Всем известно, то дети очень быстро учат языки. Ученые уже давно пытаются раскрыть тайну быстрого обучения младенцев и использовать это знание во благо.
Языки различаются по звукам, которые они используют. В японском языке, например, нет различия между звуками "Р" И "Л", как в словах "скала" (rock) и "замок" (lock)." Примечательно, что младенцы настраиваются на звуки своего родного языка еще до того, как научатся говорить. Например, годовалые дети с меньшей готовностью различают слова "скала" и "замок", когда живут в среде, где говорят по-японски, а не по-английски.
Влиятельные научные исследования этого феномена раннего фонетического обучения первоначально предполагали, что младенцы группируют звуки в родные гласные и согласные фонетические категории с помощью статистического механизма кластеризации, известного как "распределительное обучение".
Однако новое исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, опровергло идею о том, что младенцы усваивают фонетические категории, подобные согласным и гласным.
В ходе исследования мультиинституциональная команда когнитивистов и компьютерных лингвистов представила систему количественного моделирования, основанную на крупномасштабном моделировании процесса изучения языка у младенцев. Используя вычислительно эффективные методы машинного обучения, этот подход позволяет систематически связывать механизмы обучения с проверяемыми предсказаниями относительно настройки младенцев на их родной язык.
Гипотезы о том, как и чему учатся младенцы, традиционно стимулировали попытки исследователей понять этот удивительный феномен. Мы предлагаем начать с гипотезы о том, как младенцы могут учиться.
"Томас Шатц, ведущий автор исследования, аспирант Мэрилендского университета Мэрилендского института передовых компьютерных исследований
Для своего исследования специалисты смоделировали процесс обучения у младенцев, обучая вычислительно эффективный алгоритм кластеризации на реалистичном речевом вводе. В алгоритм подавались спектрограмм-подобные слуховые признаки, отобранные через регулярные интервалы времени, которые были получены из натуралистических речевых записей на целевом языке. В этом исследовании использовались американский английский и японский языки.
Это дало потенциальную модель для раннего фонетического знания, скажем, японского младенца, говорят исследователи. Затем они задали два вопроса обученным моделям:
- Могут ли они объяснить наблюдаемые различия в том, как обучающиеся на японском и английском языках младенцы различают звуки речи?
- Может быть, модели изучают гласные и согласные фонетические категории?
Доминирующие научные представления о раннем фонетическом обучении предполагали, что ответы на эти вопросы совпадают (либо оба должны быть "да", либо оба должны быть "нет"). Исследователи обнаружили, что ответ на первый вопрос был положительным: их модели действительно учитывали наблюдаемое поведение младенцев, в частности, трудности японских младенцев с различением таких слов, как "скала" и "замок" ("rock" и "lock").
Ответ на второй вопрос, однако, был отрицательным: оказалось, что модели выучили короткие речевые единицы, которые не соответствовали строго гласным или согласным фонетическим категориям.
Эти результаты свидетельствуют о поразительном переосмыслении существующей литературы по раннему фонетическому обучению.
Когнитивная наука традиционно не использовала такого масштабного моделирования, говорит Шац, но последние достижения в вычислительной мощности, больших наборах данных и алгоритмах машинного обучения делают этот подход более осуществимым, чем когда-либо прежде.
В заключение исследователи полагают, что их основанный на вычислениях подход к моделированию-вместе с продолжающимися усилиями в этой области по сбору эмпирических данных в больших масштабах, таких как крупномасштабные записи среды обучения младенцев дома и крупномасштабная оценка результатов обучения младенцев-открывает путь к гораздо более глубокому пониманию раннего овладения языком.
Похожее: Рождественские традиции со всего мира!
Как Boston Dynamics научила своих роботов танцевать
Могут ли женщины управлять государством?