Доклад. ДОКЛАД. Математика и лингвистика точки взаимодействия
 Скачать 38.31 Kb.
|
|
ДОКЛАД На тему «Математика и лингвистика точки взаимодействия» Оглавление Введение. 3 Глава 1. История применения математических методов в лингвистике. 4 1.1. История математики. 4 1.2. Становление лингвистики. 6 1.3. Математическая лингвистика. 10 Заключение. 14 Литература: 15 Введение. В ХХ веке наметилась тенденция к взаимодействию и взаимопроникновению различных областей знаний. Постепенно стираются грани между отдельными науками; появляется всё больше отраслей умственной деятельности, находящихся «на стыке» гуманитарного, технического и естественнонаучного знания. Другая очевидная особенность современности – стремление к изучению структур и составляющих их элементов. Поэтому всё большее место как в научной теории, так и на практике уделяется математике. Математика всё глубже проникает в те сферы, которые на протяжении долгого времени было принято считать чисто «гуманитарными», расширяя их эвристический потенциал (ответ на вопрос «сколько» часто помогает ответить и на вопросы «что» и «как). Исключением не стало и языкознание. Цель нашей работы – кратко осветить связь математики с такой отраслью языкознания, как лингвистика. Первоначально математические методы в лингвистике стали использоваться для того, чтобы уточнить основные понятия языкознания, однако с развитием компьютерной техники подобная теоретическая посылка стала находить применение на практике. Разрешение таких задач, как машинный перевод, машинный поиск информации, автоматическая обработка текста требовало принципиально нового подхода к языку. Перед лингвистами назрел вопрос: как научиться представлять языковые закономерности в том виде, в котором их можно подавать непосредственно на технику. Популярным в наше время термином «математическая лингвистика» называют любые лингвистические исследования, в которых применяются точные методы (а понятие точных методов в науке всегда тесно связано с математикой). В лингвистике используются как количественные (алгебраические), так и неколичественные методы, что сближает её с математической логикой, а, следовательно, и с философией, и даже с психологией. Немецкий философ, лингвист Фридрих Шлегель отмечал взаимодействие языка и сознания, а видный лингвист начала ХХ века Фердинанд де Соссюр связывал структуру языка с его принадлежностью к народу. Взаимодействие математики и языкознания – тема многогранная, и в нашей работе мы остановимся не на всех, а, в первую очередь, на её прикладных аспектах. Глава 1. История применения математических методов в лингвистике. 1.1. История математики. В истории математики традиционно выделяются несколько этапов развития математических знаний: Формирование понятия геометрической фигуры и числа как идеализации реальных объектов и множеств однородных объектов. Появление счёта и измерения, которые позволили сравнивать различные числа, длины, площади и объёмы. Изобретение арифметических операций. Накопление эмпирическим путём (методом проб и ошибок) знаний о свойствах арифметических действий, о способах измерения площадей и объёмов простых фигур и тел. В этом направлении далеко продвинулись шумеро вавилонские, китайские и индийские математики древности. Появление в древней Греции дедуктивной математической системы, показавшей, как получать новые математические истины на основе уже имеющихся. Венцом достижений древнегреческой математики стали «Начала» Евклида, игравшие роль стандарта математической строгости в течение двух тысячелетий. Математики стран ислама не только сохранили античные достижения, но и смогли осуществить их синтез с открытиями индийских математиков, которые в теории чисел продвинулись дальше греков. В XVI—XVIII веках возрождается и уходит далеко вперёд европейская математика. Её концептуальной основой в этот период являлась уверенность в том, что математические модели являются своего рода идеальным скелетом Вселенной, и поэтому открытие математических истин является одновременно открытием новых свойств реального мира. Главным успехом на этом пути стала разработка математических моделей зависимости переменных величин (функция) и общая теория движения (анализ бесконечно малых). Все естественные науки были перестроены на базе новооткрытых математических моделей, и это привело к колоссальному их прогрессу. В XIX—XX веках становится понятно, что взаимоотношение математики и реальности далеко не столь просто, как ранее казалось. Не существует общепризнанного ответа на своего рода «основной вопрос философии математики»: найти причину «непостижимой эффективности математики в естественных науках». В этом, и не только в этом, отношении математики разделились на множество дискутирующих школ. Наметилось несколько опасных тенденций: чрезмерно узкая специализация, изоляция от практических задач и др. В то же время мощь математики и её престиж, поддержанный эффективностью применения, высоки как никогда прежде. Помимо большого исторического интереса, анализ эволюции математики представляет огромную важность для развития философии и методологии математики. Нередко знание истории способствует и прогрессу конкретных математических дисциплин; например, древняя китайская задача (теорема) об остатках сформировала