Иерархическая модель

Семантическая память
Глава 6
Семантическая память
• Что такое СП
• Размер памяти – количество слов?
• Количество слов = количество понятий. От
40 000 до 60 000 (Miller, 1996)
• Эксперты имеют больше знаний?
• Если в семантической памяти много
информации, как мы ее находим?
• Информация в СП связана между собой?
• Семантический прайминг :
Э.Лофтус (Loftus, Suppers, 1972) если сначала
назвать категорию, к которой относится слово
испытуемым, а потом первую букву слова, то
дают ответ быстрее, чем когда наоборот
• Вывод: связь есть, но какая она?
Модели организации информации в
СП
• Иерархическая модель
• Признаковая модель
• Модель активации или сетевые модели
• Сенсорно-функциональная модель
• Объекты, люди, события не подпадают под одну
категорию
• Как наша память и мышление координируют работу с
категориями?
• Категории могут быть связаны разными отношениями,
например как последовательность более широких
категорий, включающих в себя другие как составные
части – иерархия
• Психологи чаще всего изучают именно иерархии,
поскольку, когда людей просят без предварительной
настройки произвести категоризацию, они используют
именно иерархические категории (собака), а не другие
«тот, кого берут с собой на прогулку»
Упрощенная понятийная иерархия. Линии
представляют собой «есть»-отношения, связывающие
понятия с их супер- и субординатными категориями
Свойства иерархии
• Отношения включенности
• Любая категория должна входить только в
одну ближайшую суперординатную категорию
• Включенность асимметрична
• Отношения между категориями транзитивны
• Транзитивность между категориями приводит
к транзитивности между признаками
Действительно ли иерархия существует?
• Пиаже Ж. – понимают ли дети отношения
между классами? (Чего существуют больше:
собак или бульдогов? Все ли собаки –
терьеры?)
• Вывод: связи между понятиями в СП есть у
взрослых, но их нет у детей (?)
• Но дети и взрослые могут делать выводы и не
иметь возможности артикулировать свои
знания
Психологический статус иерархий
• Иерархическая модель: память организована
иерархически – есть отношения включенности и
отношения признаков к категориям (Anderson,
Bower 1973; Collins, Loftus 1975; Collins, Quillian
1969; Rumelhart, McClelland 1986). Принцип
когнитивной экономии.
• Признаковая модель: иерархия есть, но она лишь
результат процессов рассуждения, а не хранящаяся
в памяти информация (Rips, Shoben, Smith 1973).
Принцип когнитивной экономии не нужен.
Collins, Quillian 1969
• Сосна – это дерево
• Сначала: сосна – это вечнозеленое
• У сосен есть фотосинтез (три связи –
вечнозеленые, деревья, растения)
• У сосен есть хвоя (одна - вечнозеленые)
• Также и для ошибочных утверждений
Категория
Возможный набор признаков, знаемый
человеком
Животное
Двигается, дышит
Млекопитающее
Двигается, дышит, имеет шерсть,
вскармливает потомство молоком
Собака
Двигается, дышит, имеет шерсть,
вскармливает потомство молоком, имеет
четыре лапы
Эффект типичности
• Малиновка – это птица (быстрее), страус – это
птица (медленнее)
• Собака – это животное (2 связи) - быстрее
Собака – это млекопитающее (1) - медленнее
• Транзитивность: автомобильное кресло – это
кресло. Кресло – это мебель. Автомобильное
кресло – это мебель? (редко соглашаются)
Какой подход более верен?
• Collins, Quillian 1969 – время определения
истинности утверждений о принадлежности к
классу (разное растояние). Но оно также хорошо
объясняется другим подходом.
• Rips, Shoben, Smith 1973 – фактор типичности.
Объясняется признаковой моделью (поскольку у
типичных больше общих признаков с другими
примерами категорий), но не объясняется моделью
иерерархии.
• Hampton, 1982 – нетранзитивность. Не
противоречит признаковой модели (мало общих
признаков у нетипичных примеров), но
противоречит модели иерерархии.
• Подобная нетранзитивность будет присуствовать и в логических
выводах (Sloman, 1998)
• Sloman (1993) обнаружил, что испытуемые воспринимают
рассуждения, включающие понятия с высокой степенью
типичности как более надежные, чем рассуждения о понятиях с
низкой типичностью, даже если они одинаково логически
верны с точки зрения правил таксономии. К примеру,
рассуждение:
• Птицы имеют локтевую артерию.
