38、自然语言语义与逻辑推理的探索

自然语言语义与逻辑推理的探索

1. 自然语言理解与逻辑基础

在自然语言处理中，我们常常尝试将自然语言句子转化为计算机可执行的查询语言，如 SQL。例如，“and”在 SQL 中对应“AND”操作符。在 SQL 查询里，如果要筛选出“Country”列值为’china’且“Population”列值大于 1000 的行，就会使用“AND”连接这两个条件。这里对“and”的解释引入了一个新的概念：它描述了在特定情境下什么是真的。即“Cond1 AND Cond2”在情境 s 中为真，当且仅当条件 Cond1 在 s 中为真且条件 Cond2 在 s 中为真。

这种解释虽然不能涵盖英语中“and”的所有含义，但它不依赖于任何查询语言，遵循了经典逻辑的标准解释。接下来，我们将探索把自然语言句子翻译成逻辑形式，而非像 SQL 这样的可执行查询语言。逻辑形式的一个优点是更抽象、更通用，一旦完成到逻辑的翻译，就可以将其转化为各种其他专用语言。

在语义学中，有两个基本概念。一是陈述句在特定情境下有真假之分；二是确定的名词短语和专有名词指代现实世界中的事物。例如，在情境 s 中，有两个实体 Margrietje 和她最喜欢的玩偶 Brunoke，并且存在一种“爱”的关系。如果理解了相关句子的含义，就知道该句子在情境 s 中为真，因为我们知道 Margrietje 指的就是 Margrietje，Brunoke 指的就是 Brunoke，“houdt van”指的就是“爱”的关系。

有了情境中真假的概念，我们就有了强大的推理工具。可以考察一组句子，判断它们是否能在某个情境中同时为真。例如：
- 句子组（5）：
- a. Sylvania 在 Freedonia