プロトタイプ理論は、認知科学、特に心理学と認知言語学における分類理論であり、概念カテゴリーへの帰属度合いに段階があり、一部のメンバーは他のメンバーよりも中心的な位置を占める。この理論は、心理学者エレノア・ロッシュの研究により1971年に登場し、伝統的なアリストテレス的カテゴリーからの逸脱として、分類理論における「コペルニクス的転回」と評されている。[ 1 ]言語学者エウジェニオ・コセリウや構造意味論パラダイムの提唱者など、依然として伝統的なカテゴリー理論を支持する人々からは批判されている。[ 1 ]
このプロトタイプ理論では、あらゆる言語におけるあらゆる概念には、その概念を最もよく表す現実世界の例が存在する。例えば、 「家具」という概念の例を挙げるよう求められた場合、ワードローブよりもソファの方が頻繁に挙げられる。プロトタイプ理論は、音韻構造から意味論へのマッピングの一部として、言語学にも応用されている。
ロッシュはプロトタイプ理論を定式化するにあたり、特にウィトゲンシュタイン(1953)による家族類似性に基づくカテゴリーモデルの定式化や、ロジャー・ブラウンの『物事はどのように呼ばれるべきか?』(1958)など、以前の知見を部分的に参考にした。[ 2 ]
心理学者エレノア・ロッシュの研究「自然カテゴリー」[ 3 ]で定義されているプロトタイプという用語は、当初、カテゴリーの形成において顕著な位置を占める刺激、つまりそのカテゴリーと関連付けられる最初の刺激を指すものとして定義されました。ロッシュは後に、プロトタイプをカテゴリーの最も中心的なメンバーと定義しました。
ロッシュらは、概念を必要条件と十分条件で定義する古典的な概念理論への反論として、またそこからの根本的な脱却としてプロトタイプ理論を開発した。[ 4 ] [ 5 ]必要条件とは、概念のすべてのインスタンスが備えなければならない特徴のセットを指し、十分条件とは、他のどの実体も持っていない特徴のことである。プロトタイプ理論は、特徴によって概念を定義するのではなく、そのカテゴリの特定のアーティファクト、またはプロトタイプメンバーを表すカテゴリ内の実体のセットに基づいてカテゴリを定義する。[ 6 ]カテゴリのプロトタイプは、そのクラスに最もよく関連付けられるクラスのオブジェクトまたはメンバーとして、平易な言葉で理解することができる。プロトタイプはクラスの中心であり、他のすべてのメンバーはプロトタイプから徐々に遠ざかるため、カテゴリの段階的変化が生じる。クラスのすべてのメンバーが人間の認知において等しく中心的であるわけではない。上記の家具の例のように、ソファはワードローブよりも中心的である。古典的な見方とは異なり、プロトタイプと段階的なアプローチは、カテゴリーへの所属を、すべてかゼロかという二者択一的なアプローチではなく、むしろ相互に重なり合うカテゴリーの網として理解することにつながる。
心理学者ジェームズ・ハンプトン[ 7 ]らによるプロトタイプ理論のさらなる発展は、プロトタイプが最も典型的な例であるという概念を、プロトタイプは相関する特徴の束であるという提案に置き換えた。これらの特徴は、クラスのすべてのメンバーに当てはまる場合もあれば、当てはまらない場合もある(必須特徴または定義特徴)が、いずれもクラスの典型的なメンバーであることと関連付けられる。この方法により、概念構造の2つの側面を説明できる。いくつかの例は、より多くの特徴を持ち、概念プロトタイプによりよく適合するため、他の例よりもカテゴリーの典型的である。重要なのは、ハンプトンのプロトタイプモデルが、概念カテゴリーの境界で発生する曖昧さを説明することである。写真、電話、調理器具を非典型的な家具と考える人もいる一方で、それらは家具ではないと言う人もいる。カテゴリーへの所属は程度の問題であり、典型性構造を生み出すのと同じ特徴が、カテゴリーへの所属の段階的な程度にも関与している。
認知言語学では、言語のカテゴリーにも、言語における一般的な単語のカテゴリーのようなプロトタイプ構造があると主張されてきた。 [ 8 ]
