一、語言使用與處理

語言的理解與產出在大腦裡算是同一個技能,還是兩個分開的處理過程?

研究語言的科學中普遍同意,語言的理解與產出(comprehension and production),必然與人的語言知識以及語言處理能力有關,且兩者有著一定的交集。但是,他們的具體關係為何還有很大的爭議。有一派主張,語言的理解與產出在大腦裡是同一個技能,學懂怎樣處理一種語言就等同於能夠製造出語句;相反,另一派人認為人對語言的知識(liguistic competence)只是一個基礎,實際上怎樣應用到理解與產出,則是兩個分開的處理過程。

Nick Chater等人認為語言的理解與產出,可以被統合成一個模型(a unified model),於是兩者同屬語言處理的步驟,可視為同一個技能。他們認為「人類的記憶容量有基本限制」可為他們的主張提出證據。事實上,大腦在處理語言時,皆須處理大量的資訊,像是理解視覺與聽覺資訊,或是把音素(phoneme)合成音節(syllable)、片語(phrase)再產出完整的句子。由於人類在聆聽或說話時的處理時間都是幾百毫秒等級,因此上述的理解產出過程並不容許以離線(off-line)方式,慢慢用語言知識去處理,而是必須具備即時性,須交替不斷的進行,才不至於超出人類的記憶限制。他們把這種語言處理模式稱為"on-line learning",並指出此說法印證了把理解與產出視為一體的合理性。不過,雖然為同一技能,但他們建構的模型也說明了,語言理解和產出往往呈現不對稱性,於是同一個人在這兩方面的能力有差距乃是正常不過。 (Chater, McCauley & Christiansen, 2016)

人類與猴子的語音預測能力

面對自然環境的變遷,生物必須懂得洞察四周變化,憑自身經驗預判將要發生的事情。具體而言,包括人類在內的許多動物都擁有理解次序關係的能力,透過反覆學習某些事件出現的先後順序,累積經驗,感知背後的規律。不過,人類在這方面又有沒有比其他動物更勝一籌呢?一份研究指出,在學習序列(sequence)的過程中,腦部會對各種正確或違規的序列發出神經振盪,而且當中發生的振盪耦合(oscillatory coupling)不管在人類或在猴子的神經系統中都能觀察得到,且兩者具有極高的相似性,表示這種神經現象在生物演化的過程中,並沒有大幅進化,反而被完整保留下來。

此研究採用語音來進行實驗。研究人員首先創造一些沒有意義的字詞,如yag、lek、kem等等,然後規定他們出現的次序關係(即人造文法 artifical grammar)。實驗中,人類與猴子均會聽到一系列由上述詞彙文法組成的語句,令他們嘗試從中學習字詞的規律法則。接著,研究人員會播放另一組語句,當中既有文法正確的句字,也有文法錯誤的句子,並把人類和猴子的聽覺皮層之神經反應記錄下來。結果顯示,他們對監察和預測序列的神經反應,均在神經元規模上呈現低頻相位與高頻振幅的耦合。此研究有助日後理解一些失去語音預測能力的病人的腦部架構,並建立相應的模型,用作疾病預防和診症。(Kikuchi et al., 2017)

創傷對於語言習得會有影響嗎?

此論文探討戰爭下的難民經歷過的創傷究竟會不會影響到他們的認知系統,進而對語言的習得造成負面影響。此研究顯示每年約有60000個具有難民背景的小孩在西方國家被重新安頓。研究發現許多原因皆會影響這些小孩的認知功能、學習能力以及在學校的課業表現,這些原因包括到西方國家安頓之前所經歷的創傷、創傷對心理健康造成的影響、以及家庭功能運作是否正常等等。這些創傷經驗都會對具有難民背景的兒童造成認知上的困難,也會使他們的語言習得過程較他人緩慢與困難。(Kapl & Stolk, 2015)

此外,孩童時期遭受的創傷與患上失讀症的相關性亦為研究的焦點。一論文指出,對加拿大社區健康調查(2005 CCHS)的數據進行分析後,發現在13054個受訪者中,有達34.8%的人屬於曾經遭受身體虐待(physical abuse)的失讀症患者,而表示從未遭受此類創傷的失讀症患者只佔7.2%。此結果顯示,失讀症可能較容易出現在有被虐待的背景的人身上,並建議此因素可被視為有利於孩童失讀症的預防和檢測。當然,兩者的連繫機制仍需透過更深入的研究進行探討。(Fuller-Thomson & Hooper, 2015)

雙語優勢是否存在?

