每秒39位元:世界語言的共通傳輸速率

無論語言說得多快或多慢,它們傳輸資訊的速率大致相同:39位元/秒。

 

  義大利人是全世界說話速度最快的民族之一,他們的語速高達每秒9個音節;相比之下,德國人的語速比較慢,相同時間只發出5到6個音節。但是根據一項新研究表明,一分鐘內義大利人與德國人所傳達的資訊量其實差不多,無論語言說得多快或多慢,它們傳輸資訊的速率大致相同:39位元/秒,大約為摩斯電碼的兩倍。

 

  長久以來,語言學家便推測資訊密度高的語言(例如將更多關於時態、性別等資訊壓縮為更少音節的語言)的語速較慢,而資訊密度低的語言(例如義大利語)的語速較快,但始終沒有人用數據證明這點。

 

  研究團隊從17種語言的書面文本開始著手,包括英語、義大利語、日語和越南語,他們計算每種語言的資訊密度,並以手機、筆記型電腦或數據機傳輸資訊速率的「位元」為單位。他們發現,只有643個音節的日語,每個音節的資訊密度約為5位元;有6949個音節的英語,每個音節的資訊密度僅略高於7位元;具有複雜的六聲調系統(每種聲調能進一步區分每個音節)的越南語,則以每個音節8位元的資訊密度位居榜首。

 

資訊密度(ID)和語速(SR)的關係,呈現高度的負相關。

 

  接下來,研究團隊花了三年時間錄下17種語言的音檔,每種語言各有十個參與者(五男五女)的錄音,每位參與者熟讀文本內容後大聲朗讀15段翻譯成其母語的相同段落,記下參與者完成朗讀所需的時間,並計算出每種語言的平均語速,以音節/秒為單位。

 

  不意外的是有些語言明顯比其他語言的速度更快,但讓研究團隊驚訝的是每種語言每秒傳輸資訊的速率竟然都差不多。發表在期刊《科學進展》(Science Advances)的研究論文表明,無論語速快慢、無論語言的文法簡單或複雜,每種語言的平均傳輸速率皆趨近於39.15位元/秒。

 

  該研究共同作者、法國里昂大學法語動態實驗室語言學家弗朗索瓦‧佩萊格里諾(Francois Pellegrino)表示:「有趣的事實或規則有時就隱藏在眼皮之下,語言科學都關注語法複雜性等問題上,一直無視資訊傳輸率這方面。結論非常清楚,雖然每種語言的編碼規則差異很大,但在傳輸資訊方面沒有一種語言比另一種語言更有效率。」

 

語言表達難以兼顧語速與資訊密度,因為對發言者或傾聽者的大腦來說都是巨大的挑戰。

 

  但「為什麼」完全是另一個問題。佩萊格里諾與同事推測答案或許與人類的生物限制有關,也就是大腦所能接收與處理資訊的極限。神經科學研究支持了這種觀點,最近的一篇論文指出,美式英語中聽覺處理的上限為每秒9個音節。

 

  未參與研究的布魯塞爾自由大學語言學家巴特‧德波爾(Bart de Boer)也同意人類的大腦是瓶頸所在,但與其說是我們的傾聽速度有所限制,不如說是我們接收與處理的速度受到限制。語言表達難以兼顧語速與資訊密度,因為對發言者或傾聽者的大腦來說都是巨大的挑戰,他說:「真正的瓶頸似乎是整合這些資訊的處理能力。」

 

 

參考報導:

sciencemag

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