week2.qmd

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title: "Week 2 語言文化與演算思維"
author: "謝舒凱 台大語言所"
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## 今天的主題

- 所謂的語言的邏輯分析是什麼？ 

- 我們怎麼利用**語言遊戲的設計與解謎**來學習語言的邏輯分析？

- 先備知識背景：**語言類型學**與文化邏輯



## 語言的邏輯分析 

語言中的邏輯思考與分析力 

- 認知、判斷、察覺關聯、感知、同理與想像



<!-- more from what makes us smart -->

## 先來一點(語言)智力測驗 
::: {.incremental}
`分類邏輯`

- ![](/pics/iq-1.jpg){width=60%}


- ![](/pics/iq-2.jpg){width=50%}
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`類比邏輯`

::: {.incremental}

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- ![](/pics/iq-4.jpg){width=80%}

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## 課堂練習 [1]


- 分別就前四類的題目 (`文字與圖形的分類與類比`)，你可以綜合整理出什麼樣的分析模式（與題型）呢？


::: {.incremental}

![](/pics/iq-5.jpg){width=50%}

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## 語言分析中的邏輯推導
據一個例子 (範疇語法)

![](/pics/category.png){width=40%}

## 語言學家的解碼工作

- 除了規則推導，語言學家很重要的訓練在於田野工作。

- 意思就是去語言現場工作。

- [趙元任](https://baike.baidu.hk/item/%E8%B6%99%E5%85%83%E4%BB%BB/119595) 是一個典範


##
{{< video https://youtu.be/sYpWp7g7XWU width="100%" height="85%" >}}





## 
- 是綜合性的語言、文字與邏輯運算

- 文化數學



## 思考的演算
The power of computational thinking

兩位倫敦皇后大學的資訊科學教授出版了一本計算思維的入門書（The power of computational thinking，台灣中譯：「思考的演算」），介紹了在 AI 時代需要的思考能力訓練，包括了:

## 
:::{ .incremental}

- 邏輯思考 》 能夠考慮所有的可能性，因而也能有效率的推導與解決問題。
- 模型比對 》能觀察到問題／數據本質上的相似性
- 捷徑思考 》不保證最佳解，但追求在合理時間內的合理解。
- 資料表徵法 》 能夠抽象化與通化所觀察到的資料
- 對人有所瞭解 》理解人，才知道問題皆有脈絡，才能對症下藥。

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## Rethinking “computational thinking”
:::{ .incremental}

- 計算思維的概念，勢必要往更多元的方向發展。單從資訊科學的角度出發，可能難以套解不同領域或是跨領域的問題。此外，計算思維與想像力、創造力如何結合是個有趣的教育議題。>> 語言、認知與文化

- 新世代帶來新問題。要面臨的複雜情境必然地跨越了傳統的學門邊界。也就是說，問題常常是以「主題」、「任務導向」的面貌出現，而我們傳統學校教育設計恐怕來不及因應這個趨勢。

- <span style="color:red;">用「遊戲」「解謎」等思考娛樂的方式，可能是補足教育的一個趨勢</span>。
:::

## 什麼是語言的文化想像
University with Diversity 

- 跨文化、跨世紀、跨物種的語言想像力


## 例：核廢料隔離先導場標語設計


The Waste Isolation Pilot Plant (WIPP) is designed as the final resting place for ‘transuranic’ waste, consisting mostly of items rendered radioactive during the production of nuclear weapons. 

::: {.incremental}
    - 位於新墨西哥州境內的地下核廢料永久儲存場「核廢料隔離先導場」 從 1999 年起，便儲存來自全美核武實驗室與核武設施的超鈾核廢料，該核廢場每年須處理的核廢料高達數千桶。The US. has produced 55,000 tons of this waste, and continues to produce about 2,000 tons annually. It's highly toxic and will remain toxic for app. 10,000 years. (FYI:  twice as long as all of recorded histoty!)

- how do we set up a waning signs? (Sproat, 2010)
:::



## 
![](./pics/drop1.png){width=80%}
![](./pics/drop2.png){width=80%}


## Conventionality

符碼-意義都是**約定俗成的**，不瞭解這個 *慣例性* 的意義，就無法很好理解這個符碼的意義（從而容易產生偏見）。

- Symbols (linguistic, mathematical, stop signs, or nuclear trefoils), are conventional.


