一、语言表征的符号学基础:形式与意义的二元性
语言表征的本质首先体现在符号系统的构建上。根据索绪尔的结构主义语言学,语言是符号的集合,每个符号由能指(形式)和所指(意义)构成。例如,英语中“tree”的语音/书写形式是能指,其指向的“具有树干、枝叶的植物”这一概念是所指。这种二元关系并非自然存在,而是社会约定的产物——不同语言对同一现实可能使用完全不同的符号(如法语“arbre”、中文“树”)。
符号的任意性与系统性
符号的任意性(arbitrariness)是语言表征的核心特征之一。能指与所指之间没有必然联系,但符号系统内部必须保持系统性。例如,英语动词的时态变化(如“go-went-gone”)通过形态规则形成模式,这种系统性使得学习者能够通过部分符号推断整体规则。在计算语言学中,这种系统性体现在词法分析(Morphological Analysis)中,如使用有限状态自动机(FSA)建模词形变化。
技术实现中的符号编码
在自然语言处理(NLP)中,符号编码是语言表征的基础步骤。传统方法依赖手工设计的特征(如词袋模型、TF-IDF),而深度学习时代则通过嵌入(Embedding)技术将符号映射为连续向量。例如,Word2Vec模型通过上下文预测任务学习词向量,使得语义相近的词(如“cat”和“dog”)在向量空间中距离较近。这种编码方式不仅保留了符号的形式,还隐式捕捉了部分意义信息。
二、语言表征的认知维度:意义构建的动态过程
语言表征的本质更在于意义的动态构建。认知语言学认为,意义并非静态存储于符号中,而是通过认知主体与语言的交互实时生成。例如,句子“The key is under the mat”的意义不仅取决于单词的字典定义,还依赖于听者对“key”“mat”“under”的空间关系推理。
框架语义学与场景构建
Fillmore的框架语义学指出,语言理解需要激活与句子相关的认知框架。例如,“购买”框架包含买家、卖家、商品、货币等角色,当听到“I bought a book”时,听者会自动填充这些角色。在NLP中,这种框架可通过语义角色标注(Semantic Role Labeling)技术实现,如识别句子中的施事、受事、工具等成分。
语境依赖性与歧义消解
语言表征的意义高度依赖语境。例如,“bank”在“river bank”中指河岸,在“bank loan”中指金融机构。歧义消解需要结合上下文、百科知识甚至非语言信息(如说话者的身份、场景)。在计算模型中,可通过注意力机制(Attention Mechanism)动态调整词的重要性,例如Transformer模型中的自注意力层能够捕捉长距离依赖关系,从而更准确地理解语境。
三、语言表征的技术挑战:从符号到分布式表示
传统符号主义AI试图通过显式规则表征语言,但面临规则爆炸和泛化能力不足的问题。连接主义(如深度学习)则通过分布式表示(Distributed Representation)隐式捕捉语言规律,但也存在可解释性差、数据依赖性强等缺陷。
预训练模型的崛起
以BERT、GPT为代表的预训练模型通过大规模无监督学习(如掩码语言模型、因果语言模型)学习语言的通用表征。这些模型能够捕捉语法、语义甚至部分语用信息,例如BERT可以预测句子中被掩码的词,而GPT能够生成连贯的文本。然而,预训练模型的表征本质仍是统计规律,其“理解”能力与人类认知存在差距。
多模态语言表征
语言并非孤立存在,而是与视觉、听觉等模态紧密关联。例如,描述“一只猫在沙发上睡觉”时,语言表征需要与图像中的猫、沙发等视觉元素对齐。多模态预训练模型(如CLIP)通过联合学习文本和图像的表征,实现了跨模态的语义对齐,为更全面的语言理解提供了可能。
四、实践建议:如何优化语言表征?
- 结合符号约束与神经网络:在预训练模型中引入符号知识(如语法树、语义图),可提升表征的可解释性。例如,在词嵌入中加入词性标注约束。
- 利用多模态数据:通过图像、视频等非文本数据丰富语言表征,尤其适用于低资源语言或专业领域(如医学、法律)。
- 关注动态语境:在应用中(如对话系统、机器翻译)动态调整语言表征,例如使用上下文嵌入(Contextual Embedding)替代静态词向量。
- 评估表征质量:除了内在指标(如词向量相似度),还需通过下游任务(如问答、摘要)评估表征的实际效果。
结语:语言表征的本质是桥梁
语言表征的本质,是连接形式与意义、符号与认知、机器与人类的桥梁。它既是社会约定的产物,也是认知动态的结晶;既是符号的排列组合,也是分布式向量的统计规律。理解这一本质,不仅有助于我们构建更智能的NLP系统,更能深化对人类语言能力的认知。未来,随着多模态学习、神经符号结合等技术的发展,语言表征的研究将迈向更深的层次。