大數(shù)據(jù)時(shí)代的語言研究都有哪些不能忽視的因果

大數(shù)據(jù) 時(shí)代語言研究因果

吳建明 | 2017-07-25 12:02

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】不管是“小”數(shù)據(jù)年代，還是大數(shù)據(jù)時(shí)代，人類都樂于對事物之間的關(guān)聯(lián)作出判斷，理性地探索那些最本質(zhì)的因果關(guān)系。

大數(shù)據(jù)是近年興起的概念，大體上是指通過一系列精煉、提取、分析，從龐雜、無序、多維的信息中獲取情報(bào)的一種方法。大數(shù)據(jù)研究讓我們有能力駕馭海量信息，使得以往變化莫測、捉摸不透的自然、社會(huì)現(xiàn)象，變得模式凸顯，有章可循。這不僅讓許多科學(xué)猜想獲得實(shí)證檢驗(yàn)的機(jī)會(huì)，也極大地加速了新理論、新假說的產(chǎn)生。

語言學(xué)領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)研究最吸引人的領(lǐng)域是自然語言處理。通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)和機(jī)器算法，可以讓機(jī)器學(xué)習(xí)人類的語言使用，從大量語言信息中搜尋有規(guī)律、重復(fù)出現(xiàn)的模式，并不斷讓機(jī)器識(shí)別、記錄和改進(jìn)這些模式，以實(shí)際應(yīng)用于人工智能的諸多領(lǐng)域。此項(xiàng)突破在人類語言應(yīng)用方面前所未有。語言大數(shù)據(jù)研究另一個(gè)重要領(lǐng)域是理性主義研究。這類研究通常帶有一定的理論預(yù)設(shè)，通過大規(guī)模語料的分析和計(jì)算，找出字、詞、句在歷時(shí)和共時(shí)上的分布規(guī)律，從而為社會(huì)語言變遷、語音語法演變、語言共性規(guī)律、語言類型學(xué)劃分等研究提供一定的實(shí)證支持，是一種較為科學(xué)的描寫性分析。

在當(dāng)前大數(shù)據(jù)風(fēng)起云涌的時(shí)代，秉持此研究理念的學(xué)者堅(jiān)信這種研究方法開啟了一次重大的時(shí)代變革，甚至提出“要相關(guān)，不要因果”的口號(hào)。那么，語言研究者是否應(yīng)該傾力研究諸多“變量”之間的相關(guān)性，而無須考慮事物之間的因果關(guān)系呢既然我們有了精深的統(tǒng)計(jì)知識(shí)和機(jī)器算法，可以在機(jī)器翻譯、語音識(shí)別、語言共性規(guī)律等方面取得以往不可能實(shí)現(xiàn)的成就，那么我們還需要各種探索因果關(guān)系的理論嗎換言之，如果機(jī)器可以按自己的“思維”方式實(shí)現(xiàn)人類語言的交際功能和研究人類語言的功能，我們何必花時(shí)間探索語言背后的哲學(xué)基礎(chǔ) 何必思考語言現(xiàn)象內(nèi)在的因果關(guān)系

答案顯然是否定的。筆者認(rèn)為，人類對因果關(guān)系的渴求受到與生俱來的好奇心驅(qū)動(dòng)，是人類獨(dú)特的理性力量。不管是“小”數(shù)據(jù)年代，還是大數(shù)據(jù)時(shí)代，人類都樂于對事物之間的關(guān)聯(lián)作出判斷，理性地探索那些最本質(zhì)的因果關(guān)系。大數(shù)據(jù)固然有助于人們在這方面的探索，但人們不可能靠它一勞永逸地解決所有問題。這是由大數(shù)據(jù)本身的性質(zhì)所決定的。

大數(shù)據(jù) “大”的原因有兩方面：一方面是在同樣的參數(shù)、變量的情況下，盡可能增加觀察、記錄的次數(shù)，從而擴(kuò)大數(shù)據(jù)規(guī)模;二是在同一次觀察、記錄中，盡可能地增加參數(shù)、變量的數(shù)目，也同樣能擴(kuò)大數(shù)據(jù)規(guī)模。在現(xiàn)實(shí)研究中，這兩個(gè)因素經(jīng)常同時(shí)相互起作用。然而，數(shù)據(jù)規(guī)模雖可無限擴(kuò)大，但仍非決定人們因果推斷能力的根本因素。問題不妨這樣看:隨著觀察次數(shù)增加，基于某個(gè)統(tǒng)計(jì)模型的估計(jì)值，其精確度就有可能不斷提高。然而，問題在于是否觀察次數(shù)越多，這個(gè)模型就可以自動(dòng)消除因?yàn)槟硞€(gè)變量缺失而帶來的計(jì)算偏差。舉個(gè)簡單的例子:假設(shè)在一座城市有甲、乙兩家醫(yī)院，通過數(shù)十年不間斷的數(shù)據(jù)收集，我們發(fā)現(xiàn)在去過兩家醫(yī)院的患者中，甲醫(yī)院死亡率非常高，而乙醫(yī)院死亡率很低，那么，我們是否就可以得出甲醫(yī)院差，而乙醫(yī)院好呢答案是否定的!因?yàn)槲覀兒雎粤艘粋€(gè)重要的外生變量，即甲醫(yī)院級別更高，收治了更多病情嚴(yán)重的病人;而乙醫(yī)院級別較低，只能治療一些小病。這就是統(tǒng)計(jì)學(xué)上所謂的“遺漏變量偏差”?？梢?，即使我們積累了數(shù)十年多次觀察的數(shù)據(jù)，仍可能未觸及最根本因果問題。因此，解決問題不在于大數(shù)據(jù)的“大”，而更在于是否在數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)模型選擇時(shí)有較高層次的理論指導(dǎo)。

