音高重音在句子加工中创造可分离的句法和语义期望

文献：van der Burght, C. L., Friederici, A. D., Goucha, T., & Hartwigsen, G. (2021). Pitch accents create dissociable syntactic and semantic expectations during sentence processing. Cognition, 212, 104702. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2021.104702

原文

1.文章概述 ¶

语言系统使用句法、语义和韵律信息来指导听者有效理解句子。韵律信息，例如音高重音可以建立对之后句子元素的期望。

例句：“John kissed Mary, not Peter” ，重音在John和重音在Mary的意思不同。音高重音，通过标记对比焦点，可以在占据相同句法角色的成分之间绘制平行线。这意味着在感知句子中第一个聚焦的成分后，可能会建立对即将到来的成分的某种期望。

本文研究音高重音产生的句法和语义期望在多大程度上可以被分离，如果可以分离，当存在矛盾信息时，哪些线索优先。通过探索当音高重音突出包含明显句法和语义线索的成分时形成哪些期望来调查这种相互作用。

  • 实验语言选择

使用韵律分配对比焦点来提示句子结构的方式。

德语的特殊性：1.语序相对自由，宾语可在主语前；2.名词有阴性/阳性的区别，阳性词主格、宾格限定词有区分，阴性词主格、宾格限定词形式一致。

3x2x2被试内设计，焦点不匹配类型（基线、句法、语义）x焦点位置（主语、宾语）x理解问题目标（主句、省略部分）

36名德语母语成人

刺激句（德语）中，第一个子句中的两个成分中的一个与第二个省略子句中的第三个成分形成对比焦点。

基线

基线情况下，（1）对比焦点的名词都是主格，且都是动词的典型施事。（2）对比焦点的名词都是宾格，且都是动词的典型受事。

句法不匹配

省略部分限定词的语法情况与主句的焦点成分不匹配（主格、宾格）

语义不匹配

省略部分的角色和主句焦点的名词不匹配（施事、受事）

所有的实验句都有动词论元结构、清晰的施事-受事关系，所有的名词都为阳性，保证限定词语法格有明显的形态句法标记。排除主格宾格形式不同的名词，保证主宾格只受限定词标记。

图1

图2

  • 被试是否有对句子主语宾语对比的固有偏见？

对2种基线情况进行线上描述性研究，40个被试听所有基线句子，然后根据“有多喜欢这个句子”进行打分，1-7分。研究句子对比焦点之间可能存在的结构偏见，发现焦点位置无显著影响。

  • 句子的语义特性

被试对句子中动词和名词论元之间的语义角色关系进行评价，动词和施事、受事的呈现顺序合理/不合理。48个动词论元结构有清晰的角色分配。

专业的德语母语的录音员，录制48个items的句子，分别在主语/宾语重音。句子最后省略部分不是实验句中的名词，而是Filler。之后将Filler删除。实验句中句尾的名词短语单独录音。使用praat将录音调整为相同的均方根振幅，手动剪切filler，再使用脚本拼接句子。

在试验开始时，出现一个白色的固定十字，在听觉开始前 200 毫秒变成红色，以提醒被试。听觉刺激之后是理解问题和两个答案选项，以视觉方式呈现。被试通过使用正确的食指或中指按下按钮进行响应。随后，出现大约 2 秒的固定十字，直到下一次试验开始。

图3

试次伪随机：每个项目（动词）在 48 个试验的每个块中出现一次；相同的焦点不匹配条件、焦点位置和理解题的目标（探究句子的主句或省略部分）重复不超过两次。为了让被试注意句子的语义内容，而不仅仅是3个名词短语，加入20%的catch trial，对应问题是动词。

反应时使用线性混合模型（Baayen, Davidson, & Bates, 2008)，反应时被对数转换为正态分布，反应比例（主动/被动反应）使用逻辑广义线性混合模型。

图4

反应时和反应比例，在焦点不匹配类型、焦点位置和理解问题目标之间有显著交互作用。

  • 理解问题聚焦主句

相比语义和基线，句法条件下反应时显著增加。句法不匹配条件花费更多的时间成本。主语/宾语判断的比例（图 4B）不受这些违反的影响：分析正确解释主句句法和语义线索的回答比例，成对比较中没有显着差异。

