语言学方法导论

语言学采用自上而下的方法

研究认知现象有两种方法：自上而下和自下而上。自上而下的分析从行为和内省数据开始，对认知过程进行抽象描述。自下而上的方法从对范围较小的实体的分析开始，逐步构建对该现象的解释。这包括从低级信息系统（无论是计算机还是神经元）开始，为我们提供关于认知基础的信息。因此，语言学作为一种自上而下的研究，创造出抽象的心智理论，然后由认知神经科学家、认知计算机科学家和心理语言学家进行检验，以确定这些理论是否可能适用于认知模型和心智理论（MacWhinney，1999，402-403）。

语言学家经常在语言中发现“难题”。例如，我们可以说“把松饼给老鼠”，也可以说“把老鼠给松饼”。但是，虽然我们可以说“他们开车到芝加哥”和“我让希瑟头疼”，但你不能说“他们开车芝加哥”或“我让希瑟头疼”。为什么？我们无法仅通过内省来判断——也就是说，仅仅思考你如何做这件事。语言学必须提出一个理论来解释为什么我们对这些句子有不同的处理方式。

在这种情况下，松饼和头疼在运动方面有所不同（当你让某人头疼时，没有任何东西移动），在因果关系方面也存在差异（让某人头疼意味着你做了导致头疼的事情）。因此，语言学家可能会推测，我们在头脑中拥有这些交易类型的类别，导致不同的语法结构。

为什么在认知科学中学习语言学？

语言使用是一种极其复杂的认知现象，也是人类区别于其他动物的标志之一。我们的语言比任何其他已知物种的交流形式都复杂得多。许多人认为语言在人类认知中发挥着重要作用。我们以惊人的速度学习单词，在高中毕业时平均学习了 45,000 个单词。人类大脑专门用于学习语言。因此，我们使用语言的能力和学习语言的能力都是重要的认知现象，需要我们进行研究。

数据

有几个合法的语言学证据来源：1. 语言学家作为该语言的母语人士的语法直觉 2. 在实验环境中从该语言的母语人士（信息提供者或实验参与者）那里收集的数据 3. 实际口语的转录（文本）

文本作为证据的三种主张。

语言学家对书面文本（从语音转录）是否应该用作数据有三种观点。

强主张：文本是语言学中唯一的证据。

弱主张：文本是语言学中最好的证据；（至少比母语人士的直觉更好）

最弱主张：文本是语言学中非常好的证据（Stainton，1994，1-18）。

方法

许多认知科学家将语法模型建立在乔姆斯基的生成语法理论之上，该理论阐明语法是生成的（可以创造无数新句子），而最好的判断是母语人士对哪些句子是语法的判断（乔姆斯基，1957）。这与一些口语没有文本基础/书面语相结合，让我们深入了解了大多数认知科学家主张的内容。因此，许多语言学家不认同强主张，对弱主张持谨慎态度，而大多数人认为最弱主张是可以接受的（Stainton，1994）。

--需要注意的是，参与语言学测试者的正确术语是“信息提供者”：一个母语人士；语法权威。这个术语是语言学特有的。术语“参与者”也会被使用，作为参与任何类型实验的人的一般术语。（这样做是为了避免过度使用“信息提供者”这个词。）

结构分析

结构分析的目的是研究语言的底层结构和规则。据说语言有特定的规则，诺姆·乔姆斯基将其定义为普遍语法 (UG)（乔姆斯基，1957）。这意味着所有语言都具有普遍规则。UG 指出，儿童学习结构相关的规则。这意味着所有语言都存在一个抽象的语法结构，基于单词的层次化分组，以及它们在语言中的作用。所有单词都分组为词性：名词、代词、动词、副词、形容词、连词、介词和感叹词，然后根据规则在层次结构中组织成句子，形成我们的语法，或语言的普遍语法。这些对音韵学、形态学和语义学中结构的分析提供了语言的抽象结构表示，为我们提供了对语言形成、习得和使用的见解，所有这些都是认知的关键方面（Frank 460）。大量的结构分析是使用文本、数学和语法判断（见下文）进行的。

