Rychlé mapování - Fast mapping

V kognitivní psychologii je rychlé mapování termín používaný pro hypotetický mentální proces, při kterém se učí nový koncept (nebo se vytváří nová hypotéza) založený pouze na minimální expozici dané jednotce informace (např. Jedno vystavení slovu v informativní kontext, kde je jeho referent přítomen). Někteří badatelé považují rychlé mapování za zvláště důležité při osvojování si jazyka u malých dětí a může sloužit (alespoň částečně) k vysvětlení podivuhodné míry, jakou děti získávají slovní zásobu. Aby bylo možné úspěšně použít proces rychlého mapování, musí mít dítě schopnost používat „výběr referentů“ a „uchovávání referentů“ nového slova. Existují důkazy, že to mohou zvládnout děti již od dvou let, a to i při omezení minimálního času a několika rušivých elementů. Předchozí výzkum rychlého mapování také ukázal, že děti jsou schopny udržet si nově naučené slovo po podstatnou dobu poté, co jsou slovu poprvé podrobeny (Carey a Bartlett, 1978). Další výzkum Marksona a Blooma (1997) ukázal, že děti si mohou zapamatovat nové slovo týden poté, co jim bylo představeno, a to i při jediném vystavení novému slovu. Zatímco děti také projevily schopnost mít stejnou vybavenost pro jiné typy informací, jako jsou nová fakta, jejich schopnost rozšířit informace se zdá být jedinečná pro nová slova. To naznačuje, že rychlé mapování je specifikovaným mechanismem pro učení se slovům . Tento proces byl poprvé formálně artikulován a termín „rychlé mapování“ vytvořil Susan Carey a Elsa Bartlett v roce 1978.

Důkaz proti

Dnes existují důkazy, které naznačují, že se děti neučí slova pomocí „rychlého mapování“, ale spíše se učí pravděpodobnostní, prediktivní vztahy mezi objekty a zvuky, které se časem vyvíjejí. Důkazem toho je například boj dětí o porozumění barevným slovům: přestože děti mohou rozlišovat mezi základními barevnými kategoriemi, mnoho zrakově postižených dětí používá barevná slova stejným způsobem jako nevidomé děti až do čtvrtého roku. Slova jako „modrá“ a „žlutá“ se obvykle objevují v jejich slovnících a produkují je na vhodných místech v řeči, ale jejich aplikace jednotlivých barevných termínů je nahodilá a zaměnitelná. Pokud je zobrazen modrý pohár a zeptá se na jeho barvu, zdá se, že typičtí tříleté děti pravděpodobně odpoví „červeně“ jako „modré“. Tyto potíže přetrvávají až do věku kolem čtyř let, a to i po stovkách explicitních tréninkových zkoušek. Neschopnost dětí porozumět barvě vyplývá z kognitivního procesu omezení celého objektu. Omezením celého objektu je myšlenka, že dítě pochopí, že nové slovo představuje celistvost tohoto objektu. Pak, pokud je dítěti předložena další nová slova, přikládají objektu odvozené významy. Barva je však posledním atributem, který je třeba vzít v úvahu, protože nejméně vysvětluje samotný objekt. Chování dětí jasně naznačuje, že mají znalost těchto slov, ale tyto znalosti nejsou zdaleka úplné; spíše se zdá být prediktivní, na rozdíl od všeho nebo žádného.

Alternativní teorie

Alternativní teorie odvozování významu nově naučených slov malými dětmi během osvojování jazyka vychází z „teorie asociativního návrhu“ Johna Locka. Ve srovnání s „teorií záměrného návrhu“ asociativní teorie návrhů odkazuje na dedukci významu porovnáním nového předmětu s environmentálními podněty. Studie provedená Yu & Ballardem (2007) zavedla cross-situační učení, metodu založenou na Lockeově teorii. Cross-situtational theory theory je mechanismus, ve kterém se dítě učí význam slov při více expozicích v různých kontextech ve snaze eliminovat nejistotu skutečného významu slova na základě expozice od expozice.

