योजना-निर्माण, प्राकृतिक भाषा प्रक्रमण व बहु-अभिकर्ता तंत्र

यह अध्याय तीन उप-प्रकरण ढकता है जिन्हें पाठ्यक्रम पास रखता है: योजना-निर्माण (अभिकर्ता एकल प्रतिक्रियात्मक चुनाव के बजाय लक्ष्य तक पहुँचने हेतु क्रियाओं का अनुक्रम कैसे तय करता है), प्राकृतिक भाषा प्रक्रमण (पार्सिंग, शब्दार्थ विश्लेषण, व्यवहारार्थ), व बहु-अभिकर्ता तंत्र (ऐसे अभिकर्ता जिन्हें अकेले कार्य करने के बजाय अन्य अभिकर्ताओं के साथ समन्वय, संचार या स्पर्धा करनी है)।

योजना-निर्माण: STRIPS, लक्ष्य-स्टैक, पदानुक्रमिक व आंशिक-क्रम योजना

STRIPS (स्टैनफ़ोर्ड शोध संस्थान समस्या-हल) हर क्रिया को उसकी पूर्व-शर्तों (लागू होने से पहले क्या सत्य होना चाहिए) व उसके प्रभावों से निरूपित करता है, एक जोड़-सूची (सत्य बनाए गए तथ्य) व हटा-सूची (असत्य बनाए गए तथ्य) में बँटा — यह संहत, शुद्ध रूप से प्रतिज्ञप्तिक निरूपण ही वह है जो स्वचालित योजना-निर्माण को बिल्कुल साध्य बनाता है, क्योंकि योजनाकार अब यह तर्क कर सकता है कि कौन क्रियाएँ लागू हैं (वर्तमान अवस्था द्वारा पूर्व-शर्तें संतुष्ट) व यंत्रवत् रूप से अवस्था अद्यतित कर सकता है (जोड़/हटा-सूचियाँ लागू करके) न कि जगत् के पूर्ण अनुकरण की आवश्यकता। लक्ष्य-स्टैक योजना लक्ष्य से पीछे की ओर काम करती है: असंतुष्ट लक्ष्य-शर्तें स्टैक पर धकेलें, ऐसी क्रिया चुनें जिसके प्रभाव स्टैक के शीर्ष को संतुष्ट करें, उस क्रिया की अपनी पूर्व-शर्तें बारी से ऊपर धकेलें, व दोहराएँ जब तक स्टैक निष्पादन-योग्य क्रिया-अनुक्रम में रिक्त न हो जाए — सरल, पर परस्पर-क्रिया करते उप-लक्ष्यों वाले लक्ष्यों पर विफल हो सकती है जहाँ एक संतुष्ट करना पहले से किए गए किसी दूसरे पर प्रगति पूर्ववत् कर दे (मानक 'सुस्मान विसंगति')।

  • पदानुक्रमिक योजना आरंभ से आद्य क्रियाओं के विषय में तर्क करने के बजाय, उच्च-स्तरीय लक्ष्य को अमूर्तन के कई स्तरों में क्रमशः अधिक विस्तृत उप-योजनाओं में विघटित करती है (उदा० 'यात्रा योजना बनाएँ' → 'उड़ान बुक करें, होटल बुक करें' → प्रत्येक आगे ठोस चरणों में विघटित) — यह सॉफ़्टवेयर अभियांत्रिकी के मॉड्यूलर अभिकल्प में देखे गए वही अमूर्तन-विवरण-छिपाता विचार दोहराती है।
  • आंशिक-क्रम योजना बाध्य न होने तक चरणों के कुल (रैखिक) क्रम के प्रति प्रतिबद्ध नहीं होती — यह दो चरणों को केवल तब एक-दूसरे के सापेक्ष क्रमित करती है जब एक वास्तव में दूसरे पर निर्भर हो ('न्यूनतम-प्रतिबद्धता' रणनीति), जो उस व्यर्थ बैकट्रैकिंग से बचती है जो कुल-क्रमित योजनाकार तब भुगतता है जब वह अनावश्यक क्रम-प्रतिबंध का अनुमान लगाता है व बाद में उसे पूर्ववत् करना पड़ता है।

