[论文解读] 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 4

一句话总结

本文提出了一种基于广义范畴语法的计算模型，通过默认继承层次结构形式化语言习得中的参数设置，以模拟语言习得过程。通过进化模拟实验表明，在适宜的语言环境中，具有记忆限制的默认参数设置学习者能够涌现，支持语言与语言习得装置共同进化的观点。

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.

研究动机与目标

• 开发一个反映认知约束和发育模式的语言习得参数设置形式化框架。
• 通过计算与进化机制，建模语言习得装置（LAD）与人类语言共同进化的可能路径。
• 探究在现实学习约束和环境条件下，是否能够涌现出具有默认参数设置的学习者。
• 在计算语法框架中，利用继承层次结构为参数设置提供自然的部分序关系。
• 通过进化模拟验证模型，展示在适当语言环境中，基于默认的学习者能够涌现。

提出的方法

• 该框架使用广义范畴语法（GCG）表示句法结构和参数化语法。
• 在GCG中嵌入默认继承层次结构，以定义参数设置的部分序关系，使在缺乏证据时优先采用默认值。
• 根据输入数据更新参数设置，当缺乏特定证据时应用默认值。
• 该模型模拟在记忆约束下的语言习得，限制学习者存储和处理语言输入的能力。
• 通过进化模拟测试：当暴露于支持此类学习者的语言环境时，是否能涌现出具有默认设置的学习者。
• 系统通过句法准确性和在受限条件下的目标语法收敛程度来评估学习成效。

实验结果

研究问题

• RQ1 语言习得装置是否能通过进化过程涌现出默认参数设置？
• RQ2 在记忆受限且具有默认设置的学习者何时能成功习得目标语法？
• RQ3 GCG中的默认继承层次结构如何实现参数设置的自然部分序关系？
• RQ4 语言环境在塑造语言习得装置演化过程中起什么作用？
• RQ5 GCG中参数设置的计算模型能否复现儿童语言习得中观察到的经验模式？

主要发现

• 进化模拟表明，当学习受记忆限制且语言环境适宜时，具有默认参数设置的学习者能够成功涌现。
• GCG框架中的默认继承层次结构为参数设置提供了自然且计算高效的偏序关系。
• 若干在实验中有效的学习算法可在所提框架内被形式化定义，支持其合理性。
• 该模型表明，默认设置并非随意设定，而是在认知与环境约束下具有进化稳定性。
• 该框架支持一种共同进化的解释：语言与语言习得装置同步演化，LAD随之适应现有语言的结构。
• 结果表明，语言习得中的默认设置可能是对有限记忆和可变输入的进化适应。