漢字識(shí)別的詞義通達(dá)模型

李秀娟

(南京師范大學(xué) 心理學(xué)院, 江蘇 南京 210000)

漢字識(shí)別的詞義通達(dá)模型

李秀娟

(南京師范大學(xué) 心理學(xué)院, 江蘇 南京 210000)

詳細(xì)介紹了漢字識(shí)別時(shí)詞義通達(dá)的雙通路模型、連接主義模型、并行分布加工模型、交互激活競(jìng)爭(zhēng)模型及由彭聃齡等人提出的漢字識(shí)別連接主義模型，并比較了模型間的區(qū)別.

雙通路模型；連接主義模型；并行分布加工模型；交互激活競(jìng)爭(zhēng)模型

人們?cè)陂喿x詞匯時(shí)，會(huì)將詞匯的視覺信息轉(zhuǎn)化為詞匯的語(yǔ)音信息.關(guān)于視覺信息是如何通達(dá)語(yǔ)音信息的，主要存在幾種不同的理論.

1 雙通路理論

1.1 傳統(tǒng)的雙通路模型(dual route model)

傳統(tǒng)的雙通路理論假設(shè)語(yǔ)音通達(dá)存在兩條通路——詞典通路(lexical route)和非詞典通路(nonlexical route)[1-2]，詞典通路即視覺刺激在激活詞形表征后通過心理詞典通達(dá)其對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音表征，因?yàn)榧僭~是不發(fā)音的，所以只有真詞可以以詞條的形式存儲(chǔ)在心理詞典中，詞典通路只能正確提取真詞的語(yǔ)音；非詞典通路也稱亞詞典通路，是指視覺刺激在激活詞形表征后通過亞詞匯水平的形音對(duì)照規(guī)則(grapheme phoneme correspondence rules, GPCs)直接通達(dá)語(yǔ)音而無(wú)需心理詞典的激活，在拼音文字中規(guī)則性詞指的是符合形音對(duì)照規(guī)則(GPCs)的詞，所以非詞典通路能夠正確提取規(guī)則詞和非詞的語(yǔ)音信息.由于非詞典通路是根據(jù)形音對(duì)照規(guī)則獲取單詞語(yǔ)音的，所以單詞的字頻、單詞字形相似性和家族的大小都不會(huì)對(duì)單詞識(shí)別產(chǎn)生影響[1]，而這和已有的研究結(jié)果是矛盾的.關(guān)于失語(yǔ)病人的研究支持了傳統(tǒng)的雙通路理論，但是傳統(tǒng)的雙通路模型無(wú)法解釋一致性效應(yīng)[3-6]，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的雙通路模型認(rèn)為字形到語(yǔ)音的映射是一個(gè)詞匯查找過程，這個(gè)過程假設(shè)整字發(fā)音存儲(chǔ)在詞匯系統(tǒng)中，單詞的檢索不受相似字的影響，而這是不適應(yīng)于一致性效應(yīng)的.另外，傳統(tǒng)的雙通路模型也是無(wú)法解釋類比觀點(diǎn)的，GLUSHKO提出的類比觀點(diǎn)認(rèn)為非詞既可通過亞詞匯形音對(duì)照規(guī)則(GPCs)(非詞典通路)通達(dá)語(yǔ)音，也可通過與之字形相似的真詞在心理詞典激活其語(yǔ)音表征，也就是說(shuō)非詞的語(yǔ)音通達(dá)既可通過非詞典通路也可通過詞典通路[7].最重要的是,已有研究表明漢語(yǔ)詞匯產(chǎn)生中音、形、義3種信息不是依次獨(dú)立激活的，存在交互激活即漢語(yǔ)詞匯產(chǎn)生中既可由字形激活語(yǔ)音，也可由字形激活語(yǔ)義后再激活語(yǔ)音[8].

