[論文レビュー] Grammatical cues to subjecthood are redundant in a majority of simple clauses across languages

Kyle Mahowald, Evgeniia Diachek+3 more|arXiv (Cornell University)|Jan 30, 2022

Language, Metaphor, and Cognition被引用数 6

ひとこと要約

本研究は、30の言語を対象に、主語特定における文法的手がかり（例：語順、屈折語形）の冗長性を調査する。英語とロシア語における行動実験と、言語跨ぎのコーパスデータを用いたニューラルネットワーク分類器の結果から、単純他動構文の大多数において文法的手がかりは冗長であることが判明した—文法的手がかりなしでも、主語の特定が87–89％の正確さでなされ、意味的整合性と妥当性が主語特定に十分であることが示された。

ABSTRACT

Grammatical cues are sometimes redundant with word meanings in natural language. For instance, English word order rules constrain the word order of a sentence like "The dog chewed the bone" even though the status of "dog" as subject and "bone" as object can be inferred from world knowledge and plausibility. Quantifying how often this redundancy occurs, and how the level of redundancy varies across typologically diverse languages, can shed light on the function and evolution of grammar. To that end, we performed a behavioral experiment in English and Russian and a cross-linguistic computational analysis measuring the redundancy of grammatical cues in transitive clauses extracted from corpus text. English and Russian speakers (n=484) were presented with subjects, verbs, and objects (in random order and with morphological markings removed) extracted from naturally occurring sentences and were asked to identify which noun is the subject of the action. Accuracy was high in both languages (~89% in English, ~87% in Russian). Next, we trained a neural network machine classifier on a similar task: predicting which nominal in a subject-verb-object triad is the subject. Across 30 languages from eight language families, performance was consistently high: a median accuracy of 87%, comparable to the accuracy observed in the human experiments. The conclusion is that grammatical cues such as word order are necessary to convey subjecthood and objecthood in a minority of naturally occurring transitive clauses; nevertheless, they can (a) provide an important source of redundancy and (b) are crucial for conveying intended meaning that cannot be inferred from the words alone, including descriptions of human interactions, where roles are often reversible (e.g., Ray helped Lu/Lu helped Ray), and expressing non-prototypical meanings (e.g., "The bone chewed the dog.").

研究の動機と目的

• 自然言語の文において、文法的手がかり（例：語順、屈折語形）が主語特定にどれほど冗長であるかを特定すること。
• 文法的マークなしに、意味と妥当性のみを用いて主語特定を信頼性高く行えるかどうかを評価すること。
• 8つの語族に属する30の言語における、文法的手がかりの冗長性の言語跨ぎの変異を検討すること。
• 非プロトタイプ的または可逆的役割（例：「レイがルを助けた」対「ルがレイを助けた」）における文法的手がかりの意味伝達における役割を評価すること。

提案手法

• 英語およびロシア語のネイティブ484名を対象に、屈折語形を除去したランダム化された主語-動詞-目的語トリオを提示する行動実験を実施した。
• 各トリオにおいて、どの名詞が動作の主語であるかについての人的判断を収集した。
• 30の言語の多様なコーパスから得た単純他動構文を用いて、ニューラルネットワーク分類器を訓練した。
• 言語跨ぎで分類器の性能を測定し、文法的手がかりなしでも主語特定に高い正確さが一貫して得られるかを評価した。
• 言語跨ぎのコーパスデータを用いて、タイプロジカルに多様な言語における自然に発生する他動構文を抽出・分析した。
• 人的判断とモデルの性能を比較し、意味と妥当性のみで主語特定がどの程度可能であるかを評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 自然に発生する他動構文において、文法的手がかりが主語特定にどれほど冗長であるか？
• RQ2 文法的マークとは独立して、意味と妥当性のみで主語特定がどの程度可能であるか？
• RQ3 タイプロジカルに多様な言語において、文法的手がかりの冗長性はどのように変動するか？
• RQ4 どのような構文において、文法的手がかりが不可欠となるか、特に可逆的役割や非プロトタイプ的意味の場合にか？
• RQ5 文法的手がかりなしに主語を特定する際、人的判断とニューラルネットワークの性能はどのように比較されるか？

主な発見

• 被験者は、屈折語形や語順の手がかりを除去した状態でも、英語で89％、ロシア語で87％の正確さで主語を特定した。
• ニューラルネットワーク分類器は、30の言語で意味と妥当性のみを用いて主語を特定する作業において、中央値87％の正確さを達成した。
• 語順や屈折語形といった文法的手がかりは、単純他動構文の大多数において冗長であり、それらがなければ主語特定の正確さが著しく下がることはない。
• 文法的手がかりなしでも高い正確さが得られることから、意味的整合性と妥当性が、大多数の自然な文脈において理解に十分であることが示された。
• 非プロトタイプ的または可逆的役割（例：「レイがルを助けた」対「ルがレイを助けた」）において、文法的手がかりは意図した意味を伝えるために不可欠である。
• 本研究は、多様な語族にまたがる一貫性ある性能を示しており、主語特定における冗長性が言語跨ぎに共通する現象であることを示した。