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摘要：本文通过对通信数学理论的介绍，对信息定义和界定进行了论述。在此基础上，把资源受限观点应用于心理语言学的语言信号加工中，其中，选择反应时是句子信息加工的一个重要衡量指标。
关键词：通信数学理论；心理语言学；资源受限；选择反应时；句子加工
1. 通信数学理论
完整的信息系统包括信号源、信息指令表、发送器传输信号的通道、解码的接收器和目的地，信号源和目的地存储信息。Hockett（1955））描述信号源和接收地存储着由26个字母和6个标点符号组成的32个符号。通信过程源于信号源对信息（字母或标点符号）的选择，然后信息被送到发送器加密变成电子信号，电子信号再通过通道送至接收器，在接收器里信号在被解码成信息送至目的地。
信息的定义和测量是基于以下观察程序：在信号到达目的地之前，选择要发送的信息具有不确定。信息的到达消除了这种不确定性。信息就是被不断排除的不确定的量，它的测量是通过被2整除直到只有一条信息留存。Hockett用20问题例证这一过程：20问题游戏的基本猜想是这样的：任何一个动物、蔬菜或是矿石被平均随机的分成连续的两组，也就是信息的20二进制是足够说明的。提问的技巧在于陈述问题。
在假想的电传系统中备用电文的总数是32。在不确定性完全消除之前，32逐渐被2整除5次。因此用于通信的传输一个信号的信息量就等于5比特。如果信息通道能每秒传输一个信号，那么信息通道容量就等于每秒5比特。
信息理论的主要问题是如何提高通信系统的效率。可以通过改变传输信息的加密方式来提高传输效率。这种变化是利用个体信息传输的频数。例如，有些信号传输时间较短，那么系统就可以通过传输用时少的高频数信息来提高自身效率。另一种提高效率的办法就是利用不同信息具有不同传输概率的事实。例如，字母q在英语里后面常跟u，这也就意味着qu的共现频率是1.0而u跟其他字母的共现频率则更低。这种不平等的概率的应用也会提高系统的效率。例如，发送器可以用一个信號来传输qu而非两个。信息源冗余度越高传输效率就越高，即使物理组成恒定不变信道容量也会不断增大。
从通信数学理论中我们可以得到有关心理语言学的两个关键点：信道容量的观点和冗余度的观点。信道容量的观点是现代资源限制主张的先驱（Garner，1988，32），而冗余度的观点是早期及当前语言使用者概率模块的基石。用于表达语言语义最小单位的句子所承载的信息的加工和此关系密切。
2. 资源受限观点的早期应用
资源受限观点应用于心理语言学表现如下：如一位秘书通过速记，把内容打印出来的过程可以被认为是一个信息系统。源语言就是信息源，如果秘书是信息通道的话，信息经历了两次加密转换。第一次是速记抄写，第二次就是把速记内容变成原稿，而阅读语言内容的人就是信息目的地。在这两次转换中，信道容量的上限决定着无误的转写成果（Lachman，Lachman and Butterfield，1979，65）。早期的研究显示，人类的信道容量是有限的，和选择反应时、语言加工、绝对判断和瞬时记忆的跨距有关。
3. 选择反应时
选择反应时是信息理论的最早期应用，也就是通过按键方式要求被试者对不同的刺激做出的不同反应。对每个不同的测试事件都有不同的反应时间，测试事件一经给定选择反应时就能测量出来。就信息理论而言，测试选择组越多，传输的信息量就越大。如Hick（1952）用他自己做实验发现测试选择性越多，选择反应时间就越长，提取的信息量与反应时间是成正比例关系的（25）。因此信道容量的观点同样适用于人类反应时间（范进，2009）。
尽管如此，选择反应时不仅跟规模功能有关，也和熟练性有关。因为受试者对不熟悉项目的反应时间要长于熟悉的内容。如果受试者觉得每套测试题量很大时，他的反应就会较慢。这也就意味着信道容量并非恒定而是反应人类的某种适应性。任虎林（2016）也发现选择反应时会随着练习的增多而减少。他们给一个测试对象进行了两到四组测试，对两组反应速度要快于对四组反应速度。这也就证明人类的信道容量并非恒定，大量研究显示反应时间会随着练习的增多而减少（如Spelke，Hirst and Neisser，1976）。在语言句子加工过程中，持续的概率性期望会加快阅读速度。
4.结论
对信息判断和加工的研究起初是为了测量人类的信道容量。在实验当中受试者在单维或多维角度上确认某种刺激。如受试者被给与几个音调并要求对每个音调的数列作出回应。当每组测试音调较少时，受试者能轻易地正确分类，但伴随着测试数量增多，判断就会有误。对不同音调所做出的最大判断数量就是测量信道容量的标准。句子所包含的信息的加工也是基于同样的道理，在加工过程中，選择反应时是衡量句子加工的重要指标。
参考文献：
[1]Garner，W. R. 1988. The contribution of information theory to psychology [A]，in W. Hirst（ed.）. The making of cognitive science：Essays in honour of George A. Miller，19-35. Cambridge：CUP.