Na druhou stranu novější studie naznačují, že určité množství rychlého mapování probíhá, což zpochybňuje platnost předchozích laboratorních studií, jejichž cílem je ukázat, že k pravděpodobnostnímu učení dochází. Kritikou teorie rychlého mapování je, jak mohou děti spojit význam nového slova s ​​novým slovem po jediné expozici? Například když dítě ukáže modrou kouli a řekne slovo „modrá“, jak dítě pozná, že slovo modrá vysvětluje barvu koule, nikoli velikost nebo tvar? Pokud se děti učí slova pomocí rychlého mapování, musí k pochopení významu spojeného s novým slovem použít induktivní uvažování. Oblíbenou teorií vysvětlující toto induktivní uvažování je, že děti aplikují omezení učení slov na situaci, kdy je představeno nové slovo. Existují spekulace, proč tomu tak je; Markman a Wachtel (1988) provedli studii, která pomáhá vysvětlit možné základní principy rychlého mapování. Tvrdí, že děti dodržují teorie zkreslení celého objektu , předpoklad, že nový štítek odkazuje spíše na celý předmět než na jeho části, barvu, látku nebo jiné vlastnosti, a zkreslení vzájemné exkluzivity, za předpokladu, že na každý se vztahuje pouze jeden štítek objekt. Ve svém experimentu byly dětem představeny předměty, které buď znaly, nebo jim byl předložen celý objektový termín. Markman a Watchel dospěli k závěru, že pouhé srovnání mezi známými a novými pojmy může pomoci při získávání částečných termínů. Jinými slovy, děti na sebe budou omezovat a předpokládat, že nový termín odkazuje spíše na celý předmět, než na jeho části. Bylo navrženo šest lexikálních omezení (reference, rozšiřitelnost, rozsah předmětu, kategorický rozsah, nový název, konvenčnost), která vedou dítě k učení se novému slovu. Při učení nového slova děti uplatňují tato omezení. Tato účelová metoda omezení však není bezchybná. Pokud děti používají tato omezení, existuje mnoho slov, která se děti nikdy nenaučí, jako jsou akce, atributy a části. Studie zjistily, že batolata i dospělí častěji kategorizují předmět podle jeho tvaru než podle velikosti nebo barvy.

Vzájemné situační učení versus návrh, ale ověření

Další otázkou v teorii rychlého mapování je, jak přesně se učí význam nového slova? Experiment provedený v říjnu 2012 katedrou psychologie University of Pennsylvania, vědci se pokusili zjistit, zda k rychlému mapování dochází prostřednictvím cross-situačního učení nebo jinou metodou „Navrhnout, ale ověřit“. Při cross-situačním učení posluchači slyší nové slovo a ukládají si mnoho dohadů o tom, co by toto slovo mohlo znamenat na základě jeho situačního kontextu. Potom po více expozicích je posluchač schopen zaměřit se na význam slova vyloučením dohadů. Při navrhování, ale ověřování, žák po vyslechnutí slova použitého v kontextu učiní jedinou domněnku o významu slova. Žák pak nese tuto domněnku kupředu, aby byl znovu zhodnocen a upraven tak, aby byla konzistentní, když je slovo znovu použito. Zdá se, že výsledky experimentu podporují návrh, ale ověřování je způsob, jakým si studenti rychle mapují nová slova.

Kritika

Diskutuje se také o tom, zda jsou slova naučená rychlým mapováním zachována nebo zapomenuta. Předchozí výzkum zjistil, že si děti po určitou dobu po učení uchovávají nově naučené slovo. Ve výše uvedené studii Carey a Bartletta (1978) bylo zjištěno, že děti, které byly naučeny slovo „chrom“, uchovávají nový lexikální záznam v pracovní paměti několik dní, což ilustruje proces postupného lexikálního zarovnání známý jako „rozšířené mapování“. Další studie, kterou provedli Markson a Bloom (1997), ukázala, že si děti pamatovaly slova až 1 měsíc po provedení studie. Novější studie však ukázaly, že slova naučená rychlým mapováním bývají časem zapomenuta. Ve studii provedené Vlachem a Sandhoferem (2012) byly odstraněny paměťové podpory, které byly zahrnuty v předchozích studiích. Zdálo se, že toto odstranění mělo za následek nízkou retenci slov v průběhu času. Toto je možné vysvětlení, proč předchozí studie prokázaly vysokou retenci slov naučených rychlým mapováním.

Někteří vědci se obávají, že experimenty testující rychlé mapování jsou vyráběny v umělých podmínkách. Mají pocit, že k rychlému mapování nedochází tak často v reálnějších životních, přirozených situacích. Věří, že testování pro rychlé mapování by se mělo zaměřit více na skutečné porozumění slovu, nikoli jen na jeho reprodukci. Pro některé testování, zda dítě může použít nové slovo v jiné situaci, představuje skutečnou znalost slova, nikoli pouze identifikaci nového slova.

