AIの時代における言語学の未来
なぜ言語学が人工知能の世界で重要なのか。
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言語の研究は何世紀にもわたって人間の探求の中心となってきた。最近では、人工知能や自然言語処理の進展、特に大規模言語モデルの登場が、言語学の未来についての議論を引き起こしている。一部の人は、これらのモデルが伝統的な言語観に挑戦していると主張し、他の人は言語学が科学的な学問としての関連性を持ち続けていることを強調している。この議論は、人工知能の台頭にもかかわらず、21世紀において言語学が今後も繁栄し続ける理由を明らかにすることを目指している。
人間の言語能力
言語の最も素晴らしい側面の一つは、人間がどれだけ迅速かつ効果的に言語を学ぶかということだ。子供たちは通常、限られた露出で母国語の流暢な話者となる。例えば、子供たちは1年間に約1000万語を聞くけど、彼らはしばしば自分の言語の文法ルールに従った文を作る。この現象は、言語がどのように習得され、理解されるのかについての重要な問いを提起する。
対照的に、大規模言語モデルは、通常、数兆の文に及ぶ膨大なデータでトレーニングされる。人間の言語習得とこれらのモデルのデータ要件の違いは、言語学習の中心的な謎へと繋がる。言語学はこの謎を探求し、子供たちの急速な言語発展を可能にする根底にあるプロセスを理解しようとしている。
言語モデルとその限界
大規模言語モデルは様々な言語タスクで見事なパフォーマンスを発揮するが、根本的な限界もある。これらのモデルはテキストを予測したり、一貫した文を生成したりするのが得意だが、人間がするように言語を本当に理解しているわけではない。彼らのトレーニングは、データのパターンを認識することに関わるもので、言語に関連する根本的な構造や意味を把握することではない。
例えば、言語モデルは主語と動詞の一致を特定できるが、これを行う能力はこの一致を支配するルールを理解することには等しくない。こうしたモデルを評価する際には、パフォーマンスだけでなく、彼らの出力に解釈的な説明を提供できるかどうかも考えることが重要だ。
理論的枠組みの重要性
言語学の理論は、言語に見られるパターンに対する構造的な説明を提供するために機能する。これらの理論は、なぜ言語がそのように組織されているのかを明確にし、言語的行動についてテスト可能な予測を立てるために抽象的な原則を用いる。生成言語学のような理論は、異なる言語が表面的な違いにもかかわらず、基本的な類似点を共有する方法を説明している。
一方、言語モデルは主に予測に焦点を当て、言語の原則に対する深い洞察を提供していない。これにより、人間の言語の複雑さを理解する上での彼らの価値について疑問が生じる。もしこれらのモデルが単にパターンを再現するだけで、なぜそれが起こるのかを明らかにしないのであれば、彼らは言語の科学理論としては不十分だ。
生得説の役割
生得説は、人間が言語習得のための生まれながらの能力を持っていると提案する。この視点は、特定の言語的原則が人間の脳に組み込まれており、言語学習を導くと主張する。子供たちが受ける限られた入力と彼らが発展させる広範な言語能力との対比は、この見解を強く支持している。
生得説の支持者は、子供たちは単に模倣を通じて言語を学ぶのではなく、入手可能な限られたデータに基づいて独自の一般化を行うとも言う。これらの洞察は、データに依存する言語モデルの要求と明確に対照的であり、無制限な学習アプローチの限界を浮き彫りにしている。
文法ルールと例外
言語の複雑さの一つは、文法ルールと例外が存在することだ。子供たちは言語の発達の初期段階でこれらのルールや例外をうまく扱うことが多い。例えば、英語の動詞の過去形は、規則的(例:"walked")と不規則(例:"went")な形で大きく異なることがある。
言語学の理論は、こうした区別を理解するための枠組みを提供し、学習者がこれらの変動にどう対処するかについて予測を立てる。対照的に、大規模言語モデルは観察したパターンを単に再現するだけで、そこに関わる根本的な構造を本当に理解したり説明したりすることはない。
データと理解の乖離
言語モデルにおけるデータと理解の関係は、さらなる懸念を生じさせる。これらのモデルは、洗練されたものに見えるテキストを生成できるが、しばしばその背後にあるニュアンスを本当に把握していない。例えば、彼らは構造的にはルールに従った文を生成するかもしれないが、まともな意味を伝えられないことがある。
この乖離は、言語モデルが言語パターンを予測するのが非常に得意であっても、言語を認知現象として理解するための深い理解が必要であることを示唆している。言語学は、科学的な学問として、このギャップを埋めることを目指している。
モデル評価の課題
言語モデルの評価は、自身の課題のセットを持つ。しばしば、これらの評価は言語能力を評価するために設計された特定のテストスイートに依存する。しかし、これらのテストは人間の言語の複雑さを完全に捉えられないことがある。例えば、モデルがテストで高い正確性を達成しても、真の言語理解を示すわけではない。
さらに、多くのテストは、モデルが利用するかもしれないショートカットを考慮していない。例えば、モデルは文法に関与する本当の理解ではなく、表面的なパターンに基づいて質問に正しく答えることがある。したがって、言語能力を正確に評価するための厳格な評価方法を開発することが重要だ。
言語研究の未来
言語モデルが進化し続ける中で、言語学の分野もこれらの進展を取り入れつつ、より深い理論探求を優先するように適応していく。これらのモデルがもたらす課題は、新しい研究課題や探求の新たな道を開くかもしれない。
言語モデルをライバルと見るのではなく、言語学の研究者はその能力を利用して理論的枠組みを情報提供することができる。言語学の理論と言語モデルの洞察を統合することで、学者たちは言語についての理解を深めつつ、それぞれのアプローチの限界にも対処できる。
結論
結論として、言語学と人工知能の相互作用は、21世紀における言語理論の持続的な関連性を浮き彫りにしている。大規模言語モデルは驚くべき予測能力を提供するが、人間の言語取得や使用を説明するために必要な深い理解を提供することには欠けている。
限られた露出から言語を習得する人間の能力は、生得説や認知メカニズムを考慮した理論的枠組みの重要性を強調している。研究が進化し続ける中で、言語学は言語の複雑さを解明し、それを支配する原則を理解するために不可欠であり続ける。人工知能と言語探求のギャップを埋めることで、この分野は今後も繁栄していく。
タイトル: Why Linguistics Will Thrive in the 21st Century: A Reply to Piantadosi (2023)
