自然語言式GIS查詢介面.ppt

九十三學年度第二學期論文成果發表會 自然語言式GIS查詢介面－ 以大安區餐飲服務為例 指導教授：朱子豪 研究生：黃如鈺 前言 GIS使用範圍已擴展至一般大眾，如電子地圖網站 目前大部分電子地圖網站所提供的查詢方式極為固定，不夠彈性化，亦無法直接用空間關係查詢 欲以自然語言方式切入，增進查詢介面使用上之彈性與便利性 透過對空間查詢語句整理及自然語言處理相關方法，設計建構出一自然語言式GIS查詢介面 研究目標 1. 透過文獻回顧，了解前人對空間查詢及空間描述之相關研究，整理出空間查詢語句之組成元素及主要類型 2. 檢視評估一般資料庫自然語言查詢介面之架構應用於空間資料查詢之可行性後，根據空間查詢語句及空間資料之特性，對架構作修改以符合所需 3. 提出一自然語言查詢介面處理架構，可處理空間關係，及應用於不同資料庫之查詢，並實作建構之　 空間查詢及空間位置描述 一、空間查詢 Berry(1968) ，提出十種地理分析類型 Tsai et al.(1989) ，綜合Berry的地理分析類型與四種空間資料(空間資料、屬性資料、空間關係、時間資料) ，作出空間查詢問題類型分類 Chu(1993) ，對空間查詢過程作探討，將其分解為六個步驟 龍運濤(1995) ，將空間查詢問題加以歸納分類，將問題的對象分為空間資料與屬性資料兩大類，空間關係是運作於兩個資料間的查詢方式 空間查詢及空間位置描述 二、空間位置描述 1996年美國智慧型運輸系統標準需求工作小組，提出「區位描述」(Location Referencing)此概念，「區位描述」即是「我們對物體所在位置的認知」， 「區位描述方法」 (Location Referencing Methods)即是表示之方法 國內相關研究，如游怡芳(2001)對搶救災害通阻位置描述作了蒐集和歸納整理、蔡純純(2003)對新聞報導中空間資訊描述方式作整理等 中文自然語言處理主要步驟 一、斷詞（林文啟，1995） 辭典法：預先建立辭典， 詞優先原則，簡單易實行， 但會有未知詞問題 法則法：建立語法規則，搭配有語意語法詞類等辭典 來處理中文，如中研院詞庫小組所提出之 以訊息為本位的格位文法（陳克健等，1997 ） 統計法：用大量語料作統計，找出字與字、詞與詞間 相互關係，利用此關係建立關係參數之資料 庫，用參數找出最有可能之詞序組合 中文自然語言處理主要步驟 二、語句剖析(唐筠，1995） 以語法為主： 以語法句型結構及詞類作語句分析之依據，優點是易建立結構圖及較有明確規範，缺點是合乎語法之句子不一定語意正確 以語意為主： 使用模板比對(pattern matching)的方式，建立各個字詞出現的環境，並以統計方法決定各模板的強度和邊際效度，優點是可深入了解句子的意義，缺點是建立抽象結構前的工作較複雜 研究方法 一般資料庫查詢介面之自然語言處理架構。 空間查詢語句欲運用一般關聯式資料庫自然語言處理架構之實體限制，及修正方式。 空間查詢語句之相關語意語法分析方式。 一般資料庫查詢介面之自然語言處理架構  應用此自然語言處理架構於空間查詢語句之限制  SQL對空間關係並無定義，故語句無法在Query Generator階段轉為SQL ，直接轉交Query Interpreter對資料庫進行查詢，空間關係仍需自行處理運算。 空間查詢語句在內部處理之流程 　「我找大安高工附近有二十四小時營業的餐廳」 1.大安高工作buffer 2.對餐飲資料庫以屬性條件「二十四小時營業」找出相關資料 3.判斷2之結果是否落在1中，有則即為所求 一般資料庫自然語言查詢介面架構之修正 應具中文斷詞能力 除斷詞剖析、語意處理外，需進行空間資料庫查詢及空間運算 空間查詢語句相關語意語法分析方式 空間查詢語句主要型式，分為以屬性條件查詢及空間條件查詢，亦有兩種之混合型式 以語句中直接影響查詢及空間運算之詞彚為對象，整理其種類，並由此整理出空間查詢語句之主要類型 根據出現元素之種類，建立系統斷詞辭典，並根據語句類型建構內部空間運算之邏輯 研究成果與討論 空間查詢語句主要構成元素 主要空間查詢語句類型 系統建構及運作流程 1.系統設計 2.系統架構 3.各模組運作方式 4.各類型語句所對應之空間運算定位方式 空間查詢語句主要構成元素一 空間查詢目標= （輔助定位物件|空間查詢目標 + 空間條件） + 查詢對象 + 屬性條件 STO = （ PRO | STO + SC ） + AC + TO 出現在句中順序可