语义缺省的认知理据——拓扑连通性

赵耿林

(海南师范大学 外国语学院, 海南 海口 571158)

0 引言

语义缺省(semantic defaults)是一种特殊的省略现象，它是相对于句法空位而言的，在形式上表现为语义空位，即语义成分的空缺。当语篇中出现语义缺省时，语篇便缺乏连贯性，如例(1)，前后两句的联系就较为松散。但这只是表面现象，人们仍然把含有语义缺省的不连贯的语篇看成是连贯的，因为“语篇连贯并不一定依靠衔接手段，而主要是靠心智上的连贯性”(Givon, 1995)，这种心智连贯性是人类认知能力的表现。

(1) She fired the gun．He died instantly．

认知语言学把语言看作是一种认知活动，认为人对世界的感知、经验及观察事物的方式会影响人们对语言的使用(赵艳芳，2001:10)，也就是说，人们会因对世界的体验不同和看待世界的认知方式不同，而采用不同的语言表征方式，形成不同的语言观，如经验观、突显观、注意观和拓扑观(view of linguistic topology)。本文从语言拓扑观的这一新的视角来分析语篇连贯的本质特征——心智连贯性，认为心智连贯性在语篇中体现为人类认知拓扑结构的连通性。

1 认知拓扑连通观

人类的认知具有拓扑一样的性质，拓扑性是我们识别物体的基础，拓扑认知是人类最基本的认知能力。Casati从空间表征的角度探讨了拓扑与认知的关系，认为拓扑性质是所有空间特征中的最重要的特征(Casati，2006)。拓扑性质不仅是空间表征中的最重要的特征，而且也是我们的视觉最为敏感和最易捕捉的几何性质。与其他几何性质相比，无论是人类还是动物，成年人还是儿童，最先获得的总是事物的拓扑性质。瑞士著名的儿童心理学家皮亚杰提出的拓扑首位理论揭示了儿童的空间概念发展顺序：先发展拓扑几何概念，之后再发展射影几何与欧式几何概念(Piaget，1956:8)。1982年，中国科学院院士和脑科学专家陈霖原创性地提出“大范围优先”的早期拓扑知觉理论，认为视觉系统的一个基本功能就是对知觉的拓扑性质进行抽提(Chen，1982)，再次证实了拓扑首位理论的研究结果和认知的拓扑性质。

语言是一种认知活动，认知拓扑性在语言中表现为语言的拓扑性，认知拓扑(cognitive topology)是语言拓扑(linguistic topology)的基础，语言拓扑是认知拓扑的具体表现形式(文旭 等，2017)。语言拓扑和数学拓扑不全相同，语言拓扑是一种语言独有的、更特殊的拓扑性。语言拓扑没有数学拓扑那么严格，比数学拓扑更为抽象和灵活(Talmy，2000: 30)。Talmy从狭义上对语言的拓扑性进行了定义：语言拓扑性主要是指空间图式中物体所表现出来与形状无关、与大小无关、与距离无关的特征(Talmy，2005: 199)。换句话说，语言的拓扑性特指语言具有拓扑不变量的拓扑性质。

广义上说，语言的拓扑性除了拓扑不变量(topological equivalence)的特性外，还具有拓扑连通性(topological connectivity)和拓扑连续性(topological continuity)。基于此，文旭、赵耿林(2017)提出了认知拓扑语言学的初步理论框架，主要内容包括认知拓扑等价观、认知拓扑连通观和认知拓扑连续观等一系列广义的语言拓扑观。语言拓扑观是拓扑学、认知心理学、认知语言学三大学科相结合的产物。认知心理学家将拓扑学引入到心理学领域中，证实人类认知具有拓扑性；认知语言学与认知心理学同属于认知领域的分支学科，因此，认知心理学的许多研究成果都为认知语言学所借鉴；认知语言学的专家学者们开始对认知的拓扑性进行关注，不但证实了语言也具有拓扑性，而且广泛探讨了语言中的三大拓扑性质—拓扑等价、拓扑连通性和拓扑连续性。认知、语言与拓扑的关联如图1所示：

