Фонологические пространства и фонодинамика
[Заметки о языке]

Фонологические пространства и фонодинамика

Большинство исследователей в области фонологии никак не могут отрешиться от физиологии речепорождения. Даже когда фонемы выделяются с учетом обобщенных семантических признаков, их все равно пытаются втиснуть в классификацию МФА или иную эмпирическую схему артикуляционно-акустического характера (например, Chomsky & Halle). Никто не спорит, что представление человека о звуках его языка зависит от того, каким образом он эти звуки произносит. Однако зависимость эта вовсе не обязана быть прямой и очевидной, на уровне простого изоморфизма. Попытки связать фонологическую определенность с определенностью артикуляционной или акустической смешивают совершенно разные уровни иерархии.

H. M. Hubey в своей книге "Mathematical and Computational Linguistics" приводит простую схему, иллюстрирующую различие этих уровней:

Когда мы слышим (обычно в смеси с шумами) некоторую акустическую фонему Pa , наш слуховой аппарат преобразует ее во внутреннее представление, отождествляя с одной из предполагаемых стандартных фонем Ph (перцептивная установка), и именно это (а не набор акустических характеристик) есть то, что мы на самом деле слышим, и с чем в дальнейшем оперирует наш мыслительный аппарат при анализе речи и формировании ответа. Когда мы хотим что-то сказать, наш мыслительный аппарат формирует последовательность "мысленных фонем" Pm и отправляет ее в органы артикуляции, которые отзываются на это какой-то физиологической работой, набором движений, представляющим собой артикуляционную фонему Pr . Работа артикуляционных органов обычно порождает колебания воздуха, передаваемые по каналам связи с какими-то искажениями и добавлением шума, и поступающие на слуховой аппарат собеседника очередной акустической фонемой Pa .

В этой картине, несмотря на всю ее упрощенность, уже заметно отличие мысленных фонем (элементов высказывания) от артикуляционных фонем (элементов речи). Они различны хотя бы уже по своему носителю: в первом случае это нервные импульсы, во втором — движения мышц. Точно так же, различны по своему носителю акустические и перцептивные фонемы.

К сожалению, Hubey не стал продолжать эту мысль; он постулирует изоморфизм между всеми типами фонем и в дальнейшем оперирует только акустико-артикуляционными признаками, не учитывая собственно языковых функций.

Однако на практике изоморфизма нет. Одна и та же мысленная фонема может быть по-разному артикулирована, в зависимости от речевой ситуации. Более того, одна мысленная фонема может соответствовать набору артикуляционных фонем. И наоборот, последовательность мысленных фонем часто редуцируется в произношении в нечто совсем иное. Точно так же, одна акустическая фонема может быть интерпретирована как последовательность перцептивных фонем, а разные акустические фонемы вовсе не обязательно слышатся по-разному.

Как удается человеку при этом достаточно адекватно воспринимать речь собеседника и отвечать сколько-нибудь понятным для собеседника образом? Вопрос это непростой, он связан с историей происхождения и функциями языка. Но проиллюстрировать идею может музыкальный пример. Если ударить по клавише "соль" фортепиано, стоящая рядом гитара отзовется тихим звуком той же высоты. Это известное в физике явление резонанса. Вместо извлечения звука на фортепиано можно просто громко крикнуть — и гитара отзовется, если в спектре крика есть частоты, близкие к тем, на которые настроены струны гитары. Точно так же в совместной деятельности людей они настраиваются друг на друга, и это позволяет им понимать чужую речь, несмотря на сильные акустические искажения, — а иногда люди понимают друг друга вообще без слов.