[2]Hick，W. E. 1952. ‘On the rate of gain of information’[J]，Quarterly Journal of Experimental Psychology 4，11-26.
[3]Hockett，C. F. 1955. A manual of phonology [J]，International Journal of American Linguistics，21/4，Memoir no. 11.
[4]Lachman，R.，Lachman，J. L.，and Butterfield，E. C. 1979. Cognitive psychology and information processing：An introduction[M]. Hillsdale，NJ：Erlbaum.
[5]Spelke，E.，Hirst，W. and Neisser，U. 1976. Skills of divided attention [J]. Cognition
4/3，215-230.
[6]范进. 2009. 言语产生中的句法启动[J]，西南民族大学学报（人文社科版），（S1），22–24.
[7]任虎林，2016，《二语复句加工研究》[M]，北京：科学出版社。
作者简介：
1任虎林（1969-），男，河南新乡人，研究生，教授。研究方向：英语教学
2柳长安（1971-），男，吉林西平人，研究生，教授，研究方向：信号加工与人工智能
关键词：通信数学理论；心理语言学；资源受限；选择反应时；句子加工
1. 通信数学理论
完整的信息系统包括信号源、信息指令表、发送器传输信号的通道、解码的接收器和目的地，信号源和目的地存储信息。Hockett（1955））描述信号源和接收地存储着由26个字母和6个标点符号组成的32个符号。通信过程源于信号源对信息（字母或标点符号）的选择，然后信息被送到发送器加密变成电子信号，电子信号再通过通道送至接收器，在接收器里信号在被解码成信息送至目的地。
信息的定义和测量是基于以下观察程序：在信号到达目的地之前，选择要发送的信息具有不确定。信息的到达消除了这种不确定性。信息就是被不断排除的不确定的量，它的测量是通过被2整除直到只有一条信息留存。Hockett用20问题例证这一过程：20问题游戏的基本猜想是这样的：任何一个动物、蔬菜或是矿石被平均随机的分成连续的两组，也就是信息的20二进制是足够说明的。提问的技巧在于陈述问题。
在假想的电传系统中备用电文的总数是32。在不确定性完全消除之前，32逐渐被2整除5次。因此用于通信的传输一个信号的信息量就等于5比特。如果信息通道能每秒传输一个信号，那么信息通道容量就等于每秒5比特。
信息理论的主要问题是如何提高通信系统的效率。可以通过改变传输信息的加密方式来提高传输效率。这种变化是利用个体信息传输的频数。例如，有些信号传输时间较短，那么系统就可以通过传输用时少的高频数信息来提高自身效率。另一种提高效率的办法就是利用不同信息具有不同传输概率的事实。例如，字母q在英语里后面常跟u，这也就意味着qu的共现频率是1.0而u跟其他字母的共现频率则更低。这种不平等的概率的应用也会提高系统的效率。例如，发送器可以用一个信號来传输qu而非两个。信息源冗余度越高传输效率就越高，即使物理组成恒定不变信道容量也会不断增大。
从通信数学理论中我们可以得到有关心理语言学的两个关键点：信道容量的观点和冗余度的观点。信道容量的观点是现代资源限制主张的先驱（Garner，1988，32），而冗余度的观点是早期及当前语言使用者概率模块的基石。用于表达语言语义最小单位的句子所承载的信息的加工和此关系密切。
2. 资源受限观点的早期应用