Proměnné ovlivňující schopnost rychlého mapování jedince

Dvojjazyčnost

Při učení se novým slovům se věří, že včasná expozice více jazykovým systémům usnadňuje osvojování nových slov později v životě. Tento efekt označovali Kaushanskaya a Marian (2009) jako dvojjazyčnou výhodu. Jak již bylo řečeno, schopnost dvojjazyčného jedince rychle mapovat se může po celý život velmi lišit.

Během procesu osvojování jazyka může dítě vyžadovat delší dobu k určení správného referenta než dítě, které je jednojazyčným řečníkem. V době, kdy je dvojjazyčné dítě ve školním věku, plní ve srovnání s jednojazyčnými dětmi stejné úkoly při pojmenování. Ve věku dospělosti si bilingvní jedinci osvojili strategie učení slov, o nichž se věří, že jsou nápomocny při úlohách rychlého mapování. Jedním z příkladů je procvičování řeči, strategie, kde účastník naslouchá a reprodukuje slovo, aby pomohl při zapamatování a snížil pravděpodobnost zapomnění. Dvojjazyčnost může zvýšit kognitivní schopnosti jedince a přispět k jeho úspěchu v rychlém mapování slov, i když používá jiný než přirozený jazyk.

Socioekonomický status

Dětem, které vyrůstají v prostředí s nízkým socioekonomickým statusem, se věnuje menší pozornost než dětem v prostředí s vysoce socioekonomickým statusem. V důsledku toho mohou být tyto děti vystaveny méně slovům, a proto může trpět jejich jazykový vývoj. Při testech slovní zásoby odkazujících na normy mají děti z nízkosociálně-ekonomických domovů nižší skóre než děti stejného věku z vysoce socioekonomického prostředí. Při zkoumání jejich schopností rychlého mapování však nebyly pozorovány žádné významné rozdíly v jejich schopnosti učit se a pamatovat si nová slova. Děti z rodin s nízkým SES byly schopny použít více zdrojů informací k rychlému mapování nových slov. Při práci s dětmi z nízkopodlažních domovů SES je poskytování kontextu slova, které přisuzuje význam, jazykovou strategií, která může být přínosem pro rozvoj znalostí dítěte o slovech.

Interakce z očí do očí

Tři učební podpory, u nichž bylo prokázáno, že pomáhají s rychlým mapováním slov, jsou výstižnost, opakování a generování informací. Množství interakce tváří v tvář, které má dítě s rodičem, ovlivňuje jeho schopnost rychle mapovat nová slova. Interakce s rodičem vede k většímu vystavení slovům v různých kontextech, což zase podporuje osvojování jazyka. Vzájemnou interakci tváří v tvář nelze nahradit vzdělávacími pořady, protože ačkoli se používá opakování, děti nedostávají stejnou úroveň oprav nebo pokusů a omylů pouhým sledováním. Když je dítě požádáno, aby vygenerovalo slovo, podporuje přechod do dlouhodobé paměti ve větší míře.

Důkaz rychlého mapování u jiných zvířat

Zdá se, že rychlé mapování není omezeno pouze na lidi, ale může se vyskytovat i u psů.

První příklad rychlého mapování u psů byl publikován v roce 2004. V něm se pes jménem Rico dokázal naučit štítky více než 200 různých položek. Byl také schopen identifikovat nové objekty jednoduše vyloučením. Učení o vyloučení nastává, když se člověk naučí název nového předmětu, protože už zná jména jiných předmětů patřících do stejné skupiny. Vědci, kteří experiment provedli, zmiňují možnost, že zařízení pro získávání jazyků specifické pro lidi neovládá rychlé mapování. Věří, že rychlé mapování je možná řízeno jednoduchými paměťovými mechanismy.

V roce 2010 byl zveřejněn druhý příklad. Pes jménem Chaser tentokrát v kontrolovaném výzkumném prostředí předvedl, že se naučil více než 1000 názvů objektů. Také prokázala, že tyto objekty může přiřadit pojmenovaným kategoriím pomocí rychlého mapování inferenčního uvažování. Je důležité si uvědomit, že v době publikace se Chaser stále učil názvy objektů stejným tempem jako dříve. Její 1000 slov nebo lexikálů by tedy nemělo být považováno za horní hranici, ale za měřítko. I když existuje mnoho jazykových složek, které nebyly v této studii prokázány, měřítko 1000 slov je pozoruhodné, protože mnoho studií o jazykovém učení koreluje 1000 lexikální slovní zásobu se zhruba 75% porozuměním mluvenému jazyku.