概要: We present a critical assessment of Piantadosi's (2023) claim that "Modern language models refute Chomsky's approach to language," focusing on four main points. First, despite the impressive performance and utility of large language models (LLMs), humans achieve their capacity for language after exposure to several orders of magnitude less data. The fact that young children become competent, fluent speakers of their native languages with relatively little exposure to them is the central mystery of language learning to which Chomsky initially drew attention, and LLMs currently show little promise of solving this mystery. Second, what can the artificial reveal about the natural? Put simply, the implications of LLMs for our understanding of the cognitive structures and mechanisms underlying language and its acquisition are like the implications of airplanes for understanding how birds fly. Third, LLMs cannot constitute scientific theories of language for several reasons, not least of which is that scientific theories must provide interpretable explanations, not just predictions. This leads to our final point: to even determine whether the linguistic and cognitive capabilities of LLMs rival those of humans requires explicating what humans' capacities actually are. In other words, it requires a separate theory of language and cognition; generative linguistics provides precisely such a theory. As such, we conclude that generative linguistics as a scientific discipline will remain indispensable throughout the 21st century and beyond.
著者: Jordan Kodner, Sarah Payne, Jeffrey Heinz
最終更新: 2023-08-06 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2308.03228
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2308.03228
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。
参照リンク
- https://web.archive.org/web/20230314174836/
- https://openai.com/research/gpt-4
- https://www.2022.aclweb.org/post/acl-2022-theme-track-language-diversity-from-low-resource-to-endangered-languages
- https://babylm.github.io/
- https://www.darpa.mil/program/low-resource-languages-for-emergent-incidents
- https://www.semianalysis.com/p/google-we-have-no-moat-and-neither
- https://welmworkshop.github.io/
- https://aclanthology.org/venues/gebnlp/
- https://nyu-mll.github.io/CoLA/
- https://www.quantamagazine.org/artificial-neural-nets-finally-yield-clues-to-how-brains-learn-20210218/
- https://github.com/phueb/Zorro/
- https://columbiauniversity.zoom.us/rec/share/P_izKvUvrdJkTdkwCnzhGDgs1QEprGlMUjA83KkMjCAfNYY4PROifSW9dAotKI6V.NO4JQuj7anb3HZXj?startTime=1679324349000
- https://time.com/6247678/openai-chatgpt-kenya-workers/
- https://www.wsj.com/articles/chatgpt-openai-content-abusive-sexually-explicit-harassment-kenya-workers-on-human-workers-cf191483
- https://about.fb.com/news/2023/07/llama-2/
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- https://github.com/alexwarstadt/blimp/blob/master/data/principle_A_c_command.jsonl
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