Человеческий мозг обслуживает деятельность и общение, он всего лишь комок живых клеток. Однако совместная деятельность людей заставляет клетки их мозга вести себя в каком-то смысле похоже, и они работают синхронно, как будто они связаны напрямую. Здесь еще одна аналогия со звучащей струной: звук струны, с точки зрения физики, есть стоячая волна, в которой разные части струны колеблются синхронно, и, как только такая волна образовалась, уже не требуется дополнительных взаимодействий, чтобы синхронность поддерживать. Когда такие коллективные эффекты возникают во взаимодействии многих людей, это называется "идея". Мозг человека участвует в этом процессе общественной синхронизации, приобретая наборы состояний, физиологически представляющие идеи. Он не может мыслить сам по себе, и тем более порождать новые идеи, — но способен быстро откликаться на их формирование, приобретая подходящие для этого наборы состояний. Законы работы человеческого мозга — это уже не только физиология, они привнесены извне способом включения человека в общество. Поэтому допустимо говорить о мысленных фонемах Pm как о внутренних представлениях простейших идей — и вот здесь-то и возникает самый настоящий изоморфизм, вопреки существенной нелинейности нервной деятельности (а отчасти и благодаря ей). И мы в состоянии понять собеседника, говорящего с сильным акцентом, путающего флексии и подставляющего одни слова вместо других, — если, конечно, мы на это психологически настроены.

Следовательно, изучения артикуляции и акустического состава фонем недостаточно для описания собственно языковых явлений. Можно научить машину имитировать человеческую речь (например, читать вслух книги или отвечать на телефонные звонки) — но это не научит ее говорить. В фонологии мы должны исходить из смысла речи, а не из ее реализации. Поэтому собственно фонемы — это не то, что производят органы артикуляции, а то, из чего состоят слоги, слова, синтагмы — как идеи, а не как состояния организма, их представляющие. У тел самих по себе нет длины, ширины и высоты — хотя тела и существуют пространственным образом. Только человек, наблюдатель, называет те или иные измерения длиной, шириной или высотой. Физическое пространство вовсе не состоит из точек, с прикрепленными к ним значениями координат, — это человек выделяет в пространстве минимальные элементы и привязывает их к определенной системе отсчета. Точно так же и фонологическое пространство не возникает из артикуляции — оно связано с говорением как деятельностью, со структурой и смыслом сказанного. Описывать фонемы при помощи артикуляционных признаков — это все равно, что указывать время положением и размером тени гномона — да, между ними есть связь, но для каждых часов своя.

Последний пример дает намек на то, как устанавливается связь между артикуляцией и фонемами. Чтобы определять время, гномон (и любые другие приборы) калибруют — то есть, привязывают его показания к некоторому общепринятому эталону. Точно так же артикуляционный аппарат человека калибруется в раннем детстве, когда родители тысячи раз повторяют бессвязный лепет младенца с принятой в их родном языке артикуляцией, создавая тем самым у него перцептивные установки, базовые наборы фонем.

После стольких предварительных замечаний переходить к сути дела, вроде бы, уже и не требуется — все и так очевидно. Тем не менее, вернемся к фонологическим пространствам.

В фонологии принято представлять фонемы точками в некотором пространстве. Традиционно берут за основу несколько артикуляционных или акустических параметров и строят пространство (чаще всего решетку) с соответствующим числом измерений. Поскольку многомерные пространства рисовать трудно, иллюстрируют теорию трехмерными картинками. Основные достижения на этом пути связаны с описанием гласных — и это понятно, поскольку гласные представляют собой звучания, возникающие при относительно постоянном положении речевых органов, тогда как согласные предполагают быстрое изменение их состояния. Однако различие это оказывается довольно условным, если учесть, что, например, в дифтонгах и трифтонгах присутствует движение от одной гласной к другой, есть ряд полугласных (представляющих собой как бы оборванные, недоделанные гласные), а многие согласные вполне допускают удлинение и задержки — их можно даже петь. Тем не менее, до сих пор предпочитают помещать гласные и согласные в отдельных пространствах (или в разных фонетических таблицах).

Пространственное представление звуков языка, основанное на их фонетических свойствах, оказывается чисто структурным, разновидностью классификации. Выделяемые здесь пространственные "измерения" не ортогональны, поскольку артикуляционные органы движутся согласованным образом, их состояния не могут комбинироваться произвольно. Точно так же, акустические параметры одной и той же фонемы зависят от ее речевого окружения, от высоты и тембра голоса, от акцента или эмфатических вариаций. Мы выделяем в таких пространствах несколько кластеров и называем их фонемами. Все. Наука кончается. Это статическая картина, и никаких выводов на ее основании сделать нельзя.