プロトタイプに関連するもう一つの概念は、認知的分類における基本レベルという概念です。基本カテゴリーは、感覚運動的なアフォーダンスという点で比較的均質です。椅子は膝を曲げる動作と関連付けられ、果物はそれを拾って口に入れる動作と関連付けられます。下位レベル(例えば、歯科医の椅子、台所の椅子など)では、基本レベルに重要な特徴を追加することはできません。一方、上位レベルでは、これらの概念的な類似点を特定するのは困難です。椅子の絵を描く(または視覚化する)のは簡単ですが、家具を描くのはより困難です。
心理学者のエレノア・ロッシュ、キャロリン・マービスらは、基本レベルを、手がかりの妥当性とカテゴリーの妥当性が最も高いレベルと定義した。[ 9 ]したがって、[動物]のようなカテゴリーには典型的なメンバーは存在するかもしれないが、認知的な視覚的表現はない。一方、[動物]の基本カテゴリー、すなわち[犬]、[鳥]、[魚]は情報内容が豊富で、ゲシュタルト的特徴と意味的特徴の観点から容易に分類できる。基本レベルのカテゴリーは、同じ部分と認識可能なイメージを持つ傾向がある。
明らかに、属性値ペアに基づく意味モデルは、階層内の特権レベルを識別できません。機能的には、基本レベルのカテゴリは、世界を最大限情報量のあるカテゴリに分解したものと考えられています。したがって、
しかし、基本性をレベルとして捉える考え方には問題がある。言語学的には、鳥の種類(ツバメ、コマドリ、カモメ)は基本レベルである。これらは単一形態素の名詞を持ち、上位概念である「鳥」の下に位置づけられ、下位概念は名詞句(ニシカモメ、雄のコマドリ)で表される。しかし心理学的には、「鳥」は基本レベルの用語として振る舞う。同時に、ダチョウやペンギンのような非典型的な鳥も、非常に特徴的な輪郭を持ち、他の鳥と明らかな部分を共有していないため、それ自体が基本レベルの用語である。
プロトタイプの概念を名詞以外の語彙カテゴリーに適用すると、さらに多くの問題が生じる。例えば、動詞は明確なプロトタイプを持たないように見える。「走る」という動詞は、多かれ少なかれ中心的な要素に分割するのが難しい。
ロッシュは1975年の論文で、200人のアメリカの大学生に、特定のアイテムが家具というカテゴリーの良い例であるかどうかを1から7の尺度で評価するように依頼した。[ 10 ]これらのアイテムは、1位にランクされた椅子とソファから、ラブシート(10位)、ランプ(31位)、電話(60位)まで多岐に渡る。
文化的な詳細に関してこのリストと異なる点もあるかもしれないが、重要なのは、このような段階的な分類はあらゆる文化に存在する可能性が高いということである。あるカテゴリーのメンバーの中には他のメンバーよりも特権的な立場にある者がいるというさらなる証拠は、次のような実験から得られた。
ロッシュの研究以降、プロトタイプ効果は色彩認知[ 11 ]などの分野で広く研究され、より抽象的な概念についても研究されてきました。例えば、被験者に「この物語はどの程度嘘をついていると言えるか?」[ 12 ]と尋ねることがあります。同様の研究は、動作(見る、殺す、話す、歩くなどの動詞[プルマン:83])や「背が高い」などの形容詞[ 13 ]などでも行われています。
プロトタイプ理論が伝統的なアリストテレス的分類と異なるもう一つの側面は、自然種(鳥、犬)と人工物(おもちゃ、乗り物)というカテゴリーが存在しないように見える点である。
よく比較されるのは、カテゴリ分類におけるプロトタイプの使用または例の使用です。Medin、Altom、および Murphy は、プロトタイプと例の情報の組み合わせを使用することで、参加者がより正確にカテゴリを判断できることを発見しました。[ 14 ]プロトタイプの値が提示された参加者は、保存されたプロトタイプと保存された例との類似性に基づいて分類しましたが、例のみの経験がある参加者は、保存された例との類似性のみに頼りました。Smith と Minda は、ドットパターンカテゴリ学習におけるプロトタイプと例の使用を調べました。彼らは、参加者が例よりもプロトタイプを多く使用し、プロトタイプがカテゴリの中心であり、例がそれを囲んでいることを発見しました。[ 15 ]
