تحديد دور اللغة في تصنيف كائن الرضع مع نماذج تتبع العين
Summary
نقدم هنا بروتوكولا لنماذج التعرف على التجارب التي تقدم اختبار مباشر لتصنيف الأطفال الرضع وتساعد على تحديد دور اللغة في وقت مبكر فئة التعلم.
Abstract
تقييم التعلم فئة الرضع هو التحدي لكن جانبا حيويا لدراسة الإدراك الرضع. باستخدام نموذج التعرف على تجارب، نقيس مستقيم النجاح الرضع في التعلم فئة رواية حين الاعتماد فقط على سلوكهم يبحث. وعلاوة على ذلك، يمكن مباشرة النموذج قياس أثر إشارات سمعية مختلفة في تصنيف الأطفال الرضع عبر مجموعة من الإعمار. على سبيل المثال، قمنا بتقييم كيفية تعلم 2-العمر فئات في مجموعة متنوعة من البيئات وسم: مهمتنا، 2 سنة بنجاح علم في فئات عندما تم تسمية جميع النماذج أو تم تسمية النماذج الأولى والثانية، ولكن فشلوا في تصنيف عندما تم تسمية لا النماذج أو المسمى فقط النماذج اثنين النهائي. لتحديد النجاح الرضع في مثل هذه المهام، يمكنك فحص الباحثون كلا التفضيل العام المعروضة بواسطة الرضع في كل حالة ونمط الرضع من يبحث على مدى مرحلة الاختبار، استخدام عين-تعقب لتقديم موضوعة بدقة الوقت بالطبع البيانات . وبالتالي، فإننا نقدم نموذجا قويا لتحديد دور اللغة، أو أي إشارة سمعية، في فئة الكائن الرضع التعلم.
Introduction
التصنيف لبنة أساسية للإدراك البشري: تصنيف قدرات الرضع الخروج باكراً في الطفولة وتصبح متطورة على نحو متزايد مع التقدم في السن. 1 , 2 , 3 كشفت الأبحاث أيضا دوراً قويا للغة في تصنيف الرضع: من 3 أشهر عمر، الرضع تعلم فئات أكثر بنجاح عندما يتم إقران الفئة النماذج باللغة. 4 , 5 , 6 وعلاوة على ذلك، قبل نهاية السنة الأولى، الرضع هي انسجاما مع دور تسميات نون العد في التصنيف. إقران الفئة النماذج مع عبارة وصفها متسقة (“هذا هو vep!”) يسهل فئة الرضع التعلم بالنسبة لتوفير أما تسمية مميزة لكل أنموذج (“هذا هو vep،” “وهذا داكس،” إلخ) أو غير وسم عبارة (“ننظر في هذا.”). 7 , 8 , 9
في التجارب اليومية للرضع، ولكن الغالبية العظمى من الكائنات التي يواجهونها سوف من المرجح أن تظل غير مسمى. يمكن تسمية لا مقدم الرعاية كل كائن رضيع يرى تقديم التسميات التي تنطبق على كل كائن (على سبيل المثال، “مالاموتي،” “dog”، “الحيوانات الأليفة”، “الحيوان”) أقل بكثير. وهذا يشكل معضلة: كيف يمكن أن نوفق بين سلطة التسميات في تصنيف الأطفال الرضع مع ندرتها النسبية في الحياة اليومية للأطفال الرضع؟
للإجابة على هذا السؤال، قمنا بتطوير بروتوكول لتقييم كيفية تعلم الأطفال الرضع فئات في مجموعة متنوعة من بيئات التعلم المختلفة، بما في ذلك عندما تتلقى خليط النماذج المسماة وغير المسماة. على وجه التحديد، فإننا نقترح أن تلقي النماذج المسماة قليلة حتى في بداية التعلم يمكن أن يسهل تصنيف – عن طريق تعزيز قدرة الرضع على التعلم من اللاحقة، غير مسمى، فضلا عن النماذج. هذه الاستراتيجية لاستخدام عدد قليل من النماذج المسماة كأساس للتعلم من عدد أكبر من النماذج غير مسمى قد نفذت على نطاق واسع في ميدان التعلم الآلي، تفريخ عائلة من التعلم تحت إشراف شبه (SSL) خوارزميات10،،من1112. وبطبيعة الحال، ليست متطابقة تنفيذ استراتيجيات التعلم عبر أنواع مختلفة من المتعلمين: في آلة التعلم، يتعرض الخوارزميات عادة إلى العديد من النماذج أكثر، وجعل التخمينات صريحة حول كل أنموذج، والتعرف على فئات متعددة في نفس الوقت. ومع ذلك، آلة والمتعلمين الرضع قد تستفيد من الاندماج بنجاح النماذج المسماة وغير المسماة على حد سواء للتعرف على فئات جديدة في بيئات التوسيم متفرق.