随时间变化：在实验过程中与基线相比，焦点和句法不匹配的影响有所减少。

图A1

  • 理解问题聚焦省略部分

省略部分和主句的模式不同。没有发现由主句中的韵律线索产生的句法期望的证据。句法和语义条件的差异取决于诸句的焦点是主语还是宾语。主语焦点：句法条件下反应更快；宾语焦点：句法条件反应更慢。

图5

在省略部分，被试被要求对名词短语的角色做出判断，该名词短语本身具有冲突的语义和句法信息，除了基线条件。nom MURDERER 是动词arrest的典型受事，但是限定词是主格，acc INSPECTOR是动词arrest的典型施事，但限定词是主格。当在省略部分考虑语格和角色典型性的一致性时，响应时间的模式有对应关系：在判断acc INSPECTOR角色时反应时更短，但nom MURDERER反应时更长。

省略部分的反应时间模式并不反映整个句子中两个焦点成分之间存在的不匹配类型，而是反映省略部分本身的限定词-名词对的局部语法-角色一致性。

反应比例中，被试根据语格做出反应，尽管语义矛盾，但是根据限定词做出反应。但是在nom MURDERER这一条件下根据语格标记做出反应的比例下降，特别是主语的反应比例下降。

省略部分，角色判断和句法线索相对应，不论冲突的句法/语义信息是否在主句中。这意味着，即使音调重音可以建立对即将到来的句法信息的预期（如从主句的响应时间中可以看出的），但之后的局部句法提示对省略部分的角色判断起决定性作用。

跨时间：在实验过程中与基线相比，NOM MURDERER 中局部句法语义不一致的影响有所降低。

图A2

从实验 1 中，尚不清楚韵律标记的语义信息是否建立了对即将出现的句子成分的预期，因为语义和基线之间的成对比较没有显着差异。

在实验2中，将省略部分的名词短语删除，改为被试完成句子的任务。

图6

句法条件：被试先选择主格/宾格，再选择名词。

语义条件：使用阴性名词，主宾格的限定词一致，根据语义选择名词。

2x2被试内设计，决定类型（句法、语义）x焦点位置（主语、宾语）

36个德语母语成人

句子和实验1的开头相同。

与实验 1 一样，每个试验都以白色固定十字开始，在听觉刺激开始前 200 毫秒变成红色。在被打断的句子之后，两个限定词选项被视觉呈现。一旦对限定词做出响应（或在缺少响应的情况下 1500 毫秒之后），就会出现这两个名词。实验持续了大约 25 分钟，包括 3 次自定休息。

试验序列是伪随机的，具有以下限制：具有相同焦点位置的刺激重复不超过两次，句法和语义响应条件不超过三次。对响应按钮的主格/宾格和施事/受事回答选项的分配在受试者内进行了平衡。

分析方法和实验1一致。对被试选择主格/宾格限定词，施事/受事名词是否有固有偏见进行了分析，使用信号检测理论（Macmillan & Creel- man, 1991)

反应时间和反应比例都与条件有显著交互作用。所有被试的表现均好于偶然性。说明被试的判断基于主句的焦点。主语焦点：选择主格+施事；宾语焦点：选择宾格+受事。焦点建立了对即将到来的子句的句法结构和语义内容的期望。

图7

实验2说明被试形成了一种可以明确探究的句法期望，因为他们偏好句子延续在句法上与他们感知到的重点成分是一致的。和实验1的结果一致。这两个实验的结果表明，焦点成分建立了关于省略部分句法结构的期望：这是由延迟响应在违反该期望的情况下（实验 1）和对限定词的偏好所表明的句法上与主句的焦点成分一致（实验 2）。此外，实验 2 表明，焦点确实可以建立对即将到来的从句的语义内容的期望。