1.2 雙通路瀑布式模型

COLTHEART修正了傳統(tǒng)的雙通路模型，提出了新的雙通路模型即雙通路瀑布式模型(a dual-route cascade model, DRC)，雙通路瀑布式模型認(rèn)為語(yǔ)音通達(dá)存在3條通路：①視覺詞形直接通達(dá)語(yǔ)音，即視覺刺激直接激活心理詞典中詞形表征的語(yǔ)音信息；②視覺詞形刺激先激活語(yǔ)義然后由語(yǔ)義通達(dá)語(yǔ)音，即視覺刺激先激活心理詞典中詞形表征的語(yǔ)義信息，然后由詞形的語(yǔ)義信息激活詞形的語(yǔ)音信息；③亞詞匯通路，視覺詞形通過亞詞匯水平的形音對(duì)照規(guī)則(GPCs)通達(dá)語(yǔ)音.通路一和通路二實(shí)質(zhì)上屬于一條通路，不過通路一是語(yǔ)音通達(dá)的直接通路，通路二是語(yǔ)音通達(dá)的間接通路即語(yǔ)義中介通路[9-10].雙通路瀑布式模型修正和完善了雙通路模型，可以解釋一些傳統(tǒng)的雙通路理論無(wú)法解釋的現(xiàn)象，如一致性效應(yīng).視覺刺激激活心理詞典中的詞形表征以及與視覺刺激字形相似字的詞條，然后詞形表征激活語(yǔ)音輸出，刺激字和字形相似字相互競(jìng)爭(zhēng)，并激活音素系統(tǒng).相對(duì)于一致性字，不一致字會(huì)產(chǎn)生更大的競(jìng)爭(zhēng)，所以不一致字命名時(shí)間更長(zhǎng).但是，眾所周知，漢字是具有深層正字法的表意文字，不同于淺層正字法的拼音文字，其形音對(duì)照是不規(guī)則的、任意的，或者說(shuō)是不透明的，所以適用于拼音文字的雙通路模型不完全適用于漢字命名過程.如果采用雙通路的觀點(diǎn)解釋漢字識(shí)別過程，則亞詞匯通路是無(wú)法解釋漢字命名過程的.另外，雙通路瀑布式模型假設(shè)，亞詞匯通路能夠正確提取非詞和規(guī)則詞的語(yǔ)音信息，而詞典通路能提取不規(guī)則詞的語(yǔ)音信息，所以可以推測(cè)漢字的假字是不發(fā)音的，而這和已有的研究是矛盾的，F(xiàn)ANG S P等和LEE C Y均發(fā)現(xiàn)包含聲旁部件的假字是可以發(fā)音的[11-12].

2 連接主義模型

2.1 連接主義模型

連接主義模型認(rèn)為單詞識(shí)別涉及3種水平的計(jì)算編碼：正字法水平、語(yǔ)音水平及因素的聲旁特征(如摩擦音、唇音，字母的位置也必須表征，如lap 不同于pal )、語(yǔ)義水平.正字法和語(yǔ)音層之間有一系列存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)單元的存在可使網(wǎng)絡(luò)表征更復(fù)雜地映射[13].連接主義模型假設(shè)這3種水平的信息是分布表征的，即一系列單元分別表征單詞的正字法、語(yǔ)音和語(yǔ)義信息.每個(gè)表征單元都有一個(gè)激活值(0-1)，不同的詞條表征編碼為不同的激活模式，簡(jiǎn)單地說(shuō)，即最初時(shí)單詞的正字法單元、語(yǔ)音單元、語(yǔ)義單元間的連接比重都是相等的，學(xué)習(xí)法則的應(yīng)用會(huì)使單元間的連接比重發(fā)生變化，如視覺呈現(xiàn)刺激“棉”，棉的字形信息不僅激活了棉自己的形態(tài)表征，還會(huì)激活與棉字形相似的其他字的形態(tài)表征，如“錦”，已有的經(jīng)驗(yàn)告訴我們目標(biāo)字讀“mian”而不是讀“jin”，這就會(huì)使表征“棉”的正字法單元和語(yǔ)音單元間的連接比重大于“錦”的正字法單元和其語(yǔ)音單元的連接比重，單元間的連接比重就會(huì)發(fā)生變化.另外，單元間連接比重的改變又會(huì)影響下一級(jí)水平的激活，如“棉”字語(yǔ)音激活水平大于“錦”字，這就會(huì)使“棉”的語(yǔ)音和語(yǔ)義之間的連接比重大于“錦”，即“棉”的語(yǔ)義激活水平大于“錦”.

連接主義模型假設(shè)該模型的加工是交互作用的，也就是說(shuō)3種水平的表征系統(tǒng)相互影響，至少語(yǔ)音、語(yǔ)義水平的表征會(huì)對(duì)語(yǔ)義水平的加工產(chǎn)生影響，而這又會(huì)直接或間接地影響其他水平(語(yǔ)音、語(yǔ)義)的加工，也就是說(shuō)單詞識(shí)別時(shí)正字法水平的信息會(huì)影響語(yǔ)音語(yǔ)義的加工.由于單元間反饋網(wǎng)絡(luò)(從存儲(chǔ)單元到正字法單元)的存在，單詞的語(yǔ)音語(yǔ)義信息也會(huì)影響正字法水平的加工，這也同時(shí)說(shuō)明連接主義模型由前饋網(wǎng)絡(luò)(輸入單元→存儲(chǔ)單元→輸出單元)和反饋網(wǎng)絡(luò)(從存儲(chǔ)單元到正字法單元)組成.

如圖1所示，存儲(chǔ)單元和表征單元都用橢圓表示，不同水平間單元的連接用箭頭表示，因?yàn)檫B接主義模型假設(shè)不同水平間是交互作用的，所以箭頭是雙向的.

