Evoluzione di un linguaggio complesso in un sistema multi-agente : un approccio basato su atti linguistici e fluid construction grammar

Language evolution is studied in many disciplines, and has recently found applications in computer science. Statistical and agent-based simulations have been used to study the evolution of some language properties and specific grammatical structures. The Fluid Construction Grammar formalism has ben designed specifically for this purpose, and allows sentence parsing and meaning production with an elegant mechanism, without making assumptions about any specific language theory. This formalism is mainly used to make simulations consisting of sequences of language games, in which two agents are randomly chosen from a population and communicate to solve a problem. In this thesis we describe an application where a population of agents develops an coordinates a complex language, made of statements, questions and commands: the agents invent language elements indipendently, and share them with each other through learning and teaching. Furthermore, the agents are designed to choose autonomously how to communicate, with a mechanism directly inspired from the speech acts theory, which describes communications at different abstraction levels. The simulations have been generally successful, showing that even in a complex language with ambiguity agents can eventually share the same linguistic rules.

L'evoluzione del linguaggio è un tema studiato in varie discipline, e ha trovato recentemente applicazioni anche nell'ambito informatico. Simulazioni statistiche o basate su agenti sono state usate per studiare l'evoluzione di alcune proprietà dei linguaggi e di specifiche strutture grammaticali. Il formalismo delle Fluid Construction Grammar è stato ideato apposta per questo scopo, e permette di effettuare parsing di frasi e produzione di significati con un meccanismo elegante e privo di assunzioni dovute a specifiche teorie linguistiche. Questo formalismo è usato per effettuare simulazioni costituite da sequenze di giochi linguistici, in ciascuno dei quali due agenti scelti a caso da una popolazione comunicano per risolvere un problema. In questa tesi descriviamo un'applicazione in cui una popolazione di agenti sviluppa e coordina un linguaggio complesso, composto di affermazioni, domande e comandi: gli agenti inventano indipendentemente elementi di un linguaggio, e lo condividono con gli altri tramite apprendimento e insegnamento. Inoltre gli agenti sono progettati in modo da scegliere autonomamente come comunicare, con un meccanismo direttamente ispirato dalla teoria degli atti linguistici, che descrive la comunicazione a diversi livelli di astrazione. Le simulazioni hanno dato esiti generalmente positivi, mostrando che anche nel caso di un linguaggio complesso ed in presenza di ambiguità gli agenti riescono ad arrivare ad usare tutti le stesse regole.