自然語言處理句法分析

實(shí)戰(zhàn)案例——基于PCFG的句法分析4.2實(shí)戰(zhàn)案例——依存句法分析4.3句法分析句法分析分類4.1單元概述句法分析的難點(diǎn)主要在于：（1）歧義：自然語言區(qū)別于人造語言的一個(gè)主要特點(diǎn)就在于它往往存在大量的歧義現(xiàn)象。人類可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)消除歧義，而機(jī)器不能。（2）搜索空間：句法分析的候選樹會(huì)隨著句子的增多呈指數(shù)增長，搜索空間巨大。因此必須有高效的算法來保證在較短的時(shí)間內(nèi)搜索到模型的最優(yōu)解。4.1句法分析分類句法分析分類句法分析是從輸入的單詞序列得到句法結(jié)構(gòu)的過程，而句法結(jié)構(gòu)一般用樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示，稱為句法分析樹或句法樹，實(shí)現(xiàn)該過程的工具或者程序稱為句法分析器（Parser）。根據(jù)句法結(jié)構(gòu)的表示形式不同，最常見的句法分析任務(wù)可以分為以下三種：(1)短語結(jié)構(gòu)句法分析，作用是識(shí)別出句子中的短語結(jié)構(gòu)以及短語之間的層次句法關(guān)系。(2)依存句法分析，作用是識(shí)別句子中詞匯與詞匯之間的相互依存關(guān)系。(3)深層文法句法分析，即利用深層文法，對(duì)句子進(jìn)行深層的句法以及語義分析。4.1句法分析分類不同類型的句法分析體現(xiàn)在句法結(jié)構(gòu)的表示形式不同，實(shí)現(xiàn)過程的復(fù)雜程度也有所不同。其中，依存句法分析屬于淺層句法分析，實(shí)現(xiàn)過程相對(duì)簡單，能提供的信息也相對(duì)較少。而深層文法句法分析可以提供大量的句法和語義信息，但分析器運(yùn)行復(fù)雜度較高。短語結(jié)構(gòu)句法分析介于依存句法分析和深層文法句法分析之間。4.14.1.1短語結(jié)構(gòu)句法分析4.1.1短語結(jié)構(gòu)句法分析短語結(jié)構(gòu)句法分析又稱為成分句法分析，通常說的句法分析就是短語結(jié)構(gòu)句法分析。一般以句法分析樹來表示句法分析的結(jié)果。短語結(jié)構(gòu)句法分析方法可以分為基于規(guī)則的方法和基于統(tǒng)計(jì)的方法兩大類。4.14.1.1短語結(jié)構(gòu)句法分析基于規(guī)則的方法的基本思路是，由人工組織語法規(guī)則，建立語法知識(shí)庫，通過條件約束和檢查來實(shí)現(xiàn)句法結(jié)構(gòu)歧義的消除。這種方法在處理大規(guī)模真實(shí)文本時(shí)，會(huì)存在語法規(guī)則覆蓋有限、系統(tǒng)可遷移差等問題。4.14.1.1短語結(jié)構(gòu)句法分析基于統(tǒng)計(jì)的句法分析方法，統(tǒng)計(jì)句法分析的本質(zhì)是對(duì)候選樹的評(píng)價(jià)方法，給合理的句法樹賦予一個(gè)較高的分值，給不合理的句法樹一個(gè)較低的評(píng)分，這樣就可以利用候選句法樹的分值來進(jìn)行消歧。4.14.1.1短語結(jié)構(gòu)句法分析目前研究最多的統(tǒng)計(jì)句法分析方法是PCFG（ProbabilisticContextFreeGrammar），也是現(xiàn)在句法分析中常用的方法，這種方法既有規(guī)則方法的特點(diǎn)，又運(yùn)用了概率信息，因此也可以認(rèn)為是規(guī)則方法和統(tǒng)計(jì)方法的結(jié)合。PCFG是基于概率的短語結(jié)構(gòu)分析方法，是上下文無關(guān)算法（ContextFreeGrammar，CFG）的擴(kuò)展。下面是使用PCFG求解最優(yōu)句法樹的過程。4.14.1.1短語結(jié)構(gòu)句法分析例如，有一個(gè)規(guī)則集，見表4-1。表4-1規(guī)則集4.1優(yōu)化系統(tǒng)生產(chǎn)節(jié)拍學(xué)習(xí)任務(wù)：智能制造系統(tǒng)應(yīng)用的最終目標(biāo)是提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，加快生產(chǎn)節(jié)拍，擴(kuò)大產(chǎn)品產(chǎn)能。智能制造系統(tǒng)可以利用信息化與自動(dòng)化等多種先進(jìn)的技術(shù)來提高生產(chǎn)效率，例如數(shù)字化雙胞胎系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期管理PLM系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等。