КОГНИТИВНАЯ ТОПОЛОГИЯ: ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СПАЦИАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ИЗУЧЕНИЯ ЯЗЫКА

Халина Н. В.¹, Валюлина Е.В.²

¹ORCID: 0000-0002-1825-0097, доктор филологических наук,

²ORCID: 0000-0002-1825-0023, кандидат филологических наук,

Алтайский государственный университет

КОГНИТИВНАЯ ТОПОЛОГИЯ: ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СПАЦИАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ИЗУЧЕНИЯ ЯЗЫКА

Аннотация

В статье рассматривается новое для современного языкознания направление «когнитивная топология», предполагающее интеграцию  когнитивного, топологического и формально-онтологического изучения языка и его трансформаций, которые обусловлена спациальной локализацией и спаицальной когницией  индивида. 

Направление «когнитивная топология» это новое направление в лингвистических исследованиях, которое позволяет не только описать особенности спациального языка,  открывающего особенности спациальной навигации, но и описать топологическую семантику событийных структур,  конструируемых в современной медиареальности, что в свою очередь является важным в изучении языка.

Ключевые слова:  топология, когнитивная лингвистика, спациальная когниция, коннективность, формальная онтология, трансформация, спациальный язык.

 

Khalina N. V.¹, Valulina E. V.²

¹ORCID: 0000-0002-1825-0097, Doctor of   Philological Sciences,

²ORCID: 0000-0002-1825-0023, Candidate of  Philological Sciences,

Altai State University

COGNITIVE TOPOLOGY: THE MAIN DIRECTIONS OF SPATIAL ORIENTED LANGUAGE LEARNING

Abstract

The article discusses the new for of modern linguistics direction "cognitive topology" that integrates cognitive, topological and formal-ontological study of language and its transformations, which are due to spezialnoy localization and specialnoy the cognition of the individual.

Direction "cognitive topology" is a new direction in linguistic research, which allows not only to describe the features spetsialnogo language, opening features spezialnoy navigation, but also to describe the topological semantics of event structures, design in the modern media reality, which in turn is important in language learning.

Keywords: topology, cognitive linguistics, spacial cognition, connectivity, formal ontology, transformation, spatial language.

Процесс адаптации социального субъекта к обстоятельствам  повседневной реальности предполагает создание соответствующих алгоритмов ментального поведения,  основывающихся на  знании среды сообщительности, ее масштаба [1] и   спациальной когниции [2], которые становятся основой   построения соответствующего  «маршрута».

Построение когнитивной карты  перемещения в  окружающей среде предполагает не только знание  «средовой» специфики, но и спациального языка, который, по утверждению К. Ковентри, Д.Линотта, А.Кангелоси, Л.Монроукса, Д. Джойса и Д. Ричардсона [3] привлекает внимание к визуальным  сценам, способствуя функциональному включению объектов в предложения и означивания отношений, которые  предшествуют этим сценам.  В соответствии с этим  и «функциональной геометрической структурой»  объекта понимание спациального языка   связано с ситуативной репрезентацией того, как объекты обычно функционируют и, таким образом, могут   обусловить разнообразие  типов  перцептивного моделирования, включая обработку движений, где внимание направлено на объекты,  не упомянутые в  рассматриваемом предложении. Функция спациального языка состоит в том, чтобы сузить пространство визуального поиска объекта для слушателя, который пытается установить местоположение этого объекта [4], [5].

Спациальный язык детерминирован спациальной когницией, вербальная  репрезентация которой предполагает, прежде всего,   описание  пространственно-временных процессов в окрестности человеческой группы, которое, по мнению Р. Тома [6]  составляет одну из первых функций языка,  фиксирующего  факты общественной  жизни, требующей обмена информацией между  членами группы.   Доступность топологических понятий, как считают  Р. Казати и К. Варци [7],  позволяет выбрать топологически существенные элементы (внутренняя часть, тангенциальная часть)  свойства или отношения (внутренняя связанность,  разделенность, внешняя связь),  в соответствии с которыми могут быть определены специфические образцы пространственной локализации.