целый раздел теории чисел. Обоснование математики К началу XIX века относительно строгое логическое (дедуктивное) обоснование имела только евклидова геометрия, хотя строгость её уже тогда справедливо считалась недостаточной. Свойства новых объектов (например, комплексных чисел, бесконечно малых и т. д.) попросту считались в целом такими же, как у объектов уже известных; если же такая экстраполяция была невозможна, свойства подбирались опытным путём. Огюстен Луи Коши Построение фундамента математики началось с анализа. В 1821 году Коши опубликовал «Алгебраический анализ», где чётко определил основные понятия на основе концепции предела. Всё же он сделал ряд ошибок, например, почленно интегрировал и дифференцировал ряды, не доказывая допустимость таких операций. Завершил фундамент анализа Вейерштрасс, который выяснил роль важного понятия равномерной непрерывности. Одновременно Вейерштрасс (1860-е годы) и Дедекинд (1870-е) дали обоснование теории вещественных чисел. 1837 год: Уильям Гамильтон строит модель комплексных чисел как пар вещественных. В 1870-е годы были легализованы неевклидовы геометрии. Их модели на базе евклидового пространства доказали, что они так же непротиворечивы, как и геометрия Евклида. 1879 год: Фреге публикует систему аксиом математической логики. 1888 год: Дедекинд предлагает набросок системы аксиом для натуральных чисел. Годом позже законченную систему аксиом предложил Пеано. 1899 год: выходят в свет «Основания геометрии» Гильберта. В итоге к концу века почти вся математика была построена на базе строгой аксиоматики. Непротиворечивость основных разделов математики (кроме арифметики) была строго доказана (точнее говоря, сведена к непротиворечивости арифметики). Аксиоматический фундамент для теории вероятностей и теории множеств появился позже, в XX веке. 1.2. Становление лингвистики. Язык является важнейшим средством коммуникации в обществе и тесно связан с мышлением и сознанием. Языкознание входит в качестве одной из центральных наук в круг гуманитарных научных дисциплин, исследующих человека и человеческое общество. Языкознание, или лингвистика, - это наука о языке, его общественной природе и функциях, его внутренней структуре, о закономерностях его функционирования и исторического развития и классификации конкретных языков. Лингвистика является частью семиотики как науки о знаках. Термин лингвистика происходит от латинского слова lingua, что означает «язык». Лингвистика изучает не только существующие (существовавшие или возможные в будущем) языки, но и человеческий язык вообще. В широком смысле слова лингвистика подразделяется на научную (то есть предполагающую построение лингвистических теорий) и практическую. Чаще всего под лингвистикой подразумевается именно научная лингвистика. Так как язык представляет собой весьма разнообразное и сложное явление, в лингвистике можно выделить несколько аспектов: Общая лингвистика изучает общие черты всех языков как эмпирически (индуктивно), так и дедуктивно, исследуя общие тенденции функционирования языка, разрабатывая методы его анализа и давая определение лингвистических понятий. Частью общей лингвистики является типология, сопоставляющая разные языки безотносительно к степени их родства и делающая выводы о Языке вообще. Она выявляет и формулирует языковые универсалии, то есть гипотезы, выполняющиеся для большинства описанных языков мира. Частная лингвистика (в более старой терминологии — описательная лингвистика) ограничивается описанием одного языка, но может выделять внутри него разные языковые подсистемы и изучать отношения сходств и различий между ними. Так, диахроническая лингвистика сопоставляет разные временные срезы в истории языка, выявляя утери и новации; диалектология сопоставляет его территориальные варианты, выявляя их отличительные черты; стилистика сопоставляет различные функциональные разновидности языка, фиксируя сходства и различия между ними и т. п. Сравнительная лингвистика сравнивает языки друг с другом. Она включает в себя: компаративистику (в узком смысле), или сравнительно-историческое языкознание, изучающую отношения между родственными языками; контактологию и ареальную лингвистику (ареалогию), изучающую взаимодействие соседних языков; сопоставительную (контрастивную, конфронтативную) лингвистику, изучающую сходства и различия языков (независимо от их родства и соседства). Внешняя лингвистика (социальная лингвистика, социолингвистика) описывает: язык во всем многообразии его социальных вариантов и их функций; зависимость выбора «кода» (то есть языковой системы) от общественной принадлежности носителя (классовый и профессиональный выбор: напр. арго, жаргон, сленг), от его региональной принадлежности (территориальный выбор: напр. диалект) и от коммуникативной ситуации собеседников (функционально стилистический выбор). Внутренняя лингвистика (в другой терминологии, структурная лингвистика) от этой социальной обусловленности отвлекается, рассматривая язык как однородный код. Статическая лингвистика изучает состояния языка (в том числе состояние языковой способности индивида — владение языком). Динамическая лингвистика — процессы (изменение языка во времени; возрастные фазы языковой способности: формирование речевой способности, овладение языком, забывание языка). В настоящее время существует несколько периодизаций истории языкознания. Мы примем за основу периодизацию, рекомендованную В.