句子作为连接路径:大脑中句子结构的神经语言架构
计算与语言
2022-06-07 v1 神经与进化计算
神经元与认知
摘要
本文提出了一种大脑中句子结构的神经语言架构,其中句子是将其词语背后的神经结构相互连接的时间性连接路径。词语保持“原位”,因此始终可按内容寻址。借助用于词语和句子的“神经黑板”,可以创建任意和新颖的句子(含新词)。因此,自然语言的无限生成能力可以通过一个“固定”的小世界式网络结构来实现。本文聚焦于句子的神经黑板。该架构仅使用单一的“连接矩阵”来绑定句子中词语之间的所有结构关系。基于对这些句子的综合分析,详细讨论了其表示任意(英文)句子的能力。该架构模拟了句子加工过程中观察到的颅内脑活动以及与句子复杂性和歧义性相关的 fMRI 观察。模拟表明,所观察到的效应与该架构的全局控制有关,而非所涉及句子结构本身,这预测了在理解能力更高时与复杂性和歧义性相关的活动差异更大。讨论的其他方面包括:由连接路径提供的“内在”句子结构及其与辖域和屈折变化的关系、使用依存句法分析器控制绑定、长距离依赖与空位、问答、基于无显式回溯的后向加工进行的歧义消解、花园路径句,以及与嵌入相关的加工困难。
引用
@article{arxiv.2206.01725,
title = {Sentences as connection paths: A neural language architecture of sentence structure in the brain},
author = {Frank van der Velde},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.01725},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 5 figures article; 60 pages, 28 figures supplementary information