本文在认知拓扑语言学的理论框架的基础上，进一步论证认知拓扑连通观的理据性和合理性，将其用来分析具体的语义缺省现象，证实认知拓扑连通观具有一定的解释力。笔者从认识数学拓扑连通性出发，继而证实认知的拓扑连通性和语言的拓扑连通性，在此基础上，揭示语义缺省的认知理据——拓扑连通性。

图1 认知拓扑与语言拓扑的关联

2 语义缺省的认知理据——拓扑连通性

空间通常可以分为物理空间、认知空间和语言空间(文旭 等，2010)，拓扑性质是所有空间特征中最重要的特征。拓扑学中，连通性是判断一个集合是否为拓扑空间的重要标志，物理拓扑空间、认知拓扑空间和语言拓扑空间都具有不同程度上的拓扑连通性。通过认识物理空间的拓扑连通性和认知空间的拓扑连通性来理解语言空间的拓扑连通性，从而回答“表面上不连贯的语义缺省的语篇为什么能被理解为连贯的语篇”这一问题，揭示语义缺省的认知理据。

2.1数学中的拓扑连通性

拓扑学中，除了拓扑等价，常见的拓扑性质还有连通性和连续性。这两个拓扑性质需要通过拓扑空间才能体现出来。举例说明，如设X是三个元素的集合{a,b,c}，就会形成不同的拓扑空间。X上可以定义的最小拓扑为T={φ，X}={φ，{a,b,c}}，这个拓扑空间就是X集合本身。最大拓扑为：T={φ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}}，它包括了X的所有子集(共八个)的集族。图2中的图(a)和图(b)展现了拓扑空间和非拓扑空间的区别(Colin & Robert，2010)：图(a)是拓扑空间，可以描述为：T={φ,{a},{c},{a,c}}；图(b)不是拓扑空间，因为子集{a}和{c}的并集{a,c}，{b}和{c}的并集{b,c}不在这个集族中，不能构成X上的拓扑。

图2

连通性是区分拓扑空间和非拓扑空间的重要标志。我们说集合X是连通的，是因为它不可能分成两个拓扑无关的集合。图2中的图(b)被分成了两个与拓扑无关的集合，这两个集合彼此不连通，不能构成拓扑空间。再如，线段是一个连通的拓扑空间，但是，如果我们在线段中去掉一个内点x，那么余下的集合就不连通了，因为在点x的左边部分和右边部分是两个拓扑无关的集合。拓扑空间是通过路径来连通的，也就是说，X拓扑空间中的任意两点x和y之间都有一条或多条连续的路径相连接。数学中的拓扑连通性是严格意义上的，拓扑空间内部不仅是连通的，而且必须是连续的，不允许出现空缺的情况。数学拓扑过于严格，不能直接将数学中的连续拓扑应用到心理学和语言学中，因为它不能解释“实际上不连通的、离散的点的集合，可以被感知成一个连通的整体”的知觉现象和“实际上不连通的、离散的语言信息，可以被感知成一个连贯的语篇”的语言现象。但是，数学拓扑中的“路径连通”的思想有助于我们理解认知空间和语言空间的拓扑连通性。

2.2认知空间的拓扑连通性

认知空间的拓扑连通性可以从知觉的拓扑连通性和人工神经网络的拓扑连通性两个方面得以验证。

2.2.1知觉的拓扑连通性(或容限连通性)

格式塔心理学的整体论思想认为我们对整体感知要优先局部感知，并提出了一系列的格式塔知觉组织原则。陈霖试图用严格数学的方法对格式塔原则做统一的描述，于是将拓扑学引入到知觉领域的研究中，提出拓扑知觉理论，其中心观点是：知觉组织应该从知觉在变换中的不变性角度来理解。一方面，强调形状知觉的拓扑结构即知觉组织的大范围(global)性质能够用拓扑不变量来描述；另一方面，进一步强调早期拓扑知觉，即拓扑知觉优先于局部特征性质的知觉(Chen，2005)。拓扑知觉理论是对格式塔心理学的发展，更重要的是，陈霖把容限空间和普通拓扑学结合起来，打破数学拓扑的局限性，将拓扑学更灵活地运用到视觉研究中，用大范围容限性质(包括容限连通性)解释整体性知觉，为知觉组织规律提供了一个统一的解释框架。

