DATRは、デフォルト継承ネットワークを符号化するために設計された宣言型知識表現言語である。1989年にサセックス大学のロジャー・エバンスとジェラルド・ガズダーによって導入された。この言語は、計算言語学において、形態論的、統語論的、音韻論的特性など、語彙知識を表現するために使用される。DATRは人工知能の一分野であり、その形式的意味論とデフォルト継承および多重継承のサポートで注目に値する。
歴史的背景
DATRは、記号的アプローチが人工知能研究を支配していた1980年代後半に登場した。MIT CSAIL、スタンフォードAIラボ、カーネギーメロン大学などの機関は、知識表現システムや論理に基づく形式主義を開発していた。Xerox PARCやベル研究所での研究は、プログラミング言語とAIにおける基礎的な業績に貢献した。後に、バークレーAIリサーチとトロント大学は、DATRを生み出した記号的伝統とは対照的な、コネクショニストおよび統計的アプローチの中心となった。
構文と意味論
DATRでは、知識ベースはノードの集合から構成され、各ノードは経路方程式を含む。経路は原子の列であり、ノードは経路に対する値を定義できる。例えば、名詞「dog」のノードは、<root> = "dog" や <plural> = "dogs" を指定するかもしれない。デフォルト継承は方程式の順序付けによって達成され、より特定的なノードがより一般的なノードを上書きする。この言語は多重継承もサポートしており、ノードは複数の親から継承できる。DATRの形式的意味論は、グローバルな継承ネットワーク上の最小不動点構成を用いて定義され、任意の整形式知識ベースに対して一意なモデルを保証する。
この言語は、変数を持たない単純な構文を持つ。経路は山括弧で囲まれた原子の列として書かれ、方程式は等号を使用する。ノードは方程式を列挙することで定義でき、継承は他のノードを参照することで表現される。DATRは直交継承もサポートしており、異なる経路は独立して異なる親から継承できる。
実装
DATRの最初の実装はPrologで書かれ、この言語はより大きな自然言語処理システムに容易に組み込めるように設計された。DATRの形式的仕様はエバンスとガズダーによって公開され、知識ベースをモデルに写像する表示意味論を提供した。この仕様により、DATRは他のプログラミング言語でも実装可能となり、研究目的でいくつかの後続バージョンが開発された。
応用
DATRは主に計算言語学で語彙情報を表現するために使用された。これはACQUILEXプロジェクト（1989年〜1993年）の中心的な構成要素であり、英語、イタリア語、オランダ語、スペイン語の多言語語彙知識ベースを構築した。この言語はまた、形態論、統語論、音韻論の研究にも適用され、デフォルト継承が規則性と例外を自然に捉えた。例えば、一般的な名詞ノードはデフォルトの複数形を定義し、「child」の特定ノードはそれを「children」で上書きする。DATRの語彙知識の明示的符号化は、大規模コーパスから統計的パターンを学習する現代の大規模言語モデルとは対照的である。また、テキストを生成する生成AIシステムとも異なり、DATRは生成モデルではなく宣言的形式主義である。
影響と遺産
DATRはもはや広く使用されていないが、記号的知識表現形式主義の重要な例であり続けている。そのデフォルト継承と多重継承の原理は、後の知識表現言語やオントロジーに影響を与えた。DATRはしばしば機械学習や深層学習のアプローチと対比され、これらはニューラルネットワークやトランスフォーマーに依存している。OpenAIやGoogle DeepMindによって開発されたような現代のAIシステムは、記号的知識表現ではなく深層学習に基づいている。したがって、DATRは、記号的AIから統計的およびコネクショニスト的手法への移行を理解するための歴史的な参照点として機能する。