自然語(yǔ)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(lèi)4.1單元概述句法分析的難點(diǎn)主要在于：（1）歧義：自然語(yǔ)言區(qū)別于人造語(yǔ)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(lèi)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(shù)會(huì)隨著句子的增多呈指數(shù)增長(zhǎng)，搜索空間巨大。因此必須有高效的算法來(lái)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(lèi)句法分析分類(lèi)句法分析是從輸入的單詞序列得到句法結(jié)構(gòu)的過(guò)程，而句法結(jié)構(gòu)一般用樹(shù)狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示，稱(chēng)為句法分析樹(shù)或句法樹(shù)，實(shí)現(xiàn)該過(guò)程的工具或者程序稱(chēng)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(jiàn)的句法分析任務(wù)可以分為以下三種：(1)短語(yǔ)結(jié)構(gòu)句法分析，作用是識(shí)別出句子中的短語(yǔ)結(jié)構(gòu)以及短語(yǔ)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(yǔ)義分析。4.1句法分析分類(lèi)不同類(lèi)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(guò)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(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)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(yǔ)義信息，但分析器運(yùn)行復(fù)雜度較高。短語(yǔ)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(yǔ)結(jié)構(gòu)句法分析4.1.1短語(yǔ)結(jié)構(gòu)句法分析短語(yǔ)結(jié)構(gòu)句法分析又稱(chēng)為成分句法分析，通常說(shuō)的句法分析就是短語(yǔ)結(jié)構(gòu)句法分析。一般以句法分析樹(shù)來(lái)表示句法分析的結(jié)果。短語(yǔ)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(lèi)。4.14.1.1短語(yǔ)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(yǔ)法規(guī)則，建立語(yǔ)法知識(shí)庫(kù)，通過(guò)條件約束和檢查來(lái)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(yǔ)法規(guī)則覆蓋有限、系統(tǒng)可遷移差等問(wèn)題。4.14.1.1短語(yǔ)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(shù)的評(píng)價(jià)方法，給合理的句法樹(shù)賦予一個(gè)較高的分值，給不合理的句法樹(shù)一個(gè)較低的評(píng)分，這樣就可以利用候選句法樹(shù)的分值來(lái)進(jìn)行消歧。4.14.1.1短語(yǔ)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(yǔ)結(jié)構(gòu)分析方法，是上下文無(wú)關(guān)算法（ContextFreeGrammar，CFG）的擴(kuò)展。下面是使用PCFG求解最優(yōu)句法樹(shù)的過(guò)程。4.14.1.1短語(yǔ)結(jié)構(gòu)句法分析例如，有一個(gè)規(guī)則集，見(jiàn)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)提升運(yùn)行節(jié)拍。本任務(wù)通過(guò)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(chǎng)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(kù)，到成品入庫(kù)的整體生產(chǎn)流程演示，演示過(guò)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(yè)任務(wù)頁(yè)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(kù)、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(yè)學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：1）通過(guò)信息查詢(xún)，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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(yè)?引導(dǎo)問(wèn)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(wèn)題1：MES系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是什么。

?引導(dǎo)問(wèn)題2：MES系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理的優(yōu)化前提有哪些因素？

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

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

?引導(dǎo)問(wèn)題5：分別從使用者角度和開(kāi)發(fā)者角度考慮，若是你來(lái)做，需要做什么？?引導(dǎo)問(wèn)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(yè)按照任務(wù)書(shū)要求和獲取的信息，制定從毛坯出庫(kù)到成品入庫(kù)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(chēng)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(yè)引導(dǎo)問(wèn)題7：從MES系統(tǒng)上怎樣獲取工藝設(shè)計(jì)EBOM、PBOM？?引導(dǎo)問(wèn)題8：EBOM和PBOM的獲得路徑？?引導(dǎo)問(wèn)題9：如何使用任務(wù)配置的MES系統(tǒng)完成生產(chǎn)過(guò)程中的訂單管理？?引導(dǎo)問(wèn)題10：訂單管理可否進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整?引導(dǎo)問(wèn)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(yè)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(chēng)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(yè)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(kù)：

記錄三軸機(jī)械手抓取毛坯出庫(kù)所用時(shí)間

?引導(dǎo)問(wèn)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(kù)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(chē)將出庫(kù)毛坯運(yùn)送至緩沖位所用時(shí)間

?引導(dǎo)問(wèn)題14：思考磁條和芯片的放置是否會(huì)影響AGV小車(chē)的運(yùn)行效率，如何縮短AGV小車(chē)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(wèn)題15：思考上料前數(shù)控機(jī)床需要滿(mǎn)足那些準(zhǔn)備條件？實(shí)施頁(yè)?引導(dǎo)問(wèn)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(xiàn)測(cè)量：

記錄加工所用時(shí)間?引導(dǎo)問(wèn)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(wèn)題18：思考如何縮短下料時(shí)間？（6）成品檢測(cè)：

記錄成品檢測(cè)所用時(shí)間?引導(dǎo)問(wèn)題19：思考如何縮短成品檢測(cè)時(shí)間？

（7）成品入庫(kù)：

記錄成品入庫(kù)所用時(shí)間?引導(dǎo)問(wèn)題20：思考如何縮短成品入庫(kù)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(wèn)題21：思考如何協(xié)調(diào)各個(gè)工序，既能滿(mǎn)足自動(dòng)生產(chǎn)，也能提高生產(chǎn)效率？?引導(dǎo)問(wèn)題22：訂單管理如何優(yōu)化？檢查頁(yè)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(wèn)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(wèn)題記錄整改措施完成時(shí)間備注

驗(yàn)收過(guò)程問(wèn)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(xiàn)產(chǎn)能分析正確20

3分析生產(chǎn)線(xiàn)效率分析正確20

4分析生產(chǎn)線(xiàn)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(yè)各組介紹任務(wù)的完成過(guò)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(wèn)題25：在本次完成任務(wù)過(guò)程中，給你印象最深的是哪件事？?引導(dǎo)問(wèn)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(ài)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(yè)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(chǎng)6s標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范操作5

專(zhuān)業(yè)能力60分專(zhuān)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