狗能听懂人说话吗?

狗能听懂人说话吗?

瑞科(Rico), 一只边境牧羊犬,由动物心理学家朱莉安·卡明斯基(Juliane Kaminski)的团队对它进行训练,掌握了超过200个单词。当实验者说出一个物品名字的时候,它就能够正确取回对应的物品。而且为了记住单词,瑞科并不需要被反复训练很多次。即使只接触过某个单词仅仅一次,经过短短四周时间,瑞科仍有很大概率还记得这个单词。这是此前被认为仅在人类婴儿中才存在的快速映射现象。

不仅如此,瑞科,还有一定程度上的排除推理能力。

所谓排除推理,就是假如瑞科面对三个物体,名字分别记作ABC,其中的A和B是瑞科已经记住名字的物体。另一个物体C,即使它从来也没见过,也不知道物体的名字,但如果实验者指示取回C,瑞科也能大概率正确地取回这个物体。这相当于在边牧的脑中进行了逻辑推理:既然我知道其中两个物体,没见过剩下的一个物体。那么,如果我听到了一个我从没有听过的名字,那么这个名字一定对应于那个我所不知道的物体。

然而,瑞科在展现出它能够在相当程度上理解人类语言的同时,也带来了不少质疑。首先,第一个疑问是:瑞科这只边牧,是不是“聪明的汉斯”。

会做算术的马聪明的汉斯(Clever Hans),是生活在20世纪初的德国的一匹马。据说,它能做对四则运算,以及计算日期等数学题。这在当时引起了轰动,许多人都来一探究竟,这其中就包括德国的心理学家奥斯卡·丰斯特(Oskar Pfungst)。

给汉斯一个数学题,它会用马蹄击打地面来回答问题。连续击打多少次,就代表汉斯的回答是数字几。丰斯特经过实验,最后得出结论,聪明的汉斯的确很聪明,汉斯的主人也并没有故意欺骗大众。然而,汉斯只有在它的主人在场,而且能看见自己主人的脸,以及主人知道正确答案的时候,才能答对问题。在每次汉斯击打地面的次数靠近正确答案时,主人的表情都会下意识地变得逐渐紧张。当击打次数最后到达正确答案时,主人的表情又会舒展。汉斯的聪明之处,正是在于它随时都在观察主人面部的微表情:一旦面部舒展,汉斯就会停下来。

聪明的汉斯效应,也被称作观察者期望效应。自汉斯开始,有大量所谓的聪明的动物,包括一些所谓的能听懂人话的动物在内,最后都被证明是聪明的汉斯的变种。它们的主人有意识或无意识的,都以某种隐蔽的方式,给这些动物发出了指令。

排除实验为了排除瑞科也不过是又一个聪明的汉斯,卡明斯基的团队做了一个实验。

实验场地有两个房间,主人带着瑞科在房间一里等待,实验者则在房间二里随机布置了10个物品。然后由主人命令瑞科从房间二中随机取回两件物品。当瑞科在房间二里执行指令时,它看不到主人或者实验者。最后的结果是,在40次取回任务中,瑞科成功完成了37次,P值小于0.001。这说明瑞科并不是聪明的汉斯,它确实能听懂人类的指令。

但是,这并不能证明它理解了语言。耶鲁大学的心理学教授保罗·布卢姆(Paul Bloom)指出:瑞科可能并不是把一个物体的名字,对应了这个物体。很有可能,在瑞科脑中,一个物体的名字,比如袜子,对应的不是袜子这个物体,而是对应的取回袜子这一整个动作,或者说指令。通过某种奖惩制度,让动物服从某项指令,并不是一件稀奇的事情。

查瑟另一只边境牧羊犬,名叫查瑟(Chaser),在行为心理学家约翰·皮利(John W. Pilley)的训练下,表现得比瑞科更为出色。

首先,查瑟不仅能够和瑞科一样,记住单词指令并取回对应的物品,同时展现出排除推理的逻辑,以及快速映射的能力。它记忆单词的数量还超过了1000个。

除此之外,更让人惊讶的是,查瑟记住的大多数单词,虽然都和单个物体一一对应,就像人的名字一样,是专有名词。但是查瑟同时还能够记住并理解指代某一类物体的普通名词,比如表示球的单词“ball”以及表示飞盘的“Frisbee”。查瑟并没有把单词“ball”和某个特定的球联系,而是和所有类似球的圆形物体联系。同样的,“Frisbee”也没有和某个特定的飞盘联系, 也就是说,查瑟展现出了把单词和类别联系的能力。

