Acquisition de la syntaxe.

1
Acquisition de la syntaxe.

• Anne Christophe
• Laboratoire de Sciences Cognitives et
  Psycholinguistique,
• CNRS-EHESS-ENS, Paris
• http//www.lscp.net
• http//www.lscp.net/persons/anne
• enseignement cours Acquisition de la syntaxe
• anne_at_lscp.ehess.fr

2
Le langage est inné

• 1. Largument de la pauvreté du stimulus
• (discuté)
• 2. Le langage est spécifique à lhomme
• 3. Le langage est décorrélé de lintelligence
• 4. Les enfants peuvent réinventer un langage
  (créoles, langues des signes)
• gt Le langage est inné
•  Les bébés humains naissent avec une
  prédisposition à acquérir une langue humaine. 
• Steven Pinker (1994). The language Instinct

3
Chomsky (1975) Reflexions on language

• It is a curious fact about the intellectual
  history of the past few centuries that physical
  and mental development have been approached in
  quite different ways. No one would take seriously
  the proposal that the human organism learns
  through experience to have arms rather than wings
  Rather, it is taken for granted that the
  physical structure of the organism is genetically
  determined, though of course variation along such
  dimensions as size, rate of development, and so
  forth, will depend in part on external factors.
• The development of personality, behavior
  patterns, and cognitive structures in higher
  organisms has often been approached in a very
  different way. It is generally assumed that in
  these domains, social environment is the dominant
  factor. The structures of mind that develop over
  time are taken to be arbitrary and accidental
  there is no human nature apart from what
  develops as a specific historical product...

4
Chomsky (1975) suite...

• But human cognitive systems, when seriously
  investigated, prove to be no less marvelous and
  intricate than the physical structures that
  develop in the life of the organism. Why, then,
  should we not study the acquisition of a
  cognitive structure such as language more or less
  as we study some complex bodily organ?
• At first sight, the proposal may seem absurd, if
  only because of the great variety of human
  languages. But a closer consideration dispels
  these doubts. Even knowing very little of
  substance about linguistic universals, we can be
  quite sure that the possible variety of language
  is sharply limited. ... The language each
  person acquires is a rich and complex
  construction hopelessly underdetermined by the
  fragmentary evidence available to the child.
  Nevertheless individuals in a speech community
  have developed essentially the same language.
  This fact can be explained only on the assumption
  that these individuals employ highly restrictive
  principles that guide the construction of
  grammar.

5
Le langage est inné...
... mais, quest-ce qui est inné?

• Consensus il existe une pré-disposition à
  acquérir les langues humaines Débat quelle est
  la nature de cette pré-disposition? (Elman et al.
  1996 Rethinking innateness)
• borne supérieure ne peut être inné que ce qui
  est partagé par toutes les langues du monde gt
  la Grammaire Universelle (Chomsky)
• tout le reste doit nécessairement être appris
  les propriétés phonologiques, les mots, les
  propriétés syntaxiques spécifiques aux langues.

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Prédisposition à acquérir une langue humaine

• Comment spécifier cette prédisposition?
• principes linguistiques extrêmement abstraits
  et spécifiques (ex c-commande), on ne voit pas
  bien comment représenter ça dans les gènes...
• Quest-ce qui est pré-déterminé?
• parmi les propriétés universelles, toutes ne sont
  pas nécessairement pré-déterminées.
• Les propriétés pré-déterminées sont-elles
  spécifiques au langage, ou bien découlent-elles
  dautres aspects de la cognition humaine? (ex
  capacité à effectuer des calculs récursifs
  Hauser, Chomsky Fitch, 2002).

7
Question quelle syntaxe chez les enfants?

• Universaliste même structure que pour les
  adultes, il ny a plus quà identifier les
  items lexicaux et faire quelques choix (type
  paramètres)
• émergentiste pas de structure syntaxique au
  départ, des clusters sétablissent autour de
  quelques items lexicaux (ex donner bonbon,
  donner gateau, donner chaussure).

