打開語言（Language）的黑盒子

打開語言（Language）的黑盒子
知識通訊評論第37期

我們怎麼把想法轉化成文字，好讓別人理解？

人類溝通的過程很複雜。說者把一個想法轉譯成一串文字序列，聽者再把這一個字一個字解讀出來或說出來。說者全無差錯，接收訊息的人卻未必能領會真正的意思。有效溝通確實是一種值得追求的重要技巧，也算一門藝術。

以色列魏茨曼科學院（Weizmann Institute of Science）的物理學家與語言學者正在研究人類溝通的過程，他們用科學方法分析人類文化中傳遞觀念最成功有效的典範：名家的經典作品。許多人認為，這些作品把作者的想法表達得淋漓盡致。

聽說之間

魏茨曼科學院的學者開發出能夠追蹤一本書中的概念如何推演的數學工具。

研究團隊成員包括魏茨曼科學院複雜系統物理學部的摩西（Elisha Moses）、日內瓦大學的艾克曼（Jean-Pierre Eckmann）與德國斯圖加特大學的博士後研究員拉克爾（Enrique Alvarez Lacalle）、研究生杜羅（Beate Dorow）。《美國國家科學院學報》（Proceedings of the National Academy of Sciences）最近刊載了他們的研究成果。

一長串文字是單維（one-dimensional）而缺乏深度的，但是人類的心智和記憶能從這一串文字中重現很複雜的概念。文字敘述其實「編碼」（encode）出一種階層式的結構。階層式結構最明顯的例子是一長串文字裡頭「章節/段落/句子」的等次結構。

人腦能破解這些富含密碼的階層結構，領略抽象概念。

科學家把數學工具應用在一些書本上，好檢驗一段以傳達明晰意念著稱的文字有沒有潛在的階層結構。這些作品包括愛因斯坦的文章、馬克吐溫（Mark Twain）的《湯姆歷險記》（Tom Sawyer）、卡夫卡（Franz Kafka）的《蛻變》（Metamorphosis），以及其他風格殊異、年代有別的經典作品。

《湯姆歷險記》

他們把大約兩百個文字（差不多是一段）定義為「注意力之窗」（windows of attention），在這兩百個文字中，他們先將代名詞這類「沒有意義」的文字排除，再把其中經常出現的一些詞組找出來。

這些詞組最後形成了一個字彙表，也能顯示每一個單字在文章中出現的頻率。科學家用數學分析法建構出一種「概念向量」（concept vector）的語義網絡，這個網絡能把所有表達出文章主旨的字彙都串連起來。

從數學的角度來說，這些概念向量會朝許多不同的方向移動，讀者閱讀文章的過程好比是在概念向量所組成的網絡路徑中遊歷。這種多維度的概念向量彷彿構築了一個「概念網」（web of ideas）。研究顯示，概念網的基礎是一個樹狀階層組織，這個有層次的組織也許就是語言的根基。

讀者或聽者可以在腦中重建一段文字的階層結構，建立文章種種概念所形成的多維度空間，思作者之所思。

研究者摩西說：「維根斯坦（Wittgenstein）、杭士基（Chomsky）等哲學家都告訴我們，語言在人類腦部的演化過程中扮演了關鍵角色，要理解人腦結構，必須揭開語言結構的奧秘。我們這個研究團隊對於這個領域的貢獻，在於發展出一套數學工具，能把文字中的概念串連起來，並且連結想法與描述想法的文字。」

維根斯坦

「我們能在在一個抽象的數學空間裡面追蹤一段講話或文字中某個概念的行進路線。理論上，我們能夠藉由這套數學方法理解文章中選字措辭的結構如何表意傳情，如何使讀者在腦中重建這些概念。至於我們在這些文字中發現的語義關連脈絡對文字的美學表現有何影響，則是另一個值得深究的問題。」

魏茨曼科學院位在以色列雷霍沃特（Rehovot），是世界一流的多學科研究機構，有兩千五百位科學家、學生、技師與支援人員在此工作，他們的研究重心是找出對抗疾病與飢餓的新方法、研討數學與電腦科學中的重要問題、探索各種物質和宇宙的物理特性。