[论文解读] 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 208

一句话总结

本文提出一种随机音系文法，通过为上下文无关文法中的完整根至叶路径分配概率，以建模无意义词的可接受性。研究发现，词的对数概率——反映累积频率效应——比最差部分的概率更能预测人类对可接受性的判断，挑战了经典生成音系学与最优性理论，表明即使存在罕见或不合法的音段，良好构成的子部分也能缓解其不可接受性。

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.

研究动机与目标

• 使用在词汇数据上训练的概率解析器建模音系生成性。
• 检验无意义词的可接受性是否与整体词概率或局部违规有关。
• 评估概率模型是否比经典生成音系学或最优性理论更准确反映心理现实。
• 探究良好构成子部分的频率如何在存在低频或未被记录成分的情况下影响整体可接受性。

提出的方法

• 一种随机上下文无关文法为完整根至叶路径分配概率，而非单个规则。
• 该文法通过词典进行训练，以学习音步成分的频率分布。
• 使用四种评分方法预测词的可接受性：p(词)、ln(p(词))、p(最差部分) 和 p(最佳部分)。
• 通过与6名受试者在2次实验中的人类可接受性评分（0 = 完全可接受，12 = 完全不可接受）的相关性来评估评分方法。
• 使用自由度为114的t检验评估决定系数r²的统计显著性。
• 该模型利用层级音步结构（音节、音步等）计算词各部分的累积频率效应。

实验结果

研究问题

• RQ1 整体词概率是否与人类对无意义词可接受性的评分相关？
• RQ2 最差部分的概率是否比整个词的概率更能预测可接受性？
• RQ3 良好构成的子部分能否缓解低频或不合法成分的不可接受性？
• RQ4 经典生成音系学与最优性理论是否无法解释音系约束的心理现实？
• RQ5 概率生成文法是否比分类模型更具心理现实性？

主要发现

• 整个词的对数概率（ln(p(词)））与可接受性之间存在统计显著相关性（p < .001），优于其他度量。
• 最差部分的概率（p(最差部分)）也表现出显著相关性（p < .01），表明局部违规有影响，但并非主导因素。
• 最佳部分的概率（p(最佳部分)）无显著相关性，表明仅高频成分无法预测可接受性。
• 整个词的概率（p(词)）具有显著性（p < .01），但其表现劣于对数变换形式，因指数缩放导致。
• 包含低频或未被记录成分但具有高频子部分的词形（如 /PŠX§SH,6Q/）比预期更可接受，表明良好部分可部分“救赎”差的部分。
• 结果与经典生成音系学和最优性理论相矛盾，后者认为任何单一严重违规即使词完全不可能，而本研究表明累积频率效应具有心理现实性。