圖1 連接主義模型Fig.1 The connectionist model

連接主義模型可以很好地解釋一致性效應(yīng)，但不能解釋規(guī)則性效應(yīng).根據(jù)連接主義模型，單詞的頻率高，其字形、語(yǔ)音和語(yǔ)義之間的連接就強(qiáng)，所以單詞識(shí)別快.根據(jù)一致性效應(yīng)，一致性字即包含某個(gè)聲旁且發(fā)音都相同的字，不一致性字即是指包含某個(gè)聲旁但發(fā)音不相同的字，所以一致性字的發(fā)音不僅可由刺激字本身的形態(tài)表征激活，也可以由與刺激字形態(tài)相似的其他字的字形表征激活，這樣命名速度就會(huì)很快，而不一致性字、刺激字的字形表征則會(huì)和其字形相似字的形態(tài)表征相互競(jìng)爭(zhēng)，干擾刺激字正確的語(yǔ)音表征，所以命名時(shí)間會(huì)長(zhǎng)于一致性字.規(guī)則性效應(yīng)指的是命名聲旁和整字讀音相同的低頻形聲字快于命名聲旁和整字讀音不同的形聲字，說(shuō)明規(guī)則性效應(yīng)只在低頻字中出現(xiàn)，而連接主義模型則認(rèn)為單詞頻率高，則命名快，而且連接主義模型中既不存在心理詞典也不存在亞詞匯水平的形音對(duì)照規(guī)則，所以無(wú)法判斷聲旁發(fā)音是否和整字相同，也無(wú)法解釋規(guī)則性效應(yīng).

2.2 雙通路模型和連接主義模型的區(qū)別

閱讀加工中涉及的加工階段的本質(zhì)不同；閱讀時(shí)必須要激活的信息類型不同；階段內(nèi)和階段間的動(dòng)態(tài)加工不同；加工通路不同，雙通路模型本質(zhì)上有兩條通路：詞典通路和非詞典通路，而連接主義模型本質(zhì)上只有一條詞匯加工通路：正字法單元→存儲(chǔ)單元→語(yǔ)音單元.

3 漢字識(shí)別與命名的連接主義模型

圖2 漢字識(shí)別與命名的連接主義模型Fig.2 The connectionist model of Chinese character recognition and pronunciation

漢字識(shí)別與命名的連接主義模型是由陳鷹、彭聃齡在SEIDENBERG和MCCLELLAND的并行分布發(fā)展模型的基礎(chǔ)上提出的[14-15].如圖2，該模型的理論框架和并行分布發(fā)展模型相似，由3層單元組成：字形單元，隱單元和語(yǔ)音單元.在該模型中只有前饋網(wǎng)絡(luò)組成(字形→隱單元→語(yǔ)音)無(wú)反饋網(wǎng)絡(luò)(語(yǔ)音→存儲(chǔ)→字形)，也就是說(shuō)3層單元之間不會(huì)相互影響，激活只能由字形傳遞至語(yǔ)音，而語(yǔ)音水平的表征不能影響字形水平的激活，字形單元的激活只能由外界輸入決定.彭聃齡等用該模型成功模擬了漢字識(shí)別與命名時(shí)的一系列現(xiàn)象，如頻率效應(yīng)與規(guī)則性效應(yīng)、低頻形聲字命名的促進(jìn)效應(yīng)和命名技能的習(xí)得等.

4 并行分布加工模型

4.1 并行分布加工模型

圖3 并行分布加工模型Fig.3 PDP model

并行分布加工模型(parallel-distributed processing,PDP)由SEIDENBERG 和 MCCLELLAND[13]在連接主義模型的理論框架下提出的，刪除了連接主義模型中語(yǔ)義水平的表征，是連接主義模型的簡(jiǎn)化，因此也是連接主義模型的一個(gè)子模型.如圖3所示，PDP模型只有正字法水平、語(yǔ)音水平及二者之間的存儲(chǔ)單元，反傳算法(back-propagation)學(xué)習(xí)法則調(diào)節(jié)單元間連接的比重.模型中不存在從語(yǔ)音到存儲(chǔ)單元的反饋，表明語(yǔ)音水平的表征不能影響正字法水平的表征，而存儲(chǔ)單元到正字法單元的反饋是為了保持、增強(qiáng)或者是清除輸入到正字法水平的信息.PDP模型有3種類型的假設(shè)：加工假設(shè)(說(shuō)明單元間交互激活的路徑)、學(xué)習(xí)假設(shè)(說(shuō)明學(xué)習(xí)是如何調(diào)節(jié)單元間連接比重的)和表征假設(shè)(說(shuō)明單詞的正字法和語(yǔ)音是如何表征的).該模型認(rèn)為詞匯閱讀時(shí)不涉及心理詞典的表征，也不包括亞詞匯水平的形音對(duì)照規(guī)則，所以單詞命名不涉及發(fā)音規(guī)則，詞匯判斷也無(wú)詞匯水平的表征.模型中存在的是一系列節(jié)點(diǎn)—單元，結(jié)點(diǎn)分布表征詞匯的正字法信息和語(yǔ)音信息，這表明單詞的正字法、語(yǔ)音信息由一系列單元表征，而每個(gè)單元又可表征一些單詞的正字法語(yǔ)音信息.單詞的語(yǔ)音加工是從字母串的呈現(xiàn)開始的，字形輸入信息激活模型中相應(yīng)的形態(tài)表征節(jié)點(diǎn).由于節(jié)點(diǎn)是分布表征的，所以被激活的相關(guān)形態(tài)表征節(jié)點(diǎn)不僅表征了當(dāng)前的輸入刺激，同時(shí)，也表征了與當(dāng)前輸入刺激形態(tài)相似的其他詞匯的知識(shí)，這些詞匯的語(yǔ)音表征節(jié)點(diǎn)進(jìn)而被激活.在PDP 模型中，語(yǔ)音信息的計(jì)算決定于節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度，而節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度決定于項(xiàng)目出現(xiàn)的次數(shù)，即學(xué)習(xí)與使用頻率.

