[論文レビュー] Birth, survival and death of languages by Monte Carlo simulation

Christian Schulze, D. Stauffer+1 more|ArXiv.org|Apr 5, 2007

Linguistic Variation and Morphology参考文献 17被引用数 60

ひとこと要約

本稿では、言語の競合、存続、絶滅をモンテカルロシミュレーションでモデル化した。適応度に基づく枠組みにおいて、言語は突然変異、拡散（ブILINGUALISM）、シフト（言語の採用）を通じて進化する。主な発見は、二語話が言語多様性を安定化させ、単一言語の優位性を遅らせる一方、移住が国際語の広がりを加速させ、文化的伝達ダイナミクスに影響を受ける言語絶滅および優位性の臨界閾値を明らかにしている。

ABSTRACT

Simulations of physicists for the competition between adult languages since 2003 are reviewed. How many languages are spoken by how many people? How many languages are contained in various language families? How do language similarities decay with geographical distance, and what effects do natural boundaries have? New simulations of bilinguality are given in an appendix.

研究の動機と目的

• 統計力学の原則を用いて言語の誕生、存続、絶滅をモデル化すること。
• 異なる文化的伝達メカニズムのもとで言語多様性がどのように維持されたり消失したりするかを調査すること。
• 二語話と移住が言語優位性および絶滅パターンに果たす役割を検討すること。
• 言語分布および言語規模に関する実世界データと照合して、モデルの妥当性を検証すること。

提案手法

• 各言語はF個の独立した特徴からなり、それぞれがQ個の可能な値をとる。これは語彙ではなく文法的構造を模倣する。
• 3つのコアプロセスをモデル化する：突然変異（確率p）、拡散（近隣の言語を借用、確率q）、シフト（完全な言語採用、確率r）。
• 局所的相互作用を許す2次元格子上でシミュレーションを実行し、移住と使用されない外国語の忘却を可能にする。
• ユーザーは周囲にその外国語を話す者がいなくなると、その言語を忘れることを想定し、サイトごとの忘却確率を0%〜5%の間で設定する。
• 言語シフトは、個人の母語を話す近隣者がまったく存在しない場合にのみ発動し、言語採用の条件を強制する。
• 初期状態は母語の断片的分布であり、1つの言語に10%の初期優位性を与える。これは潜在的な国際語を模倣する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 二語話は、集団内での言語多様性の安定性および単一言語の優位性にどのように影響するか？
• RQ2 言語が断片化から優位性へと移行する突然変異率（p）の臨界閾値は何か？
• RQ3 移住は、集団内での国際語の広がりと支配の速度にどのように影響するか？
• RQ4 忘却ダイナミクスと言語使用頻度は、マイノリティ言語の存続にどのように影響するか？
• RQ5 ネットワーク構造および局所的相互作用ルールは、言語競合の結果をどの程度形作るか？

主な発見

• 二語話が許容される場合、言語の断片化から単一言語の優位性への移行は、突然変異率p = 0.04まで遅れ、一方、単語話モデルではp = 0.09まで優位性が維持される。
• 二語話は優位言語の安定性を低下させ、高い突然変異率下で絶滅のリスクを高める。
• 1%の確率（d = 0.01）で移住が発生すると、初期には10%の人口が話していた言語の優位性が著しく加速する。
• 1人あたり最大10言語までを学習可能なシミュレーションでは、全参加者が素早く複数の言語を習得するが、これは不切実な言語過剰蓄積を防ぐために忘却メカニズムの必要性を示している。
• 使用されない外国語を削除する忘却メカニズムはダイナミクスを顕著に変化させ、無限の言語蓄積を防ぎ、現実性を高める。
• モデルは実世界の言語規模分布を再現し、優位性と断片化の間で一次相転移を示す。ヒステリシスの存在は、特定条件下で不可逆的移行が生じることを示している。