18个月大的婴儿表征非局部句法依赖



文献:Perkins, L., & Lidz, J. (2021). Eighteen-month-old infants represent nonlocal syntactic dependencies. Proceedings of the National Academy of Sciences118(41), e2026469118. https://doi.org/10.1073/pnas.2026469118

1. 研究背景及本研究 ¶

句法能力使我们能把有限的基本语言单位组合成无限的意义,自然语言语法以特殊的方式做到这一点:它将语言元素组合成层次的、潜在的递归结构,并对这些结构上的抽象依赖进行编码。例如,一个动词和它的直接宾语之间的依存关系保持不变,而与特定的动词或特定的宾语无关。

i.

a. The chef burned the pizza.

b. The runner kicked the can.

c. The employee painted the blue fence surrounding the store.

在这些句子中,动词burn和它的宾语the pizza之间的结构关系就像kickthe can之间的关系或者paintthe blue fence surrounding the store之间的关系一样。在基本的陈述句中,这种关系在英语中需要邻接(ii),而在某些结构中,这些关系可以远距离建立(iii)。

ii.

a. The chef burned (entirely) the pizza.

b. The runner kicked (very hard) the can.

c. The employee painted (sloppily) the blue fence surrounding the store.

iii.

a. What did the chef burn?

b. What did the manager say that the chef burned?

c. What did the manager who the customer called say that the chef burned?

即使前面的wh-短语(what)可以出现在离iii. 中的burn很远的地方,它与i中的短语the pizza有相同的动宾关系,宾语wh-短语和直接宾语名词短语(NP)不能共现(iv),表明它们都表达同一论元关系。 iv. What did the chef burn the pizza? 两个短语具有非常不同的表面形式,并且系统地出现在一个句子的不同位置,但是都满足动宾依存关系。并且这些依赖性可以跨越任意大的距离和某些内部复杂的结构(iii),这两个属性揭示了人类语言系统的高度计算能力。本研究想要探讨这个系统发展的一些初始阶段,之前的工作主要集中于层级和递归结构。本研究则集中于之前早期发育研究中很少探讨的句法核心领域,即抽象的句法依赖。测试婴儿在有规律地将单词组合成句子之前,是否和我们一样具有远距离表达语法行为的能力。这有助于说明一些表征句法的核心计算属性是否在认知发展的早期就存在,为进一步探讨这些计算能力的起源奠定了基础。

回答这个问题需要一种方法来识别婴儿的句法表现,他们自己还不会说很多句子。之前的研究中经常通过询问孩子们对句子的理解情况来测试句法。这样做的风险是,婴儿对上下文中句子的表现为理解可能依赖于模仿正确解释的不成熟的句法表征。另一种方法研究了婴儿在不依赖解释的情况下,何时察觉到他们听到的句子中的依赖性。但是在这些情况下,表面和句法依赖往往混淆。分离独立于意义的句法依赖的一个关键是表明婴儿意识到类似i到iv中的互补分布模式。本研究认为需要测试婴儿何时知道一个局部宾语和一个wh短语宾语不能同时出现,因为它们都与动词进入同一个抽象依存关系,本研究提供这项测试。

2. 婴儿期的非局部依赖性 ¶

各种语言表征句法依赖的方式各不相同,所以小孩必须学会在他们所接触的特定语言中识别它们。先前的研究发现,两岁的婴儿有能力识别自然语言和人工语言中不相邻的声音或语素之间的依赖关系,例如18个月的孩子能够识别像The archeologist is digging for treasures这样句子中is和ing的依赖关系,但是很难确定婴儿如何表征这些依赖性,或者一种更抽象的潜在关系,比如助动词be和进行体动词之间的关系。

在英语中,wh-短语(如what)与动词的主语和宾语(e.g., the pizza)相比有不同的表层形式,它们也有不同的分布。例如,wh-短语绝大多数出现在从句中,而局部宾语通常出现在动词之后。因此,对于婴儿来说,要认识到同样的动词-宾语依存关系在简单及物句(i)中是局部存在的,而在宾语wh疑问句 (iii)中是远距离存在的,他们需要从这些不同的表层属性中抽象出来。婴儿必须抽象地表征非局部依赖,作为动词和其直接宾语之间局部建立的相同关系的实例。