图3 格式塔知觉原则

根据格式塔知觉组织原则，图3中的三个图形都能被感知为一个整体。但是，呈现在我们面前的问题是：为什么物理上不连通的视觉刺激能在主观上被感知为一个连通的物体？整体性感知的事实使我们隐约感到有某种类似连通性的概念在视知觉的组织过程中起作用，然而这种连通性却不同于一般物理空间上实际相连的连通性,我们需要某种更本质的抽象。普通拓扑学是连续数学，无法定义离散集合中的大范围性质。因此，我们需要一种特殊的拓扑学，它既具有普通拓扑学的特征，可以描述大范围的整体的拓扑性质，如拓扑不变量和拓扑连通性，又适用于描述离散集合的整体拓扑特性。

Zeeman提出的容限空间(Tolerance Spaces)正是这样的数学工具。Zeeman用一个比喻来描述容限：一个集合上的容限就好像胶水一样，把集合中的元素粘在一起，如同“拓扑”把拓扑空间粘在一起一样，换句话说，容限好象把相邻、相似范围内的离散的特征集合中的点黏结在一起。格式塔理论的组织规律(如临近性和相似性)都可以用容限的概念进行统一的描述(Zeeman，1965)。例如：从容限空间来看，离散的点组成的线段等同于有间断的(虚线)的线段，临近的点之间的距离、虚线之间的空隙都落在容限之内，具有共同的容限连通性，因此，都可以被感知为一个整体的线段。

容限用代数的语言来描述，假设X是一个刺激点的集合，如果X集合上的x1,x2两点足够靠近，以至于不能被区分开来，我们说这两个点在一个容限之内，用符号ξ表示，容限被定义为点对(x1,x2)的集合，例如x1～x2。人类的感知在一定程度上取决于最小尺度，在最小尺度的范围内，视觉系统为了获取大范围整体拓扑性质，对细微的结构或变化可以忽略不计(Chen，2005)。容限空间(X，ξ)的集合X并不一定只是表示物理空间中的点的集合,还可以将图形的某种特征(如亮度、色调、灰度等)作为元素的集合。容限空间的连通性既可以对知觉组织的不同形式做出统一的描述和解释，也可以解释物理上不连通、但知觉上连通的现象。准确地说，视觉系统的一个基本功能就是对容限空间上类似拓扑性质的大范围容限性质的抽提，而容限连通性是保证事物的整体感知的前提和基础。因此，图3中三个在物理上不连通的视觉刺激能在主观上被感知为一个连通的图形(如线段或五角星)，容限连通性对此做出了合理的解释。

2.2.2人工神经网络的拓扑连通性

知觉领域中的拓扑连通性表现为整体性感知的容限连通性，而我们心智的拓扑连通性表现为神经元节点之间的激活和联结。认知心理学提出的人类心智的信息加工机制中，影响较大的是由McClelland & Rumelhart在1986年提出的平行分布式加工模型(parallel distributed processing, PDP)(Rumelhart & McClelland，1986:75)，又被称之为联结主义，或人工神经网络。联结主义模型是以神经活动为根源的，信息加工是通过无数简单加工元素的相互作用而进行的，这些元素称为单元，各个单元向其他单元发送兴奋的或抑制的信号(Rumelhart & McClelland，1986:10)。联结主义理论基于这样的假设：心理过程发生于一个由彼此紧密相连的基本单元所构成的系统之中，其中每个单元都能够被激活并与其他单元之间互通信息。(邵志芳，2008:202)其主要观点可以归纳为：所有知识都存储于联结上。 图4表示的是联结主义模型的两种联结的结合：激活的联结和抑制的联结(用两种不同的箭头表示)。

图4 简单的联结主义模型(Baars & Gage，2012:85)