8
Difficulté méthodologique.

• Chez les adultes, pour déterminer la structure
  syntaxique, on exploite les jugements de
  locuteurs natifs, sur des phrases complexes
• il est très difficile dobtenir le même genre de
  données avec de jeunes enfants.
• Consensus semble être à partir de 4 ans les
  enfants ont de la syntaxe, comme les
  adultesavant, ça discute ferme!

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Aujourdhui deux articles

• Lidz et al. démonstration de structure
  hiérarchique à 4 ans Lidz J, Musolino J.(2002)
  Children's command of quantification.Cognition,
  84(2)113-54.exploite un comportement des
  enfants qui diffère de celui des adultes (donc,
  pas de limitation), et qui diffère selon les
  langues (donc, pas stratégie linéaire ordre de
  surface).
• Lidz et al. tentative de démonstration de
  structure X-bar à 18 mois (one-substitution)
  Lidz J, Waxman S , Freedman J (2003).What infants
  know about syntax but couldn't have learned
  experimental evidence for syntactic structure at
  18 months.Cognition, 89(3)B65-73. (plus réponses)

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The Grammar of Quantification

• Scopal Interaction
• The Smurf didnt catch two birds
• Le Schtroumf na pas attrapé deux oiseaux
• Deux interprétations
• deux gt pas 2 oiseaux sont libres
• ? 2 oiseaux tq le S ne les a pas
  attrapés
• pas gt deux nbre oiseaux attrapés ? 2
• ce nest pas vrai que le S a attrapé 2
  oiseaux

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The Grammar of Quantification

• Linguistic analysis
• the Smurf two birds didnt catch two
  birds

wide scope
narrow scope
12
The Grammar of Quantification

• Problem for learners.
• What do children know?
• Are childrens limitations due to linguistic
  constraints or general cognitive constraints?

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Experimental Methodology
__________________________________________________
_____
Dynamic Truth Value Judgment Task (Crain
Thornton, 1998 Musolino et al., 2000)
(1) Short stories are acted out in front of
subjects
(2) A puppet makes a statement about what
happened in the story
(3) The subject tells the puppet whether hes
right or wrong (and explains why)
14
Experiment
__________________________________________________
_____
Le Stroumpf na pas attrapé deux oiseaux
2 X 2 between subject
Age 4-year-olds / Adults
Conditions WT/NF vs WF/NT
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Dessin expérimental condition 1
__________________________________________________
_____
Wide-true / Narrow-false
Le Stroumpf na pas attrapé deux oiseaux
deux gt pas 2oiseaux sont libres ?
2oiseaux tq le S ne les a pas attrapés pas gt
deux nbre oiseaux attrapés ? 2 ce nest
pas vrai que le S a attrapé 2oiseaux

• Rendre deux gt pas VRAI

Il existe deux oiseaux que le Stroumpf na pas
attrapé

• Rendre pas gt deux FAUX

Le Stroumpf a bien attrapé deux oiseaux
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Dessin expérimental condition 1
__________________________________________________
_____
Deux gt pas VRAI
Pas gt deux FAUX
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Dessin expérimental condition 2
__________________________________________________
_____
Wide-false / Narrow-true
Le Stroumpf na pas attrapé deux oiseaux
deux gt pas 2oiseaux sont libres ?
2oiseaux tq le S ne les a pas attrapés pas gt
deux nbre oiseaux attrapés ? 2 ce nest
pas vrai que le S a attrapé 2oiseaux
Design

• Rendre deux gt pas FAUX

Il y a seulement un oiseau que le S na pas
attrapé

• Rendre pas gt deux VRAI

Le Stroumpf attrape un oiseau
18
Dessin expérimental condition 2
__________________________________________________
_____
Deux gt pas FAUX
Pas gt deux VRAI
19
Experimental design
__________________________________________________
_____
Subjects 24 4-year-olds between the ages of 311
and 411 (mean 44) and 24 adults

