形式語義學的最終目標是什麼?


對我這樣一個計算機科學和自然語言處理研究人員來說,形式語義學的目標就是提出可以儘可能地將人類的自然語言通過形式化的方法轉換為嚴格的邏輯表達式(這種表達式可以是一階謂詞邏輯,也可以是其他形式)的模型。

這一目標我認為對相關學科均有重要的意義:

  • 對語言學的意義(科學):進一步對人類大腦的語言理解機制建模;提出更好的句法-語義介面(syntax-semantics interface);為 Chomsky 的普遍文法理論提供支持。
  • 對計算機科學的意義(形式科學):作為 λ-演算、帶類型的 λ-演算等形式系統的實例,為形式邏輯、類型論、程序語言理論等領域提供思路。其中的思想在編譯器的設計中可以借鑒(句法/語義/上下文等)。
  • 對自然語言處理的意義(工程):作為自然語言語義分析模型的基礎。可以在形式語義學的基礎上設計各種語義分析器(semantic parser),進而支持一系列較深層的自然語言理解任務,如問答系統(question answering)、知識庫積累(knowledge base population)等,提高計算機理解人類語言的能力。


「形式語義學」這個學科在國內可能要進行一下區分,計算機科學、NLP等理學專業所學的是注重「形式」的「形式語義學,對這些學科而言,形式語義學的目的便是將語言形式化,使不同自然語言的無盡語義儘可能地轉化成有限的規則和結構,以便機器或人去更準確地理解,對應的教材如文斯科爾的The Formal Semantics of Programming Languages等。

而語言學專業所學的「形式語義學」則是更注重「語義」的「形式語義學」,我們普遍使用的教材是Heim和Kratzer的Semantics in generative grammar(這本書的內容並不是賴科夫等人提出的「生成語義學」),在語言學看來,「形式語義學」的目的應是研究如何通過形式化手段對語義進行分析,以及如何與句法分析進行結合。(喬氏的「句法自主」理論對語言學的形式語義學影響很大,同樣,後者也對前者產生了很大影響。)

徐烈炯談起形式語義學時說:「形式語義學與其說是語言學不如說更像邏輯學……學生最終決定歸語言學系還是哲學系,取決於他們認為音系學比道德哲學更討厭,還是道德哲學比音系學更討厭。」在學習形式語義學時,我們能發現其內容與本科時邏輯學課程中的分析邏輯內容高度重合,而邏輯學作為哲學的一部分,其「最終目標」(或者按照哲學的說法,其根本問題)還是:如何理解語言的意義


一個學科的最終目標,往往很簡單,也和當前發展程度、使用的方法、流行的理論無關。語言學的語義學研究目的在於找出語義表達的規律性、內在解釋、不同語言在語義表達方面的個性以及共性。形式語義學的目標是構建組合語義,用有限的語義單元,組合出無窮的語義,並且和語法結構有一定對應關係。

從理論思想來說,形式語義學借鑒了生成語法的一些思想。形式上主要採用lambda calculus(lambda演算)作為表達語義的方式。但是應該也可以使用其它的符號、邏輯體系。

我個人認為lambda演算(包括有類型的lambda演算)局限性很大,所以建立了另外一套理論框架,用於定義語義單元,並實現了組合語義的形式化計算。

我認為形式語義的關鍵目標是實現因素化(factorization)和組合化(combination)。


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