从结构上看，人工神经网络是一个交叉互联的拓扑结构，容限空间的拓扑连通性也可以用于指导人工神经网络功能的实现(毛国君 等，1994)。从整体上看，一个节点是否被激活，与该节点的阀值有关，当节点的阀值达到一定的容限时，节点就会被激活。容限连通性在人工神经网络中表现为节点与节点之间的联结，人的知识和记忆并不是储存在单个的神经元中，而是储存在由神经元联结而成的特定的集合体中，神经元之间彼此联结，构成了一个庞大的网络，因此，学界又称联结主义(connectionism)为“连通论”。联结主义模型是对大脑信息加工过程的模拟和对心智连贯性的形象描述，可以用来描述认知活动中较大单元的内部结构，这些单元包括知觉、结构，还包括语言结构。阅读和句子加工等等(罗伯特 等，2008:26)。

认知心理学从知觉拓扑连通性和人工神经网络拓扑连通性两个方面证实了认知的拓扑连通性，其研究成果对语义缺省的意义阐释有一定的启示作用。首先，知觉的拓扑连通性在格式塔心理学的整体性知觉原则的基础上，揭示了我们人类的一种基本认知能力，即人类有一种能将物理上不连通的图形或物体在知觉上实现连通的认知能力，这为语义缺省的语言现象提供了直观的理解：语篇中语义缺省的部分就像整个图形中的空缺部分，即使出现语义空缺，我们仍然能将含有语义缺省的语篇在心智上形成一个连贯的语篇。其次，联结主义模型的信息加工机制揭示了人工神经网络的拓扑连通性，心智上的人工神经网络中的节点之间的激活和连通为语义缺省的阐释奠定了心理学基础：语篇中显形的语言信息会激活隐形的语义缺省信息，相关的信息节点之间相互联结或连通并形成完整的语义网络，实现语篇的连贯和语义缺省内容的理解。最后，容限连通性体现了语言的经济原则，只要在一定的容限范围之内，适当的语义缺省是合理的和可行的，不会影响语言的理解。

2.3语言空间的拓扑连通性

认知语言学中，语言空间被描述为心理空间。Fauconnier指出：心理空间可以被看作是储存某特定域信息的临时性容器(Fauconnier，1999:144)。心理空间由元素和元素之间的关系组成。心理空间具有结构性，心理空间的元素通过一定的认知模式(如框架、认知域、意象图式等)被组织成一定的认知结构(Fauconnier，2002:104)。概念整合理论中的拓扑原则表明：心理空间具有拓扑性，心理空间的拓扑结构和拓扑关系可以相互投射(Fauconnier，2002: 325)。Fauconnier提出的心理空间是对语言空间的形象描述，相当于语言拓扑空间。心理空间的连通性可以归纳为两个方面：一是心理空间内部元素之间是连通的，二是心理空间之间通过心理路径来实现连通。因此，语言空间的拓扑连通性也表现在以下两个方面：

首先，拓扑连通性体现在心理空间内部的元素之间。框架、图式和认知域等不同形式的心理空间本身就是一个连通的拓扑结构，这个拓扑结构中的任一元素都可以激活其他元素。认知语言学认为语言表达在意义构建过程中的作用主要是作为“引子”(prompt)引导我们通向与该表达相关的概念认知域和激活相关的背景知识(Evans et al.，2006:8)。如图5的商业框架中，买者、卖者、货物、货币、支付方式等元素共同形成了一个拓扑认知结构，其中的任何元素和关系都会激活此框架中的其他元素和关系，使整个框架得以连通。如果我们要理解其中的一个概念元素，必须建立在对整个框架的理解基础之上，如对“买者”的理解，只有将“买者”和“卖者、货物、货币、支付方式”等其他元素联结起来，才能完全理解买者的含义。

图5 框架连通图式

心理空间内部的拓扑连通性可以用来解释同一心理空间内部的语义缺省信息，如例(2)：

(2) The White House did not intervene.