И.Кодуховым. История языкознания в своём развитии прошла 5 периодов. 1 период – 5-4 вв. до н.э. – XVI вв. На этом этапе, точнее в его первые века (5-4 вв. до н.э. – 2-3 вв. н.э.) языкознание в основном занималось теорией наименования. Это время – время зарождения грамматической традиции. Сама теория наименования рождается в недрах философии, т.е. как бы отпочковывается от неё. Учёные этого времени интересуются человеком как таковым, его языком, вещами и природой (сущностью) наименования. На первом месте – философский аспект языкознания. В последние века этого этапа (III-XVI вв.) языкознание продолжает развиваться. Это исключительно сложное время в развитии науки языкознания. Именно в эти века формируется грамматическое искусство. Специализируется грамматическая теория. Особенность развития языкознания в это время заключается в том, что теснейшим образом связано со средневековьем в истории человечества. 2 период – XVII-XVIII вв. Этот период получил своё название «Период универсальной грамматики». На этот период приходится пик великих географических открытий.. Представители этого периода предполагали, что грамматический строй всех языков является универсальным, тождественным, т.е. во всех языках имеются одни и те же части речи, которые изменяются и вообще ведут себя совершенно одинаково. В этот период появляется философское направление «рационализм», которое оказывает огромное влияние на науку, в частности и на языкознание. Усиливается стремление рассматривать грамматические категории любого языка как воплощение категорий логики. Представители этого периода пытались создать всеобщую грамматику. С момента создания данной грамматики лингвистика получила языковедческое обоснование, которое выразилось в разработке: - специальной проблематики языкознания; - определения объекта исследования; - в оформлении метода исследования. 3 период – конец XVIII-первая половина XIX вв. В эти годы возникает и формируется (к 1816 г.) совершенно новое направление в истории языкознания – сравнительно-историческое, которому была уготована долгая жизнь. Это направление с некоторыми изменениями и вариациями продолжает существовать до настоящего времени. По существу это направление ретроспективное, т.е. направленное, обращённое к исследованию мёртвых языков, к нахождению праязыков и установлению влияния их на живые языки и их диалекты. 4 период – период системного изучения языка – конец XIX – первая треть XX вв. В этот период формируются логическое и психологическое направления. Язык начинает рассматриваться в связи и зависимости с логикой и психологией. Представитель психологического направления в русском языкознании Александр Афанасьевич Потебня. В эти годы появляются работы К.Маркса и Ф.Энгельса по проблемам языка, которые положили начало возникновению социологического направления в истории языкознания. Направление это оформилось как особое направление в начале XX в. Выдающимся представителем социологического направления был швейцарский лингвист Фердинанд де Соссюр (француз по происхождению). 5 период – 30-е годы XX в. по настоящее время. Этот период в истории языкознания мы называем современным, который решительно отличается от всех предыдущих периодов как качественно, так и количественно. В этот период формируется новое отечественное языкознание. Основные особенности современного языкознания: - в научный оборот вовлекаются новые языки и их диалекты; - возникают новые науки на стыке старого, традиционного, и нового языкознания; - увеличивается количество научных школ. 1.3. Математическая лингвистика. Прежде чем говорить об истории становления математической лингвистики, хотелось бы представить толкования определения «математической лингвистики» из толкового словаря: Математическая лингвистика: 1. Изучает особенности семиотического и математического моделирования естественного языка (и речи) с целью перевода информации, содержащейся в неформализованном виде в тексте, на формализованный искусственный язык (например, на некоторый информационный язык) на основе такого математического аппарата, как теория множеств и алгебра отношений, теория нечетких множеств и лингвистической переменной, теория вероятностей и математическая статистика, а так же элементов теории информации. Тесно связана с инженерной лингвистикой. 2. Отрасль языкознания, занимающаяся изучением возможностей применения математических методов к исследованию и описанию языка. Математическая лингвистика, математическая дисциплина, разрабатывающая формальный аппарат для описания строения естественных и некоторых искусственных языков. Возникла в 50-х годах 20 века в связи с назревшей в языкознании потребностью уточнения его основных понятий. В математической лингвистике используются по преимуществу идеи и методы алгебры, алгоритмов теории и автоматов теории. Не являясь частью лингвистики, математическая лингвистика развивается в тесном взаимодействии с ней. Математической лингвистикой называют иногда лингвистические исследования, в которых применяется какой-либо математический аппарат. Математическое описание языка основано на восходящем к Ф. де Соссюру