另一方面，如果說增加觀察次數(shù)并不會(huì)實(shí)質(zhì)提高發(fā)現(xiàn)因果關(guān)系的可能性，那么是否可以在同一次觀察、記錄中，盡可能增加相關(guān)參數(shù)、變量的數(shù)目、種類，來改變這種狀況此想法看似合理，但仍不完全可行。雖然通過各種復(fù)雜精妙統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，可以把復(fù)雜的數(shù)據(jù)降維，得出有價(jià)值的線性回歸模型;姑且不論隨著變量增加，是否對統(tǒng)計(jì)模型產(chǎn)生影響，最核心的問題還在于這樣的研究存在一個(gè)前提假設(shè)，即觀察、記錄的變量必然包含了能夠引發(fā)因果關(guān)系的所有變量，但事實(shí)往往并非如此。舉例來說，2015年，美國邁阿密大學(xué)的凱萊布·埃弗里特(C. Everett)及其同事考察了3700多種語言，其中629種語言有復(fù)雜的聲調(diào)，通過獨(dú)立樣本檢驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)聲調(diào)類型復(fù)雜的語言更多出現(xiàn)在氣候濕潤的地區(qū)，而聲調(diào)單一或無聲調(diào)的語言更可能出現(xiàn)在氣候干燥地區(qū)。埃弗里特提供的解釋是干燥的空氣容易使得發(fā)音器官脫水，降低聲帶彈性;在氣候干冷的環(huán)境下，發(fā)出復(fù)雜聲調(diào)比在溫潤的環(huán)境下要困難得多。這種因果推斷似是而非，但頗受歡迎。

僅一年后，荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)的杰里米·柯林斯(Jeremy Collins)就針對這篇文章的結(jié)論提出嚴(yán)重質(zhì)疑。他認(rèn)為，由于人類語言大多聚集在氣候濕潤地區(qū)，埃弗里特及其團(tuán)隊(duì)所謂的“隨機(jī)樣本”很可能是取自同一個(gè)氣候濕潤的地區(qū)。這些地區(qū)聚集著為數(shù)眾多的語言，它們之間還可能具有親緣關(guān)系，而就是這個(gè)“親緣關(guān)系”的變量被埃弗里特及其團(tuán)隊(duì)忽略。事實(shí)上，荷蘭的柯林斯通過另外一種數(shù)據(jù)收集方法(在同一個(gè)語系隨機(jī)選取一個(gè)語言，然后在該語系譜系樹中再隨機(jī)選取其他語言)，得出語言接觸是重要的干擾因素，可以在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生聲調(diào)與氣候濕潤積極關(guān)聯(lián)?？铝炙拐J(rèn)為，語言接觸、語言的地理分布，甚至地理地貌特征均是干擾聲調(diào)和氣候相關(guān)性的因素。雖然美國埃弗里特研究了近半數(shù)的人類語言，但由于沒有考慮這些因素，因此他們的結(jié)論并不可靠。漢語是有調(diào)類語言，也引起了國際語言學(xué)家的廣泛關(guān)注。橋本龍?zhí)?Hashimoto Riotaro)很早就指出，漢語越往南的方言，調(diào)類越多，而越往北的，調(diào)類越少。北方漢語之所以調(diào)類少，是受了阿爾泰語的影響。那些侵入中原地區(qū)的族群，受漢族影響，改用漢語，但他們講的漢語僅保留了有限聲調(diào)類型。當(dāng)前漢語與阿爾泰語接觸的最前沿是蘭銀官話，只有兩三種聲調(diào)，而與粵語相鄰的方言則聲調(diào)類型豐富?？梢?，如果缺乏對社會(huì)、文化、歷史以及類型學(xué)理論知識(shí)的把握，大規(guī)模數(shù)據(jù)的研究并不總會(huì)產(chǎn)生有價(jià)值的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，甚至?xí)贸稣`導(dǎo)性的“虛假相關(guān)”。這足以引起警惕。

我們認(rèn)為，大數(shù)據(jù)的“大”并不足以改變?nèi)藗円蚬评淼哪芰?。本質(zhì)上，我們?nèi)匀恍枰粋€(gè)堅(jiān)實(shí)、強(qiáng)大的理論來指導(dǎo)我們收集數(shù)據(jù)和設(shè)定模型。人類不會(huì)也不可能一勞永逸地僅依靠機(jī)器實(shí)現(xiàn)從提出假說到實(shí)踐檢驗(yàn)的全過程。一些學(xué)者提出“只要相關(guān)，不要因果”的口號(hào)其實(shí)是針對大數(shù)據(jù)研究中找出可復(fù)現(xiàn)模式的能力而言的。但是，語言學(xué)研究和其他科學(xué)研究一樣，并不是僅找尋相關(guān)性和可復(fù)現(xiàn)模式的活動(dòng)。語言研究者需要保持好奇心和批評性思維，特別是追求根本性因果關(guān)系的決心。只有這樣，才是大數(shù)據(jù)時(shí)代語言學(xué)研究發(fā)展的正確方向。

來源：中國社會(huì)科學(xué)網(wǎng)

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