通過操作MES系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理功能正常以及生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)正常，通過手動(dòng)排程和自動(dòng)排程兩種工作方式下單，進(jìn)行多種零件的批量加工，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和過程控制，系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)整PLC的控制邏輯、調(diào)整機(jī)器人姿態(tài)及路徑優(yōu)化、優(yōu)化數(shù)控機(jī)床來提升運(yùn)行節(jié)拍。本任務(wù)通過優(yōu)化系統(tǒng)生產(chǎn)節(jié)拍的實(shí)施，帶領(lǐng)大家初探系統(tǒng)集合相關(guān)信息流的功能，完成現(xiàn)場管理的優(yōu)化操作。在活塞加工智能制造系統(tǒng)中，由教師進(jìn)行生產(chǎn)演示，完成從毛坯件出庫，到成品入庫的整體生產(chǎn)流程演示，演示過程中，各組學(xué)生記錄各個(gè)生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)時(shí)間，分析活塞加工各工序生產(chǎn)節(jié)拍，計(jì)算生產(chǎn)效率，生產(chǎn)產(chǎn)能，分析瓶頸工序，提出提高生產(chǎn)效率方法。任務(wù)頁任務(wù)頁學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）了解生產(chǎn)運(yùn)行效率的概念；（2）理解提高生產(chǎn)運(yùn)行效率的措施和實(shí)施要點(diǎn)；（3）了解生產(chǎn)節(jié)拍的概念和計(jì)算方法；（4）會(huì)根據(jù)實(shí)際工作情況，對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行效率進(jìn)行計(jì)算；（5）能夠根據(jù)工作需要，提出提高毛坯出庫、AGV運(yùn)轉(zhuǎn)、機(jī)器人上下料、數(shù)控加工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)工作效率的方法；（6）能夠根據(jù)任務(wù)實(shí)施情況，提出系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化的方案，并注重安全、節(jié)約與環(huán)保要求。任務(wù)頁學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：1）通過信息查詢，獲得關(guān)于生產(chǎn)管理相關(guān)的應(yīng)用知識(shí)，包括知產(chǎn)品性能、應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)特點(diǎn)、發(fā)展規(guī)模，培養(yǎng)民族自豪感；（2）通過觀看智能制造系統(tǒng)平臺(tái)演視頻示，理解精益生產(chǎn)制造的相關(guān)概念、MES系統(tǒng)在精益生產(chǎn)管理中的作用，并培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的職業(yè)素養(yǎng)；（3）通過觀看智能制造系統(tǒng)平臺(tái)演視頻示，理解影響生產(chǎn)效率的各種因素，并通過智能制造相關(guān)技術(shù)融合，提高生產(chǎn)效率的方法。（4）通過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)工作的認(rèn)知，了解智能制造領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)。（5）通過智能制造系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)的生產(chǎn)演示，能夠分析活塞加工的生產(chǎn)效率、生產(chǎn)產(chǎn)能與生產(chǎn)節(jié)拍。（7）在老師指導(dǎo)下，根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍要求，完成相應(yīng)的系統(tǒng)優(yōu)化的相關(guān)操作，并培養(yǎng)精益求精的工匠精神。獲取信息：信息頁?引導(dǎo)問題1：系統(tǒng)仿真的意義是什么，系統(tǒng)仿真的發(fā)展如何。?引導(dǎo)問題1：MES系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是什么。

