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儿童语言学习就像一个过渡阶段

字号+ 作者:admin 来源:小丑鱼-分享科普知识 2019-11-08 13:15

新的研究表明,幼儿理解和形成复杂句子的突然能力与物理相变相当。巴黎高等师范学校的埃里克德古利(Eric DeGiuli)使用统计力学的原理,通过比较儿童的语言学习与水的冻结来解释这种突然的转变。 儿童发展的关键阶段是他们从将语言视为一堆乱七八糟的单词转变为高度结构化的信息传递系统的阶段。

  新的研究表明,幼儿理解和形成复杂句子的突然能力与物理相变相当。巴黎高等师范学校的埃里克·德古利(Eric DeGiuli)使用统计力学的原理,通过比较儿童的语言学习与水的冻结来解释这种突然的转变。

儿童语言学习就像一个过渡阶段

  儿童发展的关键阶段是他们从将语言视为一堆乱七八糟的单词转变为高度结构化的信息传递系统的阶段。在这种过渡之后(这种过渡非常迅速),即使他们从未听说过,他们也可以第一次使用语法结构来构造有意义的新句子。这种急剧转变的原因多年来一直困扰着语言学家,在这项研究中,德朱利从统计物理学的角度解决了这个问题。

  DeGiuli的灵感来自分层树结构,该树结构描述了几乎所有人类语言中句子的形成方式。在这种模型中,句子构成了树的“树干”,分支代表了句子的较小元素,例如名词或介词短语。该树继续分支,以逐个较小的句子细分,最终达到单个单词形成树的“叶子”的地步。

  当很小的孩子们听人们用完整的句子在他们周围聊天时,他们就暴露于这种树状网络的“表面”。他们开始识别并学习单词-树的叶子-但还无法辨别叶子下面的深层分支结构。

  DeGiuli提出,在此阶段,单个单词的所有可能排列都是同等可能的-甚至是不传达任何有价值信息的荒谬排列。他说,这类似于统计力学中的微状态,即物理系统中所有可能的粒子配置的集合。

  减少可能性

  随着孩子的学习,他们会本能地减少可能的单词排列数量。他们将“权重”分配给不同的分支,并根据听到的句子不断调整它们。最终,与信息丰富的分支相比,无意义的分支获得的权重较小,有效地“修剪”了树以丢弃随机的单词排列,同时保留了有意义的结构。

  修剪过程可以减少树木表面附近和较深处的分支数量。根据DeGiuli的分析,这与降低物理系统的温度具有相似的作用,该温度在特定点会导致相变。例如,当水冻结时,水表面及其内部温度的降低会减少可能的微状态,从而使系统迅速转变为更有序的固体。

  该理论似乎与心理学家对幼儿语言习得的观察一致。DeGiuli希望他的研究结果有助于神经学研究,可能使研究人员发现学习障碍儿童的语言学习受到抑制。

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