プロトタイプの概念は、ウィトゲンシュタインが(後になって)伝統的なカテゴリーの概念に不快感を抱いたことに関連している。この影響力のある理論は、意味論的要素をテキストの意味に必然的に貢献するものではなく、むしろ可能な貢献者として捉えるという見解をもたらした。カテゴリーゲームに関する彼の議論は特に鋭い。[ 16 ]
例えば、「ゲーム」と呼ばれるものについて考えてみましょう。ボードゲーム、カードゲーム、球技、オリンピックなどです。それらすべてに共通するものは何でしょうか。「何か共通点があるはずだ、そうでなければ『ゲーム』とは呼ばれないだろう」などと言わず、すべてに共通するものが何かあるかどうか見てみましょう。よく見てみると、すべてに共通するものはなく、類似点や関係性、しかもそれらがいくつも連なっていることがわかります。繰り返しますが、考えるのではなく、見てください!例えば、ボードゲームとその多様な関係性を見てみましょう。次にカードゲームに移ります。ここでは最初のグループと多くの共通点が見られますが、多くの共通点が消え、別の共通点が現れます。次に球技に移ると、共通点の多くは保持されますが、多くが失われます。それらはすべて「面白い」のでしょうか?チェスと三目並べを比べてみてください。あるいは、常に勝ち負けやプレイヤー間の競争があるのでしょうか?忍耐について考えてみてください。球技には勝ち負けがあります。しかし、子供がボールを壁に投げつけて再びキャッチすると、この特徴は消えてしまいます。技術と運が果たす役割、そしてチェスの技術とテニスの技術の違いを見てください。今度は「輪になって踊ろう」のようなゲームを考えてみてください。そこには娯楽の要素がありますが、他の多くの特徴が消えてしまっています。そして、同じようにして他の多くのゲーム群を調べていくと、類似点がどのように現れては消えていくかがわかります。この調査の結果、私たちは、重なり合い交錯する複雑な類似点のネットワークを目にすることになります。時には全体的な類似点があり、時には細部の類似点があります。
ウィトゲンシュタインの家族的類似性の理論は、人々が概念を、カテゴリーのすべてのメンバーに共通する単一の特徴ではなく、一連の重複する特徴に基づいてグループ化する現象を説明するものです。例えば、バスケットボールと野球はボールを使うという共通点があり、野球とチェスは勝者という共通点がある、といった具合です。これは、「ゲーム」という単一の定義的な特徴によるものではありません。したがって、カテゴリーの中心となる、あるいは典型的なメンバーと、共通の特徴によって結びついた、そこから外へと続くメンバーとの間には距離が存在するのです。
ピーター・ガーデンフォースは、概念空間と呼ばれる多次元特徴空間の観点からプロトタイプ理論の部分的な説明を詳細に説明しており、そこではカテゴリは概念距離によって定義されます。カテゴリのより中心的なメンバーは、周辺的なメンバーの「間」に位置します。彼は、ほとんどの自然カテゴリは概念空間において凸性を示すと仮定しています。つまり、xとyがカテゴリの要素であり、zがxとyの間にある場合、zもカテゴリに属する可能性が高いということです。[ 17 ]
言語の中には、背の高い男性や小さな象のように、複数のカテゴリーが組み合わされた例が見られます。カテゴリーの結合は、外延的意味論において問題となっていました。外延的意味論では、 「赤い」などの単語の意味は、この性質を持つオブジェクトの集合として定義されます。しかし、これは「小さい」などの修飾語には当てはまりません。小さなネズミと小さな象は全く異なるからです。
これらの組み合わせは、プロトタイプ理論の観点からはそれほど大きな問題ではありません。形容詞(例えばtall)が関係する状況では、[tall] のプロトタイプが 6 フィートの男性なのか、それとも 400 フィートの超高層ビルなのかという疑問が生じます。解決策は、プロトタイプの概念を修飾される対象の観点から文脈化することによって得られます。これは、プロトタイプ的な意味ではほとんど赤ではないred wineやred hairのような複合語ではさらに根本的に拡張されますが、red はそれぞれワインや髪のプロトタイプ的な色からの変化を示しているにすぎません。red を加えることで、プロトタイプはhairからred hairへと変化します。プロトタイプは追加の具体的な情報によって変化し、 redとwineのプロトタイプの特徴が組み合わされます。
