Просодический бутстреппинг - Prosodic bootstrapping

Просодический бутстреппинг (также известен как фонологическая бутстреппинг) в лингвистика относится к гипотезе о том, что изучающие основной язык (L1 ) использовать просодические черты Такие как подача, темп, ритм, амплитуда и другие слуховые аспекты речевого сигнала в качестве подсказки для определения других свойств грамматики, таких как синтаксическая структура.^[1] С акустической сигнализацией просодические единицы в потоке речь может предоставить важные сигналы восприятия, с помощью которых младенцы первоначально обнаруживают синтаксические фразы на их языке.^[1] Хотя этих функций самих по себе недостаточно, чтобы помочь младенцам выучить весь синтаксис их родного языка, они предоставляют различные подсказки о различных грамматических свойствах языка, например, определение порядка следования слов. головы и дополняет на языке, использующем стресс известность^[2] с указанием местонахождения границы фраз, и границы слов.^[3] Утверждается, что просодия языка играет начальную роль в овладение первым языком помощь детям в раскрытии синтаксиса языка, в основном из-за того, что дети чувствительны к просодический подсказки в очень молодом возрасте.^[4]

Аргумент за

Аргумент в пользу просодического бутстрапинга был впервые представлен Глейтманом и Ваннером (1982), которые заметили, что младенцы могут использовать просодические сигналы (особенно акустические), чтобы обнаружить лежащие в основе грамматическая информация о родном языке. Эти подсказки (например, интонация контур в вопросительной фразе, удлиняя заключительный отрезок)^[1] может помочь младенцам разделить речевой ввод на разные лексические единицы и, кроме того, помочь в размещении этих единиц в синтаксические фразы, соответствующие языку.^[5]

Просодический бутстрэппинг также может объяснить проблему того, как младенцы сегментируют непрерывный ввод. Дети, как и взрослые ораторы, могут непрерывно говорить. Слушание непрерывной речи представляет собой проблему для детей, изучающих свой родной язык, поскольку паузы в речи не совпадают с границами слов. В результате дети должны строить словесные представления из речи, которую они слышат.^[6]

Исследование, проведенное Christophe et al. (1994) показали, что младенцы трехдневного возраста чувствительны к акустическим свойствам языка. Было показано, что трехдневные дети способны различать двусложные стимулы с одними и теми же сегментами в зависимости от того, были ли они извлечены из слова или через границу слова. Продолжительность начального согласного слова и последнего гласного слова - это признаки существования границы слова, которые младенцы могут использовать, чтобы узнать о синтаксическая структура.^[6]

Еще одна важная поддержка гипотезы просодической самозагрузки состоит в том, что использование просодических элементов для сегментации частей речи может происходить в очень раннем возрасте, уже в 3 дня,^[4] где младенцы продемонстрировали способность различать языки только на основании фонологических характеристик, а также тот факт, что использование просодических сигналов происходит до использования лексических или синтаксических данных. Это привело к гипотезе "бутстреппинга по сигналу" / "просодического бутстрапинга", которая включает три основных элемента:^[7]

Синтаксис языка соотносится с акустическими свойствами.
Младенцы могут обнаруживать эти акустические свойства и чувствительны к ним.
Эти акустические свойства могут быть использованы младенцами при обработке речи.

Фонологические фразы

Фонологическая граница фразы показывает, как непрерывный речевой поток разбивается на более мелкие части, которые младенцы используют, чтобы выделить и более точно идентифицировать отдельные части предложения.^[8] Фонологическая фраза может содержать от четырех до семи слогов и может быть обнаружена младенцами благодаря тому, что края фраз либо усилены, либо удлинены.^[9] Были проведены различные исследования, чтобы проверить, помогает ли просодия усвоить синтаксис, морфологию и фонологию.^[6]^[10]^[11]^[12]

Другой акустический сигнал, указывающий на просодическую границу, - это продолжительность паузы. Эти паузы обычно более продолжительны по краю границы слова при обращении к границам предложения.^[7] Например, два предложения ниже, хотя и кажутся похожими на поверхностном представлении, имеют разную просодическую структуру, которая коррелирует с разной синтаксической структурой («...» = более длительная пауза в речи):

«Мальчик познакомился с девушкой на учете в» → [Мальчик]_НП ... [встретил девушку]_{Вице-президент} ... [во время обучения]_PP
«Мальчик познакомился с девочкой и учителем» → [Мальчик]_НП ... [встретил девушку и учительницу]_{Вице-президент}

Используя разную длительность паузы, слушатель может лучше различить базовую синтаксическую структуру.

