基于仿生種群競爭的雙語言演化趨勢預測

呂宣 蔣偉 崔銘芮 池蒙恩

摘 要：根據生物仿生原理，通過層次分析法得出兩種語言對應種群競爭能力的相對強弱，本文提出了一種研究兩種語言演化趨勢的方法，運用Matlab進行仿真得到兩種群的數量變化曲線，從而反映語言演化的趨勢。實驗結果表明：在排除偶然性條件下，一種語言的興衰敗亡，主要取決于該語言的競爭能力。經驗證，語言演化趨勢預測具有很強的通用性和彈性，只需調整方案中的參數即可實現預測，并可應用于市場競爭趨勢預測、在實際應用中有較大的參考價值。

關鍵詞：種群競爭 層次分析法 語言演化 預測模型

目前世界形勢不斷變化，各個國家與各語言蓬勃發展，目前地球上約有6，900種語言。某種語言的使用者總數可能會隨著時間推移而發生變化，原因包括但不僅限于語言在政府或國家范圍內的使用或推廣，文化團體的移民和同化。全球各語言的使用者總數還與相應國家的綜合國力、國際地位、語言的易學程度有關。同時，在全球化的互聯世界中，還存在其他因素使得地理上相隔甚遠的語言能夠進行互動，例如國際商務關系的變化，全球旅游業的增長，電子通信和社交媒體的使用。

本文結合層次分析法與種群競爭模型，根據生物仿生原理，把語言與其使用者的關系類比為食物網中兩種兔子吃草爭奪資源，通過層次分析法對兩種語言的普遍性、易接受性進行定量評價，從而得出對應種群競爭能力的相對強弱，運用Matlab進行仿真，得到兩種群的數量變化曲線，從而反映語言演化的趨勢。

本文主要研究了以英語和日語兩種語言為例的競爭與演化趨勢。

一、基本假設

1.每名語言使用者只掌握一種語言，即不存在領地交叉。

2.一旦使用語言的總人數減少到0，該語言就會消失。

3.使用各種語言的人數自然增長，符合自然發展情況。

4.無戰爭等特殊事件使語言滅絕。

二、層次分析法

第一步：分析語言總使用者的影響因素，并建立系統的層次結構如下：

第二步：確定如表1所示的成對比較陣標度，并構建判斷矩陣

基于成對比較陣標度，考慮標準層因素在現實生活中的影響，構建如下所示的判斷矩陣。 這里，C，U，N和L分別代表P2準則層中的四個元素。

以2017年英語和日語的使用者數量為起點，由計算得出2005年—2017年日語使用人次的年平均增長率為0.145，英語的年平均增長率為0.0027，將用層次分析法得到的參數與以下參數帶入代入種族競爭模型。 初始設置參數如表2所示。

根據預測趨勢在接下來的50年，英語使用者人次非線性增加，于2070年增加到近20億，日語用戶將以緩慢的速度減小，于2070年減少至1億人次左右。

三、結語

各國語言競爭力是隨時間而變化的，考慮到實際情況，對于趨勢變化和使用者數量的預測只是近似值，在社會的不斷發展過程中，整體趨勢可能會產生變化。而對于兩種以上語言的競爭，由于其過程太過復雜，目前還沒有通用的解決方法，因此本模型僅適用于兩種語言競爭的情況。

經過多次實驗得出，一種語言的興衰敗亡，主要取決于該語言的競爭能力，例如使用該語言國家的經濟水平、影響力等，與使用此語言的人口、數量、增長率沒有絕對的關系。

同時，語言演化趨勢預測模型具有很強的通用性，對于不同的語言，只需計算出相應的競爭能力參數、人口增長率等參數，相應的調整模型中的參數即可實現語言使用人次的變化趨勢預測，本模型還可應用于市場競爭趨勢預測等實際問題，在實際中有較大的參考價值。

參考文獻

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