Stimulus warm up test items below controls

• The Smurf didnt catch two birds
• The caveman didnt ride two horses
• Cookie Monster didnt eat two slices of pizza
• The boy didnt pet two animals

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One of the stories (WtNf)
__________________________________________________
_____
The Smurf didnt catch two birds, am I right?
The end of the story
21
One of the stories (WfNt)
__________________________________________________
_____
The Smurf didnt catch two birds, am I right?
The end of the story
22
Results Adults
__________________________________________________
_____
23
Results Children
__________________________________________________
_____
24
Childrens justifications (WtNf)
__________________________________________________
_____
Child  Youre wrong, she did catch two!
The Smurf didnt catch two birds, am I right?
25
Childrens justifications (WfNt)
__________________________________________________
_____
Child Youre right! She only caught one
The Smurf didnt catch two birds, am I right?
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Descriptive Generalization
__________________________________________________
_____
THE OBSERVATION OF ISOMORPHISM
Children, unlike adults, interpret sentences
containing negation and Quantified NPs on the
basis of the position these elements occupy in
the surface string.
27
Questions
__________________________________________________
______
Why do children differ from adults?

• What underlies Isomorphism?

- Linear order (precedence)?
- Hierarchical relations (c-command)?

• Is Isomorphism language specific?

28
Questions
__________________________________________________
_____
A is in the scope of B could mean A occurs to
the right of B (B precedes A) A occurs lower in
the structure than B (B c-commands A)
In the experiments described so far, these two
possibilities are confounded.
29
c-command
A
B
C
F
D E
G H I
x c-commands y iff the first branching node
dominating x also dominates y
30
Questions
__________________________________________________
_____
IP NP I The Smurf I
didnt
VP
catch two birds
31
Questions
__________________________________________________
______
Why do children differ from adults?

• What underlies Isomorphism?

• Is Isomorphism language specific?

Kannada
32
Kannada

• Approximately 40 million speakers in Karnataka,
  south-western India.

33
Kannada
__________________________________________________
_____
- Kannada shows the same kinds of scope
ambiguities as English
- In Kannada linear order and hierarchical
relations are not confounded
34
Kannada vs. English
Kannada right headed IP NP
I Infl NEG
English left headed IP NP I Infl
didnt
VP
VP
NP
V
NP
V
read
2 books
2 book
read
2 book precedes neg neg precedes 2
book neg higher than 2 book neg higher
than 2 book
35
Kannada childrens knowledge
He didnt eat two cookies
2 x 2 between subject
WF/NT
WT/NF
4-year-olds
N 12
N 12
Adults
N 12
N 12
36
Kannada childrens knowledge
37
Assessing Kannada adults knowledge
38
Childrens knowledge
Kannada
English
39
Questions
__________________________________________________
_______
What underlies Isomorphism?
- Linear order?
?
- Hierarchical relations?
Is Isomorphism language specific?
NO
40
General conclusions
Childrens failures to behave like adults reveal
the structural nature of their linguistic
representations.
this structure is not part of the signal
41
Conclusion intermédiaire

• À 4 ans, les enfants disposent d une structure
  syntaxique hiérarchique.
• Tout le monde est daccord là-dessus.
• Débat à partir de quel âge disposent-ils de
  cette structure?
• Universalistes (Lidz) dès la naissance
• Emergentistes (Tomasello) après 3 ans.

42
Lidz, Waxman Freedman (2003)
question est-ce que les enfants de 18 mois
construisent déjà une structure hiérarchique
(X-bar)? Test anaphore  one , prend pour
antécédant un N 
43

• flat structure nested
  structure

NP det
N adj
N the red ball
NP det adj
N the red
ball
Adults nested is correct becauseIll play with
this red ball and you can play with that one
one red ball is a constituent only in the
nested structure.
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How can children learn this?

