[论文解读] Kauffman's adjacent possible in word order evolution

Ramon Ferrer‐i‐Cancho|arXiv (Cornell University)|Dec 17, 2015

Language and cultural evolution参考文献 10被引用 11

一句话总结

本文研究了词序演化是否受Kauffman相邻可能理论的制约，提出主要交替词序（如SOV/SVO）若在词序排列环中相邻，则更可能共现——其中相邻交换定义了转换关系。基于67种语言的信息理论模型选择表明，排列环模型（模型1）优于类型学和零模型，支持认知约束（如依存距离最小化）是局部作用的，依赖于当前状态，从而验证了Kauffman的相邻可能作为词序演化框架的有效性。

ABSTRACT

Word order evolution has been hypothesized to be constrained by a word order permutation ring: transitions involving orders that are closer in the permutation ring are more likely. The hypothesis can be seen as a particular case of Kauffman's adjacent possible in word order evolution. Here we consider the problem of the association of the six possible orders of S, V and O to yield a couple of primary alternating orders as a window to word order evolution. We evaluate the suitability of various competing hypotheses to predict one member of the couple from the other with the help of information theoretic model selection. Our ensemble of models includes a six-way model that is based on the word order permutation ring (Kauffman's adjacent possible) and another model based on the dual two-way of standard typology, that reduces word order to basic orders preferences (e.g., a preference for SV over VS and another for SO over OS). Our analysis indicates that the permutation ring yields the best model when favoring parsimony strongly, providing support for Kauffman's general view and a six-way typology.

研究动机与目标

• 评估主要交替词序（如SOV/SVO）的关联是否受其在词序排列环中接近程度的制约，正如Kauffman的相邻可能所预测的那样。
• 检验关于词序共现的若干竞争假说：基于排列环的六元模型、双二元类型学模型和零模型。
• 通过模型选择确定认知偏见（如依存距离最小化）是否仅在局部（依赖于当前状态）而非绝对意义上起作用，以偏好简约性。
• 挑战主流观点，即文化演化主导词序变化，表明当认知约束以局部方式应用时，可解释观察到的模式。

提出的方法

• 本研究使用包含67种语言的语料库，其词序为具有主要交替形式的，以评估词序共现的若干竞争模型。
• 应用信息理论模型选择（AICc和BIC）比较五种模型：零模型（模型0）、六元排列环模型（模型1）、双二元类型学模型（模型2）、等概率六元模型（模型3）和无参数模型（模型4）。
• 模型1假设词序对的关联概率取决于其在排列环中的距离，距离越近则关联概率越高。
• 使用最大似然估计推断参数，排列环模型假设概率随距离增加而递减（π(1) > π(2) > π(3)）。
• 模型选择优先采用BIC以偏好简约性，模型1因参数更少且拟合更好而被选为最优模型。
• 分析假设各语言间语言独立，尽管此点被承认是其局限性。

实验结果

研究问题

• RQ1 语言中主要交替词序的共现是否受其在词序排列环中接近程度的制约，正如Kauffman的相邻可能所预测的那样？
• RQ2 基于排列环的六元模型是否在预测词序关联方面优于双二元类型学模型？
• RQ3 认知偏见（如依存距离最小化）是否仅在局部（依赖于当前状态）而非绝对意义上能解释词序演化？
• RQ4 排列环模型的成功是否挑战了主流观点，即文化演化主导词序变化，而认知因素仅为次要因素？
• RQ5 六元类型学与双二元类型学在解释词序变异方面，其相对支持度如何？

主要发现

• 基于词序排列环并借助BIC偏好简约性的模型1被选为最优模型，BIC值为315.2，优于所有其他模型。
• 最近距离（π(1)）的最大似然估计为0.84，次近距离（π(2)）为0.16，强烈支持排列环假说。
• 双二元类型学模型（模型2）在AICc和BIC上均劣于模型1和模型3，挑战了标准类型学分类的预测能力。
• 等概率六元模型（模型3）在AICc上排名第二，但在BIC上被模型1超越，表明更简单的模型更为合适。
• 零模型（模型0）和无参数模型（模型4）表现最差，确认了数据驱动模型的必要性。
• 结果支持词序演化受局部状态依赖的认知偏见制约，与Kauffman的相邻可能一致，表明认知成本最小化并非次要因素，而是情境相关的主动机制。