Mikulincer、Mario、Paz、Dov、Kedem、Perryは、プロトタイプの動的な性質と、表現された意味カテゴリーが感情状態によって実際にどのように変化するかに焦点を当てました。4部構成の研究では、状況的ストレスと特性不安の関係、意味刺激を分類する階層レベルを人々がどのように整理するか、自然物を分類する方法、カテゴリーの幅が狭まること、より包括的な分類レベルではなく、より包括的でない分類レベルを使用する傾向について評価しました。
プロトタイプ理論は、言語学者のエウジェニオ・コセリウや構造意味論パラダイムの提唱者など、依然として古典的なカテゴリー理論を支持する人々から批判されてきた。[ 1 ]
ダグラス・L・メディンとマーガレット・M・シャファーは実験によって、概念を純粋に事例から導き出す分類の文脈理論(事例理論参照)が、プロトタイプ理論を含む理論群よりも優れていることを示した。[ 18 ]
スティーブン・ローレンスとエリック・マーゴリスの共著を含む言語学者たちは、プロトタイプ理論に問題があると指摘している。1999年の論文で、彼らはいくつかの問題を提起している。その一つは、プロトタイプ理論が本質的に段階的な分類を保証するものではないということである。被験者に特定のメンバーがそのカテゴリーをどの程度よく体現しているかをランク付けするように求めたところ、被験者はあるメンバーを他のメンバーよりも高く評価した。例えば、コマドリはダチョウよりも「鳥らしい」と見なされたが、これらのカテゴリーが「全か無か」なのか、それとも境界が曖昧なのかを尋ねられたとき、被験者はそれらが明確に定義された「全か無か」のカテゴリーであると答えた。ローレンスとマーゴリスは、「プロトタイプ構造は、被験者がカテゴリーを段階的であると表現するかどうかには何ら影響を与えない」と結論付けた( 33ページ)。[ 19 ]

ダニエル・オシャーソンとエドワード・スミスは、ペットの魚の問題を提起したが、そのプロトタイプは誰かの家のボウルで飼われているグッピーかもしれない。ペットのプロトタイプは犬や猫かもしれないし、魚のプロトタイプはマスやサケかもしれない。しかし、これらのプロトタイプの特徴はペットの魚のプロトタイプには存在しないため、このプロトタイプは構成要素以外の何かから生成されなければならない。[ 20 ] [ 21 ]
ジェームズ・ハンプトン[ 22 ]は、ペットの魚などの結合概念のプロトタイプは、各概念の特徴に基づいて動作する合成関数によって生成されることを発見した。最初は、各概念のすべての特徴が結合のプロトタイプに追加される。次に、一貫性チェックが行われる。たとえば、ペットは暖かく抱き心地が良いが、魚はそうではない。魚は夕食に食べられることが多いが、ペットは決して食べられない。したがって、結合プロトタイプは、もう一方の概念と互換性のない、どちらかの概念の特徴を継承しない。プロセスの最終段階では、長期記憶にあるクラスの知識を探し、クラスが馴染みのあるものであれば、追加の特徴を追加する可能性がある。これは「拡張フィードバック」と呼ばれるプロセスである。このモデルは[ 23 ]、「スポーツでありゲームでもあるもの」や「機械ではない乗り物」、「果物または野菜」など、一見論理的な構文上の結合または選言がブール集合論理に適合しないことを示すことによってテストされた。チェスはゲームであるスポーツと見なされるが、スポーツとはみなされない。キノコは果物か野菜のどちらかに分類されることが多いが、個別に尋ねてみると、野菜だと考える人はごく少数で、果物だと考える人は皆無である。
アントニオ・リエトとジャン・ルカ・ポッツァートは、複雑な人間のような概念の組み合わせ(PET-FISH問題など)と概念の融合の両方を説明できる典型性に基づく構成論理(TCL)を提案した。彼らのフレームワークは、プロトタイプとして表現された概念が、概念の組み合わせにおけるプロトタイプ構成性の現象をどのように説明できるかを示している。[ 24 ]
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