Další studie o Chaserovi byla zveřejněna v roce 2013. V této studii Chaser prokázal flexibilní porozumění jednoduchým větám. V těchto větách byla syntaxe pozměněna v různých kontextech, aby dokázala, že si jen nezapamatovala celé fráze nebo usoudila očekávání prostřednictvím gest od svých hodnotitelů. Objevit tuto dovednost u psa je samo o sobě pozoruhodné, ale význam slovesa lze rychle zmapovat pomocí syntaxe. To vytváří otázky o tom, jaké části řeči by psi mohli odvodit, protože předchozí studie se zaměřovaly na podstatná jména. Tato zjištění vytvářejí další otázky o schopnostech rychlého mapování psů při pohledu na studii publikovanou v časopise Science v roce 2016, která prokázala, že psi zpracovávají lexikální a intonační podněty samostatně. To znamená, že reagují na tónový i slovní význam.

Mělo by se však zmírnit vzrušení z rychlých mapovacích schopností psů. Výzkum na lidech zjistil, že schopnosti rychlého mapování a velikost slovníku nesouvisí v neobohaceném prostředí. Výzkum zjistil, že samotná jazyková expozice nestačí k rozvoji slovní zásoby prostřednictvím rychlého mapování. Místo toho musí být student aktivním účastníkem komunikace, aby převedl schopnosti rychlého mapování do slovní zásoby.

Není obvyklé produktivně komunikovat se psy, ani se zvířaty bez primátů, protože jsou neverbální. Chaserova slovní zásoba a porozumění větám se jako takové připisuje přísné metodice doktora Pilleyho .

V neslyšící populaci

Byla provedena studie Lederberg et al., Aby se zjistilo, zda hluché a nedoslýchavé děti rychle mapují nová slova. Ve studii, když bylo představeno nové slovo, bylo slovo vysloveno i podepsáno. Poté byly děti požádány, aby identifikovaly referentský předmět a dokonce rozšířily nové slovo k identifikaci podobného objektu. Výsledky studie naznačily, že neslyšící a nedoslýchavé děti provádějí rychlé mapování, aby se naučily nová slova. Ve srovnání s dětmi s normálním sluchem (stárnoucí batolata do 5 let) neslyšící a nedoslýchavé děti nemapovaly tak přesně a úspěšně. Výsledky ukázaly mírné zpoždění, které zmizelo, protože dětem bylo maximálně 5 let. Ze studie vyplynul závěr, že schopnost rychlé mapy má vztah k velikosti lexikonu. Děti s normálním sluchem měly větší lexikon, a proto dokázaly přesněji rychle mapovat ve srovnání s neslyšícími a nedoslýchavými dětmi, které neměly tak velký lexikon. Zhruba ve věku 5 let mají neslyšící a nedoslýchavé děti lexikon podobné velikosti jako 5leté děti s normálním sluchem. Tyto důkazy podporují myšlenku, že rychlé mapování vyžaduje indukční uvažování, takže čím větší je lexikon (počet známých slov), tím snáze dítě odůvodní přesný význam nového slova.

V oblasti kochleárních implantátů (KI) existují různorodé názory na to, zda kochleární implantáty ovlivňují schopnost dítěte stát se úspěšnějším rychlým mapovačem. V roce 2000 studie Kirka, Myomota a dalších zjistila, že existuje obecná korelace mezi věkem implementace Cochlear Implant a zlepšenými lexikálními dovednostmi (např. Rychlé mapování a další dovednosti růstu slovní zásoby). Věřili, že děti, kterým byly implantáty před dvěma roky věku, přinesly vyšší úspěšnost než starší děti ve věku od pěti do sedmi let. V souladu s tím si vědci z University of Iowa přejí změnit právě toto zobecnění. V roce 2013 „Procesy učení se slovu u dětí s kochleárními implantáty“ od Elizabeth Walkerové a dalších naznačily, že i když u jedinců s CI může docházet k určitým úrovním zvýšeného osvojování slovní zásoby, mnoho postimplantačních osob bylo obecně pomalejšími vývojáři jeho vlastního lexikonu. Walker opírá svá tvrzení o další výzkumnou studii z roku 2007 (Tomblin et al.) Jedním z cílů této studie bylo zaznamenat schopnost dítěte CI porozumět a uchovat nová slova se souvisejícími referenty. Ve srovnání s neslyšícími dětmi měly děti s CI nižší skóre úspěšnosti v retenci. Toto zjištění bylo založeno na hodnocení získaném z jejich testu: od 0 do 6 (0 nejhorší, 6 nejlepší), děti s CI průměrně dosahovaly skóre kolem 2,0, zatímco neslyšící děti dosáhly vyššího skóre (zhruba 3,86).