Приобретение лексики

Младенцам, изучающим свой родной язык, трудно извлекать слова из речевых волн, потому что произносимые слова не разделяются тишиной. Есть несколько предложений по лексическому усвоению. Во-первых, дети слышат слова изолированно: если новый кусок идет между двумя известными словами, новый кусок должен быть новым словом. Второе предложение состоит в том, что в речи есть некоторые сигналы, которые сигнализируют о наличии границы слова: продолжительность, подача, энергия.^[6]

Тот факт, что речь идет непрерывным потоком без пауз, только усложняет задачу овладения языком для младенцев.^[13] Было высказано предположение, что просодические характеристики, такие как сила определенных звуков относительно их местоположения в слове, могут использоваться для разделения и идентификации фрагментов в речевом потоке, чтобы различать потенциально неоднозначные предложения.^[14] Например, в английском языке последний [d] в слове «жирный» имеет тенденцию быть «слабым», так как он не раскрывается полностью. С другой стороны, инициал [d] в таком слове, как «десять центов», выделяется более четко, в отличие от его аналога в конце слова.^[14] Это различие между сильными и слабыми звуками может помочь лучше определить, где звук встречается в слове, в начале или в конце.

Исследования показали, что фонологические границы можно интерпретировать как границы слов, что в дальнейшем помогает ребенку в развитии лексики.^[8] Например, Millotte et al. (2010) протестировали 16-месячных детей, наблюдая, как дети используют фонологические границы фраз для ограничения лексического доступа. Когда младенцы слышали просодическую границу, они могли обнаружить наличие границы слова. В экспериментах авторы использовали условную процедуру поворота головы, которая показала, что, когда младенцев учили поворачивать голову для двусложного слова, они чаще реагировали на предложения, содержащие это слово, чем на предложения, содержащие оба слога этого слова, но разделенные. фонологической границей фразы.^[11]

Поскольку просодические границы никогда не встречаются внутри слова, младенцы не будут ограничены в том, как они идентифицируют слова в речевом сигнале. Например, дети могут различать такие слова, как "игральная кость"и" повторноигральная кость", хотя оба фонологически похожий. Это происходит потому, что просодическая граница появляется не в середине слова * (d] [ice), а вместо этого вокруг слова ([dice]).^[14]

Дети используют фонологические границы фраз, чтобы ограничить лексический доступ. Они делают вывод о существовании границы слова по просодической границе. Если две последовательности отличаются по просодии, но состоят из идентичных сегментов (плата за или бумажная), дети рассматривают их как разные последовательности. Исследования, в которых измерялись реплики от просодии к фонологическим фразам, проводились на множестве языков, которые отличаются друг от друга, что подтверждает, что фонологические фразы могут помочь в универсальном овладении лексикой.^[11]

Получение синтаксиса

Помимо помощи в идентификации лексических элементов, ключевой элемент просодической начальной загрузки включает использование просодических сигналов для выявления синтаксических знаний о языке.^[9] Поскольку границы просодической фразы коррелируют с синтаксическими границами, слушатели могут определить синтаксическую категорию слова, используя только информацию о просодических границах. Christophe et al. (2008) продемонстрировали, что взрослые могут использовать просодические фразы для определения синтаксической категории неоднозначных слов. Слушателям были предоставлены два предложения с двусмысленным словом [mɔʀ], которое могло принадлежать либо к категории глаголов («морд», что переводится как «кусает»), либо к категории существительного («морт», переводимое как прилагательное «мертвый»). .^[9]

Категория	Приговор	Перевод
Глагол	[le petit chien] [морда...]	[маленькая собачка] [укусы...]
Существительное (прилагательное)	[le petit chien смертный...]	[немного мертвых собака...]

В приведенной выше таблице показаны два предложения, услышанные взрослыми франкоязычными в Christophe et al. (2008), где выделенное жирным шрифтом слово является фонетически неоднозначным словом, а квадратные скобки обозначают границы фонологической фразы.^[9] Используя положение просодических границ, взрослые могли определить, к какой категории принадлежало неоднозначное слово [mɔʀ], поскольку это слово относится к разным фонологическим фразам, в зависимости от его синтаксической категории и семантического значения в предложении.

