语义网络模型中的概念检索

语义网络模型中的概念检索

意义网络是模拟人类意义的知识表达系统。它通常用于表达存储在内存中的概念和意义之间的关系。语义网络是认知语言学研究的思维模式(mentalmodels)之一,研究者通常根据语言学描述的语言规律,提出模拟的语义网络模型,然后用相关的心理语言现象证明语义网络模型中的意义关系。本文根据认知语言学的原理和方法,探讨语义网络的关系结构和词义检索模式。一、语义网络模型人脑记忆中的概念通过多种关系结构互相连接,如分类关系、修饰关系、典型—外围结构,这些关系结构是普遍的记忆知识的方式。在模拟脑神经网络的语义网络中,节点代表概念,互相连接形成网络结构,节点之间的连接线象征信息检索的通道。概念的表征形式一般是词的语音或拼写,大多数概念是词汇化的意义范畴。因此,语义网络包括词的意义、词类属性、语音或拼写形式,与表征心理词库的词汇网络相似。大部分词在语音上无联系,词的语音表征主要借助语义网络的意义关系结构,才成为网络的一部分。85,86语义网络是一种心理语言加工模型,它重视连接点,不重视语义网络在大脑的定位;重视词的核心意义,不重视周边意义。粗略的框架结构比细节重要,在语言加工过程中,大脑不断地创造与修正细节。语义网络能动地表征复杂的意义关系,而且类似互相连接的神经元构成的大脑中枢神经网络,因此这种知识表征模型具有吸引力。语义网络模型汲取了心理学的联想理论。在思维过程中,概念的联想起重要作用。当代认知科学将联想阐释为大脑神经网络节点的连接:感觉性信息(如词的听觉或视觉形式)和抽象的概念互相连接,存储在联想记忆中,在大脑的信息加工过程中,来自感觉系统的信息与联想记忆中的表征配对。若一个概念激活另一个概念,两者之间就存在联想关系。意义联想是普遍的心理现象,当代认知科学能充分解释引发联想的多种心理过程。语言学理论对语义网络模型的发展也产生了重要影响。认知语言学所探索的概念系统的认知结构。结构主义语言学描述的语义场和同义、反义、对比等意义关系,是语义网络模型的重要理论来源。认知语言学重视语言现象反映的认知规律,在语言习得过程中大脑根据发现的语言规则记忆和运用语言知识。例如,Rosch的研究显示,在词所表征的实物分类系统中,意义范畴按抽象程度的不同形成三个层级:上层、基本层和从属层,抽象程度高的范畴位于上层,基本层的范畴位于分类系统的中心,基本范畴以源于现实生活的经验为基础,是人们熟悉的、具体的、在感知上具有完整结构的知识单元。例如,poultry位于一个分类子系统的上层,它包括处于基本层的chicken,duck,goose,turkey;chicken又包括从属层的范畴hen,cock,chick,其他依此类推。一个特定范畴的典型成员具有该范畴的全部重要特征,在认知上具有典型效应,典型处于一个范畴的中心,是其他成员的参照标准,其他成员按与典型的相似程度依次排列,与典型相似程度低的成员处于范畴的外围。典型在基本范畴中发展得最充分,因此在整个知识分类系统中基本范畴提供的信息量最大。二、重要的意义网络中的重要关系和结构(一)语义网络上的分层结构模型较早的语义网络模型是一个分层的概念分类系统,不同层次的概念通过上下层关系互相连接;而在当代语义网络模型中,大脑概念系统中的分层结构是潜在的,不是必然的,上层常缺少上义词。基本层的概念与上层概念的联系一般较弱,英语中常用上义词较少,例如没有能概括cough,sneeze的词。85,86笔者认为,普通语言使用者具有常见事物类别的知识,了解常见分类中的分层关系;大脑语义网络没有严格的分层结构,可以理解为上层概念和基本概念分别有独特的功能。常用上义词的主要功能是泛指自然分类的事物,例如:(1)Weshouldplantmoretrees.(2)Doctorsadviseustoeatmorevegetables.此外,人们不熟悉或想不起某个现象的名称时,也能用上义词代替具体的名称。例如:Isawastrangeanimalinthewoods.人们谈论熟悉的事物时,用事物自身的名称,例如flowers很少用来代替roses,因为表征基本范畴的词能传递具体信息。