基于语义解析的中文GIS自然语言接口实现研究ImplementingNLIsto.PDFVIP

文章编号： 基于语义解析的中文 GIS 自然语言接口实现研究 1 1 1 2 1 周俊生 ， 曲维光 ，许菊红 ，龙毅 ，朱耀邦 （1.南京师范大学 计算机科学与技术学院，江苏 南京 210023 ； 2. 南京师范大学地理科学学院，虚拟地理环境教育部重点实验室，江苏 南京 210023 ） 摘要：本文对基于语义解析的中文地理信息系统 （GIS ）自然语言接口实现技术与方法进行了探索性的研究。 首先，我们针对一个具体 GIS 应用领域设计和开发了一种函数式的形式化意义表示语言 GISQL 和一个中文 语义解析标注语料库；然后，我们通过引入混合树作为隐变量用于构造输入句子与输出表示结构之间的对 应关系，提出了一种基于含隐变量的感知器模型的语义解析算法。在开发的中文语义解析标注语料库上的 实验结果显示，本文提出的语义解析算法的 F1 值达到了 90.67 ％，明显优于baseline 系统。更重要的是， 本文的研究证明了基于语义解析方法实现中文 GIS 的自然语言接口是一种有效可行的途径。 关键词：地理信息系统；自然语言接口；语义解析 中图分类号：TP391 文献标识码：A Implementing NLIs to GISs Using Semantic Parsing 1 1 1 2 1 Junsheng Zhou , Weiguang Qu , Juhong Xu , Yi Long , Yaobang Zhu (1. School of Computer Science and Technology, Nanjing Normal University, Nanjing, Jiangsu, 210023, China; 2. Key Laboratory of Virtual Geographic Environment of Ministry of Education, School of Geographic Science ， Nanjing Normal University, Nanjing, Jiangsu 210023, China) Abstract: Natural Language Interfaces (NLIs) to Geographical Information Systems (GISs) have not received a lot of attention in computational linguistics, in spite of the potential values of such systems for users of GISs. This paper presents a pilot study of implementing Chinese NLIs to GISs based on semantic parsing. First, we design a formal meaning representation language (MRL) related to a specific GIS application and develop a corresponding corpus. Second, we translate the natural language questions into GIS queries in MRL using semantic parsing. In particular, we propose a semantic parsing approach based on a latent structural perceptron with hybrid tree. Our evaluation results on the developed corpus show that the proposed methods significantly outperform the baseline approaches, and more importantly, demonstra