• Следовательно, малиновки/пингвины имеют локтевую
артерию.
• считалось более надежным, если речь шла о малиновках, чем
если речь шла о пингвинах. Но оба они в действительности
являются абсолютно надежными, так как все малиновки и все
пингвины – это птицы.
Сравнение иерархической и
признаковой моделей
• Больше фактов за признаковую модель
• НО, в ходе развития мы выучиваем
некоторые иерархические отношения
(дельфины – это млекопитающие)
• Тогда, возможно, нужны гибридные модели
Базовый уровень категоризации
• Любой объект может быть рассмотрен на разных
уровнях категоризации
• Но в отношении неизвестного объекта было бы
надежнее отнести его к более общем уровню –
высокая точность категоризации
• С другой стороны, отнесение к более частному
уровню обеспечивает более точные предсказания
• Чаще предпочитается средний или базовый
уровень, как возможный компромисс
Первые исследования базового
уровня
• Р.Браун (Brown, 1958) первым отметил, что в речи люди
предпочитают использовать определенный средний уровень
категоризации.
• Он указывал, что родители, говоря с детьми, используют одни и
те же короткие, часто употребляемые названия для
окружающих предметов. Например, родители скорее назвали
бы бульдога собакой или собачкой, а не животным или
бульдогом.
• Браун предположил, что родители используют категории того
уровня, которые "предвосхищают сходства и различия,
которые необходимо отслеживать в большинстве
ситуаций... когда мы имеем дело с ... теми или иными
объектами" (стр. 16) и используют другие категории только в
тех ситуациях, когда "нужно подчеркнуть важные здесь и
сейчас свойства референта" (стр. 17).
Первые исследования базового
уровня
• Б. Берлин(1992; Berlin, Breedlove, Raven 1973) исследовал
обыденную классификацию у людей, говорящих на языке
Тцелталь, идя за представителем этой народности в джунглях и
спрашивая его о названиях различных растений и животных,
которые попадались им на пути.
• Он обнаружил, что люди, говорящие на языке Тцелталь,
склонны называть растения и животных, обобщая их на
определенном уровне научной классификации,
соответствующей роду (сосна, окунь), а не на более частном
(белая сосна, черный окунь) и не на более общем (дерево,
рыба) уровне. По мнению Берлина, люди в разных культурах
пользуются одним и тем же базовым уровнем,
соответствующим приблизительно роду в научной
биологической классификации.
Область
Доступ к
признакам
Преимущество
Базовые категории значительно более информативны, чем суперординатные
(Markman, Wisniewski 1997; Mervis, Crisafi 1982; Rosch et al. 1976; Tversky, Hemenway
1983, 1984)
По отношению к представителям базовых категорий (и субординатных) люди
Движения
совершают значительно больше схожих движений, чем по отношению к разнородным
представителям суперординатных категорий (Rosch et al. 1976)
Представители базовых категорий значительно больше сходны по форме, чем
Форма
разнородные представители суперординатных категорий (Rosch et al. 1976)
Категоризация Изображения относящиеся к базовой категории, значительно быстрее
идентифицируются как представители категории, чем относящиеся к суперординатной
или к субординатной (Jolicoeur et al. 1984; Lin et al. 1997; Murphy, Brownell 1985;
Murphy, Smith 1982; Smith et al. 1978; Rosch et al. 1976; Tanaka, Taylor 1991)
Использование Базовые категории люди значительно чаще предпочитают использовать при
назывании объектов (Cruse 1977; Lin et al. 1997; Morris, Murphy 1990; Rosch et al. 1976;
в речи
Tanaka, Taylor 1991; Tversky, Hemenway 1983).
Категории базового уровня чаще используются в текстах (Wisniewski and Murphy 1989)
Первые категории, которые осваивают дети, как правило, оказываются категориями
базового уровня. (Anglin 1977; Rosch etal. 1976). В речи детей категории базового
уровня также используются чаще (Anglin 1977; Callanan 1985).
Структура слов Названия категорий суперординатного уровня часто представляют собой
неисчисляемые существительные(Markman 1985; Wisniewski et al. 1996)
Отношения к другим уровням
•
Э. Маркман(1985) отметила интересную особенность слов, обозначающих
названия предметов на суперординатном уровне: многие из них являются
неисчисляемыми существительными (напр., мебель. Мы не говорим много
мебели).