目前关于婴儿特殊疑问句表征的数据有两个主要来源,第一个是关于婴儿说话的证据,第二个是关于他们对听到的句子的表达有什么样的解释。这两种方法都只是间接说明了婴儿如何表达他们所产出或理解的句子结构的问题。20个月左右,婴儿的电报式语言中开始出现论元疑问句,但是由于理解通常先于产出,这个证据并没有说明婴儿是什么时候开始以类似成人的方式表征表达这些问题的。在理解方面,15个月左右的婴儿有时会对疑问词做出适当的反应,但是,这种反应可能依赖于识别与语用推理一致的局部主语和宾语,而不是代表非局部句法依赖本身。

例如,以前的理解研究对13至20个月的婴儿使用优先寻找任务,其中婴儿看到一个事件或一系列事件(例如,一只棕色的狗撞上一只猫,然后猫撞上一只黑色的狗),然后被问一个关于这些事件的问题(例如,猫撞了哪只狗?)。两个可能的答案(例如,两条狗)显示在屏幕上;如果婴儿更多地看与正确答案相对应的图像,由此可能会得出这样的结论:婴儿理解了这个问题,因此在句法上以类似成人的方式表征出来。但是这类任务的成功并不依赖于这些问题中依存关系的正确句法表达。如果婴儿意识到在问问题,并且明白猫是主语,bump是动词,他们可能会倾向于看着被猫撞过的狗,即使没有把wh短语which dog作为动词的宾语。为了确定婴儿是否表征这些句子中的非局部谓词-论元依存关系,那么,有必要表明他们意识到wh短语和动词的局部宾语之间的互补性,如iii和iv所示。

研究引入了一种测试来直接探测这种互补性,使用婴儿在没有参考语境的情况下的听力时间作为探针,看婴儿的行为是否区分了没有本地宾语的wh-问句和包含本地宾语的wh-问句,提供了可接受性的比较测量。任务中,婴儿会听一些听觉上呈现的句子,要么是疑问句(v),要么是陈述句(vi)。在这两种condition下,婴儿都会听到动词后有和没有直接宾语的句子,这些句子交替出现。所有的句子都包含了16个月大的孩子最有可能知道的及物动词,当他们听的时候,播放一段抽象形状在屏幕上移动的视频,记录婴儿看屏幕的时间,以此来衡量他们对这些句子的兴趣。如果婴儿看向别处超过2s,就结束当前的trial,当他们转向屏幕时,开始新的trial。

v.

a. Which dog should the cat hug?

b. Which dog should the cat hug him?(×)

vi.

a. A dog! The cat should hug.(×)

b. A dog! The cat should hug him.

图1

在这种设计中,局部宾语的可接受性在两个关键对之间翻转,动词hug需要一个直接宾语,在wh-问句中which dog可以非局部地充当这个宾语,这导致v中的wh-问句中的局部宾语he不可接受。但是在vi的陈述句中需要局部宾语。如果婴儿知道个,那么他们对带局部宾语的句子的相对偏好在wh-问句和陈述句中应该是相反的。另一方面,假设婴儿只知道研究中的动词需要宾语,但不表示wh-短语非局部地满足这一要求。根据这一假设,他们的偏好模式在这些句子对中应该是相同的。也就是说,如果他们更喜欢陈述句中带有局部宾语的句子,那么他们也应该更喜欢疑问句中带有局部宾语的句子。

3. 材料和方法 ¶

被试招募的标准是醒着的时候至少有80%的时间在听英语。实验1包括32名年龄在18;0和18;31 (mean = 18;12)之间的婴儿(15名男性);实验2的包括32名年龄在 14;0 和 14;29 (mean = 14;13)之间的婴儿(19名男性);实验3的参与者包括32名年龄在15;0和15;28(mean = 15;14)之间的婴儿(16名男性);实验4包括32名年龄在17;1 和17;28 (mean = 17;14)之间的婴儿(17名男性)。