功能分析

功能分析的目的是“确定功能的影响，即自然语言的形式是为服务于交际功能而创建、控制、约束、习得和使用的”（MacWhinney 402-403）。

功能分析至关重要的某些方面

线索和形式可靠性：这意味着学习特定单词的线索和形式（主题化）。其中，如果线索标记被删除或句子被切换，听者将无法理解。线索标记受功能控制，可以从简单的音位到句子中的词序（MacWhinney 408）。例如，在英语中，词序通常区分单词属于哪个类别。

词汇对语法的影響：从句子“孩子的凳子非常适合在花园里使用”中，人们可以理解它是指孩子的粪便非常适合在花园里做堆肥，或者是一个通常由儿童使用的矮凳子，非常适合在花园里跪着使用（Pinker 94-95）。两种截然不同的句子含义。然而，根据人们对结构的理解，这意味着收获孩子的粪便作为肥料与购买一个便宜的凳子来缓解背部疼痛之间的区别。为了找出哪一个是语法的，并根据它被理解为特定方式的可能性来判断它，这是一种功能分析。

复杂的语法范式：这是研究为什么语言的某些词被归类为特定方式（例如，为什么某些词在某些语言中是阳性或阴性）。功能分析师寻找线索和形式来预测某些词的类别（MacWhinney 410）。

功能分析中使用的大部分数据来自语言类型学研究和词汇模式调查（MacWhinney 411）。

语法判断

语法测试提供给信息提供者，以判断其方言中某个东西是否语法正确。这是功能分析人员分析复杂语法范式的主要经验来源，也是结构分析人员进一步研究语法的主要来源。

神经学方法

神经学方法试图定位大脑中与认知相关的区域。他们能够将损伤、实验性变化、抽象认知过程和语言与大脑的不同部位相关联。

缺陷研究

缺陷研究是对患有神经缺陷（例如病变、肿瘤、外伤、突变）的人进行语言中心测试和自然观察。著名的缺陷研究包括布罗卡区和韦尼克区（Firth 380-385）。

经颅磁刺激 (TMS)

TMS 是一种将磁力应用于大脑特定部位的技术。这使得大脑的目标区域无法正常运作，导致几乎是暂时的可控病变。* 这可以像缺陷研究一样进行研究。

经颅电刺激 (TES)

TES 与 TMS 相反。它将电力应用于大脑的特定部位。这为目标区域提供了大量的刺激。当刺激大脑的非定位部位时，人们可以观察到它对认知的影响。

磁共振成像 (MRI) 和功能性磁共振成像 (fMRI)

MRI 和 fMRI 记录大脑中的氧气水平。将溶液添加到大脑中，然后可以测量氧气。氧气水平的变化意味着大脑刺激的变化（Buckner 和 Peterson 413-415）。MRI 和 fMRI 之间的区别在于，在 fMRI 中，参与者在测量进行时正在执行一项任务。可能会要求信息提供者阅读、写作或思考某件事。MRI 只是病人坐着不动，没有做任何任务。

正电子发射断层扫描 (PET)

PET 测试表明大脑血液流动增加。将少量放射性溶液添加到参与者的血液中，并在血液流经整个大脑时测量放射性随时间的变化（Buckner 和 Peterson 413-415）。

脑电图 (EEG)

脑电图是一种映射大脑中神经元电通信的方式。机器本身就像一个发网，上面有很多节点，可以测量电激活通过头骨的传播。观察电通信的传播，我们可以洞悉信息如何在电化学水平上进行处理。

心理语言学

心理语言学领域研究的是人类如何从心理上理解和处理句子。在心理语言学的早期，包括米勒、麦基恩和斯洛宾的工作，信息提供者接受了对他们处理句子的能力的测试，实验方面是读者必须进行的句子推导中的转换（Abrahamsen、Bechtel 和 Graham 41-42）。研究发现，转换次数越多，参与者阅读和理解句子所需的时间就越长。

现代心理语言学，包括福多、加勒特和比弗，对这一观点进行了反驳并以经验的方式证明了它是不正确的，他们指出，语言能力和语言行为之间的关系比最初认为的更加抽象（Abrahamsen、Bechtel 和 Graham 41-42）。这给心理语言学带来了范式转变，它从句子的转换转变为研究语言如何在心理层面被内部表征和处理。心理语言学导致了语言计算模型的出现，试图使用计算机来表示内部过程和在深层结构中使用和转换的信息。