资源受限观点应用于心理语言学表现如下：如一位秘书通过速记，把内容打印出来的过程可以被认为是一个信息系统。源语言就是信息源，如果秘书是信息通道的话，信息经历了两次加密转换。第一次是速记抄写，第二次就是把速记内容变成原稿，而阅读语言内容的人就是信息目的地。在这两次转换中，信道容量的上限决定着无误的转写成果（Lachman，Lachman and Butterfield，1979，65）。早期的研究显示，人类的信道容量是有限的，和选择反应时、语言加工、绝对判断和瞬时记忆的跨距有关。
3. 选择反应时
选择反应时是信息理论的最早期应用，也就是通过按键方式要求被试者对不同的刺激做出的不同反应。对每个不同的测试事件都有不同的反应时间，测试事件一经给定选择反应时就能测量出来。就信息理论而言，测试选择组越多，传输的信息量就越大。如Hick（1952）用他自己做实验发现测试选择性越多，选择反应时间就越长，提取的信息量与反应时间是成正比例关系的（25）。因此信道容量的观点同样适用于人类反应时间（范进，2009）。
尽管如此，选择反应时不仅跟规模功能有关，也和熟练性有关。因为受试者对不熟悉项目的反应时间要长于熟悉的内容。如果受试者觉得每套测试题量很大时，他的反应就会较慢。这也就意味着信道容量并非恒定而是反应人类的某种适应性。任虎林（2016）也发现选择反应时会随着练习的增多而减少。他们给一个测试对象进行了两到四组测试，对两组反应速度要快于对四组反应速度。这也就证明人类的信道容量并非恒定，大量研究显示反应时间会随着练习的增多而减少（如Spelke，Hirst and Neisser，1976）。在语言句子加工过程中，持续的概率性期望会加快阅读速度。
4.结论
对信息判断和加工的研究起初是为了测量人类的信道容量。在实验当中受试者在单维或多维角度上确认某种刺激。如受试者被给与几个音调并要求对每个音调的数列作出回应。当每组测试音调较少时，受试者能轻易地正确分类，但伴随着测试数量增多，判断就会有误。对不同音调所做出的最大判断数量就是测量信道容量的标准。句子所包含的信息的加工也是基于同样的道理，在加工过程中，選择反应时是衡量句子加工的重要指标。
参考文献：
[1]Garner，W. R. 1988. The contribution of information theory to psychology [A]，in W. Hirst（ed.）. The making of cognitive science：Essays in honour of George A. Miller，19-35. Cambridge：CUP.
[2]Hick，W. E. 1952. ‘On the rate of gain of information’[J]，Quarterly Journal of Experimental Psychology 4，11-26.
[3]Hockett，C. F. 1955. A manual of phonology [J]，International Journal of American Linguistics，21/4，Memoir no. 11.
[4]Lachman，R.，Lachman，J. L.，and Butterfield，E. C. 1979. Cognitive psychology and information processing：An introduction[M]. Hillsdale，NJ：Erlbaum.
[5]Spelke，E.，Hirst，W. and Neisser，U. 1976. Skills of divided attention [J]. Cognition
4/3，215-230.
[6]范进. 2009. 言语产生中的句法启动[J]，西南民族大学学报（人文社科版），（S1），22–24.
[7]任虎林，2016，《二语复句加工研究》[M]，北京：科学出版社。
作者简介：
1任虎林（1969-），男，河南新乡人，研究生，教授。研究方向：英语教学
2柳长安（1971-），男，吉林西平人，研究生，教授，研究方向：信号加工与人工智能