婴儿会听到持续25s的trial,包括六个句子,每个句子对应六个测试动词(kiss, hug, tickle, bump, hit, and cover),动词以伪随机的方式出现,不同的动物作为NP的论元。使用which作为wh-词。所有的句子都用女性英语母语者以儿向语方式录制,为了保证所有语音语感上的自然,不符合语法句子由两个符合语法的句子拼接而成,例如疑问句:Which tiger should the lion hug + I made the lion hug him = Which tiger should the lion hug him;陈述句:The lion should hug him + I know who the lion should hug = The lion should hug。在Adobe Premiere中,每次试验的音频都与两个动画视频中的一个相结合,这两个视频是缓慢旋转的形状。其中一个视频用于实验的熟悉阶段,另一个用于测试阶段。还有一段单独的叶子上蝴蝶的无声视频,用作吸引注意力的刺激。

实验中,婴儿坐在父母的膝盖上,或者坐在离51英寸宽屏电视6英尺远的高脚椅上,家长们听着降噪耳机播放的音乐,并被告知不要和孩子说话或转移他们的注意力。位于电视机上方的摄像机被用来对实验进行录像,实验人员可以实时监测婴儿眼睛注视情况。实验者听不到实验的音频,因此婴儿听到的特定trial类型实验人员不知道。

每个实验都以展示吸引注意力的刺激开始。一旦婴儿注意吸引视频,实验者就开始第一个trial。在每一个trial中,实验者按下电脑上的一个键来记录婴儿看屏幕的时间,当婴儿看向别处时就放开这个键。在每个trial结束时,就展示吸引注意力的刺激。一旦婴儿重新朝向屏幕,就开始下一个trial。

实验分为连个阶段,在熟悉阶段,婴儿熟悉至少72s带直接宾语的基本及物从句中的6个测试动词,因为幼儿先前对实验动词的经验可能有所不同,这个阶段的目的是通过促进从记忆中提取这些词汇及其论元结构帮助在任务中进行词汇加工。熟悉句子与陈述性测试条件下呈现的局部宾语句子具有相同的结构,但不包括测试中呈现的任何相同的句子。为了确保处于陈述条件下的婴儿在测试中接触新的刺激,不同的旋转形状视频被用于两种条件下实验的熟悉和测试阶段。

准备了四个25-s熟悉trial,每个trial包含六个句子,测试动词以伪随机顺序出现,熟悉实验的顺序咋被试之间也是伪随机的,当婴儿在熟悉trial中达到了72秒的注视时间阈值就结束熟悉实验。如果在第一次熟悉trial时没有达到这个阈值,那么以随机的顺序重复12次trial,在12个熟悉trial中,注视时间没有达到72秒的婴儿被排除在终样本之外。

熟悉阶段之后进入实验阶段,实验中被试听12个陈述句或疑问句(被试间设计),有局部宾语和无局部宾语的句子交替出现(被试内设计)。第一个trial为符合语法的句子和不符合语法的句子在被试之间有一个平衡。

4. 结果 ¶

下图2呈现的是婴儿的听觉偏好,纵坐标代表的是含局部宾语句子观看时间减去不含局部宾语的时间差,因此正值代表更偏好听含局部宾语的句子,而负值代表更偏好听不带局部宾语的句子,而0值代表无偏好。因此在陈述句中婴儿更偏好听带局部宾语的句子,而在疑问句中婴儿更偏好听不含局部宾语句,也就是说两种条件下婴儿都更偏好听符合语法的句子。 这种结果模式表明,18个月大的婴儿意识到了wh-短语和动词的局部宾语之间的互补性。

图1

那么这以模式在更小的孩子中是否一样,先前的文献提出,尽管15个月大的婴儿表现得好像他们理解wh问题,但他们并不代表wh短语和动词之间的语法依赖性。在第二、第三和第四个实验中,通过测试14个月大的孩子(实验2)、15个月大的孩子(实验3)和17个月大的孩子(实验4)来研究这个建议。程序与实验1中使用的相同。

结果如下图所示,14到17个月大的孩子没有表现出与实验1中的18个月大的孩子相同的行为模式。

图1

这些结果与假设一致,即14-15个月大的孩子不知道wh-短语可以远距离充当动词的宾语,这种意识在17-18个月大时出现。没有发现比18个月更年幼的婴儿表征wh短语和动词之间的语法依赖性的证据。