人們普遍相信雙語者的執行控制能力比只會講母語的人更好,但de Bruin、Treccani和Sala質疑這個觀點之所以獲得支持是由於出版偏誤(publication bias)造成的結果。他們在查閱相關領域的文獻之後,發現支持雙語優勢理論的研究較容易出版,反之反對這個理論的研究只有少數得以出版。最終,他們描繪的漏斗圖(funnel plot)顯示圖形並不對稱,以此證明這個論點確實存在出版偏誤的問題,使論點變得不可信。也因此,雙語優勢是否存在目前仍有爭議。 (de Bruin, Treccani & Sala, 2014)

探討弱勢語言的發展:研究一個俄語為弱勢語言、土耳其語為優勢語言家庭的孩子

此論文研究一個在土耳其與俄語並行的雙語家庭長大的小孩,但俄語在這個家庭相對於土耳其語為弱勢語言。此研究的目的在探討是否當俄語的語言輸入(input)與語言使用都受到相當大的限制時,這個小孩仍能依循學習土耳其語的過程來學習俄語,不會因為接觸較少就學的比較差。小孩平常接觸俄文的機會只有跟母語為俄語的母親對話。此研究最後發現儘管俄語的語言輸入較為受到限制,小孩學習俄文的過程依然依循著學土語的模式(事實上,是遵循著單語學習者學習母語的模式),也能如母語使用者般使用俄語。(Antonova-Ünlü & Li, 2016)

誰學習外語的能力較強?

對於很多成年人來說,學習第二語言難比登天,但有些人卻覺得輕而易舉。到底這種能力差距是由什麼因素造成的呢?一份研究報告指出,人類對外語的學習和適應能力,或許能反映在大腦的內部靜息態功能性連接(intrinsic resting-state functional connectivity)強度之上。實驗中,測試對象為一批接受十二星期密集法語課程的英語用家。研究人員使用fMRI對他們腦部的額下回(inferior frontal gyrus)和左腹側枕葉顳葉皮層(left ventral occipito-temporal cortex)之間的功能性連接進行檢測,發現該連接強度與詞彙存取和閱讀速度的表現成正向關係,表明成年人學習第二語言的能力的可檢測性。當然,連接強度是否先天各異,以及會否受第一語言的學習所影響,仍有待進一步的研究。(Chai et al., 2016)

二、心像及語言

心像訓練對於兒童對代名詞理解之影響

Gillian Francey跟Kate Cain進行一個有關故心像訓練的實驗----對於9-10歲的兒童進行故事或語句的心像自我產生訓練後,再對他們進行獨立語句中的人物代名詞以及判斷上下文章中的代名詞克漏字測驗。整體來說,相較訓練以前,理解力較差的孩童在前後文較為相近的代名詞克漏字測驗中分數能夠有所提升;對於理解能力本來就較好的孩童,心像訓練甚至能讓他們在上下文相距較遠的測驗中也有顯著的進步。Gillian Francey跟Kate Cain認為,此年齡層的孩童在面對問題抑或是理解文意時或多或少會碰上困難,但我們能透過口頭教學以外的方式來讓他們進步。(Gillian Francey & Kate Cain,2014)

透過心像提升閱讀能力

沒有人會把閱讀以及青少年閒暇時間最愛進行的休閒活動做連結,但是原因何在呢?專家們在荷蘭針對七年級到九年級的青少年進行研究,發現心像產生與閱讀能力的自我認同息息相關。當青少年們受過心像訓練後,閱讀能力也跟著提高,相對應的,他們自發性讀書的比例也大幅提升。而那些無法自然而然連結心像與正在閱讀的內容的青少年,在閱讀上比較容易出現障礙。因此,在父母或師長進行教學時,除了單純的知識傳授,適當的連結心像也是青少年學習中非常重要而不可忽視的一環。(Mol & Jolles,2014)

視覺表徵會否影響語言處理的過程?

許多傳統心理學研究表示,當我們聽到或閱讀到一樣東西時,若描述中帶有該物品的視覺或動態意象,往往會幫助我們進行理解和聯想。然而,Rommers, Meyer及Huettig則認為視覺表徵對語言處理的影響尚未明確。有派學者認為在人在理解所讀或所聽之物的時候,就會激活其視覺表徵功能,視覺表徵在理解過程是不可缺乏的;另一派學者則認為視覺表徵或許沒那麼關鍵,視覺表徵功能只有在特定地狀況下,如被要求比較文句與圖片,或被明確指示用心像解讀句字時才會被激活。在研究中,他們透過重現過往的實驗,指出人類在平常閱讀時,有含義的視覺信息並不會對理解有過大的影響。(Rommers, Meyer & Huettig, 2013)

不過,另一學者Rolf A. Zwaan隨後反駁指,他們的實驗並沒有忠於原著,且存有錯誤解讀實驗數據的成分,故結論並不可信。(Rolf, 2013)