语言计算模型

语言计算模型用于研究（a）语言结构和功能、语言使用和语言习得的计算模型研究；以及（b）各种系统的设计、开发和实施，例如语音识别、语言理解和自然语言生成（Joshi 162）。

解析器

计算语言学中的解析器是指试图根据某些编码规则解析语言的计算机程序（Joshi 163）。这是一种尝试，试图重新创建人类可能以何种方式表示和操作语言数据，以及我们如何形成规则和语法。解析器为我们提供了大量洞察和限制，以帮助我们理解语言和思维的抽象理论。解析器的目标是只解析语法观察，并根据特定标准对它们进行评分。就像我们人类对自然语言所做的那样。我们只理解语法程度较高的句子，如果我们没有完全理解它，我们就可以根据其他更语法或语法程度较低的句子以及根本没有意义的句子对它进行评分。

统计

语言的统计数据来自语言计算模型中一个相当新的研究领域（Joshi 164）。它使用语料库数据（见下文），以便在统计上找到语言中的规律性（例如，两个词在彼此旁边出现的概率为 25%，无论其中一个词是否存在）。这会导致大量的语言统计数据，并从中可以形成语言规则。这与贝哈格尔的第一个定律相结合，即在心理上相互关联的词在句法上彼此靠近，这让我们对词的心理储存有了新的认识（MacWhinney 404）。

音系学

研究语言的物理方面（即，发出声音来创造语言，更具体地说，音素和音位变体）。语言学这一分支对他们的主张有最多的经验证据。音系学对认知没有太大影响。然而，音系学研究为“关键时期”和乔姆斯基的语言习得装置提供了很好的见解（Abrahamsen、Becthel 和 Graham 41-42）。一种语言的某些使用者能够区分另一种语言的使用者无法区分的两个音位变体，即使它们都存在于两种语言中。这意味着我们可能只习得了一些我们可以听到的音位变体，因为我们没有学习的音位变体可能不是区分术语的重要方面。因此，我们对分类术语的某些认知依赖于音系学。

输出数据

语言学中的几乎所有输出数据都发表在期刊、书籍或电子文章中。

避免内部效度威胁的方法

在涉及信息来源者的语言学研究中，有很多方法可以确保你获得可靠和有力的数据：让信息来源者感到舒适。经常休息，让他们放松。被询问者可能会犯错误或改变主意。发生这种情况时，你可能需要重新措辞问题或用不同的方式提问。重新措辞困难或复杂的问题可以增强你的研究力量。确保你能够得出结论，证明连接的真实存在。信息来源者倾向于说“是”。因此，增加“不确定”选项将减少测试的不可靠性。让自己作为信息来源者通常是不做的，也不推荐这样做。你可能对偏好的结果有偏见。这会导致不可靠的数据。使用语料库数据或许多语言学家以前用来检验其假设的数据集。这在尝试以客观方式测试其程序与其他程序的性能时，主要用于计算模型。即使数据可能反驳你的假设，也始终重新检查数据。在你的调查中要彻底，对竞争数据要尽可能公正。

参考文献

Abrhamsen, Adele, William Becthel, and George Graham. "The Life of Cognitive Science." A Companion to Cognitive Science. Paperback ed. 2. Malden, MA, USA: Blackwell Publishing Ltd, 1999. Print.

Buckner, Randy L, and Steven E. Peterson. "Neuroimaging." A Companion to Cognitive Science. Paperback ed. 1. Malden, MA, USA: Blackwell Publishing Ltd, 1999. Print.

Chomsky, Noam. Syntactic Structures. 1. 1. The Hague: Mouton, 1957. Print.

Firth, Christopher D. "Deficits and Pathologies." A Companion to Cognitive Science. Paperback ed. 1. Malden, MA, USA: Blackwell Publishing Ltd, 1999. Print.

Joshi, Aravind. "Computational Linguistics." The MIT Encyclopedia of Cognitive Sciences. 1. 1. Cambridge, MA: MIT Press, 1999. Print.

MacWhinney, Brian. "Functional Analysis." A Companion to Cognitive Science. Paperback ed. 2. Malden, MA, USA: Blackwell Publishing Ltd, 1999. Print.

Pinker, Steven. The Language Instinct. Modern Classes ed. 3. New York: Harper Perennial, 2007. Print.

Stainton, Robert J. "Texts as Evidence in Linguistics." Carleton University. 1.1 (1994): 1-18. Print.