Важным инструментом для получения синтаксиса является использование служебные слова (например. статьи, глагольные морфемы, предлоги ) указать на то синтаксическая составляющая границы.^[9] Эти служебные слова часто встречаются в языке и обычно появляются на границах просодические единицы. Из-за их высокой частоты ввода и того факта, что они, как правило, содержат только один-два слога, младенцы могут выбирать эти функциональные слова, когда они встречаются на краях просодической единицы. В свою очередь, служебные слова могут помочь учащимся определить синтаксическая категория соседних слов (например, узнав, что слово «the» [ðə] вводит именную фразу, и что суффиксы, такие как «-ed», требуют, чтобы перед ней стоял глагол).^[9] Например, в предложении «Черепаха ест голубя» с использованием служебных слов, таких как «the» и вспомогательный глагол «есть», дети могут лучше понять, где проходят просодические границы, что приводит к разделению, например [черепаха] [ест] [голубя], где скобки указывают границу. В результате младенцы склонны обращать внимание на эти слова, чтобы лучше идентифицировать начало и конец просодических единиц.^[9] Такие именные артикли, как «the» или «a», например, в английском языке могут сопровождаться только существительным, поскольку это единственные слова, которые могут соответствовать этой категории; никогда не услышишь фразу типа «Разрушение было широко распространено». Аналогичным образом, использование морфем глагола (например, прошедшее время «-ed» [d] / [t], непрерывное «-ing» [iŋ], вспомогательное «is» [ɪz]) указывает, что глагол должен предшествовать ему, и указывает что никакое другое слово не может заполнить категорию, кроме глагола (например, * «Я видел, что он * вчера был счастлив»).

В исследовании Carvalho et al. (2016) экспериментаторы тестировали дошкольников, где показали, что к 4 годам просодия используется в реальном времени для определения того, какую синтаксическую структуру могут иметь предложения. Дети в экспериментах смогли определить целевое слово как существительное, когда оно было в предложении с просодической структурой, типичной для существительного, и как глагол, когда оно было в предложении с просодической структурой, типичной для глагола. Дети к 4 годам используют фразовую просодию для определения синтаксической структуры различных предложений.^[12]

Лингвистический ритм

Стресс

Ритм является важным аспектом просодии с точки зрения слоговое время и акцент, и варьируется от языка к языку.^[15] Языки сгруппированы в различные категории в зависимости от их ритма, в первую очередь на основе ударения, ритма (слога) и Мора на основе категорий.^[16] Было показано, что младенцы в возрасте около 6 месяцев могут различать разные языки исключительно на основе этих конкретных различий в стрессе. Более конкретно, младенцы к 2-месячному возрасту могут принадлежать к неопределенным категориям с разными ритмическими структурами, относящимся к родным классам и к неродным.^[16] До достижения 2 месяцев младенцы могут различать языки любого класса, но к возрасту 2 месяцев могут переводить языки только в родной или не родной класс. Например, англоговорящим младенцам будет сложно различать английский и голландский (поскольку оба являются языками, основанными на стрессе), но они смогут различать русский (язык, основанный на стрессе) и японский (язык, основанный на мора).^[15] Однако к 2 месяцам англоговорящий ребенок сгруппирует языки с синхронизацией по слогам и по морали в одну «неродную» группу, и, таким образом, ему будет сложно различать такие языки, как французский (с синхронизацией по слогам) и японским (с синхронизацией по мора). .^[15] Эта вариативность стресса также является полезным инструментом для двуязычных младенцев и служит надежным индикатором при различении изучаемых языков.^[17]

Определение направления головы

Вопрос о том, есть ли параметр направления головы может быть обнаружен с помощью просодических сигналов был протестирован на французских младенцах, слушающих турецкие предложения,^[2] чтобы определить, чувствительны ли дети в возрасте от 6 до 12 недель к просодической речи. Установка параметра направления головы позволяет младенцам получить иерархическую структуру ветвления для конкретного языка, которая определяет, является ли язык левосторонним (ветвление вправо) или правым (ветвление влево).^[1] В этом конкретном эксперименте (Christophe et al. 2003) дети в возрасте от 6 до 12 недель слушали модифицированные «бессмыслицы» (модифицированные французские и модифицированные турецкие предложения в таблице ниже), которые не были ни французскими, ни турецкими, а только отличались в том, что приговоры на турецкой основе были главный финал и французские осужденные были начальная голова. Обоснование этого состоит в том, что младенцы могут быть в состоянии обнаружить заметность в этих фонологических фразах, поскольку, как было показано, заметность следует систематической схеме с языками; Языки с начальным начальным звеном имеют преимущество справа (французский), а языки с начальным начальным звеном - слева (турецкий).^[2]

Эти бессмысленные предложения были созданы для того, чтобы устранить любое непросодическое вмешательство (например, фонологические различия, разное количество слогов и т. Д.), Таким образом, младенцы смогут различать два языка только на основе заметности просодических сигналов в предложениях.