如果说,球和飞盘,至少还和物体形状有关的话,查瑟对玩具一词的掌握,则完全超出了人们的预期。查瑟的玩具一词并不代表某种特定的形状。同样形状的物体,如果主人允许它玩,就是玩具,如果主人禁止它玩,就不是玩具。这相当于是说,玩具一词和主人是否允许它玩耍,这一抽象属性,或者说功能,相对应。

不过,即使查瑟对单词的记忆和联系如此出众,这仍然没有回答布卢姆提出的问题:边牧到底是把物体本身和单词对应,还是把取回物体的动作和单词对应?

语法实验为了回答这个问题,皮利教授在2013年设计了一个实验,发现查瑟不但是把名词和物体本身对应,而且还能在一定程度上理解英语语法。

实验者训练查瑟学会三个不同的命令,分别是:

Take 用嘴取

Paw 把脚放上面

Nose 用鼻子顶

然后把这些动作和三种玩偶随机组合。这些玩偶分别是:

Lips 一个嘴唇形状的玩偶

ABC 一个印有ABC字母的方块

Lamb 一个羊形玩偶。

在14次独立的双盲实验中,把三个命令与三个名字分别配对,查瑟都能做出正确的反应。比如在听到“nose lamb”的时候,会用鼻子去顶羊形玩偶。

此外,虽然查瑟在实验前就已经接触过这三个玩偶,但从未在训练过程中,听到过这三个玩偶与三个动作的组合。也就是说,实验开始后,查瑟是头一次听到 “nose Lamb”的组合,因此它不可能是通过整体记忆,把“nose Lamb”当成一个连贯的词,才做出的正确反应。

通过分别学习三个命令的含义和三个物体的名称,查瑟能够在面对动词与名词的随机组合时,正确地做出反应。这说明,它能够理解动词和名词的区别,以及二者之间的逻辑联系。因此,这回答了布鲁姆的质疑,对查瑟而言,"Lamb", 并不对应把羊形玩偶取过来的命令,而是代表了这个玩偶的存在本身。

此外,更让人惊讶的是,查瑟不仅能把两个词组合,还能把三到四个词也结合在一起。比如,主人如果指示:“to ball take Frisbee”,它会把飞盘移动到球的位置上去。而如果主人告诉查瑟:“to Frisbee take ball”,查瑟则会做出相反的行为,把球带到飞盘那里去。这似乎说明,这只叫查瑟的边牧,听懂了人类的语法。

理论人类语言,至少存在两方面的能力。其中一个是接收能力,比如听和读。另一个是表达能力,比如说和写。一个是输入,一个是输出。边牧,目前只表现出了接收能力。那么有没有动物拥有,使用人类语言进行表达的能力呢?作为我们人类近亲的灵长类动物,比如学会手语的黑猩猩,就同时拥有接收和表达的能力。它们甚至会在和人类的交流以外,尝试教会其他黑猩猩手语,并在黑猩猩之间,互相使用手语用于交流。关于它们是否真的具有可以和人类比拟的语言能力的问题,以及相关的研究,限于篇幅问题,我会在下一篇文章进行介绍,同时视频也会在B站等平台发布。

在上一篇《动物有语言吗?》一文里我们提到,到目前为止,还没有充分的证据显示,存在某种动物的交流系统,能够和人类语言一样强大且复杂。这主要是因为人类能够制造短语,所以人类语言能够拥有层级结构,在层级结构的基础上还可以发展出递归性。比如,“我的朋友的老师的邻居的表弟的车” 就是一个名词短语A,包含了另一个名词短语 B,然后又包含了下一个名词短语 C,一直进行下去,总共进行了五层嵌套。哪怕一个短语非常复杂,有几十甚至上百层,但我们只要花点时间,理解意思也没有什么困难。而对于动物,比如在上个视频里介绍的“远东山雀”,它能进行的嵌套组合就只有一层。