प्राकृतिक भाषा प्रक्रमण: पार्सिंग, शब्दार्थ विश्लेषण व व्यवहारार्थ

भाषा-विश्लेषण के चार स्तर, सतह से संदर्भ तक
स्तरयह क्या स्थापित करता है
वाक्य-रचनात्मक (पार्सिंग)केवल व्याकरणिक संरचना — 'रंगहीन हरे विचार क्रोध से सोते हैं' शब्दार्थतः निरर्थक होने के बावजूद वाक्य-रचनात्मक रूप से वैध (सुसंरचित वाक्य) है, यही ठीक वह कारण है कि वाक्य-रचना व शब्दार्थ को पृथक स्तर मानना ही चाहिए।
शब्दार्थ विश्लेषणवाक्य के शब्दों व संरचना का संयुक्त, शाब्दिक, संदर्भ-स्वतंत्र अर्थ।
व्यवहारार्थअर्थ जो वाक्य से आगे संदर्भ पर निर्भर करता है — 'क्या तुम नमक दे सकते हो?' वाक्य-रचनात्मक रूप से क्षमता संबंधी हाँ/नहीं प्रश्न है, पर व्यवहारार्थतः लगभग सदा क्रिया हेतु अनुरोध है, व केवल वास्तविक-जगत्/वार्तालाप-संदर्भ ही तय करता है कि कौन सा पठन अभिप्रेत है।
🎯 वाक्य-रचना अकेली वह अस्पष्टता क्यों हल नहीं कर सकती जो शब्दार्थ/व्यवहारार्थ कर सकते हैं
'मैंने दूरबीन से उस आदमी को देखा' दो वैध पार्स-वृक्षों के बीच वाक्य-रचनात्मक रूप से अस्पष्ट है — या तो देखना दूरबीन से हुआ, या आदमी के पास दूरबीन थी। व्याकरण अकेला इनमें चुन नहीं सकता; केवल जगत्-ज्ञान या प्रवचन-संदर्भ (क्रमशः शब्दार्थ व व्यवहारार्थ तर्कण) तय कर सकता है कि वक्ता ने वस्तुतः कौन-सा पठन अभिप्रेत किया, यही ठीक वह कारण है कि पूर्ण NLP पाइपलाइन को केवल वाक्य-रचना के बजाय तीनों स्तर चाहिए।

बहु-अभिकर्ता तंत्र: अभिकर्ता बनाम वस्तु व विशेषज्ञ तंत्र

बहु-अभिकर्ता तंत्र अनेक स्वायत्त अभिकर्ताओं से मिलकर बनता है जिन्हें साझा परिवेश के भीतर समन्वय, बातचीत या स्पर्धा करनी है, एकल-अभिकर्ता तंत्र के विपरीत जहाँ केवल प्रासंगिक गतिकी अभिकर्ता की निष्क्रिय परिवेश से अंतःक्रिया है। अभिकर्ता-बनाम-वस्तु भेद ठीक-ठीक रखने योग्य है: सादी वस्तु वे विधियाँ उजागर करती है जो जो भी संदर्भ रखे उसके द्वारा बुलाई जाती हैं व वह बस उन्हें निष्पादित करती है; अभिकर्ता स्वयं अपने लक्ष्यों व अवस्था के आधार पर तय करता है कि अनुरोध का उत्तर देना है या नहीं व कैसे — स्वायत्तता ही परिभाषित भेद है, केवल 'अधिक कोड रखना' नहीं। अभिकर्ताओं की विशेषज्ञ तंत्र से तुलना समान रूप से ठीक-ठीक है: विशेषज्ञ तंत्र सामान्यतः एकल, बड़े पैमाने पर निष्क्रिय तर्ककर्ता है जिसे मानव द्वारा प्रश्न किया जाता है; अभिकर्ता सक्रिय है (स्वयं क्रिया आरंभ कर सकता है) व ऐसे परिवेश में स्थित है जिसे यह निरंतर महसूस करता व उस पर कार्य करता है, ज़रूरी नहीं पूछे जाने की प्रतीक्षा करते हुए।