三、媒體與視覺傳播中的語言

廣告與說服

為了阻止人在列車或在列車周圍冒險,澳大利亞地鐵列車推出了“Dumb Ways to Die”的公共服務公告。公告使用了可愛的動畫人物及歡快的廣告歌來闡述在鐵路上的種種危險及意外。此公告之成功也使澳大利亞地鐵列車公司推出了續集,電玩及人物商品。對於學習說服廣告的人而言,廣告之內容與所表達方式非常不恰。基於此廣告的成功,Seo和Dillard試著研究訊息若融合出乎意料、不協調的元素,效果是否會被擴大,並透過框架效應及意象的研究進行。他們發現訊息設計者要考慮到一個訊息中有無限的元素並要如何從中組織有效的訊息。透過訊息元素所帶動的情緒向性製造了一個簡單的匹配規則,再操縱框架效應及意象測試。他們所得到的結果有限,匹配規則只有推動行為之好處的訊息才有效,也覺得訊息風格設計在心理學方面需要更多研究。(Seo & Dillard, 2016)

廣播與聽眾心像

收音機有能力在在聽者的腦海裡製造心理圖像,以往的研究都注重於文字對視覺上刺激,Rodero則嘗試透過音效及音波研究其對人聽覺處理的影響。音效可以引發人對於事物及環境的心理意象,並讓自己幻想處於某個地方;音波則改變聲音的強度,讓人製造動作或人物之間空間的感覺。Rodero的研究顯示聽覺處理會使用感知能從聲音索取重要訊息,而音效及音波在廣播劇可提升人心理意象並提高聽眾的專注力。(Rodero, 2010)類似)之時被發現參與的比例則很低。同時發現牽涉於社會認知的小腦區域與有關感覺(sensorimotor)與執行功能(executive functioning)的小腦區域有所重疊。 (van Overwalle, et al., 2014)

四、機器如何思考人類語言

人為分析及自動化自然語言處理對學習成效之分類能力的比較

此論文旨在探討一專門分類學習成效(learning outcomes)的自動化自然語言處理(autonomous natural language processing)系統之開發及研究。此系統可根據某一教學指令或聲明(learning statement)中所使用的字詞,將不同的學習成效加以分門別類,以輔助教育工作。為了探討該系統之分類結果和人為分類結果的差異,學者讓由資深教師所組成的受試者對一系列的學習成效做人為分類,並將其結果和自動化自然語言處理系統所得之分類做比較。結果顯示,整體而言,兩者的分類方式大致吻合,但若深入探討個案或是某單一學習成效,則可以洞悉人為以及機器分類法的異同。人對於察覺語言字裡行間之細微變化(subtlety and nuance)的敏銳程度使其得以在某些情況做出較準確的分類,但人為分類同時卻有較高的風險誤解文字意義,並進而做出錯誤分類。此外,人較有能力理解並彙整意義上相對概括、廣泛的暗示性資訊,並將其容納於分類結果,而自動化系統則採取較務實的手段,只採納實際被提供的資訊。

總結上述研究,人為及機器分類法之結果在此實驗中所展現的一致性,確實提升了自動化自然語言處理在分類工作上的可信度,而兩者間的差異則透露出一定程度的互補性。由此來看,自動化自然語言處理相當有潛力成為輔助教學者判斷學習成效、提升教學品質的工具。(McMahon & Garrett, 2016)

利用自然語言處理工具開發分項評分以評估人工批改英文短論的成效

在標準化考試中,利用機器自動化評斷寫作品質並批改文章是相當重要的元素。傳統上,自動批改系統會考慮如文章長度、用字難度、句法複雜性、修辭元素和文章架構等變數,來評估寫作品質。這些變數確實和文章品質有相當關聯,然而,這種手法必需考慮為數相當龐大的變數,而考慮過多變數的情況下,系統雖仍可以正確批改文章,但若要在批改後給予寫作者回饋(feedback),則會淪於回饋太過空泛、重複性太高的窘境。為了研發能夠給予更具建設性的形成性(formative)回饋之系統,Crossley等人希望建構一套較精簡的分項評分(component scores)來替代傳統自動批改系統所考慮的眾多變數。他們利用主成份分析(Principle Component Analysis)將性質類似的變數結合,並且成功得到了九個分項(component),而經過統計分析後,他們發現這些分項評分對於文章品質的評斷仍然具有相當的成效。

總結來說,研發分項評分來協助作文的自動化批改雖然仍處於相當初始的階段,但它在於優化批改成效或是提供寫作者更具建設性的回饋方面,都具有相當高的潛力。(Crossley & McNamara, 2014)

跟上自然語言處理的進步

自然語言處理(Natural Language Processing)的技術在於網路搜尋引擎以及資訊的發掘方面皆有著不斷提升的重要性,然而,此領域的研究正以飛快的步伐進步著,使得跟上其最新進展的腳步成了一項艱鉅的任務。

此文將解析自然語言處理在近幾年內有產生基礎架構上之進展的作業範疇或子領域,並著重於探討這些進步對於自網路文本汲取並理解資訊所帶來的改變。(Cardie, 2017)

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