Язык	1-я фонологическая фраза	2-я фонологическая фраза
Французский	Le grand orang-outанг	était énervé
турецкий	Йеня Kitabɪmɪ	милостыняаk istiyor
Модифицированный французский	леплем пелеплем	Epe Pemelsе
Модифицированный турецкий	джеме пепепеме	вязеP Espejel

В приведенной выше таблице показаны предложения, которые слышали французские младенцы (в переводе «Большой орангутанг нервничал»), где жирная увеличенная буква обозначает словесное ударение и известность^[2] (Кристоф и др., 2003). Как и предполагалось, французские младенцы, как правило, предпочитали модифицированные бессмысленные французские фразы, основанные исключительно на просодической известности, определяемой расположением параметра направления головы.

Jusczyk et al. (1992) протестировали 9-месячных детей и показали, что младенцы чувствительны к акустическим коррелятам основных фразовых единиц, присутствующих в просодии английских предложений. Просодические маркеры во вводе - это более длинные слоги, предшествующие основной фразовой границе, и склонения основной частоты.^[10]

Вычислительное моделирование

Было использовано несколько языковых моделей, чтобы показать, что в компьютерном моделировании просодия может помочь детям овладеть синтаксисом.^[18]^[19]

В одном исследовании Gutman et al. (2015) построили вычислительную модель, которая использовала просодическую структуру и функциональные слова для совместного определения синтаксических категорий слов. Модель успешно присвоила просодическим фразам синтаксические ярлыки, используя фразовую просодию для определения границ фраз и функциональные слова по краям для классификации. В исследовании представлена модель того, как раннее усвоение синтаксиса возможно с помощью просодии: дети получают доступ к фразовой просодии и обращают внимание на слова, расположенные по краям просодических границ. Идея вычислительной реализации заключается в том, что просодические границы обозначают синтаксические границы и функциональные слова, которые используются для обозначения просодических фраз. Например, предложение «Она ест вишню» имеет просодическую структуру, такую как [Она ест] [вишню], где скелет синтаксической структуры - [VN NP] (VN для глагольного ядра, где фраза содержит глагол и смежные слова, такие как вспомогательные и подлежащие местоимения). Здесь дети могут использовать свои знания функциональных слов и просодических границ, чтобы приблизиться к синтаксической структуре.^[18]

В исследовании Pate et al. (2011), где была представлена вычислительная языковая модель, было показано, что акустические сигналы могут быть полезны для определения синтаксической структуры, когда они используются с лексической информацией. Сочетание акустических сигналов с лексическими сигналами может с пользой предоставить детям исходную информацию о месте синтаксических фраз, которая поддерживает гипотезу просодической самозагрузки.^[19]

Критика

Ключевой критикой теории начальной загрузки в целом является то, что эти механизмы (будь то синтаксические, семантические или просодические) служат в основном отправной точкой для изучения языка.^[5] То есть механизмы начальной загрузки полезны только до определенного момента в лингвистическом развитии младенцев, и, таким образом, может быть какой-то другой механизм, который можно было бы использовать позже, поскольку механизмы начальной загрузки в основном используют информацию, которая не контролируется для «перекрестного» языковая вариация »(информация, которая меняется от языка к языку).^[5]

Что касается просодического бутстрапинга, в частности, есть предположения о том, насколько точно просодические фразы соответствуют синтаксической структуре.^[5] То есть фразы с идентичной синтаксической структурой могут иметь разные возможные просодические структуры. В предложении «Кот погнался за крысой, которая ела сыр», просодическая структура будет напоминать:

[Кот] [погнался за крысой] [съел сыр]

Однако просодическая единица [преследовала крысу] в этом случае не является синтаксической составляющей, демонстрируя, что не каждая просодическая единица является синтаксической. Скорее, можно заметить, что язык не всегда может обеспечивать взаимно однозначное сопоставление от просодической информации до языковых единиц. Просодия не дает детям прямой и систематической информации от просодической структуры до языковой структуры.^[1]

Jusczyk (1997) утверждал, что большинство людей, принимающих эту теорию, полагают, что дети рисуют «диапазон информации, доступной в речевом сигнале, который выходит за рамки просодии»,^[20] далее объясняя, что полагаться только на просодическую информацию недостаточно, чтобы изучить структуру языка.