控制及三維空間設(shè)計(jì)的語(yǔ)言，在互聯(lián)網(wǎng)中引入了強(qiáng)大功能——交互性。Java對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)是支持的，并可以快捷、高效地聯(lián)接不同系統(tǒng)中相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)資源。Java還可以通過(guò)多個(gè)線程來(lái)對(duì)應(yīng)多個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢等一系列操作。當(dāng)使用者引發(fā)出同一條查詢語(yǔ)句時(shí)，即可啟動(dòng)多個(gè)線程并行運(yùn)行，來(lái)進(jìn)行異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的聯(lián)合查詢。Java還可以用來(lái)設(shè)計(jì)在互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行的應(yīng)用程序，通過(guò)Java瀏覽器的兼容性來(lái)產(chǎn)生交互的應(yīng)用。作為Browser/Server結(jié)構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)客戶，Java能穿透網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器端到達(dá)瀏覽器端執(zhí)行，并借助JDBC(javad atabasec onnection)來(lái)連接數(shù)據(jù)庫(kù)。其過(guò)程如圖1。

圖1 通過(guò)JDBC訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)

2.3 仿真實(shí)驗(yàn)

1）initi()：

系統(tǒng)初始化函數(shù)，代碼如下所示：

private void init(IScheduler timer)throws InitializationException{

network=GenericFactory.buildNetwork();//構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)體

this.timer=timer; //設(shè)置仿真周期時(shí)間

Results.clearStabRate();

nodeHandles=new TreeMap();

eventsProcessed=0;//將系統(tǒng)仿真過(guò)程參數(shù)是設(shè)置為初始值

}

2）maintain_fingers()：

子網(wǎng)本地路由表維護(hù)函數(shù)，路由表信息中存放有該節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)和后續(xù)節(jié)點(diǎn)信息 (IP地址和索引)，其代碼如下所示：

private static void maintain_fingers(Id id,int num,String type){

//傳入節(jié)點(diǎn)的編號(hào)，節(jié)點(diǎn)數(shù)量信息和節(jié)點(diǎn)類型信息

Hashtable node_info;

Integer stress;

if(results.containsKey(id)){

//如果表中含有該節(jié)點(diǎn)的信息，核對(duì)節(jié)點(diǎn)類型

node_info=(Hashtable)results.get(id);

if(node_info.containsKey("Stress"+type)){

stress=(Integer)node_info.get("Stress"+type);

int value=stress.intValue();

value+=num;

node_info.put("Stress"+type,new Integer(value));

results.put(id,node_info);

}

else{

node_info.put("Stress"+type,new Integer(num));

results.put(id,node_info);

}

}

else{

//路由表中不存在該節(jié)點(diǎn)信息，將該節(jié)點(diǎn)信息發(fā)送到Node類進(jìn)行處理

node_info=new Hashtable();

node_info.put("Stress"+type,new Integer(num));

results.put(id,node_info);

}

}

3）stabilized()

網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定化處理函數(shù)。

具體處理過(guò)程代碼如下。

protected void stabilize(){

RouteMessage aMsg=null;

if(hasReceivedSucc)

{

hasReceivedSucc=false;

String key=GenericFactory.generateKey();

sendMessage(key,nodeHandle,finger[0],GET_PRE,

REQUEST,null);

addMessageListener(key,new GetPreListener(this));

}

if(finger[0]!=null&&!finger[0].equals(this.nodeHandle)

&&predecessor!=null&&!finger[0].equals(predecessor)){

sendMessage(null, nodeHandle,finger[0],

SUCC_LIST, REQUEST,null);

}

}

4）Node_joined()：

節(jié)點(diǎn)加入處理函數(shù)。

在網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)有新的節(jié)點(diǎn)加入時(shí)，原有節(jié)點(diǎn)也需要做出相應(yīng)處理，更新路由表的內(nèi)容，其代碼如下。

public void join(NodeHandle bootstrap){

//若新節(jié)點(diǎn)為普通節(jié)點(diǎn)，將網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的路由表進(jìn)行調(diào)整修改。

if(bootstrap.equals(nodeHandle)){

for(int i=0;i＜bitsPerKey;i++){

finger[i]=this.nodeHandle;

}

predecessor=this.nodeHandle;

}else{

//重新構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)體，將結(jié)果發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層的事件處理程序

String key=GenericFactory.generateKey();

predecessor=null;

NodeHandle boots=null;

sendMessage(key, nodeHandle,

bootstrap, FIND_SUCC,REQUEST,null); addMessageListener(key,new FindSuccListener(this));

}

}

5）Node_leaved()

節(jié)點(diǎn)離開(kāi)處理函數(shù)

