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Scratch… ragiona!

Scratch pronto a dimostrare la sua sagacia!

Syllogy è un programma che risolve sillogismi; a partire da due premesse nella forma:

• un A è un B
• un B è un C

conclude autonomamente “un A è un C” (sillogismo categorico affermativo).

Ricordiamo tutti il classico esempio di sillogismo:

• Socrate è un uomo
• Tutti gli uomini sono mortali
• Dunque Socrate è mortale

Syllogy riconosce premesse nella forma:

Gli articoli sono opzionali, i nomi delle categorie minore e maggiore devono essere composti da una sola parola. La premessa “un uccello è una creatura alata” non è accettata da Syllogy perché “creatura alata” è composta da due termini.

Funzionamento del programma

All'avvio Syllogy non sa nulla. Si inizia perciò con l'immettere alcune premesse:

• un cane è un mammifero
• un mammifero è un animale

A questo punto si può già interrogare il programma. Se il testo immesso termina con un punto interrogativo Syllogy verifica se è derivabile dalle premesse che conosce:

• un cane è un animale?
• Secondo me sì!
• un cane è un mammifero?
• Secondo me sì!
• un cane è un cane?
• Secondo me sì!
• un mammifero è un cane?
• Secondo me no.

Implementazione

Il programma attende l'input dell'utente, quindi analizza la frase verificando se contiene un punto interrogativo, condizione che discrimina tra una premessa da memorizzare e una da verificare. In entrambi i casi Syllogy estrae dalla frase le singole parole di cui è composta inserendole nella lista words a meno che non facciano parte dell'elenco di parole non significative stop words. Se tutto va come previsto nella lista words finiscono esattamente due parole, quelle che corrispondono alle categorie minore e maggiore. Se così non è il programma conclude che qualcosa dev'essere andato storto e risponde “Mi dispiace, non capisco…”.

Nel caso l'utente abbia immesso una premessa, le due parole chiave estratte dal testo sono inserite nelle due liste parallele minor e major. Dopo le prime due premesse il contenuto delle due liste è:

Nel caso di un'interrogazione il programma deve verificare se dalla prima parola estratta dalla domanda si può giungere alla seconda. Per far ciò inserisce la prima parola nella lista words to examine e comincia a sostituire ogni parola della lista con le corrispondenti in major, fino a quando la seconda parola entra nella lista oppure la lista si svuota. Nel primo caso la risposta sarà affermativa, nel secondo negativa.

Ad esempio, per rispondere alla domanda “un cane è un animale?” Syllogy carica la prima parola chiave della domanda nella lista delle parole da considerare:

Syllogy controlla poi se la seconda parola chiave, “animale”, è in lista. Poiché tale parola non c'è, prende la prima parola il lista, la toglie dalla lista e la sostituisce con le parole ad essa collegate nella lista major. Alla parola “cane” c'è n'è associata una sola, “mammifero”, ed è questa che viene aggiunta in coda alla lista:

“animale” non appare ancora, ma siccome la lista non è vuota il programma prosegue sostituendo la prima parola in elenco con quelle ad essa collegate, come già fatto per “cane”. C\'è una parola associata a “mammifero”, guardacaso proprio “animale”:

La presenza della parola “animale” nella lista words to examine permette finalmente al programma di concludere che la risposta alla domanda iniziale è affermativa:

• un cane è un animale?
• Secondo me sì!

Ora è chiaro perché anche le due domande successive ricevono la stessa risposta:

• un cane è un mammifero?
• Secondo me sì!
• un cane è un cane?
• Secondo me sì!

Sia “mammifero” che “cane” hanno fatto parte della lista ad un certo punto e hanno dunque permesso al programma di uscire con successo dal ciclo di sostituzione delle parole.

Come mai invece l'ultima interrogazione riceve una risposta negativa?

• un mammifero è un cane?
• Secondo me no.

Riapplichiamo l'algoritmo: si parte da “mammifero”, si vuole arrivare a “cane”.

Il primo passo è:

“cane” non è in lista, si passa alla sostituzione di “mammifero”:

La parola cercata non è ancora apparsa, si prosegue con la sostituzione di “animale”:

Non essendoci alcuna parola associata a “animale” in major, la lista words to examine alla fine rimane vuota e quindi il programma conclude che non c'è relazione tra le due categorie.

Considerazioni finali

Il programma può contenere informazioni relative a diversi argomenti. Lo si può per esempio mettere alla prova con una forma più complessa del sillogismo più famoso citato all'inizio:

• Socrate è greco
• un greco è un uomo
• un uomo è un mortale

Come risponderà Syllogy alla domanda:

• Socrate è un mortale?

Incrociamo tra loro le due catene deduttive che abbiamo costruito:

• un uomo è un mammifero

Quali saranno le risposte di Syllogy ai quesiti:

• Socrate è un animale?
• Socrate è un cane?

Note implementative

Il listato completo del programma.

Vale la pena citare la procedura split words che scandisce il testo immesso dall'utente e che determina la fine di una parola quando trova uno spazio o un'apostrofo – cfr. lista delimiters. Una tecnica simile (scansione lineare del testo) è adottata nel blocco principale per eliminare il punto di domanda presente nelle interrogazioni.

Il programma è scaricabile qui.

Possibili sviluppi

• fare in modo che il programma funzioni in lingua inglese;
• estendere il programma in modo che tratti correttamente anche il caso di categorie formate da più parole, come nell'esempio “un uccello è una creatura alata”;

• illustrare il percorso deduttivo che ha portato a dichiarare vera un'interrogazione: dopo aver risposto affermativamente alla domanda “Socrate è un animale?”, Scratch potrebbe giustificare così la propria risposta:

  

  Potete confrontare la vostra soluzione con la mia, nella quale ho implementato una visita in profondità dell'albero deduttivo che mi permette di mantenere aggiornata la catena di parole in fase di valutazione. Ho dovuto modificare la procedura di sostituzione e introdurre alcune variabili ausiliarie come depth, word depth e word chain, oltre al blocco evaluating word () at depth ().

La versione del progetto con l'esplicitazione del processo deduttivo è disponibile anche on-line sul portale ufficiale di Scratch all'indirizzo https://scratch.mit.edu/projects/549322936 e direttamente integrata in questa pagina qui sotto:

Pagina modificata il 01/05/2021