4.2 并行分布加工模型的優(yōu)點(diǎn)

PDP模型可以模擬人類行為的許多方面：①單詞間加工難度的差異；②新穎詞的發(fā)音；③閱讀者詞匯加工技巧的差別；④閱讀新手到閱讀熟練者的轉(zhuǎn)變；⑤詞匯判斷和命名任務(wù)的區(qū)別.PDP模型中，模型早期的學(xué)習(xí)階段，詞匯加工技巧和兒童無(wú)異，少部分存儲(chǔ)單元的訓(xùn)練，其輸出特點(diǎn)和閱讀障礙者一樣；模型表現(xiàn)主要由3個(gè)因素決定：輸入性質(zhì)、書寫英語(yǔ)的有效部分和學(xué)習(xí)規(guī)則.

5 交互激活競(jìng)爭(zhēng)模型

交互激活競(jìng)爭(zhēng)(interactive activation and competition, IAC)模型由MCCLELLAND, RUMELHART等提出[16].IAC模型是PDP模型的先驅(qū)，二者的主要區(qū)別是：IAC模型說(shuō)明功能表征水平，主要依賴單元間興奮和抑制的交互作用；PDP模型是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)由不同層級(jí)組成(輸入單元、存儲(chǔ)單元、輸出單元)，并主要依賴學(xué)習(xí)法則調(diào)節(jié)單元間連接的比重.

大量研究表明漢字加工過程涉及其組成成分的加工，如部件的加工采用交互激活競(jìng)爭(zhēng)模型論述漢字的詞匯加工過程，詞匯加工系統(tǒng)包括正字法系統(tǒng)、語(yǔ)音系統(tǒng)和語(yǔ)義系統(tǒng).當(dāng)視覺刺激呈現(xiàn)時(shí)先激活字詞的最低水平的特征——正字法系統(tǒng)(如筆畫數(shù)、筆畫組合及筆畫間的關(guān)系等)，然后激活由詞形表征傳遞至語(yǔ)音系統(tǒng)、語(yǔ)義系統(tǒng)，最后激活字或多字水平的表征.因此，字水平的加工受到字的成分屬性的影響(如筆畫、部件、部件位置等).規(guī)則性和一致性效應(yīng)既可以在部件水平上得以解釋：當(dāng)命名整字時(shí)，如果整字發(fā)音和其包含聲旁發(fā)音相同，那么命名時(shí)間短，如果整字發(fā)音和聲旁發(fā)音不同，則命名時(shí)間長(zhǎng)(規(guī)則性效應(yīng))，也可在整字水平上得到解釋：命名整字時(shí)，不僅刺激字的語(yǔ)音信息被激活，與刺激字包含相同聲旁的字也被激活，如果該聲旁在所有字中的發(fā)音都相同，那么刺激字的命名時(shí)間短，反之則會(huì)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，命名時(shí)間長(zhǎng)(一致性效應(yīng))[17].

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A Brief Introduction About Models of Chinese Word Meaning Access

LI Xiu-juan

(InstituteofPsychology,NanjingNormalUniversity,Jiangsu210000,China)

An introduction about models of Chinese word meaning access is given. They were dual route model, connectionist model, parallel distribute processing model, interactive activation and competition model. The difference between the models is compared.

dual route model; connectionist model; parallel distribute processing model; interactive activation and competition model

2014-07-22

李秀娟(1989—)，女，安徽亳州人，南京師范大學(xué)心理學(xué)院在讀碩士研究生.

10.3969/j.issn.1007-0834.2014.04.016

B842

A

1007-0834(2014)04-0064-04