सिमैंटिक वेब, अभिकर्ता संचार व विकास उपकरण

  • सिमैंटिक वेब: सामान्य वेब को मशीन-प्रक्रमण-योग्य मेटाडेटा (ऑन्टोलॉजी से, पूर्व अध्याय में ढका) से विस्तारित करता है ताकि केवल मानव पाठक नहीं, अभिकर्ता भी वेब-विषय-वस्तु का सार्थक निर्वचन कर उस पर कार्य कर सकें — 'यह रेस्तराँ है, ये इसके खुलने के समय हैं' संबंधी संरचित आँकड़े से चिह्नित पृष्ठ के विषय में स्वचालित रूप से तर्क किया जा सकता है, केवल मानव आँखों हेतु अभिप्रेत सादे HTML के विपरीत।
  • अभिकर्ता संचार को साझा प्रोटोकॉल व साझा शब्दावली चाहिए, ठीक जैसे मानव वार्तालाप को — अभिकर्ता संचार भाषा (ACL) संदेश-प्रेषण प्रोटोकॉल परिभाषित करती है (performative जैसे 'सूचित करें', 'अनुरोध करें', 'प्रश्न करें' — संदेश किस प्रकार का वाक्-कर्म है), व साझा ऑन्टोलॉजी (फिर, पूर्व अध्याय का विषय) शब्दावली देती है ताकि दोनों अभिकर्ता किसी शब्द से वही अर्थ रखें — ऑन्टोलॉजी से ज्ञान-साझाकरण ठीक यही है: विषय-वस्तु पर सहमत होने से पहले शब्दावली पर सहमत होना।
  • अभिकर्ता विकास उपकरण: ऐसे ढाँचे (उदा० JADE) जो तैयार ACL संदेशन, अभिकर्ता जीवनचक्र-प्रबंधन व निर्देशिका/खोज सेवाएँ (किसे चाहिए क्षमता कौन अन्य अभिकर्ता प्रदान करता है यह खोजना) देते हैं — मानक अवसंरचना ताकि विकासकर्ता संदेश-परिवहन व अभिकर्ता-खोज नए सिरे से कार्यान्वित करने के बजाय अभिकर्ता का अपना तर्कण-तर्क बनाए।

मुख्य बिंदु

  • STRIPS हर क्रिया को पूर्व-शर्तों व जोड़/हटा-प्रभावों से निरूपित करता है, स्वचालित योजना-निर्माण साध्य बनाते हुए; लक्ष्य-स्टैक योजना परस्पर-क्रिया करते उप-लक्ष्यों पर विफल हो सकती है।
  • पदानुक्रमिक योजना अमूर्तन-स्तरों में विघटित होती है; आंशिक-क्रम योजना केवल वास्तव में बाध्य होने पर क्रम के प्रति प्रतिबद्ध होती है, व्यर्थ बैकट्रैकिंग टालते हुए।
  • वाक्य-रचना, शब्दार्थ विश्लेषण व व्यवहारार्थ तीन पृथक स्तर हैं — वाक्य-रचना अकेली वह अस्पष्टता हल नहीं कर सकती जिसे जगत्-ज्ञान या संदर्भ चाहिए।
  • अभिकर्ता स्वायत्तता से परिभाषित है (स्वयं तय करना कि उत्तर देना है या नहीं व कैसे) — सादी वस्तु (जो बुलाया जाए वह निष्पादित करती है) व विशेषज्ञ तंत्र (बड़े पैमाने पर निष्क्रिय, मानव द्वारा प्रश्नित) से पृथक।
  • अभिकर्ता संचार को साझा प्रोटोकॉल (ACL के performative) व साझा शब्दावली (ऑन्टोलॉजी) दोनों चाहिए — मानव वार्तालाप को चाहिए वे ही दो सामग्री।

अभ्यास प्रश्न (8)

उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।

  1. STRIPS में, क्रिया के प्रभाव इनमें बाँटे जाते हैं:

    1. जोड़-सूची व हटा-सूची
    2. वाक्य-रचना-सूची व शब्दार्थ-सूची
    3. निश्चितता-कारक व प्रायिकता
    4. कुछ नहीं; STRIPS के कोई प्रभाव ही नहीं होते
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — जोड़-सूची व हटा-सूची

    जोड़-सूची वे तथ्य बताती है जो क्रिया सत्य बनाती है, हटा-सूची वे जो यह असत्य बनाती है — पूर्व-शर्तों के साथ, यह संहत निरूपण ही यंत्रवत् अवस्था-अद्यतन व अतः स्वचालित योजना-निर्माण को संभव बनाता है।
  2. आंशिक-क्रम योजना की 'न्यूनतम-प्रतिबद्धता' रणनीति का अर्थ है:

    1. दो चरण एक-दूसरे के सापेक्ष केवल तभी क्रमित होते हैं जब एक वास्तव में दूसरे पर निर्भर हो
    2. हर चरण को आरंभ से कुल, रैखिक क्रम दिया जाना चाहिए
    3. कोई क्रम बिल्कुल कभी अभिलिखित नहीं होता
    4. चरण पूर्णतः यादृच्छिक रूप से चुने जाते हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — दो चरण एक-दूसरे के सापेक्ष केवल तभी क्रमित होते हैं जब एक वास्तव में दूसरे पर निर्भर हो

    अनावश्यक क्रम-प्रतिबद्धताओं से बचकर, आंशिक-क्रम योजनाकार उस व्यर्थ बैकट्रैकिंग से बच जाता है जो कुल-क्रमित योजनाकार तब भुगतता है जब वह ऐसे प्रतिबंध का अनुमान लगाए जिसकी उसे वस्तुतः आवश्यकता ही न थी।
  3. 'रंगहीन हरे विचार क्रोध से सोते हैं' प्रायः यह दिखाने हेतु उद्धृत किया जाता है कि:

    1. वाक्य शब्दार्थतः निरर्थक होते हुए भी वाक्य-रचनात्मक रूप से वैध हो सकता है
    2. वाक्य-रचना व शब्दार्थ वही वस्तु हैं
    3. किसी भी वाक्य को कभी पार्स नहीं किया जा सकता
    4. व्यवहारार्थ हर स्थिति में अनावश्यक है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — वाक्य शब्दार्थतः निरर्थक होते हुए भी वाक्य-रचनात्मक रूप से वैध हो सकता है

    वाक्य अंग्रेज़ी व्याकरण-नियमों का पूर्णतः अनुसरण करता है (वैध पार्स-वृक्ष विद्यमान है) जबकि कोई संगत अर्थ नहीं देता, जो ठीक वही प्रदर्शन है कि वाक्य-रचनात्मक वैधता व शब्दार्थ-संगति को पृथक गुण मानना ही चाहिए।
  4. 'मैंने दूरबीन से उस आदमी को देखा' की अस्पष्टता केवल इससे हल की जा सकती है:

    1. जगत्-ज्ञान या प्रवचन-संदर्भ से, क्योंकि व्याकरण अकेला दोनों पठनों की अनुमति देता है
    2. अकेली वाक्य-रचना से
    3. वाक्य को पूर्णतः नज़रअंदाज़ करके
    4. शब्दों की संख्या गिनकर
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — जगत्-ज्ञान या प्रवचन-संदर्भ से, क्योंकि व्याकरण अकेला दोनों पठनों की अनुमति देता है

    दोनों पार्स-वृक्ष व्याकरणिक रूप से वैध हैं, अतः केवल शुद्ध वाक्य-रचना से आगे शब्दार्थ/व्यवहारार्थ तर्कण ही तय कर सकता है कि कौन-सा पठन (दूरबीन से देखना, या आदमी के पास दूरबीन होना) वस्तुतः अभिप्रेत था।
  5. वह मुख्य गुण जो अभिकर्ता को सादी वस्तु से भिन्न करता है वह है:

    1. स्वायत्तता — अभिकर्ता स्वयं अपने लक्ष्यों व अवस्था के आधार पर तय करता है कि उत्तर देना है या नहीं व कैसे
    2. बस अधिक कोड-पंक्तियाँ रखना
    3. किसी भी वस्तु से कभी संचार करने में असमर्थ होना
    4. केवल एक विशिष्ट प्रोग्रामिंग भाषा में लिखा होना
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — स्वायत्तता — अभिकर्ता स्वयं अपने लक्ष्यों व अवस्था के आधार पर तय करता है कि उत्तर देना है या नहीं व कैसे

    सादी वस्तु बस वही विधि निष्पादित करती है जो उस पर बुलाई जाए; अभिकर्ता की परिभाषित विशेषता यह है कि यह अपनी अवस्था व लक्ष्यों के आधार पर तय कर सकता है कि कार्य करना है या नहीं व कैसे — स्वायत्तता, कोड-आयतन नहीं।
  6. प्रभावी अभिकर्ता-से-अभिकर्ता संचार हेतु निम्नलिखित में कौन आवश्यक हैं? (एक से अधिक विकल्प सही हो सकते हैं।)

    1. साझा संचार प्रोटोकॉल (अभिकर्ता संचार भाषा)
    2. साझा ऑन्टोलॉजी/शब्दावली ताकि दोनों अभिकर्ता किसी शब्द से वही अर्थ रखें
    3. बिना किसी संदेश-विनिमय के पूर्ण पृथक्करण
    4. विषय-वस्तु पर सहमति से पहले शब्दावली पर सहमति
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — साझा संचार प्रोटोकॉल (अभिकर्ता संचार भाषा); B — साझा ऑन्टोलॉजी/शब्दावली ताकि दोनों अभिकर्ता किसी शब्द से वही अर्थ रखें; D — विषय-वस्तु पर सहमति से पहले शब्दावली पर सहमति

    साझा प्रोटोकॉल व साझा शब्दावली दो नामित सामग्री हैं, व ऑन्टोलॉजी से ज्ञान-साझाकरण ठीक वही अभ्यास है जो विषय-वस्तु से पहले शब्दावली तय करता है — पूर्ण पृथक्करण संचार का विपरीत है।
  7. उस मानक लक्ष्य-स्टैक योजना विफलता का नाम बताइए, जहाँ एक उप-लक्ष्य संतुष्ट करना किसी अन्य परस्पर-क्रिया करते उप-लक्ष्य पर पहले से हुई प्रगति पूर्ववत् कर दे।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: Sussman anomaly

    सुस्मान विसंगति मानक पाठ्यपुस्तक उदाहरण है (तीन-ब्लॉक-ढेर समस्या) जो दिखाती है कि सरल, गैर-अंतर्निहित लक्ष्य-स्टैक योजना उन लक्ष्यों पर विफल हो सकती है जिनके उप-लक्ष्य वास्तव में परस्पर-क्रिया करते हैं।
  8. JADE जैसे अभिकर्ता विकास ढाँचे मुख्यतः यह प्रदान करते हैं:

    1. तैयार ACL संदेशन, जीवनचक्र-प्रबंधन व अभिकर्ता-खोज सेवाएँ
    2. यह गारंटी कि हर अभिकर्ता हर अन्य अभिकर्ता से सदा सहमत होगा
    3. ऑन्टोलॉजी का प्रतिस्थापन
    4. संचार से बिल्कुल असंबद्ध कुछ
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — तैयार ACL संदेशन, जीवनचक्र-प्रबंधन व अभिकर्ता-खोज सेवाएँ

    ये ढाँचे मानक अवसंरचना (संदेशन, जीवनचक्र, निर्देशिका सेवाएँ) देते हैं ताकि विकासकर्ता परिवहन व खोज नए सिरे से कार्यान्वित करने के बजाय अभिकर्ता का अपना तर्कण-तर्क बनाने पर ध्यान दे सके।