• Hear sentence like Ill play with this red
  ball and you can play with that one
• every situation that makes one red ballN
  true also makes one ballN true
• evidence that one ? ballN would be very hard
  to come by.
• Right kind of evidence Max has a blue ball,
  Chris a red oneChris has a red ball but Max
  doesnt have one. Baker event

45
Corpus analysis

• Childes, Adam Nina, 54800 utterances
• 1129 contain one
• 792 anaphoric use (others numerals, impersonal
  pronoun, deictic)
• - 750 antecedent has no internal structure
  (e.g. the ball, it)
• 42 remain 4 are ungrammatical (0.4), 2 occur in
  a context in which one clearly refers to N
  (0.2)
• Ccl knowledge that one N cannot come from the
  input.

46
Experiment
Familiarization look, a
yellow bottle!
47
Gpe 1 Do you see another one? baseline
expect more looks to new objectblue) Gpe 2 What
do you see now? Test if oneN, infants
should look longer to the only image that is
picked by N  (yellow bottle)
48
Results
Interpretation infants match one to N one
yellow bottle alternatively infants match one to
N, but when asked to find another of the same
category, they prefer the image that is most like
the one seen in familiarization.
49
Control experiment
Gpe 1 Do you see another bottle? Tests for
alternative explanation if true, should look
more to yellow bottle otherwise, more to new Gpe
2 Do you see another yellow bottle? Should
look more towards yellow bottle.
50
Results
Testent pas linteraction
Interpretation alternative interpretation that
one N is incorrect , since infants do not
prefer yellow bottle when told do you see
another bottle?
51
Conclusion

• 18-month-olds know that one N
• therefore have access to X-bar structure (know
  that there is an N and that it corresponds to
  yellow bottle)
• plus, know that one refers to N, not to N
• this is consistent with the hypothesis that
  learners never consider the possibility that an
  element could be anaphoric to N (there is no
  language where this is the case)

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Critiques

• Tomasello syntax or semantics?
• Learning antecedents for anaphoric one(N. Akhtar
  et al.)
• Learning the unlearnable the role of the missing
  evidence(T. Regier et S. Gahl)

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Syntaxe ou sémantique?( M. Tomasello)

• Lors de la phase test ( quand deux bouteilles
  sont affichées) la question posée est do you
  see another one?
• another one différent de one .
• Car lenfant entend fréquemment cette expression
  dans sa vie de tous les jours.
• another one objet ressemblant au précédent.

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Proposition dexpériencePhase de
familiarisation alternative
look at this!

• Phase de test comme précédemment.
• Tomasello prédit quon devrait obtenir les mêmes
  résultats.
• Lenfant ne ferait pas attention au NP, seulement
  au stimulus visuel

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Réponse de Lidz Waxman

• Corpus another one 33 instances out of 792
  (anaphoric one) only 3 of these 33 cases had no
  linguistic antecedent.
• Expérience Waxman Markow 1998 21-month-olds
  fam yellow car, Look at thistest a different
  yellow car, a green car,can you find another
  one? no preference.(mais, dans lexpé de Lidz
  et al., il sagit de la même bouteille jaune
  exactement...)
• Expérience2 Lidz et al. (unpublished)exact same
  design as in paper, but test do you see one
  now? sig preference for yellow bottle

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Critique de lexpérience contrôle

• Do you see another yellow bottle -gt yellow object
• Do you see another bottle -gt rien en particulier
• Les enfants de cet âge savent ce quest un objet
  jaune, mais ne généralisent pas le concept
  bouteille .

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Learning antecedents for anaphoric one(N. Akhtar
et al.)

• Pour être valable un argument de la pauvreté du
  stimulus doit répondre à trois critères
• Inaccessibilité lenfant ne rencontre pas le
  type de phrases nécessaire à son apprentissage.
• Indispensabilité ces phrases sont
  indispensables.
• Acquisition lenfant a néanmoins acquis la
  compétence étudiée

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Inaccessibilité

• Baker event one ne peut avoir comme antécédent
  quun NP (adjectif nom) (pas dambiguité)
• Lidz et al trouvent seulement 0.253 de Baker
  events parmi les occurrences de one.
• Or un enfant de 18 mois a pu entendre 1 million
  de phrases.
• On considère une occurrence de one toutes les 77
  phrases, soit environ 13000.
• 0.253 de 13000 33 Baker events
• Cela pourrait être suffisant!!