لدينا التصميم يركز على ما إذا كان الأطفال 2 سنة، عملية اكتساب الكلمات للعديد من فئات جديدة، قادرون على هذا النوع من التعلم تحت إشراف شبه. أننا نستخدم مقياس تصنيف الرضع قياسية: مهمة التعرف على تجارب. في هذا النموذج، وتعرضوا لسلسلة من النماذج من فئة رواية 2-العمر خلال مرحلة التعريف. وكان يقترن كل أنموذج حافز سمعي مختلفة، اعتماداً على الشرط (أي، أما وصفها أو عبارة غير العلامات). ثم، في الاختبار، كل 2 عاماً شهد اثنين من الكائنات الجديدة المعروضة في صمت: كائن واحد من فئة الآن مألوفة وواحدة من فئة جديدة.
إذا كان مدة 2 السنة من العمر بنجاح تشكل الفئة أثناء مرحلة التعريف، ثم أنها ينبغي أن يميز بين النماذج اثنين في الاختبار. الأهم من ذلك، نظراً لتفضيل منهجي لأي صورة الاختبار رواية أو دراية يعكس قدرة على التمييز بينهما، يتم تفسير تفضيلات الألفة والجدة، كدليل على نجاح التصنيف. علما أن طبيعة هذا التفضيل في مهمة معينة، ووظيفة كفاءة معالجة الرضع لمواد التحفيز، مع تفضيلات الألفة المرتبطة بالحوافز أقل كفاءة تجهيز13 4،، 14 , 15 , 16 , 17-عرض في مرحلة الاختبار في صمت يجعل من الممكن لتقييم نجاح الرضع في تصنيف الكائنات، وكيف يختلف هذا النجاح ووفقا للمعلومات التي صاحبت النماذج أثناء التعرف مباشرة. وهكذا، يوفر هذا النموذج اختبار مقنعة كيف مختلف أنواع البيئات اللغوية تؤثر على فئة التعلم. إذا وسم يعزز التعلم فئة في البيئات شبه الإشراف والإشراف الكامل على حد سواء، ثم 2 سنة في ظل هذه الظروف ينبغي أن تظهر تفضيلات الاختبار أقوى من الرضع في البيئات الأخرى.
Protocol
Representative Results
Discussion
نقدم هنا، إجراء لتقييم دور العلامات في التصنيف. من خلال تقديم 2 سنة مع مزيج واقعية من النماذج المسماة وغير المسماة، نبدي أن الأطفال الصغار جداً قادرة على التعلم في بيئات شبه الخاضعة للإشراف، وتوسيع نطاق العمل مع البالغين وكبار السن الأطفال24،25 . وهكذا، يقدم ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
البحث الذي ذكرته هنا أيد “المعهد الوطني لصحة الطفل” والتنمية البشرية من “المعاهد الوطنية للصحة” تحت رقم جائزة R01HD083310 وزمالة أبحاث الدراسات العليا مؤسسة العلوم الوطنية تحت لا منحة. DGE‐1324585. المحتوى هي المسؤولة الوحيدة عن المؤلفين ولا تمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة أو المؤسسة الوطنية للعلوم.
Materials
| Final Cut Pro X | Apple | N/A | Video editing, composition software |
| MorphX | Norrkross | N/A | Image-morphing software |
| PhotoShop | Adobe | N/A | Image-editing software |
| R | R Core Team | N/A | Statistical analysis software |
| T60XL Eyetracker | Tobii Pro | Discontinued | Large, arm-mounted eyetracker suitable for work with infants and children |
| Tobii Pro Studio | Tobii Pro | N/A | Software directing eyetracker display, data collection |
References
- Eimas, P. D., Quinn, P. C. Studies on the Formation of Perceptually Based Basic-Level Categories in Young Infants. Child Development. 65 (3), 903-917 (1994).
- Madole, K. L., Oakes, L. M. Making sense of infant categorization: Stable processes and changing representations. Developmental Review. 19 (2), 263-296 (1999).
- Gelman, S. A., Markman, E. M. Categories and induction in young children. Cognition. 23 (3), 183-209 (1986).
