Ресурсно рационален модел на човешка обработка на рекурсивна езикова структура Част 1

Основна цел на психолингвистичната теория е да отчете когнитивните ограничения, ограничаващи скоростта и лекотата на езиково разбиране и производство.

Наистина има известна връзка между ограничаването на езика и паметта, но това не означава, че езикът може стриктно да ограничи нашата памет. Основното въздействие на езиковите ограничения е върху изразителната сила на самия език, а не върху нашата памет.

Езикът е средство за изразяване на мисли и чувства, чрез което общуваме и комуникираме. Различните езици имат различен речник, граматика и изрази и тези характеристики заедно оформят нашите знания и разбиране за света. Следователно изразителната способност на езика е пряко свързана с начина ни на мислене и те съвместно участват във формирането и развитието на човешкото мислене.

Нашата памет обаче не е ограничена от езика. Способността за памет е мощен инструмент, с който разполага нашият мозък и можем да подобрим паметта си чрез различни начини и методи. Например, използвайки различни техники за запаметяване, многократно обучение и практика, използвайки множество сензорни стимулации и т.н., тези методи могат да стимулират мозъка ни и да подобрят паметта ни.

Някои проучвания показват, че говоренето на няколко езика може да подобри паметта ни. Изучаването на нов език е предизвикателен процес на учене, който стимулира мозъка ни да стане по-гъвкав и адаптивен. Владеенето на множество езици също може да насърчи нашата мултикултурна визия и осведоменост.

Накратко, някои хора може да мислят, че езикът има ограничения върху нашето мислене и памет, но тази концепция е погрешна. Трябва активно да изследваме потенциала си и да подобрим способностите си за мислене и памет чрез непрекъснати иновации, учене и практика. Използването на множество езици е полезно изследване и опит, който може да насърчи напредъка в мисленето и личностното ни израстване. Вижда се, че трябва да подобрим паметта и Cistanche deserticola може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche deserticola е традиционен китайски лекарствен материал, който има много уникални ефекти, един от които е да подобрява паметта. Ефикасността на мляното месо идва от различните активни съставки, които съдържа, включително киселина, полизахариди, флавоноиди и др. Тези съставки могат да насърчат здравето на мозъка по различни начини.

Щракнете върху познайте 10 начина за подобряване на паметта

Широкообхватни доказателства демонстрират ключова роля за лингвистичните очаквания: предсказуемостта на думата, измерена чрез информационно-теоретичното количество изненада, е основен определящ фактор за трудността при обработката.

Но изненадващо стандартните теории не успяват да предскажат профила на трудност на важен клас езикови модели: вложените йерархични структури, станали възможни чрез рекурсия в човешкия език.

Тези вложени структури се отчитат по-добре от психолингвистичните теории за ограничен капацитет на работната памет. Въпреки това напредъкът в теорията, обединяваща сметки, базирани на очаквания и базирани на памет, е ограничен.

Тук представяме обединена теория за рационален компромис между прецизността на представянето на паметта с лекотата на прогнозиране, мащабно изчислително внедряване с помощта на съвременни методи за машинно обучение и експериментални доказателства в подкрепа на отличителните прогнози на теорията.

Ние показваме, че теорията прави нюансирани и отличителни прогнози за модели на трудност във вложени рекурсивни структури, предсказани нито от теории, базирани на очаквания, нито от базирани на паметта теории.

Тези прогнози се потвърждават 1) в два експеримента за разбиране на езика на английски и 2) в довършване на изречения на английски, испански и немски.

По-общо казано, нашата рамка предлага изчислително ясна теория и методи за разбиране на това как ограниченията на паметта и прогнозите си взаимодействат при разбирането и производството на човешки език.

Езикът изразява рекурсивни мисли чрез линейни низове от думи (1). Следователно, централна част от езиковото разбиране е възстановяването на йерархична структура от линейна последователност.

Въпреки че правим това на пръв поглед без усилие, отдавна е наблюдавано, че способността на хората да правят това може да се противопостави на ограниченията на краткосрочната памет (2). Такива ограничения са от централно значение за разбирането на природата на обработката на човешки език и са били важен предмет на изследване (3–8).

Ограниченията на човешката обработка често водят до измерими, локализирани разлики в трудностите при разбиране между иначе подобни изречения и моделирането на тези различия в трудностите е ключова цел на психолингвистичните изследвания (3–8).

Въпреки това се оказа предизвикателство да се разработи единна сметка за това какво прави различните изречения по-лесни или по-трудни за разбиране от хората.

Изследванията идентифицират две привидно различни гледни точки за това, което прави изречението трудно да се разбере. Базираните на очакванията модели (9, 10) описват как контекстът генерира очаквания за вероятни бъдещи входни данни.

Според такива модели думите са по-трудни за обработка, когато са по-трудни за предвиждане от предходния контекст. Обратно, моделите, базирани на паметта, твърдят, че трудността на обработката произтича от ограниченията на способността да се съхраняват представяния на предходния контекст и да се извличат и интегрират с нов вход (4, 5, 7).

И двете перспективи са подкрепени от значителни масиви от емпирични доказателства (11–16) и остава открит въпросът как те могат да бъдат теоретично и емпирично съгласувани (14–16).

Тук разработваме теория и внедряваме модел, съгласуващ базирани на очаквания и базирани на памет теории, надграждайки скорошни изследвания, които предлагат ключова роля за шума и несигурността при моделирането на човешките умствени представяния на езиковия вход (17–19).