一层组合和多层组合,貌似只有数量上的差别,但多层组合,在单词的概念之外,还必须要有短语的概念。一句简单的话,“你看见了我的猫”,如果没有短语概念,只是简单的线性组合的话,就会被理解成,你看见的不是我的猫,而是我这个人。要正确理解这个句子,必须要把短语 “我的猫” 当成一个整体,也就是一个短语。

但查瑟的例子表明,或许不只是我们人类,才能够做超过一层的组合与嵌套。“to ball”和 “take Frisbee”已经分别由两个词组合为一体,而连起来的结果,“to ball take Frisbee” 好像就是两个短语在第二层级上的组合的结果。如果第二层组合可以实现,那么查瑟很有可能就已经有了短语的概念。这样说来,继续理解更多层的短语,甚至掌握人类语言的递归性,或许,也不是不可能。

质疑 & 分析关于查瑟的实验结果,在发布后,不出意外,各大媒体都争相报道此事。然后,网络上也出现了各种各样的文章、帖子、以及视频。其中有不少都主张查瑟,甚至其他边牧,甚至其他品种的狗和其他动物,都能听懂人类语言。

诚然,皮利教授这项实验的重要性不言而喻。这项实验以一种严谨的方式证实了有的动物确实比我们想象中的聪明。但作为我这种,经历过各路导师和学霸摧残过千百遍的学渣来说,习惯性的谨慎,还是让我不得不对各路热情洋溢的报道和文章抱有一丝疑虑。毕竟,过于热烈的报道让大众对研究成果以及其社会效益,抱有不切实际的期待的历史,殷鉴不远。

因此,这次我专门去仔细读了一下皮利教授的论文原文,找到了一些有意思的细节,可以供大家参考讨论:

首先,边牧本身就是挑选偏好服从人类指令的犬只,培育出来的犬种,因此它们本来就能把指令和物体联系起来。在这一点上,问题不大。但边牧能不能把其他的含义联系起来,比如把表示属性的形容词和名词结合起来,还有待商榷。

其次,在英语里,“to ball take Frisbee”更为常见的表达是,“take Frisbee to ball”。无论“to ball”和“take Frisbee”如何互换位置,一个懂英语的人类,都能理解这句话的意思,把飞盘带到球那里去。但皮利在论文中承认:采用英语通常的语序很难让查瑟产生正确的行为,如果发出指令“take Frisbee to ball”,查瑟多半会理解成简单的“take ball”,把动作的地点当成了动作的对象。这和上期视频里,远东山雀两种叫声调换位置就无法理解不一样,远东山雀的叫声是它们本来的叫声,其中的规则也是远东山雀自己的规则。但查瑟听到的指令,是人类的语言,规则也是人类的规则,而不是边牧的规则。也许边牧有自己的规则,或者偏好,但既然我们讨论的是狗能不能听懂人说话,那么,查瑟肯定只有学习人类的语法,而不能应用自己的规则。所以,从这一点出发,几乎可以肯定的是,查瑟,并没有完备的能力,去学习和理解人类语言的语法。

此外,“to”这个词,对查瑟而言,并不是介词,而大概率是一个动词。皮利在训练查瑟的过程中,“take”和“to”分别对应两种行为,用嘴叼,和到某处去。准确点说,“to”的真实含义应该是“go to”,也就是汉语里的“去往某个地方”的意思。

最后,论文里还有一处不起眼的细节,在“to ball”和“take Frisbee”二者之间,有一个一到两秒的停顿。这不禁让人联想,或许,这两个词组之间,会不会本来就是相互独立的?

以上细节,貌似说明,比起认为查瑟具有了短语和层级结构的概念,更有可能正确的解释是:“to ball”和“take Frisbee”之间,并没有什么语法上的联系,这两个词组,只是两个并列的指令。两个有间隔的指令,被相继发出,而查瑟,只是忠实地执行了这两条指令而已。

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