- Ferry, A. L., Hespos, S. J., Waxman, S. R. Categorization in 3- and 4-month-old infants: An advantage of words over tones. Child development. 81 (2), 472-479 (2010).
- Fulkerson, A. L., Waxman, S. R. Words (but not Tones) Facilitate Object Categorization: Evidence From 6- and 12-Month-Olds. Cognition. 105 (1), 218-228 (2007).
- Balaban, M. T., Waxman, S. R. Do words facilitate object categorization in 9-month-old infants?. Journal of Experimental Child Psychology. 64 (1), 3-26 (1997).
- Waxman, S. R., Braun, I. Consistent (but not variable) names as invitations to form object categories: New evidence from 12-month-old infants. Cognition. 95 (3), B59-B68 (2005).
- Balaban, M. T., Waxman, S. R. An examination of the factors underlying the facilitative effect of word phrases on object categorization in 9-month-old infants. Proceedings of the 20th Boston University Conference on Language Development. 1, 483-493 (1996).
- Waxman, S. R., Markow, D. B. Words as invitations to form categories: evidence from 12- to 13-month-old infants. Cognitive Psychology. 29 (3), 257-302 (1995).
- Zhu, X. . Semi-supervised learning literature survey. , (2005).
- Chapelle, O., Scholkopf, B., Zien, A. . Semi-supervised learning: Adaptive computation and machine learning. , (2006).
- Zhu, X., Goldberg, A. B. Introduction to semi-supervised learning. Synthesis lectures on artificial intelligence and machine learning. 3 (1), 1-130 (2009).
- Ferry, A. L., Hespos, S. J., Waxman, S. R. Nonhuman primate vocalizations support categorization in very young human infants. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (38), 15231-15235 (2013).
- Hunter, M. A., Ames, E. W. A multifactor model of infant preferences for novel and familiar stimuli. Advances in infancy research. , (1988).
- Rose, S. A., Feldman, J. F., Jankowski, J. J. Infant visual recognition memory. Developmental Review. 24 (1), 74-100 (2004).
- Wetherford, M. J., Cohen, L. B. Developmental changes in infant visual preferences for novelty and familiarity. Child Development. , 416-424 (1973).
- Perone, S., Spencer, J. P. Autonomous visual exploration creates developmental change in familiarity and novelty seeking behaviors. Frontiers in psychology. 4, 648 (2013).
- Havy, M., Waxman, S. R. Naming influences 9-month-olds’ identification of discrete categories along a perceptual continuum. Cognition. 156, 41-51 (2016).
- Althaus, N., Plunkett, K. Timing matters: The impact of label synchrony on infant categorisation. Cognition. 139, 1-9 (2015).
- Maris, E., Oostenveld, R. Nonparametric statistical testing of EEG- and MEG-data. Journal of Neuroscience Methods. 164 (1), 177-190 (2007).
- Raudenbush, S. W., Bryk, A. S. Hierarchical Linear Models: Applications and Data Analysis Methods. SAGE. , (2002).
- LaTourrette, A., Waxman, S. R. A little labeling goes a long way: Semi-supervised learning in infancy. Developmental Science. , e12736 (2018).
- Dink, J., Ferguson, B. . eyetrackingR: An R library for eyetracking data analysis. , (2015).
- Kalish, C. W., Zhu, X., Rogers, T. T. Drift in children’s categories: When experienced distributions conflict with prior learning. Developmental Science. 18 (6), 940-956 (2015).
- Gibson, B. R., Rogers, T. T., Zhu, X. Human semi-supervised learning. Topics in Cognitive Science. 5 (1), 132-172 (2013).
- Keates, J., Graham, S. A. Category Markers or Attributes Why Do Labels Guide Infants’ Inductive Inferences?. Psychological Science. 19 (12), 1287-1293 (2008).
- Booth, A. E., Waxman, S. R. A horse of a different color: Specifying with precision infants’ mappings of novel nouns and adjectives. Child development. 80 (1), 15-22 (2009).
- Perszyk, D. R., Waxman, S. R. Listening to the calls of the wild: The role of experience in linking language and cognition in young infants. Cognition. 153, 175-181 (2016).
- Althaus, N., Mareschal, D. Labels direct infants’ attention to commonalities during novel category learning. PLoS ONE. 9 (7), e99670 (2014).
- Fulkerson, A. L., Haaf, R. A. The influence of labels, non-labeling sounds, and source of auditory input on 9- and 15-month-olds’ object categorization. Infancy. 4 (3), 349-369 (2003).