•
Неисчисляемые существительные обычно относятся к гомогенным массам
или субстанциям, и потому, в отличие от исчисляемых существительных, не
могут употребляться во множественном числе.
•
Неисчисляемые существительные, таким образом, требуют классификатора
для указания на их количество, и именно классификатор ставится в форму
множественного числа: пять зерен риса (five grains of rice), все кучи грязи (all
the piles of mud), несколько ведер воды (some pails of water).
•
Маркман продемонстрировала тот же эффект на широком наборе различных
языков, происходящих из разных языковых семей. Из 18 языков, которые она
исследовала, в 16ти слово, обозначающее еду, являлось неисчисляемым, но
слово яйцо во всех этих языках было исчисляемым, а слово яблоко было
исчисляемым во всех этих языках кроме одного.
Отношения к другим уровням
• Дети часто ошибочно полагают, что название объекта на
суперординатном уровне может относиться только к группе, но
никак не к единичному объекту. Например, они с готовностью
соглашаются называть стадо коров животными, но одну
корову животным не назовут (Markman, Horton, McLanahan,
1980).
• Взрослые испытуемые (Murphy, Wisniewski, 1989) быстрее
определяют принадлежность к суперординатному уровню при
предъявлении им группы объектов. Если же объекты
предъявляются им в единственном числе, то принятие
категориального решения быстрее проходило на базовом
уровне – один диван быстрее относился испытуемыми к
категории диванов, а не мебели.
Модель активации и сетевые
модели
• Collins, Loftus, 1975 - оценка семантической
близости – перечисление слов одной
категории или прямая оценка – выявление
сети
• Meyr, Schvaneveldt, 1976 – образует ли цепочка
букв связанное слово. Рядом с этим словом
было другое слово, которое работало, как
семантический прайминг, если имело более
тесную связь с первым
• Парадигма Родигера-МакДермотта (1995):
ложное узнавание
Сетевые модели
• Markman, 1999
– Семантические сети (semantic networks) –
состоят из понятий (узлы) и связей между ними
– Теории (theories) – знание базовых принципов
– Схемы (schemas) – повторяющиеся паттерны
поведения
Семантические сети
• Abelson, 1973; Anderson & Bower, 1973; Norman &
Rumelhart,1975; Quillian, 1968 ; Schank, 1972
• Количество связей между понятиями определяет
область (domain)
• Областно-специфическое знание, может
организовываться по частным ситуация (книжный
магазин, компьютер) так и по предельно общим (знание
о живых существах, физических принципах)
• Членство в области повышает оценки сходства объектов
из одной области, обеспечивает прайминг-эффект
• Структура области
– Иерархия – эффект типичности
– Каузальные отношения – цепочки
Схемы
• Отражение повторяющихся паттернов
поведения
• Активация одной части схемы, активирует
всю схему
• Чтение рентгенограмм (Lesgold et al., 1988),
скорости распространения пожаров
пожарниками (Klein, 1998)
• Нарушения декларативного знания на
схемы
• Spilich, Vesonder, Chiesi, and Voss (1979) предъявляли
вымышленный текст о игре в бейсбол.
• Более информированные в бейсболе испытуемые
запоминали больше информации, однако также у
них отличалась и структура информации.
• Так они воспроизводили больше информации о
структуре игры, действиях игроков и изменения
ситуации игры, а менее информированные больше
запоминали игроков, погоду и путались в описании
последовательности действий.
Усиление связей
• Количество связей и их плотность
• Связь между ДЗ и ПЗ – разница между
опытными пилотами и новичками в знании
фактов полета несущественна, однако
новички часто не могут воспользоваться
знаниями в условиях действий (Stokes,
Kemper, & Kite, 1997)
• Chi & Koeske, 1983
Сенсорно-функциональная модель
• Дефицит специфических категорий – в случае травм
мозга, часто нарушается идентификация картинок с
изображениями живых объектов, чем инструментов
(Warrington, Shallice, 1984)
• Реже встречается противоположенный паттерн
• Farah, McClelland, 1991 – визуальные (для
животных) и функциональные (для неживых
предметов) единицы в семантической системе
• Sitnikova et al., 2006; Le et al., 2002 – перцептивная
информация – нижная задняя зона левой височной
доли, функциональная – средние зоны лобной доли