例(2)中，主语“White House”借转喻的方式来指代“U.S. Govemment”，其完整的表达应该是“U.S. Govemment in the White House”，例句中语义缺省的内容为“U.S. Government”。如图6所示：

图6 认知域连通图式

“白宫”相关的认知域中包含“美国政府”的元素，同一认知域中的元素很容易被激活，“白宫”作为认知参照点，激活“美国政府、总统、华盛顿和建筑物”等概念，从而“白宫”和“美国政府”两个概念得以连通起来，使读者可以将含有语义缺省内容的例句理解为“U.S. Govemment in the White House did not intervene”的完整句。

其次，拓扑连通性还表现为心理空间与心理空间之间的联结。心理空间与心理空间之间需要借助于“心理路径”或“心理接触”来实现彼此的连通。Fauconnier提出的可及原则(access principle)反映了心理空间之间的连通性。可及原则的涵义：如果两个语义项a和b通过连接词F(b=F(a))相连接，那么可以通过命名、描述或指向a来确定b。其中，F为语用函数，起连接作用(Fauconnier，1997:41)。例如：我们将一个人与他的作品之间的关系定义为F1，设a=“Plato”，b=F1(a)=“books by Plato”，这样，作家和作品之间的关系实现了“作家”的心理空间(M)和“作品”的心理空间(M’)之间的连通，如图7所示。

图7 心理空间之间的拓扑连通性

由此可见，心理空间和心理空间之间主要是通过一定的关系进行联结和连通的。基于语言表达的“引子”作用，如果能通过显性的语言信息建立显性心理空间和隐形心理空间之间的联结，那么，隐形的心理空间信息可以被隐藏或省略。因此，心理空间之间的拓扑连通性为语义缺省的意义阐释进一步提供了认知理据。以例(3)来说明：

(3) I met him at barber’s.

图8 “职业”心理空间和“地点”心理空间之间的连通

例(3)中，at barber’s相当于at barber’s shop，语义缺省的内容为“shop”。图8展示的是“职业”心理空间和相关的“地点”心理空间之间的联结关系，比如医生和医院之间，教师和学校之间等等。同样，我们可以由barber(理发师)联想到理发店，而’s的指向关系和介词at 的地点指示功能更容易帮助我们建立barber与barber’s shop之间的心理接触，虽然at barber’s后面省略了“shop”一词，我们仍然能将句子理解为“I met him at barber’s shop”的完整句。

综上所述，语言拓扑空间或心理空间内部的元素是彼此连通的，空间之间也可以通过心理路径进行连通，语言的拓扑连通性为语篇的连贯提供了认知理据，也能解释人们为什么能把含有语义缺省的不连贯的语篇看成是连贯的语篇这一特殊现象。例如：

(4)I really like Disney’s bag. The pattern is cute and the colors are striking.

图9 语篇中的拓扑连通图

例(4)是由两个句子组成的一个简短语篇，其中包含了语义缺省信息，其连贯的过程如图9所示。第一个句子“I really like Disney’s bag”是一个完整的句子，理解没有问题。其中，“Disney’s bag”这一语言表达会激活人们头脑中有关Disney和bag心理空间的相关元素，特别是bag的相关信息，如包的颜色、图案、大小、材质、重量、款式和功能等等。图中虚线表现潜在的可能激活的信息，实线箭头表示真正激活的元素(即pattern和color)。激活实现之后，第一句中的bag和第二句中的pattern、color之间形成了初步的连通关系。此时，“the pattern”和 “the color”中的定冠词the起着关键的指向作用，两个定冠词the将第二句中pattern、color指向第一句中的bag，形成了两条心理路径，确定了元素之间的连通关系，其语言表达就是“the pattern of the bag”和“the color of the bag”。其中的“the bag”正是语义缺省的内容，语言的拓扑连通性使得前后语句中的相关元素进行连通，连通的过程就是语义缺省信息填补的实现过程，连通后的完整语篇就是： “I really like Disney’s bag. The pattern of the bag is neat and the colors of the bag are striking.”该语篇中，“and”一词是显性的衔接手段，对语篇连贯起着一定的作用，但第一句中的bag和第二句中的pattern、color之间的连贯是通过心理路径(即心智连贯性)来实现的，心智连贯性又依赖于语言的拓扑连通性，因此，我们说拓扑连通性是语篇连贯的认知理据。