В этом плане гораздо интереснее подход H. M. Hubey, который конструирует фонологическое пространство априорно, исходя из ряда акустических и артикуляционных соображений, но предполагая, что фонемы соответствуют не каким-то определенным параметрам, а представляют собой некие "усредненные" характеристики движения ("some kind of a weighted average of the rates of changes"). Если учесть, что в каждом языке способ такого "усреднения" определен культурными факторами — мы приходим к вышеупомянутому изоморфизму "мысленных" фонем объективно существующим в обществе идеям (коллективным эффектам в совместной деятельности людей). В предложенном Hubey представлении гласные и согласные расположены в едином ("фазовом") пространстве, вместе с любыми переходными формами. Сочетания и последовательности звуков представляются траекториями в этом пространстве. Исходя из требования связности и гладкости "фазовых" траекторий, можно объяснить многие фонологические явления, наблюдаемые в языке. Тем не менее, Hubey вынужден допустить существование еще одного, собственно языкового уровня, который ограничивает возможные вариации траекторий (например, не допуская смешивания в произношении существенно различных слов).

Тут мы вплотную подходим к вопросу о том, что же это такое — фонема? Что следует рассматривать в фонологии — акустические, артикуляционные, мысленные фонемы? Но ведь можно детализировать любую схему, добавить промежуточные звенья на любом этапе. Например, известно, что мысли не напрямую выражаются в речи, они сначала порождают "внутреннюю" речь, а та уже развертывается во внешнюю. То есть, между "мысленными" (абстрактно языковыми) фонемами Pm и артикуляционными фонемами Pr есть промежуточный уровень фонем внутренней речи Pi . Получается, что у фонологии вообще нет определенного предмета, что она растворяется в частных аспектах других наук.

Если исходить из сугубо функционального описания речи последовательностью блоков-преобразователей, парадокс неустраним. Только иерархическое понимание фонемы как единства всех возможных иерархических структур и систем позволяет избавиться от неопределенности и произвола. То есть, фонема как реально существующее языковое явление может проявляться как мысленная, артикуляционная или акустическая — ни одно из этих представлений не может дать исчерпывающего описания. С другой стороны, фонема не существует иначе как через свои конкретные проявления, она должна так или иначе проявляться. Поэтому допустимо в каждом конкретном исследовании выделить один из возможных аспектов и строить формальные теории, рассматривая все остальное как поправки и ограничения — но ни в коем случае не забывая о существовании других представлений. Фонология становится иерархической — и на каком-то из ее уровней она как раз и занимается синтезом, осознанием единства частных картин.

Фонологические пространства характеризуют возможные в языке структуры, каждое такое пространство дает вид фонологической иерархии с какой-то одной стороны (обращение иерархии). Точно так же, выделение различных иерархических систем (наподобие предложенных Hubey) дает рассмотрение того же самого в разных аспектах. В реальной речи все эти аспекты переплетаются, образую особую иерархию, речевую ситуацию. Нельзя сказать, что одно из фонологических пространств чем-то предпочтительнее других — каждое из них имеет смысл только применительно к определенному уровню речевой ситуации. Тем не менее, по чисто формальным признакам, можно выделить несколько "типовых" подходов, различные пространственные парадигмы.

Факторные пространства дают представление о распределении фонем по ряду априорно выбранных признаков. Фонемы возникают как кластеры в таком пространстве (нечеткие множества точек пространства). Путем нелинейного преобразования исходного пространства можно добиться более выраженного разделения кластеров. Линейные преобразования (комбинации сдвигов, масштабирования, вращения и отражений) не меняют формы кластеров; билинейные (изменение перспективы) и полилинейные преобразования могут изменить внешний вид кластеров, но характер кластеризации при этом остается тем же самым. Только существенно нелинейное преобразование способно "растащить" точки пространства по разным кластерам, сделать структуру более дискретной. Разумеется, нелинейные преобразования могут и ослабить кластеризацию, "размыть" структуру. При фиксированном наборе исходных ("сырых") факторов (определенный аспект описания), возникает иерархия фонологических структур, которые можно получить всевозможными нелинейными преобразованиями. В частности, возникает упорядочение по количеству фонем: фонемы более высокого уровня возникают как комбинации фонем более низкого уровня (гиперфонемы). Нельзя представлять себе гиперфонемы как подмножества некоторого базового набора фонем — иногда такое приближение возможно, однако могут быть и гиперфонемы, несводимые к элементам предыдущего уровня.