Б. Смит, изучая топологические основания когнитивных исследований, обращает внимание на то,  что топология  является своего рода  объединяющей структурой различных по своему характеру научных исследований, осуществляемых в рамках когнитивного направления,  и общим языком  для формулировки гипотез,  пришедших в когнитивные исследования  из множества, на первый взгляд, разрозненных  научных областей   [8]. Топология обладает достаточным потенциалом, чтобы охватить широкий диапазон проблем, которые рассматривает когнитивистика и располагает  необходимым инструментарием для их решения.

К. Бругман и Дж. Лакофф  констатируют, что когнитивная топология характеризует структуры, ориентированные по отношению к человеческому телу и обычно обращенные к спациальным ситуациям, используя такие понятия, как  ‘путь’, ‘ограниченные области’, ‘ вершины’ и т.п.  [9]. Структуры в когнитивной топологии отличаются от семантических, и их отличие сводится к следующими особенностями: 1)  значение когнитивных топологический структур   определяется тем, что   они являются результатом сенсорно-моторных операций; 2)  когнитивные топологические структуры  обладают внутренней структурой;  3) отношения когнитивными топологическими структурами устанавливаются  на основе операций  моторно-сенсорной системы человека.

Ф. Пианези  и  А.  Варци в работе «События, топология и темпоральные отношения»  [10]  рассматривают  понятие порядка событий, при анализе которого они считают  целесообразным использование не только топологических, но и мереологический категорий. Исследователи соглашаются с позицией  С. Томсона [11], согласно которой, математическая связь между способом восприятия события при  его упорядочении  и основным темпоральным измерением по существу представляет собой  свободную конструкцию линарных порядков, производных от порядков событий, определенных отношением «полностью предшествует».

Актуальным при анализе  события становится использование мереологического понятия части и топологического понятия границы. Примеры стратегий объединения мереологии и топологии можно обнаружить в некоторых лингво-ориентированных  работах, касающихся аспектуальности и времени,   ˗  исследованиях Г. Кампа [12],  Э. Бача [13] и Дж. Линка [14] алгебраической семантики событийных структур , когда мереологическое отношение, определяемое на событийном поле, как правило соотносится с независимым порядком темпорального предшествования.  С когнитивной точки зрения отсылка при анализе порядка событий к понятиям части и границы  становится вполне естественной.

Мереология или формальная теория части и целого развивалась Э. Гуссерлем [15], прежде всего, в качестве  одной из дисциплин формальной онтологии. Термин ‘формальная онтология’ был введен Э. Гуссерлем для интерпретации формальных структур и отношений в реальности.  Формальные онтологии контрастируют с различными материальными онтологиями (физика, химия, медицина и т.д.), которые изучают природу и  организацию специфических субобластей  реальности.  Формальные структуры, например, структуры, управляющие отношением части и целого присутствуют практически во всех материальных областях. Формальные и материальные онтологии привлекаются  для оснащения аксиоматических теорий. Аксиоматические  формальные онтологии представляют наибольший интерес  в  инжиниринге знаний с точки зрения построения онтологий (ontology-building purposes) [16].

Б. Смит обращает внимание на то, что основные топологические понятия связаны с понятием трансформации [8]. Класс явлений, структурированных топологическими пространственными свойствами,  более широк, чем класс явлений, к которым может быть применена Евклидова геометрия с ее метрикой. Топологические пространственные свойства являются  чертами ментальных образов пространственно расширенных тел.   Топологические свойства  отмечаются  также во временной сфере:  это свойства временных структур, которые остаются инвариантными при трансформациях протяженности (замедление, ускорение) и временных перемещениях. Интервалы времени, мелодий, элементарных и  комплексных событий, действий и процессов также  обладают топологическими свойствами.  В качестве  понятий,  своего рода определяющих деятельность исследователя, работающего в рамках когнитивно-топологического подхода,  должны выступать понятия ‘непрерывность’, ‘целостность’, ‘граница’, ‘прототипичность’.

 Н. Луман  [17]  полагает, что понятие  ‘трансформации (преобразования)  границы’  особенно важно для коммуникационной системы общества, граница которой  воспроизводится в каждой отдельной коммуникации. При этом   коммуникация определяет себя как коммуникацию в сети собственных системных операций, не вбирая в себя никаких психических, химических или нейрофизиологических компонент, т.е. материальных онтологий.  Способность коммуникационной системы общества к  трансформации внешней границы в  границу внутреннюю детерминирована спациальной способностью [18].

А. Бабичев, С. Ченг,  Ю.А. Дабагхиан [19] , рассматривая проблему спациальной навигации млекопитающих, отмечают, что спациальная навигация  строится на ментальных репрезентациях окружения – когнитивных картах. Особенностью этих карт является то, что они представляют собой «коллективный» феномен, который не может быть редуцирован  до простой комбинации вводов, поддерживаемой  индивидуальными нейронами. Авторы предлагают вычислительными структуры, интегрирующие входные сигналы индивидуальных клеток в спациальную карту. Схемы дифференцируются в зависимости от топологических отношений, которые кодируются в мозге, и  «масштаба» характеристик среды, которые демонстрируются этими схемами. Подобные схемы соотносятся с топологическими картами, у которых  есть несколько биологических преимуществ  по сравнению с геометрическими (или топографическими) [20]  картами, которые  следуют из качественной природы топологических отношений [21].

Ш. Янг, У. Ю, Ч. Лиу, Р. Ченг, Л. Гуо, Ш. Мэнг [22] отмечают, что когнитивная топология представляет особую ценность для когнитивных исследований, не только потому что, упрощает задачу построения топологического пространства. Когнитивная топология является основанием для объединения когнитивных измерений и динамики как раздела изучения физических состояний тел. Исследователи представляют базовые понятия геометрического и топологического описания когниции, которые ложатся в основание анализа и реконструкции данных когнитивных исследований.

Когниция резюмируется в понятиях объекта, процесса, отношения, когнитивные объекты – через понятие вершины, а отношения и процессы – через понятие границы. Когнитивная структура и когнитивный процесс могут быть построены и описаны с использованием геометрических форм и топологии, которая называется когнитивной топологической структурой и когнитивным топологическим коллектором.

Описывать когнитивные структуры, как считают исследователи, предпочтительнее математическим способом. Эмпирическое изучение когнитивных структур вовлекает теоретический дизайн, научные гипотезы, сбор данных с последующей экспериментальной верификацией. Собственно процесс познания  локализуется в ходе  взаимодействия сцеплений, происходящих между  мозгом и окружающей средой;  через Агента когниция распределяется и расширяется в физическом   окружении.

Совокупность объекта, контента, правил, процессов и пр.  – всего того, что организует когнитивные операции мозга, определяется Ш. Янгом и др. в качестве когнитивного информационного пространства  ˗ понятия,  которое вводится с целью  придания физической формы информации об активности мозга.

Ш. Янг и его коллеги  разрабатывают терминологическую систему, которая раскрывает особенности научного направления и задает границы предметного поля когнитивной топологии: 1)  базовый объект когнитивной топологической структуры (The Basic Object In Cognitive Topology Structure);  2) базовый параметр когнитивной топологии (The Basic Parameter in Cognitive Topology); 3) когнитивный поток (The Cognitive Flow);  4) отношения когнитивной логики, или логико-когнитивные отношения (The Cognitive  Logic  Relations);  5)  анализ  группы когнитивных объектов (The Analysis On the Cognitive Object Group);  6) когнитивное топологическое пространство (The Cognitive Topology Space).

Когнитивная топология как новое направление лингвистически ориентированных исследований позволяет на только описать особенности спациального языка, открывающего особенности спациальной навигации  в соответствии с топологическими и геометрическими картами, но и описать топологическую семантику событийных структур,  конструируемых в современной медиареальности.

Список литературы/ References

1. Халина Н. В., Внучкова Т. Н., Пушкарева И. А., Серова Е. В., Бунчук О. М., Хребтова Т. С., Столярова Н. Н., Злобина Ю. И. Коннективистика / Н. В. Халина, Т. Н. Внучкова, И. А. Пушкарева И. А., − Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2011. – 273 с.
2. Халина Н. В., Валюлина Е. В. Спациальное знание и спациальная когниция как основания лингвистической интеграции стран ШОС / Н. В. Халина, Е. В. Валюлина // Международный научно-исследовательский журнал. – 2016. – № 4 (46). Часть 4. – С. 91-94. doi: 10.18454/IRJ.2016.46.057
3. Coventry K. R., Lynott D., Cangelosi A., Monrouxe L., Joyce D., Richardson D. C. Spatial language, visual attention, and perceptual simulation/ K. R. Coventry, D. Lynott, A. Cangelosi, L. Monrouxe, D. Joyce, D. C. Richardson // Brain and Language. – 2010. – Vol. 112. – №. 3. – P. 202-213. doi: 10.1016/j.bandl.2009.06.001
4. Landau B., Jackendoff R. ‘What’ and ‘where’ in spatial language and cognition / B. Landau, R. Jackendoff // Behavioural and Brain Sciences. – 1993. – Vol. 16. – № 2. – P. 217–265. doi:10.1017/S0140525X00029927
5. Talmy L. How language structures space / L. Talmy // Spatial orientation: Theory, research and application. – New York, 1983. – P. 225–282.
6. Том Р. Топология и лингвистика / Р. Том // Успехи математических наук. – 1975. – Т. 30. – Вып. 1(181). − С. 199–221.
7. Casati R., Varzi A. C. The Structure of Spatial Localization / R. Casati, A. C. Varzi // Philosophical Studies. – 1996. – 82. – №2. – P. 205–239. doi: 10.1007/BF00364776
8. Smith B. Topological Foundations of Cognitive Science / B. Smith // Topological Foundations of Cognitive Science. – Hamburg: Graduiertenkolleg Kognitionswissenschaft, 1994. – P. 3-22.
9. Brugman C., Lakoff G. Cognitive topology and lexical networks / C. Brugman, G. Lakoff // Cognitive Linguistics: Basic Readings. – Berlin/New York: Mouton de Gruyter, 2006. – P. 109-139.
10. Pianesi F., Varzi A. C. Events, Topology, and Temporal Relations / F. Pianesi, A. C. Varzi // The Monist. – 1996. – Vol. 79. – № 1. – P. 89-116.
11. Thomason S. K. Free Construction of Time from Events / S. K. Thomason // Journal of Philosophical Logic. – 1989. – Vol. 18. – № 1. – P. 43–67. doi: 10.1007/BF00296174
12. Kamp H. Events, Instants, and Temporal Reference / H. Kamp // Semantics from Different Points of View. – Berlin/Heidelberg: Springer, 1979. – P. 376–417. doi: 10.1007/978-3-642-67458-7_24
13. Bach E. The Algebra of Events / E.Bach // Linguistics and Philosophy. – 1986. – Vol. 9. – №1. – P. 5-16. doi: 10.1007/BF00627432
14. Link G. Algebraic Semantics for Event Structures / G. Link // Proceedings of the 6th Amsterdam Colloquium. – Amsterdam: ILLC, 1987. – P. 243–262.
15. Husserl E. Logical Investigations. (1st German edition 1900/01)/ E. Husserl. – Routledge, 1970. – 421 p.
16. Smith B. Mereotopology: A Theory of Parts and Boundaries / B. Smith // Data and Knowledge Engineering. – – Vol. 20. – №1. – P. 287–303. doi: 10.1016/S0169-023X(96)00015-8
17. Луман Н. Тавтология и парадокс в самоописаниях современного общества / Н. Луман // Социо-Логос. – Вып. 1. Общество и сферы смысла. –М.: Прогресс, 1991. – С. 194—215.
18. Khalina N. V., Valiulina, E. V., Voronin, M. S. Spatial abilities as the basis of predication in social communications system / N.V. Khalina, E.V. Valiulina, M. S. Voronin [Электронный ресурс] // Russian Linguistic Bulletin. – 2016. – № 2 (6). – С. 8–9. – URL: http://rulb.org/ru/article/spacialnaya-sposobnost-kak-osnova-procedury-predikacii-v-kommunikacionnoj-socialnoj-sisteme/ (дата обращения: 05.10.2017). doi: 10.18454/RULB.6.29
19. Babichev A., Cheng S., Dabaghian Y. A. Topological Schemas of Cognitive Maps and Spatial Learning/ A. Babichev, S. Cheng, Y.A. Dabaghian // Frontiers in computational neuroscience. – 2016. – Vol. 10:18. doi: 10.3389/fncom.2016.00018
20. Chen Z., Gomperts S. N., Yamamoto J., Wilson M. A. Neural representation of spatial topology in the rodent hippocampus / Z. Chen, S. N. Gomperts, J. Yamamoto, M. A. Wilson // Neural Computation. – 2014. – Vol. 26. – №1. – P. 1–39. doi: 10.3389/fncom.2016.00018
21. Chen Z., Kloosterman F., Brown E., Wilson M. Uncovering spatial topology represented by rat hippocampal population neuronal codes / Z. Chen, F. Kloosterman, E. Brown, M. Wilson // Journal of Computational Neuroscience. – 2012. – Vol. 33. – №2. – P. 227–255. doi: 10.1007/s10827-012-0384-x
22. Yang Sh., Yu W., Liu Ch., Cheng R., Guo L., Meng Sh. A Cognitive Topology Structure Observation Approach Based on Man-machine Coupling States / Sh.Yang, W. Yu, Ch. Liu, R. Cheng, L. Guo, Sh. Meng // Computer Modeling and New Technologies. – 2013. – Vol. 17. – № 4. – P. 174-184.

Список литературы на английском языке/ References in English

1. Khalina N. V., Vnuchkova T. N., Pushkareva I. A., Serova E. V., Bunchuk O. M., Hrebtova T. S., Stolyarova N. N., Zlobina YU. I. Konnektivistika [Connectivistika] / N. V. Khalina, T. N. Vnuchkova, I. A. Pushkareva and et. −. Barnaul: publishing house of Altai state technical university, 2011. – 273 p. [in Russian]
2. Khalina N. V., Valyulina E. V. Spacial'noe znanie i spacial'naya kogniciya kak osnovaniya lingvisticheskoj integracii stran SCO [Spatial knowledge and spatial cognition as grounds for the linguistic integration of the SCO countries] / N.V. Khalina, E.V. Valyulina // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal [International Research Journal]. – 2016. – № 4 (46). Part 4. – P. 91-94. doi: 10.18454/IRJ.2016.46.057 [in Russian]
3. Coventry K. R., Lynott D., Cangelosi A., Monrouxe L., Joyce D., Richardson D. C. Spatial language, visual attention, and perceptual simulation/ K. R. Coventry, D. Lynott, A. Cangelosi, L. Monrouxe, D. Joyce, D. C. Richardson // Brain and Language. – 2010. – Vol. 112. – №. 3. – P. 202-213. doi: 10.1016/j.bandl.2009.06.001
4. Landau B., Jackendoff R. ‘What’ and ‘where’ in spatial language and cognition / B. Landau, R. Jackendoff // Behavioural and Brain Sciences. – 1993. Vol. 16. – № 2. – P. 217–265. doi:10.1017/S0140525X00029927
5. Talmy L. How language structures space / L. Talmy // Spatial orientation: Theory, research and application. – New York, 1983. – P. 225–282.
6. Tom R. Topologiya i lingvistika [Topology and Linguistics] / R. Tom // Uspekhi matematicheskih nauk [Successes of mathematical Sciences]. – 1975. Vol. 30. Issue 1(181). − P. 199–221. [in Russian]
7. Casati R., Varzi A. C. The Structure of Spatial Localization/ R. Casati, A. C. Varzi // Philosophical Studies. – 1996. – Vol. 82. – №2. – P. 205–239. doi: 10.1007/BF00364776
8. Smith B. Topological Foundations of Cognitive Science / B. Smith // Topological Foundations of Cognitive Science. – Hamburg: Graduiertenkolleg Kognitionswissenschaft, 1994. – P. 3-22.
9. Brugman C., Lakoff G. Cognitive topology and lexical networks/ C. Brugman, G. Lakoff // Cognitive Linguistics: Basic Readings. – Berlin/New York: Mouton de Gruyter, 2006. – P. 109-139.
10. Pianesi F., Varzi A. C. Events, Topology, and Temporal Relations / F. Pianesi, A. C. Varzi // The Monist. – 1996. – Vol. 79. – № 1. – P. 89-116.
11. Thomason S. K. Free Construction of Time from Events / S. K. Thomason // Journal of Philosophical Logic. – 1989. – Vol. 18. – № 1. – P. 43–67. doi: 10.1007/BF00296174
