语言理解中的预测：理论与评述

一、文献名称 ¶

Pickering, M. J., & Gambi, C. (2018). Predicting while comprehending language: A theory and review. Psychological Bulletin, 144(10), 1002-1044. https://doi.org/10.1037/bul0000158

二、研究背景 ¶

最近研究人员提出，大脑的基本计算是预测和评估这些预测（A.Clark，2013）。因此，人们可能会不断地利用语境来预测世界会是什么样子，然后将这些预测与他们随后遇到的情况进行比较。因此，人们尽可能地为可能发生的刺激做好准备，大多数时候正确预测的好处可能超过偶尔出错带来的任何困难。

提出语言理解过程中预测机制的综合理论。该理论的核心主张是，理解者使用用于产生语言的机制进行预测，因为理解者使用这些机制进行的预测与他们自己产生语言时所做的预测相似，因此预测往往是准确和成功的。这些机制并不总是被使用，但理解者总是可以依赖于一般用途的关联机制。

预测往往与语境相关。同样，Swinney（1979）表明，听者利用语境在几百毫秒内选择词汇歧义词（例如bat）的适当含义。当句法不明确时，人们在阅读（例如Frazier&Rayner，1982；Trueswell，Tanenhaus和Garnsey，1994）和听力（例如Tanenhaus，Spivey Knowlton，Eberhard和Sedivy，1995）过程中也会迅速选择或支持句法分析。

对预测观点的一个主要批评是，大多数单词都是不可预测的。可预测性通常通过使用所谓的完形填空程序（Taylor，1953）要求人们完成句子语境来评估；如果大多数人完成相同的填空，语境被认为是预测性的或约束性的，这种填空是高度可预测的或高完形填空（替代填空是低完形填空）。但是，大多数自然发生的语境并没有高度的预测性或约束性，人们提供了许多不同的补全（即，它们是中到低的完形填空）。因此，预测的价值似乎非常有限，研究人员假设预测从未发生，或者仅在异常情况下发生（例如Stanovich&West，1979）。因此，一般来说，它不是语言理解的特征。

很少有词是高度可预测的（例如，Luke&Christianson，2016），但许多词是适度可预测的。此外，语言涉及语法、声音和意义，其中一个或多个可能是可预测的，即使单词本身不是。

The boy went out to the park to fly a kite.

人们可能无法预测fly，但他们可以相当有信心，即将出现的单词将是一个动词。他们可能无法预测男孩去了公园，但可以预测他一定去了足够大的地方，例如商店或海滩。因此，即使人们不经常预测单词，他们也可能预测语言的某些方面。

但要定义理解者预测的含义，我们必须将预测与整合进行对比。理论上，如果理解者在处理携带语言信息的输入之前激活了语言信息，就会发生预测。我们使用预激活来指代预测性激活的信息。

在上面的例子中， a 后面的 kite很好预测，如果要预测kite，那么要预激活其语言表征的某些成分，比如声音/k/或者概念特征 +FLYABLE。

相反，当理解者将由于处理输入而激活的语言信息与前面输入的表示（即语境）相结合时，就会发生integration。理解者通过对kite进行处理来整合，从而得出语言表示（FLYABLE），然后将这些表示与之前语境的表示fly a 结合。很难区分预测和integration，尤其是找到与预测兼容但不与integration兼容的证据。

研究认为可归因于预测，也可归因于整合。如果人们预测kite，他们会预先激活其语言表征的各个方面，因此，当他们遇到kite时，会发现处理这个单词比处理不可预测的替代词（如飞机）更容易。如果他们不预测风筝，他们可能仍然会发现处理风筝比处理飞机更容易，但在这种情况下，促进作用将是因为风筝比飞机更容易与上下文结合，而不是因为预激活。在这种整合解释下，在遇到风筝之前，理解者当然会激活与风筝相关的语境属性（例如，它描述了一个涉及男孩作为agent的飞行事件），但至关重要的是，他们不会预先激活风筝语言表征的各个方面。相反，它们只有在遇到风筝时才会激活这些方面，只有在这种情况下，它们才会被促进，因为风筝的意思更容易与语境结合起来（与另一个词的意思相反，例如飞机）。

文章认为，证明预测需要一种与用于证明预测语境的促进效应的方法完全不同的实验方法（例如Schwanenflugel&Shoben，1985）。在后一种研究中，重点是（或多或少）可预测词本身的处理。使用这种方法很难证明预测，大多数这样的实验都不能确定预测是否发生，也就是说，单词或其意义、语法或形式的任何方面是否被预激活。

