专访MIT埃维莉娜:提出语言不是思考工具的证据,助力大模型推理

人类语言是思考所必需的吗?

几个世纪以来,关于语言的主要功能在各个领域引起广泛的争论。许多哲学家认为,语言对于思考至关重要,并且语言是思考所必需,但哲学领域只基于直觉,缺乏经验证据。

最近,美国麻省理工学院副教授埃维莉娜·费多伦科(Evelina Fedorenko)与合作者提出,现代人类的语言是一种交流工具而非思考工具,并提供了神经科学和相关学科的新证据加以论证,这与当前“使用语言进行思考”的主流观点截然相反。

值得关注的是,费多伦科在该研究中提出了两个核心观点:

首先,语言对于思考来说不是必需的,也不是充分的;其次,语言似乎受到交流压力的影响。

基于支持这两点主张的证据,研究人员认为,语言不是思考工具(即我们不使用语言表征来思考),而更倾向于是信息传递工具(即交流)。

日前,相关论文以《语言主要是一种交流的工具,而不是一种思考的工具》(Language is primarily a tool for communication rather than thought)为题发表在 Nature 上[1]。费多伦科是第一作者兼通讯作者。

图丨相关论文(来源:Nature)

现在,许多科技公司聚焦发展大语言模型,从 OpenAI 的 ChatGPT,再到谷歌的 Gemini 和 Meta 的 Llama,人们可以通过 AI 模型生成类似人类语言的文本。

如文章开头提出的问题,如果能通过科学证据解答这个疑问,不仅可阐明大语言模型的局限性,也有利于提升大语言模型的训练效果和推动其向智能化发展。

费多伦科是研究人类语言系统的认知神经科学家,她表示,目前,虽然大语言模型确实掌握了人类语言的某种“形式”,但它们在思考和推理方面的表现仍然不理想,而且它们的知识表征很脆弱。

图丨埃维莉娜·费多伦科(Evelina Fedorenko)(来源:资料图)

在本次研究中,费多伦科与课题组所讨论的证据,来自于神经科学和定量语言研究。

作者认为,语言包括语音系统、词语形式和句法(我们如何将单词组合成短语和句子)在内的所有方面,几乎都是为交流而优化的[2]。

也就是说,语言形式容易产生、学习和理解,并且对噪声具有鲁棒性(通常是语言交流的特征)。

而且,许多人用来反对“语言为交流而进化”的证据的许多特征(如歧义性),实际上可以证明是一种有效的交流系统的一部分。

基于此,研究人员得出的结论是:尽管语言的出现无疑改变了人类文化,但语言并不是复杂思维(包括符号思维)的先决条件。

(来源:Nature)

此前,费多伦科在研究大脑语言系统方面取得了相关进展[3]。

其中一项方法论上的进步是,开发出可靠地识别个体大脑语言区域的工具,这有助于确定早期大脑成像研究中许多“不解之谜”,并允许在研究和实验室之间更直接地积累知识。

费多伦科表示:“这篇 Nature 论文的关键发现,与我们发现的语言系统和各种思维和推理系统之间的明显区别有关。”

具体来说,当人们进行各种形式的思考时,大脑语言相关区域是沉默的。相反,思考能力是由其他大脑区域支持的。

根据脑成像的证据,严重失语症患者(实际上已经失去了所有语言交流能力)仍然能够进行复杂的思维过程,例如思考和推理,这可以从许多认知任务中的典型表现中观察出来。

(来源:Nature)

基于该研究中“人类语言是信息传递工具”的观点,是否意味着 AI 模型可用来帮助语言障碍或认知障碍患者呢?

费多伦科认为,此类模型是否有用,取决于它们究竟在帮助什么。例如,它们可以帮助将不流畅、不完整、错误的语言字符串变成形式更好的字符串。

与此同时,她也指出,在需要思考的情况下,大语言模型不太可能提供帮助,至少在当前形式下不会。

据介绍,费多伦科与团队正在积极努力,试图了解语言回路在发育中的大脑中是如何出现的。

需要了解的是,实际上,大约 6 个月的婴儿就开始理解第一个单词的含义,到约 3.5 岁的年龄阶段,已经可以相当熟练地使用语言。

费多伦科表示:“我们还在研究语言系统如何与存储我们对世界的知识,并支持各种推理形式的系统进行交互。”

为实现该目标,他们同时使用人类数据和建模方法。例如,将大型语言模型与符号问题求解器相结合。

参考资料:

1.Fedorenko, E., Piantadosi, S.T. & Gibson, E.A.F. Language is primarily a tool for communication rather than thought. Nature 630, 575–586 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07522-w

2.Kyle Mahowald,K. et al. Fedorenko, E.Dissociating language and thought in large language models. Trends in CognitiveSciences(2024). https://doi.org/10.1016/j.tics.2024.01.011

3.Fedorenko, E., Ivanova, A.A. & Regev, T.I. The language network as a natural kind within the broader landscape of the human brain.Nature Reviews Neuroscience 25, 289–312 (2024). https://doi.org/10.1038/s41583-024-00802-4

4.https://www.evlab.mit.edu/about-ev

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