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8.3 以句法-语义分析为主流的中期历史
进入70年代以后，一批采用句法-语义分析技术的自然语言理解系统脱颖而出，在语言分析的深度和难度方面都比早期系统有了长足的进步。这个时期的代表作是LUNAR，SHRDLU和MARGIE系统。
8.3.1 LUNAR
LUNAR是第一个允许用普通英语同计算机数据库对话的人-机接口，是1972年美国BBN公司的W.Woods负责设计的。系统用来协助地质学家查找、比较和评价阿波罗-11飞船带回的月球岩石和土壤标本的化学分析数据。
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 图8.1 LUNAR的结构框图 |
用户用英语向系统提出来的请求如：
(WHAT IS THE AVERAGE CONCENTRATION OF ALUMINIUM IN HIGH ALKALI ROCKS?) 在强碱岩石中铝的平均浓度是多少?
(WHAT SAMPLES CONTAIN P205?) 什么样本中含有P205?
(GIVE ME THE MODAL ANALYSES OF P205 IN THOSE SAMPLES)告诉我那些样本中P205的典型分析
(GIVE ME EU DETERMINATIONS IN SAMPLES WHICH CONTAIN ILM) 告诉我含ILM的样本中的EU测定结果。
LUNAR通过以下三个步骤来处理这些请求：
(1)利用一个ATN句法分析器(详见第九章)对输入句子进行句法分析，以便获得反映该句子句法结构的一棵句法树；
(2)语义解释：把上述句法树翻译成一种形式化的查询语言，后者以谓词形式来表达用户对数据库检索所提出来的各种限制；
(3)对数据库执行这个查询语言表达式，以产生该请求的回答。
处理过程的前两步属于语言理解部分，由语言处理模块完成；第三步是生成回答，通过检索数据库和推理来实现。
LUNAR系统的语言理解部分包含一部3500词的机器词典和一套以ATN形式表述的英语语法规则。它有能力处理英语的时态和语气、某些指代和比较、定语从句、形容词定语和嵌入的补语结构。
LUNAR采用的形式化查询语言由以下三类对象组成：
(1)标识符：用以命名数据库中实体的类别(包括用函数定义的实体)；
(2)命题：由以标识符作为变元的原子团组成；
(3)命令：包括起始行动。
例如，L10046是某种特殊样品的标识符,OLIV是橄榄矿石的标识符，CONTAIN是谓词，TEST是命令，则
(TEST(CONTAIN L10046 OLIV))
是一条典型的查询语言表达式。量词函数FOR是这种查询语言的一个主要函数，在表达式
(FOR<QUANT>X/<CLASS>：<PX>；<QX>)
中，<QUJANT>是一个量词，如EVERY(所有的)，SOME(存在一个)等；X是一个变量；<CLASS>是对象的类别；<PX>说明某种限定，<QX>表示命题或命令。如果SEQ是一个枚举函数；用来罗列一个事先计算好的表；PRINTOUT是一条命令，打印作为其变元的那个标识符所代表的实体，则
(FOR EVERY X1(SEQ TYPE (C))：T；(PRINTOUT X1))
表示让机器打印出所有type为C的样品的号码。在这个例子中， <PX>＝T表示没有设置任何限制。
下面是LUNAR系统的一个完整的运行实例。请求：
(DO ANY SAMPLES HAVE GREATER THEN l3 PERCENT ALUMINUM)
是否有任何样本含铝量超过百分之十三?
(通过句法分析和语义解释所得到的)查询语言表达式：
(TEST(FOR SOME X1/(SEQ SAMPLES)：T；
(CONTAIN X1(NPR *X2/'AL203)
(GREATERTHAN l3 PCT))))
响应：
YES
LUNAR是把ATN语法应用于实际问题的一个范例。由于系统只要求有限的性能目标(在一个特定数据库的查询中，涉及到的词汇和句型都极其有限，而且注意力无需放在会话的趣味性方面)，所以自然语言对话中的某些常见的复杂问题被回避了。