[論文レビュー] Stochastic phonological grammars and acceptability

John Coleman, Janet B. Pierrehumbert|Oxford University Research Archive (ORA) (University of Oxford)|Jul 28, 1997

Phonetics and Phonology Research参考文献 9被引用数 208

ひとこと要約

本稿では、無意味語の受容可能性をモデル化するため、文脈自由文法におけるルートからフロンティアまでの経路全体に確率を割り当てる確率的音韻文法を提案する。対照的に、累積的頻度効果を反映する対数語確率が、個々の部分の最悪確率よりも人間の受容性判断をよりよく予測することを示し、古典的生成的音韻論や最適性理論に挑戦する。これは、良好な部分構造が希少または不適切な音素の不自然さを緩和できることを示している。

ABSTRACT

In foundational works of generative phonology it is claimed that subjects can reliably discriminate between possible but non-occurring words and words that could not be English. In this paper we examine the use of a probabilistic phonological parser for words to model experimentally-obtained judgements of the acceptability of a set of nonsense words. We compared various methods of scoring the goodness of the parse as a predictor of acceptability. We found that the probability of the worst part is not the best score of acceptability, indicating that classical generative phonology and Optimality Theory miss an important fact, as these approaches do not recognise a mechanism by which the frequency of well-formed parts may ameliorate the unacceptability of low-frequency parts. We argue that probabilistic generative grammars are demonstrably a more psychologically realistic model of phonological competence than standard generative phonology or Optimality Theory.

研究の動機と目的

• 語彙データで訓練された確率的パーサーを用いて音韻的生産性をモデル化すること。
• 無意味語の受容性が全体的な語の確率か、局所的違反に相関するかを検証すること。
• 確率的モデルが古典的生成的音韻論や最適性理論よりも心理的現実をよりよく捉えられるかを評価すること。
• 頻度の高い良好な部分構造が、低頻度または未登録の成分があるにもかかわらず、全体の受容性に与える影響を調査すること。

提案手法

• 確率的文脈自由文法は、個々の規則ではなく、完全なルートからフロンティアまでの経路に確率を割り当てる。
• 文法は語彙集に訓練されて、プロソディック構成要素の頻度分布を学習する。
• 語の受容性は、4つのスコアリング手法（p(word)、ln(p(word))、p(worst part)、p(best part)）を用いて予測される。
• スコアリング手法は、6名の被験者による2回の実験で得られた受容性評価（0 = 完全に受容可能、12 = 完全に不適切）との相関によって評価される。
• 統計的有意性は、自由度114のt検定を用いてr²に対して評価される。
• 階層的なプロソディック構造（音節、フィートなど）を活用して、語の各部分における累積的頻度効果を計算する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 全体的な語の確率は、無意味語の人間の受容性評価と相関するか？
• RQ2 最も悪い部分の確率（p(worst part)）は、語全体の確率（p(word)）よりも受容性の予測に優れているか？
• RQ3 良好な部分構造は、低頻度または不適切な成分がある場合でも、その不自然さを緩和できるか？
• RQ4 古典的生成的音韻論や最適性理論は、音韻制約の心理的現実を説明できないか？
• RQ5 確率的生成的文法は、カテゴリカルモデルよりも心理的に現実的か？

主な発見

• 語全体の対数確率（ln(p(word)))）は、受容性と統計的に有意な相関を示した（p < .001）、他の指標を上回った。
• 最も悪い部分の確率（p(worst part)）も有意な相関を示した（p < .01）、これは局所的違反が重要であるが、支配的ではないことを示している。
• 最も良い部分の確率（p(best part)）には有意な相関がなく、高頻度の成分だけでは受容性が予測できないことを示している。
• 語全体の確率（p(word)）は有意であった（p < .01）、しかし指数スケーリングのため、対数変換された形より効果が劣った。
• 低頻度または未登録の部分を持つが、高頻度の部分構造を持つ形（例：/PŠX§SH,6Q/）は、期待よりも高い受容性を得ており、良好な部分が部分的に「救済」していることが示された。
• 結果は、古典的生成的音韻論や最適性理論が、単一の深刻な違反があれば語が完全に不可能であると扱うのに対し、本研究では累積的頻度効果が心理的に現実的であることを示しており、それらを逆転させている。