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Indispensabilité

• Les Baker events ne sont peut être pas
  indispensables.
• Il y a dautres façons de comprendre que
  lantécédent de one est constitué de plusieurs
  mots (i.e. à travers plus quune phrase)
• ExHand me a yellow bottle. Hand me another
  one.
• Si yellow était valable dans la première phrase,
  il ny a pas de raison que ce ne soit plus
  valable dans la seconde. Donc one se rapporte à
  yellow bottle et non à bottle
• Lantécédent peut ne pas être liguistique.
• Ex Hand me that. Hand me another one.
• Si that est compris comme se référant à yellow
  bottle alors one se réfère aussi à yellow bottle.
• Il faut donc considérer plus que les seuls Baker
  events!

60
Acquisition

• What do you see now?
• Le mot now peut pousser les enfants à regarder ce
  qui est nouveau (la bouteille bleue).
• Do you see another one?
• Les enfants préfèrent ce qui leur est familier
  (la bouteille jaune).
• Pas de réponse explicite de Lidz et al, mais
  pourraient répondre comme pour Tomasello do
  you see one now ? Same results.

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Expérience de contrôle pour éliminer lhypothèse
précédente

• Familiarisation

look, a bottle
62
Test
do you see another one?

• Lidz prédirait pas de préférence pour lun ou
  lautre des objets.
• Akhtar prédit une préférence pour lobjet
  familier, la bouteille jaune.
• Pas de réponse de Lidz et al. sur ce point dans
  le papier, mais depuis la manip a été faite les
  enfants regardent également les deux biberons,
  selon la prédiction de Lidz.

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Learning the unlearnable the role of the missing
evidence(T. Regier et S. Gahl)

• Si une hypothèse prédit un fait qui nest jamais
  vérifié, alors on peut en déduire que lhypothèse
  nest pas bonne.
• Ill play with this red ball, you can play with
  that one.
• Lhypothèse 1 onered ball implique que le
  ballon est rouge (fait toujours vérifié).
• Lhypothèse 2 oneball implique que le ballon
  peut être de différentes couleurs. On ne
  rencontre pas de situations dans laquelle ce fait
  est vérifié. Donc lhypothèse 2 semble fausse, et
  lhypothèse 1 sera conservée.
• Cette vision des choses pourrait répondre à
  largument dinaccessibilité.

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Modèle mathématique

• H hypothèse
• e indice observé
• p(He)p(eH)p(H) (règle de Bayes)
• p(eH) 1/H si e ? H, 0 sinon.
• Ainsi p(eH1)gtp(eH2) si H1 a moins dindices
  possibles que H2 (H1ltH2).
• p(enH)1/Hn si e ? H, 0 sinon.

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4 hypothèses possibles pour lantécédent de one

• Nested N red ball
• Nested N ball
• Nested N ball
• Flat N ball

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• p(en nested N red ball) 1/11
• p(en nested N ball) 1/cn
• p(en nested N ball) 1/cn
• p(en flat N ball) 1/cn
• (c est le nombre de couleurs possibles)

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c 2 if c is bigger, faster learning (c nb of
colors)
68

• Le graphique précédent montre quaprès seulement
  5 expositions à lindice (one avec un antécédent
  de la forme adjnom) on peut déduire de notre
  modèle quelle hypothèse est crédible et éliminer
  les autres hypothèses.
• Or Lidz et al ont trouvé 31 occurrences de ces
  indices pour un total de 164 heures.
• Ainsi 26,5h dinteraction avec des adultes
  peuvent suffire, soit quelques jours.