U jedinců s ADHD

Byl proveden experiment k posouzení rychlého mapování u dospělých s typickými jazykovými schopnostmi, poruchami mluveného/psaného jazyka (hDSWL) a dospělých s hDSWL a ADHD. Závěr z experimentu odhalil, že dospělí s ADHD byli nejméně přesní v „mapování sémantických rysů a pomaleji reagovali na lexikální štítky“. Článek zdůvodnil, že úkoly rychlého mapování vyžadují vysokou pozornost, a tak „výpadek pozornosti by mohl vést ke sníženému kódování nových informací“.

U jedinců s jazykovým deficitem

Rychlé mapování u jedinců s afázií si získalo pozornost výzkumu díky svému vlivu na mluvení, poslech, čtení a psaní. Výzkum provedený Blumsteinem dělá důležitý rozdíl mezi těmi s Brocovou afázií , kteří mají omezenou fyzickou řeč, ve srovnání s těmi s Wernickovou afázií , kteří nemohou spojit slova s ​​významem. V Brocově afázii Blumstein zjistil, že zatímco jedinci s Wernickeovou afázií vykazovali stejnou úroveň jako normální kontrolní skupina, osoby s Brocovou afázií vykazovaly pomalejší reakční časy pro prezentace slov po stimulech se sníženou dobou nástupu hlasu. Stručně řečeno, když byly podněty akusticky měněny, jedinci s Brocovou afázií měli potíže s rozpoznáváním nových podnětů při druhé prezentaci. Bloomsteinova zjištění posilují zásadní rozdíl mezi schopností člověka uchovávat nové podněty a schopností vyjadřovat nové podněty. Protože jedinci s Wernickeho afázií mají jen omezené chápání sémantického významu, dává smysl, aby účastníka nové vyvolání podnětu nebylo ovlivněno. Na druhé straně ti s Brocovou afázií postrádají schopnost produkovat řeč, což ve skutečnosti brání jejich schopnosti vybavit si nové podněty. Přestože jedinci s Brocovou afázií mají omezenou produkci řeči, není jasné, zda fyzickou řeč jednoduše nedokáží formulovat, nebo zda ve skutečnosti podněty nezpracovali.

Byl také proveden výzkum zkoumající schopnosti rychlého mapování u dětí s jazykovým deficitem. Jedna studie provedená společností Dollaghan porovnávala děti s normálním jazykem s těmi s expresivními syntaktickými deficity, což je typ specifické jazykové vady charakterizované zjednodušenou řečí. Studie zjistila, že normální a jazykově postižené děti se nelišily ve své schopnosti spojit nové slovo s referentem nebo porozumět novému slovu po jediné expozici. Jediným rozdílem bylo, že jazykově postižené děti byly méně úspěšné ve výrobě nového slova. To znamená, že expresivní jazykové deficity nesouvisejí se schopností spojit slovo a referent v rámci jedné expozice. Problém u dětí s těmito deficity nastává pouze při pokusu převést tuto mentální reprezentaci na verbální řeč.

U jedinců s mentálním postižením

Několik vědců se zabývalo schopnostmi rychlého mapování u chlapců s poruchami autistického spektra (ASD), označovaných také jako autistické spektrum , a u chlapců se syndromem křehkého X (FXS). Experimentální postup sestával z fáze prezentace, kde byly představeny dva objekty, z nichž jeden byl nový předmět s nesmyslným názvem slova. Následovala fáze testování porozumění, která hodnotila schopnost chlapců zapamatovat si a správně vybrat nové předměty. I když všechny skupiny ve studii vykazovaly rychlé mapovací výkony nad úrovní šancí, ve srovnání s chlapci vykazujícími typický vývoj vykazovaly skupiny s ASD a FXS mnohem větší potíže s porozuměním a zapamatováním si jmen přiřazených novým objektům. Autoři dospěli k závěru, že počátečním procesům zapojeným do asociativního učení, jako je rychlé mapování, brání chlapci s FXS a ASD.

Výpočtové modely

Výzkum v oblasti umělé inteligence a strojového učení k reprodukci výpočetně této schopnosti, nazývaný jednorázové učení . Toto je sledováno, aby se snížila křivka učení, protože jiné modely, jako je posilovací učení, potřebují tisíc expozic situaci, aby se to naučily.

Reference

externí odkazy