[論文レビュー] Co-evolution of Language and of the Language Acquisition Device

Ted Briscoe|ArXiv.org|May 1, 1997

Language and cultural evolution参考文献 11被引用数 4

ひとこと要約

本稿は、言語習得におけるパラメータ設定を形式化するため、一般化カテゴリカル文法（GCG）とデフォルト継承階層を用いた計算モデルを提案する。進化的シミュレーションを通じて、記憶容量が限られた学習者が適切な言語環境にさらされることで、デフォルトパラメータ設定を持つ学習者が出現することを示し、言語と言語習得装置（LAD）の共進化的説明を支持する。

ABSTRACT

A new account of parameter setting during grammatical acquisition is presented in terms of Generalized Categorial Grammar embedded in a default inheritance hierarchy, providing a natural partial ordering on the setting of parameters. Experiments show that several experimentally effective learners can be defined in this framework. Evolutionary simulations suggest that a learner with default initial settings for parameters will emerge, provided that learning is memory limited and the environment of linguistic adaptation contains an appropriate language.

研究の動機と目的

• 認知的制約と発達パターンを反映するパラメータ設定の形式的枠組みを構築すること。
• 言語習得装置（LAD）が計算的・進化的メカニズムを通じて人間の言語とどのように共進化するかをモデル化すること。
• 現実的な学習制約と環境的条件下で、デフォルトパラメータ設定を持つ学習者がどのように出現するかを調査すること。
• 計算文法枠組み内での継承階層を用いて、パラメータ設定に自然な部分順序を与えること。
• 適切な言語環境下で、デフォルトに基づく学習者が出現する様子を示す進化的シミュレーションを通じて、モデルを検証すること。

提案手法

• 文法的構造とパラメータ化された文法を表現するために、一般化カテゴリカル文法（GCG）を用いる。
• GCGにデフォルト継承階層を埋め込み、パラメータ設定に部分順序を定義し、証拠がなければデフォルト値を優先する。
• 入力データに基づいてパラメータ設定を更新し、特定の証拠がなければデフォルト値を適用する。
• 記憶制約を想定したシミュレーションを通じて、学習者の言語入力を記憶・処理する能力を制限する。
• 進化的シミュレーションにより、言語環境がデフォルト設定の学習者を支持する場合に、それらの学習者がどのように出現するかを検証する。
• 制約付き条件下での文法的正確性とターゲット文法への収束性を評価することで、学習の成功を測定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 デフォルトパラメータ設定を持つ言語習得装置は、進化的プロセスによって出現しうるか？
• RQ2 記憶容量が限られた学習者がデフォルト設定を持つ場合、どのような条件下でターゲット文法を効果的に習得することができるか？
• RQ3 GCGにおけるデフォルト継承階層は、パラメータ設定にどのように自然な部分順序を与えるか？
• RQ4 言語環境は、言語習得装置の進化にどのような役割を果たすか？
• RQ5 GCGにおけるパラメータ設定の計算モデルは、乳児言語習得で観察された実験的パターンを再現できるか？

主な発見

• 進化的シミュレーションにより、記憶制約がある中で言語環境が適切であれば、デフォルトパラメータ設定を持つ学習者が効果的に出現することが示された。
• GCGフレームワークにおけるデフォルト継承階層は、パラメータ設定に自然かつ計算的に効果的な部分順序を提供する。
• 本フレームワーク内では、実験的に有効な学習アルゴリズムを形式的に定義可能であり、その妥当性を裏付ける。
• モデルは、デフォルト設定が恣意的ではなく、認知的および環境的制約のもとで進化的に安定である可能性を示している。
• フレームワークは、言語と言語習得装置がともに進化する共進化的説明を支持しており、LADが利用可能な言語の構造に適応することが可能である。
• 結果から、言語習得におけるデフォルト設定は、記憶容量の制限と可変的な入力に適応する進化的適応である可能性が示唆される。