當(dāng)節(jié)點(diǎn)離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，不僅要通知他的前驅(qū)節(jié)點(diǎn)更新路由表，還要將其后續(xù)節(jié)點(diǎn)的路由表信息一起改變，因此節(jié)點(diǎn)離開(kāi)的代碼如下。

public void leave(){

hasLeaved=true;//設(shè)置離開(kāi)標(biāo)志位

sendMessage(null,nodeHandle,predecessor,SET_SUCC,REFRESH,new NodeMessage(finger[0]));

//調(diào)用節(jié)點(diǎn)類的事件處理程序，更新前驅(qū)節(jié)點(diǎn)的路由表信息

sendMessage(null,nodeHandle,finger[0],SET_PRE,REFRESH,new NodeMessage(predecessor));

//將新的路由表信息更新至網(wǎng)絡(luò)中

Logger.log("LEAVING NODE"+id,Logger.EVENT_LOG);

//將離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)信息記錄到日志中 }

3 結(jié)論與討論

隱喻的研究一出現(xiàn)就開(kāi)始受到廣泛的關(guān)注，原因在于它在自然語(yǔ)言中有著舉足輕重的地位，并且能夠在許多領(lǐng)域中得到快速的發(fā)展和很好的應(yīng)用。

本研究所設(shè)計(jì)的隱喻自動(dòng)處理系統(tǒng)以強(qiáng)調(diào)隱喻知識(shí)是人類語(yǔ)言運(yùn)用和理解中的普遍現(xiàn)象這一認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，對(duì)隱喻句的語(yǔ)義分析層面進(jìn)行著重處理；此外，WordNet的引入，使得該系統(tǒng)的語(yǔ)義分析技術(shù)能夠突破優(yōu)先語(yǔ)義學(xué)方法的局限，而不受手工構(gòu)造的字面意義選擇優(yōu)先的限制，在構(gòu)造規(guī)模和一致性上保持統(tǒng)一；另外，該系統(tǒng)能快速處理源于常規(guī)隱喻的新奇隱喻，又對(duì)非源自常規(guī)隱喻的新的隱喻形式，如一些本體和喻體的邊界模糊的文學(xué)隱喻，也可進(jìn)行自動(dòng)判別和理解。總之，筆者所預(yù)期建立的隱喻自動(dòng)處理系統(tǒng)是在前人研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行深入探究，將為隱喻的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)提供更成熟的操作系統(tǒng)，從而在整體上提升機(jī)器翻譯的準(zhǔn)確性效果和人工智能的語(yǔ)篇理解。但本文研究還存在許多不足，其系統(tǒng)的研究是建立在仿真實(shí)驗(yàn)上的，還有待投入實(shí)際操作中進(jìn)一步得到驗(yàn)證；且一些輔助工作增加了系統(tǒng)開(kāi)銷；此外涉及到的算法效率還不是很高，還有待進(jìn)一步提升，實(shí)驗(yàn)還應(yīng)該更深入進(jìn)行下去。

［1］周昌樂(lè)．隱喻、類比邏輯與可能世界［J］．外國(guó)語(yǔ)言文學(xué)研究，2004，4（6）:32-33．

［2］ORTONY A．Beyond literal similarity［J］．Psychological Review，1979：88-89．

［3］BLACK M．Models and mMetaphors［M］．New York：Cornell University Press，1962．

［4］RICHARDS I A．The philosophy of rhetoric［M］．New York：Oxford University Press，1936．

［5］戴帥湘、周昌樂(lè)．隱喻計(jì)算模型及其在隱喻分類上的應(yīng)用［J］．計(jì)算機(jī)科學(xué)，2005，32（5）：159-163．

（責(zé)任編輯：朱聯(lián)九）

On the Process of Metaphor Based on WORDNET

ZHENG Yi-fang1,CHEN Ying-yue2

(1.Renmin Wuzhuang College,Fujian Noumal University，F(xiàn)uzhou 350007，China；2.Xiamen University of Technology,Xiamen 361024,China）

An automatic processing system of English metaphor to process the model'A is B'on the basis of the semantic knowledge and relation in the on-line dictionaries is designed and realized in this project.Based on Java platform,the system contains sentences pretreatment system,database management subsystem,lexical--semantic retrieval subsystem and word similarity subsystem.Its feasibility and practical value of the system are verified through simulation experiments.The limitations and future research of the project are also presented in this paper.

metaphor;WORDNET;automatic process

TP391

A

1673-4343（2014）04-0032-06

10．14098／j．cn35－1288／z．2014．04．007

2013-12-08

福建省教育廳科技項(xiàng)目（JB13385）

鄭藝芳，女，福建莆田人，講師。研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。