?引導(dǎo)問題2：MES系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場管理的優(yōu)化前提有哪些因素？

?引導(dǎo)問題3：查閱資料，企業(yè)通過哪種方法可以提高生產(chǎn)效率？

?引導(dǎo)問題4：分析智能制造系統(tǒng)如何提高生產(chǎn)效率？

?引導(dǎo)問題5：分別從使用者角度和開發(fā)者角度考慮，若是你來做，需要做什么？?引導(dǎo)問題6：從使用者角度看，能否理解系統(tǒng)可進(jìn)行的優(yōu)化。計(jì)劃頁按照任務(wù)書要求和獲取的信息，制定從毛坯出庫到成品入庫的每個(gè)工序用時(shí)，制定優(yōu)化系統(tǒng)生產(chǎn)節(jié)拍的流程步驟工作方案，包括部件、材料、工具準(zhǔn)備、工藝流程安排、檢查調(diào)試等工作內(nèi)容和步驟，完成取放料動(dòng)作工藝的工作方案，方案需要考慮到綠色、環(huán)保與節(jié)能要素。步驟工作內(nèi)容負(fù)責(zé)人

工序用時(shí)記錄序號(hào)名稱型號(hào)和規(guī)格單位數(shù)量備注

表

材料、工具、器件計(jì)劃清單優(yōu)化系統(tǒng)生產(chǎn)節(jié)拍流程步驟工作方案步驟工作內(nèi)容負(fù)責(zé)人

計(jì)劃頁引導(dǎo)問題7：從MES系統(tǒng)上怎樣獲取工藝設(shè)計(jì)EBOM、PBOM？?引導(dǎo)問題8：EBOM和PBOM的獲得路徑？?引導(dǎo)問題9：如何使用任務(wù)配置的MES系統(tǒng)完成生產(chǎn)過程中的訂單管理？?引導(dǎo)問題10：訂單管理可否進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整?引導(dǎo)問題11：如何從MES系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)時(shí)的生產(chǎn)管理監(jiān)控

小提示MES系統(tǒng)能進(jìn)行優(yōu)化系統(tǒng)生產(chǎn)節(jié)拍，軟件設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)時(shí)要提前有此規(guī)劃和設(shè)計(jì)，使用者才能應(yīng)用，我們也要從軟件的使用者角度分析設(shè)計(jì)者需要考慮的因素。決策頁對(duì)不同組員（或不同組別）的工作計(jì)劃進(jìn)行選材、工藝、施工方案的對(duì)比、分析、論證，整合完善，形成小組決策，作為工作實(shí)施的依據(jù)。組員計(jì)劃中的優(yōu)點(diǎn)計(jì)劃中的缺陷優(yōu)化方案

表

計(jì)劃對(duì)比分析步驟工作內(nèi)容負(fù)責(zé)人

表

小組決策方案序號(hào)名稱型號(hào)和規(guī)格單位數(shù)量備注

表

材料、工具、器件最終清單實(shí)施頁按以下步驟進(jìn)行生產(chǎn)效率各部分記錄工作：（1）毛坯出庫：

記錄三軸機(jī)械手抓取毛坯出庫所用時(shí)間

?引導(dǎo)問題13：思考提升機(jī)械手運(yùn)行速度是否可以縮短毛坯出庫的時(shí)間，縮短時(shí)間后可否與其它工序進(jìn)行匹配？

（2）AGV轉(zhuǎn)運(yùn)：

記錄AGV小車將出庫毛坯運(yùn)送至緩沖位所用時(shí)間

?引導(dǎo)問題14：思考磁條和芯片的放置是否會(huì)影響AGV小車的運(yùn)行效率，如何縮短AGV小車轉(zhuǎn)運(yùn)物料時(shí)間？

