Исследователи используют компьютерную модель, чтобы объяснить, как дети интегрируют информацию во время изучения слов.

Дети учат огромное количество слов в раннем дошкольном возрасте. Двухлетний ребенок может сказать всего несколько слов, а пятилетний, скорее всего, знает многие тысячи. Как дети достигают этого чудесного подвига? Этот вопрос занимал психологов более века: в бесчисленных тщательно разработанных экспериментах исследователи титруют информацию, которую дети используют для изучения новых слов. Как дети интегрируют различные типы информации, остается неясным.

«Мы знаем, что дети используют множество различных источников информации в своей социальной среде , в том числе свои собственные знания, чтобы выучить новые слова. Но картина, которая вырисовывается из существующих исследований, заключается в том, что у детей есть набор уловок, которые они могут использовать» говорит Мануэль Бон, исследователь из Института эволюционной антропологии Макса Планка.

Например, если вы показываете ребенку предмет, который он уже знает, скажем, чашку, а также предмет, которого он никогда раньше не видел, ребенок обычно думает, что слово, которое он никогда раньше не слышал, принадлежит новому предмету. Почему? Дети используют информацию в форме имеющихся у них знаний слов (вещь, из которой вы пьете, называется «чашкой»), чтобы сделать вывод, что объект, у которого нет имени, соответствует имени, у которого нет объекта. Другая информация поступает из социального контекста : дети запоминают прошлые взаимодействия с говорящим, чтобы узнать, о чем они, вероятно, будут говорить дальше.

«Но в реальном мире дети изучают слова в сложных социальных условиях, в которых доступен более чем один тип информации. Им приходится использовать свои знания слов при общении с говорящим. Обучение словам всегда требует интеграции нескольких различных источников информации. ", - продолжает Бон. Открытым вопросом является то, как дети сочетают разные, иногда даже противоречащие друг другу источники информации.

Предсказания компьютерной программы

В новом исследовании группа исследователей из Института эволюционной антропологии Макса Планка при Массачусетском технологическом институте и Стэнфордском университете занимается этим вопросом. На первом этапе они провели серию экспериментов, чтобы измерить чувствительность детей к различным источникам информации. Затем они сформулировали вычислительную когнитивную модель, в которой подробно описан способ интеграции этой информации.

«Вы можете представить эту модель как небольшую компьютерную программу. Мы вводим информацию о чувствительности детей к различной информации, которую мы измеряем в отдельных экспериментах, а затем программа моделирует то, что должно произойти, если эти источники информации объединить рациональным образом. Модель выплевывает наши прогнозы того, что должно произойти в гипотетических новых ситуациях, в которых все эти источники информации доступны », - объясняет Майкл Генри Тесслер, один из ведущих авторов исследования.

На последнем этапе исследователи превратили эти гипотетические ситуации в реальные эксперименты. Они собрали данные с детьми от двух до пяти лет, чтобы проверить, насколько хорошо прогнозы модели совпадают с реальными данными. Бон резюмирует результаты: «Замечательно, насколько хорошо рациональная модель интеграции информации предсказывала реальное поведение детей в этих новых ситуациях. Она говорит нам, что мы на правильном пути в понимании с математической точки зрения того, как дети изучают язык».

Изучение языка как проблема социального вывода

Как работает модель? Алгоритм, который обрабатывает различные источники информации и объединяет их, вдохновлен десятилетиями исследований в области философии, психологии развития и лингвистики. По сути, модель рассматривает изучение языка как проблему социального вывода, в которой ребенок пытается выяснить, что имеет в виду говорящий - каковы его намерения. Различные источники информации систематически связаны с этим основным намерением, что обеспечивает естественный способ их интеграции.

Кроме того, модель также указывает, что меняется по мере взросления детей. По мере развития дети становятся более чувствительными к отдельным источникам информации, но процесс социального мышления, объединяющий источники информации, остается прежним.

«Достоинство компьютерного моделирования состоит в том, что вы можете сформулировать ряд альтернативных гипотез - альтернативных моделей - с различными внутренними связями, чтобы проверить, будут ли другие теории давать такие же или лучшие прогнозы. В некоторых из этих альтернатив мы предположили, что дети игнорируют некоторые из Источники информации. В других случаях мы предполагали, что способ, которым дети интегрируют различные источники информации, меняется с возрастом. Ни одна из этих альтернативных моделей не обеспечивала лучшего объяснения поведения детей, чем модель рациональной интеграции », - объясняет Тесслер.

Исследование предлагает несколько интересных и наводящих на размышления результатов, которые информируют нас о том, как дети учат язык. Помимо этого, он открывает новый междисциплинарный способ проведения исследований. «Наша цель состояла в том, чтобы поставить формальные модели в прямой диалог с экспериментальными данными. Эти два подхода в значительной степени разделились в исследованиях развития ребенка», - говорит Мануэль Бон. Следующими шагами в этой исследовательской программе будет проверка надежности этой теоретической модели. Для этого команда в настоящее время работает над экспериментами, включающими новый набор источников информации, которые необходимо интегрировать.