和宾语相比，主语焦点后的句法决策中焦点一致响应的比例下降，可能反映了被试有宾格和施事名词的偏好。语义决策中，主语焦点快于宾语，说明被试可能有施事偏好，但是句法决策中，虽不显著但主语焦点慢于宾语。句法和语义条件中主语与宾语偏好相反的可能性，结合响应模式中主语间的可变性，使用信号检测理论方法进行探索性分析。

图8

图8A，被试之间这种偏见的方向差异很大，显示一些被试总体上倾向于主格决定因素反应（实线上方），而其他参与者则倾向于宾格决定因素反应（实线下方） ，与焦点位置无关。图8B，在语义决策中，对施事名词的偏见是可见的（实线上方的大多数参与者），并且偏见的范围没有句法决策那么广泛。

本文假设音高重音建立了对即将到来的成分的句法和语义方面的期望。为了测试这些期望的存在以及它们是否可以被隐式或显式地探究，在两个实验中使用了具有对比焦点和省略结构的句子，使用了句子理解和句子完成范式。

结果表明，音高重音通过突出包含句法和语义线索的成分，建立对即将出现的名词短语的句法和语义属性的期望。句子理解任务（实验 1）的结果表明，被试隐含地建立了句法期望：当音调重音标记句法信息时，在句子后面遇到不匹配的句法信息时，反应速度较慢。对于不匹配的语义信息，没有发现这种影响。反过来，当明确探测时，句子完成任务（实验 2）为句法和语义期望提供了证据。被试能够完成带有限定词和名词的句子，与前面从句中重音名词短语各自的句法和语义属性一致。最后，结果表明，当在同一个句子中出现矛盾的线索时，句法线索（案例标记）优先于语义线索（主题角色），并且先前的韵律线索信息被覆盖。这些数据表明，在听觉句子理解过程中，韵律、语义和句法信息类型被处理以创建对句子中即将出现的语言元素的期望。所有信息类型都在线使用，但在分配句子中成分的角色时，局部、明确的句法信息有明确的优先级。

  • 当存在矛盾信息时，省略部分的响应行为（实验 1）允许关于韵律、句法和语义线索的相对支配地位的几个结论。

1.主句中焦点标记建立的句法期望不足以干扰省略名词短语的解释。相反，当探索这个名词短语时（检查员/凶手的作用是什么？），被试根据局部的句法线索做出反应（他们的主语/宾语解释遵循限定词的情况）。这表明局部句法线索已经覆盖了主句中通过焦点标记建立的句法期望。

2.局部语义线索确实影响了省略部分的响应。与 ACC 相比，对 NOM 的反应较慢，并且“主题”反应的数量显着减少。

在本研究的构造类型中，句法提示对于省略号的解释是决定性的。这也可以解释为什么在对主句成分的反应中，句法违规的影响强于语义违规的影响，因为一旦违规，更具决定性的线索可能会导致更具破坏性的处理。

  • 在响应主句时，与语义焦点不匹配条件相比，在句法焦点不匹配条件中观察到的反应时间效应更强，可以用其他几种方式来解释。

1.线索的不同性质。语法格总是映射到句子的主语和宾语角色，而名词的主题角色取决于动词和论元的语义特征。

2.整个实验期间语义期望的普遍缺乏可靠性可能会削弱这些线索的相对影响，因为实验句子在大约一半的试验中包含语义冲突：语义中两个重点成分之间的语义不匹配-焦点不匹配条件，以及省略（NOM MUDERER和ACC INSPECTOR）的局部主题不一致。事实上，如果预测在实验中被否定的频率足够高，它们的预测强度就会减弱。

  • 随时间变化

在实验开始时，语义焦点不匹配可能会产生很小的影响。随着时间的推移，这些反应的可视化也表明，在实验过程中，听众开始忽视语义和韵律线索。

2.未来研究方向 ¶

1.跨时间变化的方式，不同因素之间过渡，覆盖/纠正？

2.句子的理解上，not这个词是不是本身就比较特殊，对省略部分的关注是否会受影响。固有偏见的分析，是否可以使用其他句子，本文中的实验句，对语义的偏见还是对结构的偏见？