کلمه جو
صفحه اصلی

گرامر مستقل از متن تصادفی

دانشنامه عمومی

گرامر مستقل از متن تصادفی (به انگلیسی: Stochastic context-free grammar) یک گرامر مستقل از متن است که هر کدام از قواعد تولید آن با یک احتمال همراه شده است. در این نوع گرامر هر درخت اشتقاق دارای یک احتمال است که این احتمال برابر است با حاصلضرب احتمال قواعد به کار رفته در فرایند اشتقاق آن؛ بنابراین در گرامر مستقل از متن تصادفی، برخی از اشتقاق ها پایدارتر از دیگری هستند. به همان طریقی که مدل های پنهان مارکوف، تعمیم یافتهٔ گرامرهای منظم هستند، گرامرهای مستقل از متن تصادفی نیز تعمیم یافتهٔ گرامرهای مستقل از متن اند. گرامرهای مستقل از متن تصادفی در زمینه های گسترده ای، از پردازش زبان های طبیعی گرفته تا بیوانفورماتیک، کاربرد دارند. گرامرهای مستقل از متن تصادفی، شکل خاصی از گرامرهای مستقل از متن وزن دار هستند.
یک گرامر مستقل از متن تصادفی، یک رشته از زبان را می تواند از مسیرهای مختلفی تولید کند که به هر کدام از آن ها یک اشتقاق گفته می شود. از آنجا که هر کدام از قواعد گرامر مستقل از متن تصادفی دارای یک احتمال می باشند، هر اشتقاق نیز دارای یک احتمال می گردد که برابر است با حاصلضرب احتمال های قواعد به کار رفته در آن اشتقاق. از میان اشتقاق های ممکن برای یک رشته، آن اشتقاقی که دارای بیشترین احتمال است به عنوان محتمل ترین اشتقاق انتخاب می گردد که به آن اشتقاق Viterbi گفته می شود. گونهٔ تغییر یافته ای از الگوریتم CYK با گرفتن یک رشته از زبان و یک گرامر مستقل از متن تصادفی به عنوان ورودی، اشتقاق Viterbi آن را پیدا می کند.
از الگوریتم Inside-Outside می توان برای محاسبه کردن مجموع احتمالات تولید یک رشته توسط یک گرامر مستقل از متن خطی استفاده کرد. مجموع احتمالات تولید یک رشته توسط یک گرامر مستقل از متن تصادفی برابر است با حاصل جمع احتمال های همهٔ اشتقاق های ممکن برای یک رشته توسط آن گرامر. این احتمال به طور شهودی معیاری از ثبات یک رشته با گرامر داده شده است.
در برخی مواقع می خواهیم با داشتن مجموعه ای از رشته ها و اشتقاق های آن ها، احتمال های قواعد یک گرامر مستقل از متن تصادفی را به دست آوریم به طوری که گرامر، رشته های داده شده را با اشتقاق های داده شده تولید کند. در اینجا نیز الگوریتم Inside-Outside به عنوان قسمتی از الگوریتم بیشینه کردن امید ریاضی(EM) استفاده می گردد.


کلمات دیگر: