Les biais dans le traitement et l'apprentissage phonologiques

par Alexander Martin

Thèse de doctorat en Sciences cognitives

Sous la direction de Sharon Andrea Peperkamp.

Le président du jury était Ioana Chițoran.

Le jury était composé de Sharon Andrea Peperkamp, Ioana Chițoran, François Pellegrino, Charlotte Jacquemot, Ruben van de Vijver.

Les rapporteurs étaient Ioana Chițoran, François Pellegrino.


  • Résumé

    Pendant la perception de la parole, les locuteurs sont biaisés par un grand nombre de facteurs. Par exemple, il existe des limitations cognitives comme la mémoire ou l’attention, mais aussi des limitations linguistiques comme leur langue maternelle. Cette thèse se concentre sur deux de ces facteurs : les biais de traitement pendant la reconnaissance des mots, et les biais d’apprentissage pendant le processus de transmission. Ces facteurs peuvent se combiner et, au cours du temps, influencer l’évolution des langues. Dans la première partie de cette thèse, nous nous concentrons sur le processus de la reconnaissance des mots. Des recherches antérieures ont établi l’importance des traits phonologiques (p. ex. le voisement ou le lieu d’articulation) pendant le traitement de la parole. Cependant, nous en savons peu sur leur poids relatif les uns par rapport aux autres, et comment cela peut influencer la capacité des locuteurs à reconnaître les mots. Nous avons testé des locuteurs français sur leur capacité à reconnaître des mots mal prononcés et avons trouvé que les traits de mode et de lieu sont plus importants que le trait de voisement. Nous avons ensuite considéré deux sources de cette asymétrie et avons trouvé que les locuteurs sont biaisés et par la perception acoustique ascendante (les contrastes de mode sont plus facile à percevoir à cause de leur distance acoustique importante) et par la connaissance lexicale descendante (le trait de lieu est plus exploité dans le lexique français que les autres traits). Nous suggérons que ces deux sources de biais se combinent pour influencer les locuteurs lors de la reconnaissance des mots. Dans la seconde partie de cette thèse, nous nous concentrons sur la question d’un biais d’apprentissage. Il a été suggéré que les apprenants peuvent être biaisés vers l’apprentissage de certains patrons phonologiques grâce à leurs connaissances phonétiques. Cela peut alors expliquer pourquoi certains patrons sont récurrents dans la typologie, tandis que d’autres restent rares ou non-attestés. Plus spécifiquement, nous avons exploré le rôle d’un biais d’apprentissage sur l’acquisition de la règle typologiquement commune de l’harmonie vocalique comparée à celle de la règle non-attestée (mais logiquement équivalente) de la disharmonie vocalique. Nous avons trouvé des preuves d’un biais d’apprentissage aussi bien en perception qu’en production. En utilisant un modèle d’apprentissage itéré simulé, nous avons ensuite montré comment un biais, même petit, favorisant l’un des patrons, peut influencer la typologie linguistique au cours du temps et donc expliquer (en partie) la prépondérance de systèmes harmoniques. De plus, nous avons exploré le rôle du sommeil sur la consolidation mnésique. Nous avons montré que seul le patron commun bénéficie d’une consolidation et que cela est un facteur supplémentaire pouvant contribuer à l’asymétrie typologique. Dans l’ensemble, cette thèse considère certaines des sources de biais possibles chez l’individu et discute de comment ces influences peuvent, au cours du temps, faire évoluer les systèmes linguistiques. Nous avons démontré la nature dynamique et complexe du traitement de la parole, à la fois en perception et dans l’apprentissage. De futurs travaux devront explorer plus en détail comment ces différentes sources de biais sont pondérées les unes relativement aux autres.

  • Titre traduit

    Biases in phonological processing and learning


  • Résumé

    During speech perception, listeners are biased by a great number of factors, including cognitive limitations such as memory and attention and linguistic limitations such as their native language. This thesis focuses on two of these factors: processing bias during word recognition, and learning bias during the transmission process. These factors are combinatorial and can, over time, affect the way languages evolve. In the first part of this thesis, we focus on the process of word recognition. Previous research has established the importance of phonological features (e.g., voicing or place of articulation) during speech processing, but little is known about their weight relative to one another, and how this influences listeners' ability to recognize words. We tested French participants on their ability to recognize mispronounced words and found that the manner and place features were more important than the voicing feature. We then explored two sources of this asymmetry and found that listeners were biased both by bottom-up acoustic perception (manner contrasts are easier to perceive because of their acoustic distance compared to the other features) and top-down lexical knowledge (the place feature is used more in the French lexicon than the other two features). We suggest that these two sources of bias coalesce during the word recognition process to influence listeners. In the second part of this thesis, we turn to the question of bias during the learning process. It has been suggested that language learners may be biased towards the learning of certain phonological patterns because of phonetic knowledge they have. This in turn can explain why certain patterns are recurrent in the typology while others remain rare or unattested. Specifically, we explored the role of learning bias on the acquisition of the typologically common rule of vowel harmony compared to the unattested (but logically equivalent) rule of vowel disharmony. We found that in both perception and production, there was evidence of a learning bias, and using a simulated iterated learning model, showed how even a small bias favoring one pattern over the other could influence the linguistic typology over time, thus explaining (in part) the prevalence of harmonic systems. We additionally explored the role of sleep on memory consolidation and showed evidence that the common pattern benefits from consolidation that the unattested pattern does not, a factor that may also contribute to the typological asymmetry. Overall, this thesis considers a few of the wide-ranging sources of bias in the individual and discusses how these influences can over time shape linguistic systems. We demonstrate the dynamic and complicated nature of speech processing (both in perception and learning) and open the door for future research to explore in finer detail just how these different sources of bias are weighted relative to one another.


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