12. Kamp H. Events, Instants, and Temporal Reference / H. Kamp // Semantics from Different Points of View. – Berlin/Heidelberg: Springer, 1979. – P. 376–417. doi: 10.1007/978-3-642-67458-7_24
13. Bach E. The Algebra of Events / E.Bach // Linguistics and Philosophy. – 1986. – Vol. 9. – №1. – P. 5-16. doi: 10.1007/BF00627432
14. Link G. Algebraic Semantics for Event Structures / G. Link // Proceedings of the 6th Amsterdam Colloquium. – Amsterdam: ILLC, 1987. – P. 243–262.
15. Husserl E. Logical Investigations. (1st German edition 1900/01)/ E. Husserl. – Routledge, 1970. – 421 p.
16. Smith B. Mereotopology: A Theory of Parts and Boundaries / B. Smith // Data and Knowledge Engineering. – 1996. – Vol. 20. – №1. – P. 287–303. doi: 10.1016/S0169-023X(96)00015-8
17. Luman N. Tavtologiya i paradoks v samoopisaniyah sovremennogo obshchestva [Tautology and paradox in the self-descriptions of modern society] / N. Luman // Socio-Logos. – Vyp. 1. Obshchestvo i sfery smysla [Socio-Logos. – Vol. 1. Society and spheres of meaning]. – M.: Progress, 1991. – P. 194—215. [in Russian]
18. Khalina N. V., Valiulina, E. V., Voronin, M. S. Spatial abilities as the basis of predication in social communications system / N.V. Khalina, E.V. Valiulina, M. S. Voronin [Electronic resource] // Russian Linguistic Bulletin. – 2016. – № 2 (6). – P. 8–9. – URL: http://rulb.org/ru/article/spacialnaya-sposobnost-kak-osnova-procedury-predikacii-v-kommunikacionnoj-socialnoj-sisteme/ (accessed: 05.10.2017). doi: 10.18454/RULB.6.29
19. Babichev A., Cheng S., Dabaghian Y. A. Topological Schemas of Cognitive Maps and Spatial Learning/ A. Babichev, S. Cheng, Y.A. Dabaghian // Frontiers in computational neuroscience. – 2016. – Vol. 10:18. doi: 10.3389/fncom.2016.00018
20. Chen Z., Gomperts S. N., Yamamoto J., Wilson M. A. Neural representation of spatial topology in the rodent hippocampus / Z. Chen, S. N. Gomperts, J. Yamamoto, M. A. Wilson // Neural Computation. – 2014. – Vol. 26. – №1. – P. 1–39. doi: 10.3389/fncom.2016.00018
21. Chen Z., Kloosterman F., Brown E., Wilson M. Uncovering spatial topology represented by rat hippocampal population neuronal codes / Z. Chen, F. Kloosterman, E. Brown, M. Wilson // Journal of Computational Neuroscience. – 2012. – Vol. 33. – №2. – P. 227–255. doi: 10.1007/s10827-012-0384-x
22. Yang Sh., Yu W., Liu Ch., Cheng R., Guo L., Meng Sh. A Cognitive Topology Structure Observation Approach Based on Man-machine Coupling States / Sh. Yang, W. Yu, Ch. Liu, R. Cheng, L. Guo, Sh. Meng // Computer Modeling and New Technologies. – 2013. – Vol.17. – № 4. – P. 174-184.