基本层概念处于语义网络的中心,出现频率高,容易被检索,是潜在的新的概念连接路径的起点。人们谈论常见现象时,直接在记忆中搜索基本词汇,不通过上义词检索基本词汇。在这种意义上,语义网络中的基本概念不依附于上层概念。人们倾向于用一个范畴中并列的基本词汇谈论常见现象,例如,人们谈论天气时常用hail,rain,snow,相关的上义词precipitation是天气预报术语,很少用于日常会话。又如,人们常问:(1)Doyouhaveanybrothersandsisters(2)Wherearetheknivesandforks而不问:(1)Doyouhaveanysiblings(2)Whereisthecutlery(siblings和cutlery是上义词)。合理的结论是:分层结构是语义网络的关系结构之一,人们熟悉常用概念系统中的上下层关系。但在心理语言过程中,上层概念不具有支配作用,基本层的概念处于语义网络的中心,具有认知突显性。(二)第二、多种网络相互连接主题分类是记忆中的概念的重要组织形式,与同一主题或话题相关的概念倾向于存储在一起,形成子网络。每个概念网络代表一个知识范畴,例如,英语中一星期7天的名称、12个月份的名称是不同的子网络,today,yesterday,tomorrow形成另一个子网络,easter,christmas等节日名称形成又一个子网络。这些网络互相连接,例如today,yesterday,tomorrow以及各个节日总是与某个月中的特定日期、一星期中的某一天联系。不同的网络可能部分重叠,有些词属于多个网络,例如在butter及与其连接的bread,yellow,soft,fat等词组成的网络中,yellow还属于颜色词网络。围绕同一主题或话题的概念连结在一起,可能反映存在于外部世界的关系,例如car,garage构成一个完整的场景,bank,money,deposit/withdraw是同一话题的关键词。这些相关的概念存储在一起,使大脑能在较小的范围内搜索潜在的目标词,迅速找出契合语境的词。Sachs的心理语言实证研究结果显示,受试者识别属于同一话题的词所需的时间比识别无话题关系的词所需的时间短。(三)语义网络中的常用搭配和因果关系并列结构包括基本概念之间的并列关系和两个同一词类的词同时出现的语言现象。表征基本概念的并列词在语义记忆中联系最强,如chair,table;knife,fork,spoon;salt,pepper。同一词类的词构成的并列结构有menandwomen,boysandgirls,brideandgroom,等等。一对或一组反义词也属于并列结构,同时具有对比关系,如left,right;hot,cold,warm,cool。在心理语言测试中,若提示词是常用成对并列词或反义词中的一个,受试者的回答一般是其中的另一个词,如husband:wife;king:queen;boy:girl;white:black;high:low;long:short。搭配是另一种较强的语义关系,两个词出现在同一语境中,形成比较固定的组合关系,人们能根据其中的一个推测另一个词。例如,若一个句子的谓语动词是bark,其主语一般是dog:Thedogbarkedatthepostman。若动词是gallop,句子的主语一般是horse或horse-rider:Thehorsegallopeddownthehill。搭配也包括并列结构,许多并列的词顺序固定,与习语相似,如knifeandfork,breadandbutter。常用搭配包括比较固定的修饰关系,如形容词修饰名词、副词修饰形容词:blondhair,saltwater;brightred,wideawake。有些具有修饰关系的词构成常用短语,如buxomfriends,unrulyhair。这类搭配可能演变为惯用词组或套语,如anagonizingdecision,astronomicallyexpensive,blissfullyhappy。心理语言实证研究结果显示,上述意义联系在老年人的记忆中也不减弱。一组平均年龄28岁的青年人和另一组平均年龄70岁的老年人判断两串同时呈现的字母是否都是单词,老年组的反应一般比青年组慢。