>  you have to know that what they mean, and if you don't know, and if you don't share the cultural background of the people who created them, it is *unlikely in general* that you are going to figure them out. (Sproat, 2010)




## 我們怎麼利用**語言遊戲的設計與解謎**來學習語言的邏輯分析？ 

語言遊戲是什麼？能做什麼？

![](/pics/post-ai.png){width=80%}



## 

- 抒發情緒 

- 學習工具

- <span style="color:red;">Game as a language resource / Game with a purpose</span>


## An example: Sementria

- 語意經驗 (semantic experience) 字詞聯想遊戲 [`semantris`](https://research.google.com/semantris/)

> 隨著 AR/VR 技術的快速發展，加上與 AI/IOT 的結合，可以想像一個有趣的人類意識的轉化。虛實難分的景況，人生如戲，戲如人生。遊戲產生了新的哲學高度。而遊戲所產生的人類反應資料，也成了機器學習的材料。以 Google 公開的「語意經驗」字詞聯想遊戲 `semantris` 為例，我們在玩遊戲中輸入的「答案」，正足以訓練與增強機器逼近人類的支持語意相似度判斷準確能力。


## 

- 語言遊戲，在 AI - 自然語言處理的需求之下可以預見的將成為重要的一種「語言資源」(language resources)。我們在遊戲中留下的邏輯推理軌跡，除了訓練人類，也訓練機器。語言分析與解碼作為一種有趣但尚未普及的語言遊戲。




## 多看看各種 AI 相關的遊戲設計可以嗅出一些端倪 

- [Creatability](https://experiments.withgoogle.com/collection/creatability)







# Solving Linguistic Puzzles with AI
語言解謎：語言遊戲中的邏輯推理：​*​後 AI 時代* 的人類能力培養與娛樂 :laughing:



## 語言謎題題目類型

::: {.incremental}
 - word play? 回文構詞 (anagrams)? 繞口令？文字接龍？猜字推理？


 - IOL (Rosetta Stone Linguistic Problems [@bozhanov2013rosetta])

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## Problem Solving in IOL

- Time and memory “complexity”
    - 為何需要解碼時間限制
    - 為何需要團隊合作 （Check team contest IOL）

- Essentialism, minimalism
    - 最少的步驟
    - 最少的假說
    - 解釋最多的語料



## 機器解題的意義
rule-based to in-context learning


![IOL AI](/pics/iol-ai1.png){width=50%}
![IOL AI](/pics/iol-ai2.png){width=50%}


##

![PuzzLingMachines](/pics/lingmachine.png)

## LLM and Linguistic Puzzles
# 課堂練習時間 :baby_chick:

人機對抗時間：Arhuaco (UKLO 2022-Round 1), Maxakalí (UKLO 2014, Round 2)


##

![](/pics/uklo1.png)

##

![](/pics/uklo2.png)

## 從 ConLang 來想回來也可以，可能更難一點

- [人造語言/constructed languages](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E8%AA%9E%E8%A8%80): a gateway to the complexity and creativity of 【LANGUAGE】

- [CMU course](http://tts.speech.cs.cmu.edu/11-823/) : ConLanging: Learning about linguistics and language technologies through construction of artificial languages 


##

![](/pics/agent.png){width=80%}


## 創造遊戲，而不要被遊戲制約

[唐鳳：An interactive guide to the game theory of cooperation](https://audreyt.github.io/trust-zh-TW/)

> 短期來講，遊戲決定玩家，但是長期來說，決定遊戲的正是我們這些玩家。



<!-- ## In.class.Exercise 【2】 -->

<!-- 小組工作 （5-6 人一組），設計自己組內的【溝通語言】。針對[]20 秒的對話。 -->




# 語言、語料、語料庫、語言資源

## 語料 (language and linguistic data)

![](/pics/lang.data.png){width=80%}


## 語言類型學 | Linguistic typology

- to find **similarities** among languages that are independent of genetic origin, areal influence, and shared environment conditions. [@moravcsik2012introducing]

- lexical, syntactic, morphological, phonological typology 

## Lexical Typology

各種語言的詞彙在以下的幾個層面上有什麼 <span style="color:red;">相同/不同</span>的特徵？

> body parts, kinship terms, personal pronouns, numerals, antonymic adjectives, and color terms, etc.

<!-- cf TOL number video -->



## Syntactic Typology
choice of words, word forms and orders

::: {.callout-tip}
## out of 1228 languages
SOV: 497 <br>
SVO: 435 <br>
VSO: 85 <br>
VOS: 26 <br>
OVS: 9 <br>
OSV: 4 <br>
Lacking a dominant order: 172
:::






## 世界語言與文字地圖


```{r, warning=FALSE, message=FALSE}
library(lingtypology)
wordOrder <- wals.feature(c("81a"))
map.feature(wordOrder$language,
            features = wordOrder$`81a`,
            latitude = wordOrder$latitude,
            longitude = wordOrder$longitude,
            label = wordOrder$language,
            title = "Word Order",
            control=T,
            zoom.control = T)

```

# 課堂練習時間 :baby_chick:

我們來練習兩題完全不需要語言學背景的題目。

## 跨模態推理練習


![](/pics/samoan.png){width=90%}

##

![](/pics/ayrama.png){width=80%}



## 參考文獻