如果一个可预测词（或其他语言单位，如语音）的linguistic representation方面有预激活，则会发生预测。如果理解者在遇到单词之前激活了单词语言表征的某些部分，那么预测就会发生。当然，这种语言表征的“自下而上”激活需要一些时间，例如，视觉文字识别中的词汇访问需要大约130-150毫秒（例如，Carreiras、Armstrong、Perea和Frost，2014；Sereno和Rayner，2003）。如果在相关表示可能被自底向上激活之前检测到效应，那么预激活和预测一定已经发生。

为了证明预测，文章还制定了必须满足的精确方法标准：它必须在目标词之前进行测量，或者在目标词之后证明不能归因于自下向上处理的效果。理解者可以在所有语言层面上进行预测。

Altmann和Kamide（1999）使用“视觉世界”范式证明了语义预测。在这种范式中，参与者看到少量entities，要么作为孤立实体呈现，要么排列在连贯的场景中，并听到一个话语。他们可能会对这些实体做一些动作，比如拿起其中一个。被试会看到一个场景，场景里面有一个男孩、一些玩具（球、玩具火车、玩具汽车）和一个蛋糕。在无声的预演之后，被试听到"The boy will eat the … cake"，用眼动仪追踪被试的注视情况，在他们听到cake之前，他们会比听到“The boy will move the …“时对蛋糕的注视更多。显然，动词eat表明后面时一个可食用的物体。参与者将场景解释为涉及蛋糕，因此访问了其概念属性，关键是包括它是可食用的（与其他实体不同）这一事实。然后，听到The boy will eat ，检索了吃的语义，并看向了场景中唯一一个相关概念表示包含该特征的对象。本研究没有证明理解者是否预测了概念蛋糕（或lemma cake或形式/keIk/），也没有证明在没有宾语的情况下，参与者会预测蛋糕，但它确实证明了对语义特征的预测。

此外，Grisoni、Miller和Pulvermüller（2017）让被试听对与手相关（例如，I take a pen and I . . . write）或与脸相关的动词（例如，I find a cigarette on the desk and I . . . smoke）具有高度约束性（大约80%完形填空）的句子。高约束语境的否定版本（大约20%的完形填空；例如，I do not take the pen and I . . .）提供了低约束控制。使用脑电图，他们表明，在高约束（但不是低约束）语境下，被试预激活了参与可预测动词暗示的动作的运动皮层的身体特定部分（即手代表写作，脸代表烟雾）。这种激活发生在可预测动词出现之前的100毫秒内，并显示了对动词含义的预测（正如身体特定激活发生在遇到动词之后。因此，Grisoni等人（2017）与Altmann和Kamide（1999）一样，证明了理解者可以预测概念特征，但此外还表明，他们可以在缺乏支持性视觉语境的情况下预测概念特征。同样，这项研究没有证明理解者是否预测了一个特定的概念。

西语例子：高度约束的语境（80%完型填空），（My parents wanted to carry little on their trip. But with what my mother took in clothing, it did not all fit in . . .”). 一篇文章（elmasculine）与以下可预测单词（MaletaNegimal，手提箱）的性别不一致，导致刺激后500-700毫秒的晚期阳性增强（但没有增强N400）。因此，理解者利用语境来预测语义，这反过来又导致了对目标引理及其相关句法性别的具体预测（这些词在语义上既不是男性也不是女性）。

虽然性别预测效果的ERP相关因素因研究而异，但包含句法性别范畴的语言理解者似乎可以预测这种句法特征。

范式：被试读句子，测试相关电位：The day was breezy so the boy went outside to fly . . . 一次呈现一个单词，连续单词出现之间的间隔为500毫秒，并表明当句子以不可预测的airplane结束时，名词上N400的幅度大于可预测的kite。文章中N400的幅度与文章的完形填空呈负相关（在本研究中为0%-96%）。文章中的这一发现意味着理解者预测了可预测名词形式的一个方面，无论它是以辅音还是元音开头，因此如果文章与这一预测不一致，他们会感到惊讶。（集成解释不太可能，因为它需要人们发现更容易集成fly a和fly An，并且由于a和An在语义上没有差异，它们不应该产生N400 ）

我们提出，预测的核心机制是我们所称的生产预测。人们可以像在完形填空任务中一样理解不完整的话语，并使用他们的语言生成系统完成它们，构建一些涉及公开演讲（或写作）的表征，但不能停止公开的生成。

Fig-1