但是,若两串字母都是单词,而且是同一范畴中的并列词或包含搭配关系,两组被试者的反应就一样快。208-210并列和搭配相结合,构成牢固持久的关系,这些关系表征为大脑语义网络中易被激活的节点。语义网络中的其他关系还有同义关系、部分—整体关系(Acarhaswheels)、功能关系(Apenisforwriting),等等。三、语义提示的激活词义检索模式描述词汇化概念如何在语言加工中被提取。在心理语言实证研究中,研究者常要求受试者完成单词联想、词义判断等任务,以便获得词义检索的数据。在词义检索过程中,大脑根据输入的语言信息,搜索存储在记忆中的匹配的信息,提取符合条件的词。根据当代流行的扩散性语义网络模型,信息检索始于激活一个节点,然后向各个方向平行扩散。114平行扩散性激活模式并不排除局部的串行激活,当概念的激活在整个网络扩散时,特定方向的激活一定程度上是串行的,在时间上有先后。语义网络的关系结构和目标词的出现频率影响词义检索的难易程度。例如,在单词联想测验结果中,针对提示词salt的前3个高频率回答依次是pepper,sugar,water;针对butterfly的前3个高频率反应是moth,insect,wing(s);针对needle的前3个高频率反应是thread,pin,sew。208这些心理语言现象表明,在以提示词为中心的语义网络中,首先被激活的连接点是平行扩散的;若受试者给出更多回答,平行的节点会激活一些潜在的串行节点。提示词和被激活的词由各种关系结构连结:并列结构(saltandpepper;salt,sugar;butterfly,moth),分层结构(butterfly,insect),修饰关系(salt,water),主题分类关系(thread,pin,sew),部分-整体关系(butterfly,wings),等等。由语义关系结构连结的节点容易被检索。在词义检索过程中,语义网络是动态的。许多节点被同时激活,被检索的词比最终选定的词多。节点的激活是交互式的,一个已激活的节点自动激活与其联系最密切的其他节点。首先被激活的词以及与其关系密切的词处于一个网络的中心,与其关系疏远的词处于网络的周边。例如,若chair先被激活,table,sit等与其关系密切的词处于网络的中心,而bed,reading等与chair有一定联系的词被激活的概率较低,可能分布在网络的周边。网络中被激活的部分不断地调整,随着语言加工的进行,先前被激活的部分受到抑制,新激活的部分不断出现,直到合适的词被找到。语义检索先在较广的范围内进行,许多相关的词被激活,随着需要的词被选定,多余的词被筛除。语义提示(semanticprime)能缩小潜在目标词的范围,而搜索对象较少能加快识别目标词。两个词之间的意义关系是主要的语义提示。心理语言实证研究显示,与识别没有意义关系的词对比,受试者能更快地识别有分类关系或话题关系的词。又如,butter作为目标词出现在bread之后,比出现在nurse之后,所需的识别时间较短,bread对识别butter有提示作用。123语义提示对于理解多义词的引申义或比喻义特别重要,一个词的不同义项之间的意义联系引导人们理解引申义或比喻义。实证研究显示,受试者能更快地理解与本义有意义联系的比喻义,如anchor的比喻义“依靠”与其本义“锚”有意义联系,对照的另一组是同音或同形异义词,其不同的义项之间无意义关系,如rest的两种意义“休息”和“其余的”。词的本义和比喻义可能在一定程度上相似,而语境线索帮助人们消除歧义,选择适合于上下文的义项。例如:Hisfatherblewupwhenhelearnedhissonhadstolenmoney.blowup的本义“爆炸”不适合上例的上下文,而“勃然大怒”是一种强烈的情感爆发,人们能借助想象力抓住“爆炸”与“勃然大怒”的相似点而理解blowup的比喻义。人们也可能通过语言接触形成词的新义项节点,在语言加工过程中,这些潜在的节点会因语境提示而激活。例如,dog-eared形容翻旧了的折了角的书,书页显得像折曲的狗耳朵,这种滑稽的联想意义令人哑然失笑,被理解后容易记住,也容易被检索:Allofthee