3 结语

Fauconnier谈到语言的经济性时指出：语境中的任何语言形式具有激活大量认知构造的潜在力，包括类推映射、心智空间连接、参照点组织、融合和复杂场模拟，当我们尝试详细阐明后台认知时，极度简洁的语言形式与非常丰富的对应意义构造之间的悬殊给我们留下了深刻的印象(Fauconnier，1999: 98)。Fauconnier的观点不仅阐明了心理空间内部和心理空间之间的连通性，还揭示了语义缺省现象背后的语言经济原则，说明了语义缺省在语言中存在的必要性和合理性。

语言信息是有限的，但人类的心智具有强大的激活和连通的认知能力，使得说话人可以通过有限的语言表达传递无限的意义，听话人可以通过有限的显性信息来激活相关的隐形信息从而获得意义的完整理解。认知的拓扑连通性和语言的拓扑连通性揭示了人类心智的连贯性，对于语义缺省现象来说，我们可以这样理解：只要语义缺省的内容在一定的容限范围之内，认知结构的拓扑连通性可以实现心智的连贯性，从而保证语篇的连贯性，使其“表面上不连贯的语义缺省的语篇能被理解为连贯的语篇”。因此，拓扑连通性不仅为我们揭开了心智连贯和语篇连贯的奥秘，还为语义缺省的意义阐释提供了认知理据。

Casati, R. 2006.Topology and Cognition[G]∥EncyclopediaofCognitiveScience, Published Online, onlinelibrary. wiley. Com.

Chen, L. 1982. Topological Structure in Visual Perception[J].Science(218):699-700.

Chen, L. 2005. The topological Approach to Perceptual Organization[J].VisualCognition(12): 553-701.

Evans & Green. 2006.CognitiveLinguistics:AnIntroduction[M]. Edinburgh: Edinburgh University Press.

Fauconnier,G. 1997.MappingsinThoughtandLanguage[M]. Cambridge :Cambridge University Press.

Fauconnier,G. 1999.CognitiveLinguistics:Foundations,Scope,andMethodology[M]. Berlin: Mouton de Gruyter.

Fauconnier & Turner. 2002.TheWayWeThink:ConceptualBlendingandtheMind’sHiddenComplexities[M]. New York: Basic Books.

Givon, T. 1995. Coherence in Text vs Coherence in Mind[G]∥ M.A. Gernsbacher & T. Givon.CoherenceinSpontaneousText. Amsterdam: John Benjamins.

Piaget, J. & B. Inhelder. 1956.TheChild’sConceptionofSpace[M].London: Routledge and Kegan Paul.

Rumelhart & McClelland. 1986.ParallelDistributedProcessing[M]. Cambridge, MA: MIT Press.

Talmy, L. 2000.TowardaCognitiveSemantics.Volume1:ConceptStructuringSystems[M]. Cambridge, MA:MIT Press.

Talmy, L. 2005. The Fundamental Systems of Spatial Schemas in Language[G]∥Beate Hapme.FromPerceptiontoMeaning:ImageSchemainCognitiveLinguistics, Berlin: Mouton de Gruyter.

Zeeman,E.C. 1965. Topology of the Brain[G]∥MathematicsandComputerScienceinBiologyandMedicine: Proceedings of the Conference Held by the Medical Research Council in Association with the Health Department. London: Her Majesty’s Stationary Office.

Baars, B.J. & N.M. Gage. 2012. 认知、脑与意识:认知神经科学导论[M].北京：科学出版社.

Colin Adams & Robert Franzosa. 2010. 拓扑学基础与应用[M].沈以淡，等译.北京：机械工业出版社.

罗伯特·索尔所,金伯利.麦考林，奥托.2008. 麦考林.认知心理学[M].邵志芳，等译,上海：上海人民出版社.

毛国君,吕建刚. 1994. 容限空间理论的扩展及其在人工神经网络中的应用[J].计算机科学 (5)：27-30.

文旭,熊荣敏. 2010. 参照点与空间指示[J].外语学刊(1):24-30.

文旭,赵耿林.2017.认知拓扑语言学：认知语言学的新趋势[J].东北师大学报(哲学社会科学版)(3)：92-96.

赵艳芳.2001.认知语言学概论[M]. 上海：上海外语教育出版社.