Конфигурационные пространства знакомы всем по школьному курсу геометрии и физики. Обычное трехмерное пространство, в котором мы проводим нашу повседневную жизнь, — пример конфигурационного пространства. Но конфигурационные пространства могут оказаться весьма экзотическими, далекими от интуитивных представлений (например, спинорные пространства, гильбертовы пространства, пространства распределений и другие). Общее в них то, что каждая точка такого пространства понимается как мгновенное состояние некоторой системы, ее "местонахождение" в данный момент времени.

В фонологии возможны конфигурационные пространства разного уровня. Например, можно произносимый (или представленный во внутренней речи) звук считать точкой некоторого конфигурационного пространства. Тогда речь представляется последовательностью точек этого пространства — траекторией. Последовательность эта не случайна, она возникает в силу определенного закона движения, связывающего изменения состояния системы с действующими на нее внешними силами (смысл высказывания) и параметрами самой системы (характеристики фонем). Подобные теории можно было бы назвать фонодинамикой. Однако пока таких примеров нет, поиск фонодинамического описания — это, скорее, программа на будущее.

Другой класс конфигурационных пространств отображает не единичные высказывания, а глобальные характеристики фонологической системы некоторого языка в конкретный исторический период. Динамика в конфигурационном пространстве такого типа описывает, например, эволюцию фонологической системы или взаимовлияние разных языков.

Фазовые пространства объединяют в одном пространстве характеристики разного уровня. Они обладают чертами конфигурационных пространств, поскольку состояние системы в данный момент характеризуется точкой фазового пространства. Однако они обладают также чертами факторных пространств, поскольку каждая точка задана произвольным набором параметров, относящихся к различным аспектам описания системы. Например, состояние движения в фонодинамике описывается импульсом ("количеством движения"), связанным со скоростью изменения, направленностью изменения и некоторой мерой инертности системы. Импульсы можно определить по известной траектории движения, поэтому они представляют лишь другой аспект движения, дают дополнительное описание. Однако можно построить фазовое пространство, откладывая по одной оси положение в конфигурационном пространстве, а по другой — импульс. Точки такого фазового пространства дают одновременное описание того, где система находится в данный момент и как она движется. Появляется возможность увидеть глобальные закономерности, особенности фазовых траекторий, лишь неявно присутствующие в фонодинамическом описании.

Фазовые пространства как бы сопоставляют несколько конфигурационных пространств, вскрывают их взаимосвязь. Иногда (как в приведенном примере) динамика в фазовом пространстве однозначно связана с фонодинамикой, и по движению в фазовом пространстве можно восстановить траекторию в конфигурационном пространстве. Однако во многих случаях измерения фазового пространства не принадлежат одной динамической модели и фазовые траектории не соответствуют никаким фонодинамическим законам. Это существенно иной уровень описания.

Иерархические пространства могут соединять в себе пространства любых уровней. Например, точка конфигурационного пространства может иметь внутренние степени свободы, которые представлены точками факторного пространства. Можно рассматривать фазовое пространство как факторное — и описывать изменения в характере фазового движения при переходе от одной кластеризации к другой (на этом пути возникла общая теория относительности). Разумеется, есть и другие возможности.

Таким образом, фонологии есть еще, куда развиваться. Она пока находится на самых ранних этапах своего развития, и предстоит долгий и тернистый путь освоения фонодинамики. Важно при этом не забывать, что речь идет не о простых акустических явлениях, и не о физиологических процессах, — в основе всего культурные условия, развитие человеческого общества. Только так можно выбраться из замкнутого круга феноменологии и перейти на качественно иной уровень понимания самих себя — стать разумнее.


[Заметки о языке] [Унизм]