Докато традиционните модели на езикова обработка обикновено приемат верен контекст и входни представяния - проблемът с разбирането на ниво изречение се разглежда като анализ на известна последователност от думи, за да се определи нейната структура и значение и да се предскаже бъдещо въвеждане - теорията за езиковата обработка на "шумния канал" третира тези представянията като несигурни и хипотезира, че анализът и прогнозирането в обработката на човешки език се доближават до нормативните принципи на байесовия извод, като се имат предвид тези несигурни представяния (20, 21).

Тези идеи доведоха до предложението за обединяване на базирани на очаквания и базирани на памет теории за трудността на обработката чрез изненада в контекста на загуба (22). Изненадата в контекста на загуба постулира, че трудността на човешката обработка се определя от очаквания, извлечени не от верния контекст, а от вероятностно заключение върху несъвършени представяния на контекста в паметта.

По принцип този подход би могъл да отчете предсказанията както на базирани на очаквания, така и на базирани на памет модели: Думите са лесни за обработка, когато са лесни за предвиждане - както е предвидено от базирани на очаквания модели - но ако съответната контекстуална информация е слабо представена в паметта, предстоящото думите може да са трудни за правилно предвиждане, което води до затруднения при обработката, както се предвижда от традиционните теории, базирани на паметта.

Към днешна дата обаче много части от тази теория остават да бъдат уточнени. В теорията липсва въведена спецификация за това кои аспекти от предходния контекст са предразположени към загуба на памет, което е ключово за извличане на проверяеми прогнози. В идеалния случай тази спецификация трябва да се основава на по-дълбоки теоретични принципи.

Освен това не е налично мащабирано прилагане на обработка на шумни канали, което е необходимо за извършване на фини прогнози на профилите на трудност на конкретни изречения.

В тази работа представяме теоретични и емпирични постижения, които адресират тези ограничения. На теоретично ниво ние предлагаме източник-рационален модел (23) на фини представяния на паметта, базиран на хипотезата, че представянията на паметта са оптимизирани, за да минимизират очакваните усилия за обработка надолу по веригата, предвид ограниченията на когнитивните ресурси.

Комбинирането на тази идея с изненадата на контекста на загубата като показател за трудност при обработката води до широкообхватни емпирични прогнози.

За да оценим тези прогнози и да ги разберем в детайли, ние внедряваме предложения модел, използвайки моделиране на съвременни невронни мрежи и го монтираме върху широкомащабни текстови данни, позволявайки на теорията да прави подробни прогнози относно поведението на човешкото разбиране за произволен вход на естествен език.

Нашата теория извлича прогнози за модели на трудности при човешката обработка на рекурсивни структури, които нито теориите, базирани на очаквания, нито базирани на памет, биха могли да отчетат поотделно. Рекурсивните структури, по-специално случаите на централно вграждане, където изреченията са вложени едно в друго, са от решаващо значение за психолингвистичната теория, защото разкриват човешки ограничения при обработката на йерархичните структури на езика (2–4, 24–26). ПомислетеФиг. 1А.

В тези изречения различен брой изречения са вградени едно в друго. По-голямото централно вграждане води до структури, които са по-трудни за обработка: докато елементи 1 и 2 на Фиг. 1A се разбират лесно, елемент 3 е значително по-труден.

Добавянето на допълнителни нива на вграждане би увеличило трудността до степен на неразбираемост. Повече нива на централно вграждане са по-редки в езиковата употреба (27), така че чисто базираните на очаквания теории правилно прогнозират, че те са трудни като цяло, но не успяват да предскажат къде се проявява тази трудност в човешката обработка: при излизане от вграждането, при думата „беше“ в примерите на фиг. 1А.

Ако контекстът беше достоверно представен и използван за прогнозиране на предстоящо въвеждане, тогава излизането от вграждането в този момент трябва да бъде точно това, което се очаква, и лесно за обработка на човешки език.

Някои теории, базирани на паметта, прогнозират, че излизането от вграждането е трудно, въз основа на това, че сложността на предходния контекст прави извличането на правилното място за структурна интеграция предизвикателство (4, 5, 7).
Тук обаче представяме експериментална работа, показваща, че тази трудност се модулира от фини разлики в контекста: например, промяната на доклада към factin в изреченията на Фиг. 1A се оказва, че прави излизането от централното вграждане по-лесно. Това явление не се предвижда от съществуващите теории, базирани на паметта.

Нашият модел е в състояние по принцип да отчете всички тези модели. Когато представянето на паметта е несъвършено, рационалните разбиращи трябва да реконструират контекста въз основа на познанията си за статистиката на езика.

Следователно структурните очаквания на разбиращите за входящи данни трябва да бъдат предубедени към контексти с висока априорна вероятност, които са подобни по форма на истинските контексти. В ресурсно рационален модел това ще засегне особено варианти, които се различават по думи, които обикновено са лесни за реконструиране от други части на контекста, като високочестотни функционални думи.

Например, очакваме, че контекст като „докладът, че лекарят е раздразнил пациента...“ ще се конкурира с варианти като „докладът от лекаря е раздразнил пациента...“, където „раздразнен“ е глаголът, принадлежащ към начално съществително "доклад".

За такъв неверен вариант не се очаква трети глагол. Следователно рационалните разбиращи с несъвършена памет би трябвало да са по-склонни да очакват крайния глагол, когато такива недостоверни версии с по-ниска дълбочина на вграждане имат по-малка априорна вероятност.

За разлика от това, когато недостоверните варианти имат висока априорна вероятност, разбиращите не трябва да очакват крайния глагол и разбирането ще бъде нарушено, когато се срещне.

For more information:1950477648nn@gmail.com