представлении о языке как механизме, функционирование которого проявляется в речевой деятельности его носителей; её результатом являются "правильные тексты" — последовательности речевых единиц, подчиняющиеся определённым закономерностям, многие из которых допускают математическое описание. Изучение способов математического описания правильных текстов (в первую очередь предложений) составляет содержание одного из разделов математической лингвистики — теории способов описания синтаксической структуры. Для описания строения (синтаксической структуры) предложения можно либо выделить в нём "составляющие" — группы слов, функционирующие как цельные синтаксические единицы, либо указать для каждого слова те слова, которые от него непосредственно зависят (если такие есть). Другой раздел математической лингвистики, занимающий в ней центральное место, — теория формальных грамматик, возникшая главным образом благодаря работам Н. Хомского. Она изучает способы описания закономерностей, которые характеризуют уже не отдельный текст, а всю совокупность правильных текстов того или иного языка. Эти закономерности описываются путём построения "формальной грамматики" — абстрактного "механизма", позволяющего с помощью единообразной процедуры получать правильные тексты данного языка вместе с описаниями их структуры. К середине ХХ века сформировалось четыре мировых лингвистических школы, каждая из которых оказалась родоначальником определённого «точного» метода. Ленинградская фонологическая школа (её родоначальником был ученик Бодуэна де Куртенэ Л.В. Щерба) использовала в качестве основного критерия обобщения звука в виде фонемы психолингвистический эксперимент, основанный на анализе речи носителей языка. Учёные Пражского лингвистического кружка, в частности – его основатель Н.С. Трубецкой, эмигрировавший из России, разработали теорию оппозиций – семантическая структура языка была описана ими как набор оппозитивно постороенных семантических единиц – сем. Эта теория применялась в изучении не только языка, но и художественной культуры. Идеологами американского дескриптивизма были языковеды Л. Блумфилд и Э. Сепир. Язык представлялся дескриптивистам в виде совокупности речевых высказываний, которые и были главным объектом их исследования. В центре их внимания оказались правила научного описания (отсюда название) текстов: изучение организации, аранжировка и классификация их элементов. Формализация аналитических процедур в области фонологии и морфологии (разработка принципов исследования языка на разных уровнях, дистрибутивного анализа, метода непосредственно составляющих и т.д.) привела к постановке общих вопросов лингвистического моделирования. Невнимание к плану содержания языка, а также парадигматической стороне языка не позволило дескриптивистам достаточно полно интерпретировать язык как систему. Московская фонологическая школа, представителями которой были А.А. Реформатский, В.Н. Сидоров, П.С. Кузнецов, А.М. Сухотин, Р.И. Аванесов, использовала подобную же теорию для изучения фонетики. Постепенно «точные» методы начинают применяться касаемо не только фонетики, но и синтаксиса. Структурностью языка начинают заниматься и лингвисты, и математики – как у нас, так и за рубежом. В 1950-60е в СССР начинается новый этап во взаимодействии математики и лингвистики, связанный с разработкой систем машинного перевода. Потребность в создании теоретических основ машинного перевода и привела к формированию и развитию математической лингвистики. В 1980-е годы профессор Института востоковедения АН Ю.К. Лекомцев, занимаясь анализом языка лингвистики через анализ схем, таблиц и других видов записи, используемых в лингвистических описаниях, рассматривает математические системы, пригодные для этих целей (в основном – системы матричной алгебры). Таким образом, на протяжении всего ХХ века шло сближение точных и гуманитарных наук. Взаимодействие математики с лингвистикой всё чаще находило практическое применение. Об этом – в следующей главе. Заключение. За ХХ век компьютерные технологии проделали большой путь. Математика как наука находила всё новое практическое значение с развитием вычислительной техники. Этот процесс продолжается и сегодня. Математика продолжает развиваться и взаимодействовать с естественнонаучным и гуманитарным знанием. В новом веке не ослабевает, а наоборот, усиливается тенденция к математизации науки. На количественных данных осмысливаются закономерности развития языка, его исторические и философские характеристики. Математический формализм более всего подходит для описания закономерностей в лингвистике (как, впрочем, и в других науках – и гуманитарных, и естественных). Ситуация порой складывается в науке так, что без применения соответствующего математического языка понять характер физического, химического и т.п. процесса невозможно. Литература:Арапов, М.В., Херц, М.М. Математические методы в лингвистике. М., 1974. Звегинцев, В.А. Теоретическая и прикладная лингвистика. / В.А. Звегинцев –М., 1969. – 143 с. Лекомцев Ю.К. Введение в формальный язык лингвистики/ Ю.К. Лекомцев. – М.: Наука, 1983, 204 с., ил. Пиотровский Л.Г. Математическая лингвистика: Учебное пособие/ Л.Г. Пиотровский, К.Б. Бектаев, А.А. Пиотровская. – М.: Высшая школа, 1977. – 160 с. |