（3）機(jī)器人上料搬運(yùn)：

記錄上料所用時(shí)間?引導(dǎo)問題15：思考上料前數(shù)控機(jī)床需要滿足那些準(zhǔn)備條件？實(shí)施頁?引導(dǎo)問題16：思考提升機(jī)器人運(yùn)行速度是否可以縮短機(jī)器人上料搬運(yùn)時(shí)間？（4）數(shù)控加工與在線測量：

記錄加工所用時(shí)間?引導(dǎo)問題17：思考如何縮短數(shù)控加工時(shí)間？（5）機(jī)器人下料搬運(yùn)：

記錄下料所用時(shí)間

?引導(dǎo)問題18：思考如何縮短下料時(shí)間？（6）成品檢測：

記錄成品檢測所用時(shí)間?引導(dǎo)問題19：思考如何縮短成品檢測時(shí)間？

（7）成品入庫：

記錄成品入庫所用時(shí)間?引導(dǎo)問題20：思考如何縮短成品入庫時(shí)間？（8）生產(chǎn)分析：

根據(jù)各工序時(shí)間記錄，形成生產(chǎn)工序報(bào)表，分析影響生產(chǎn)效率因素。?引導(dǎo)問題21：思考如何協(xié)調(diào)各個(gè)工序，既能滿足自動(dòng)生產(chǎn)，也能提高生產(chǎn)效率？?引導(dǎo)問題22：訂單管理如何優(yōu)化？檢查頁根據(jù)工廠自動(dòng)化數(shù)字雙胞胎軟件系統(tǒng)仿真的工作情況，對(duì)任務(wù)完成情況按照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查驗(yàn)收和評(píng)價(jià)，包括工藝質(zhì)量、施工質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和定位準(zhǔn)確性等，并將驗(yàn)收問題及其整改措施、完成時(shí)間進(jìn)行記錄。任務(wù)評(píng)分表序號(hào)驗(yàn)收問題記錄整改措施完成時(shí)間備注

驗(yàn)收過程問題記錄表序號(hào)驗(yàn)收項(xiàng)目驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分值教師評(píng)分備注1記錄各工序時(shí)間記錄正確20

2分析生產(chǎn)線產(chǎn)能分析正確20

3分析生產(chǎn)線效率分析正確20

4分析生產(chǎn)線節(jié)拍分析正確20

5提升產(chǎn)能與節(jié)拍效率提高20

合計(jì)

100

評(píng)價(jià)頁各組介紹任務(wù)的完成過程并提交闡述材料，進(jìn)行學(xué)生自評(píng)、學(xué)生組內(nèi)互評(píng)、教師評(píng)價(jià)，完成考核評(píng)價(jià)表。?引導(dǎo)問題25：在本次完成任務(wù)過程中，給你印象最深的是哪件事？?引導(dǎo)問題26：結(jié)合“優(yōu)化系統(tǒng)生產(chǎn)節(jié)拍”談?wù)勏到y(tǒng)進(jìn)一步的了解？若還想繼續(xù)學(xué)習(xí)，希望學(xué)習(xí)哪些相關(guān)內(nèi)容？評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)內(nèi)容分值自評(píng)20%互評(píng)20%師評(píng)60%合計(jì)職業(yè)素養(yǎng)40分愛崗敬業(yè)、安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)、服從意識(shí)10

積極參加任務(wù)活動(dòng)，按時(shí)完成工作頁10

團(tuán)隊(duì)合作、交流溝通能力、集體主義精神10

勞動(dòng)紀(jì)律，職業(yè)道德5

現(xiàn)場6s標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范操作5

專業(yè)能力60分專業(yè)資料檢索能力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真10

制定計(jì)劃能力，周密精確1