5 Computational models of language

5 Computational models of language and spatial cognition
Due to the complexity of human linguistic cognition, computational models of language learning and use are also valuable tools for testing the relative viability of competing views. The most successful models of spatial language bootstrap linguistic behavior off of representations of the spatial cognition system. Models of the human semantic potential for learning static (e.g. at) and dynamic (e.g. into) spatial language (Regier 1996) and the evolution and acquisition of language for spatial perspectives (Steels et al. In Prep) have succeeded when spatial language is learned through computational mechanisms responsible for aspects of spatial cognition. The success of these models supports the view that the human language faculty is not a discrete component within the mind, but rather the product of many interconnected units, including, in the case of spatial language learning and use, some dedicated principally to spatial cognition. In developing a computational model of the acquisition of spatial terms like in, out, into, and out of, Regier (1996) drew inspiration from the architecture of the neural cortex, with discrete computational subunits for (i) creation and comparison of perceptual maps; (ii) orientation and directional awareness on the basis of perceptual maps; (iii) motion detection and analysis; and (iv) association of signals from the above three subunits with an array of locative prepositions. The first three structures within this architecture process stimuli in a manner globally similar to that of the human visual cortex, while the fourth serves as an interface between perceptual representations and the lexicon. Regier’s model incorporates several explicit constraints, or principles, that guide the classification of spatial relationships according to sets of primitive features. For example, an ‘endpoint configuration constraint’ allows the model to recognize the static perceptual feature of inclusion with a series of images showing movement of a trajectory from the exterior to the interior of a landmark, which can then be associated with an appropriate word such as into. This endpoint configuration constraint mirrors findings of behavioral studies in developmental psychology indicating that children categorize events more often on the basis of their results than by event-interior relationships (Behrend 1989, 1990, Smiley and Huttenlocher 1994) and provides a computational mechanism for linguistic processing according to a Source-Path-Goal image schema (Lakoff 1987). Using this architecture, Regier’s model can learn the correct classifications of spatial percepts according to sets of spatial terms from English, German, Japanese, Mixtec or Russian. Since each of these languages groups spatial features differently in its encoding of spatial relationships, Regier’s model supports the idea that spatial language learning and use is grounded in a primitive and universal set of computational mechanisms arrayed in the human perceptual cognitive system.

Kết quả (Việt) 1:

5 tính toán mô hình không gian nhận thức và ngôn ngữDo sự phức tạp của con người nhận thức về ngôn ngữ, các mô hình tính toán của ngôn ngữ học và sử dụng cũng là các công cụ có giá trị để thử nghiệm khả năng tương đối quan điểm cạnh tranh. Các mô hình thành công nhất của ngôn ngữ không gian bootstrap ngôn ngữ hành vi của các đại diện của hệ thống nhận thức không gian. Các mô hình của các tiềm năng ngữ nghĩa của con người cho việc học ngôn ngữ không gian tĩnh (ví dụ tại) và năng động (ví dụ như vào) (Regier 1996) và sự tiến hóa và việc mua lại ngôn ngữ cho quan điểm không gian (thép et al. Ở Prep) đã thành công khi không gian ngôn ngữ học thông qua tính toán cơ chế trách nhiệm cho các khía cạnh của nhận thức không gian. Sự thành công của các mô hình hỗ trợ quan điểm rằng các giảng viên ngôn ngữ của con người không phải là một thành phần rời rạc trong tâm trí, nhưng thay vào đó là các sản phẩm của nhiều đơn vị liên kết với nhau, bao gồm, trong trường hợp học ngoại ngữ không gian và sử dụng, một số chuyên dụng chủ yếu để nhận thức không gian. Trong việc phát triển một mô hình tính toán của việc mua lại của điều khoản không gian như trong, ra, vào và ra, Regier (1996) lấy cảm hứng từ kiến trúc của vỏ não thần kinh, với subunits tính toán rời rạc cho (i) tạo ra và so sánh các tri giác bản đồ; (ii) định hướng và định hướng nhận thức trên cơ sở bản đồ perceptual; (iii) phát hiện chuyển động và phân tích; và (iv) Hiệp hội các tín hiệu từ ba subunits ở trên với một mảng của locative giới từ. Cấu trúc ba đầu tiên trong kiến trúc này xử lý kích thích một cách toàn cầu tương tự như vỏ não thị giác của con người, trong khi thứ tư phục vụ như là một giao diện giữa perceptual đại diện và lexicon. Regier của mô hình kết hợp một số ràng buộc rõ ràng, hoặc các nguyên tắc, mà hướng dẫn phân loại các mối quan hệ không gian theo bộ tính năng nguyên thủy. Ví dụ, một 'endpoint cấu hình hạn chế' cho phép các mô hình để nhận ra tĩnh perceptual với các tính năng của bao gồm một loạt các hình ảnh hiển thị các phong trào của một quỹ đạo từ bên ngoài đến nội thất của một mốc có thể được liên kết với một từ thích hợp như vào. Hạn chế này cấu hình endpoint gương những phát hiện của nghiên cứu hành vi trong tâm lý học phát triển cho thấy rằng trẻ em phân loại sự kiện thường xuyên trên cơ sở kết quả của họ hơn bởi mối quan hệ tổ chức sự kiện-nội thất (Behrend 1989, 1990, cười và Huttenlocher 1994) và cung cấp một cơ chế tính toán cho các xử lý ngôn ngữ theo nguồn gốc đường mục tiêu hình ảnh schema (Lakoff 1987). Sử dụng kiến trúc này, mô hình của Regier có thể tìm hiểu các phân loại chính xác của không gian percepts theo bộ của các điều khoản không gian từ tiếng Anh, tiếng Đức, tiếng Nhật, Mixtec hoặc tiếng Nga. Kể từ khi mỗi người trong số những ngôn ngữ này nhóm không gian các tính năng khác nhau trong các mã hóa của mối quan hệ không gian, mô hình Regier của hỗ trợ ý tưởng mà ngôn ngữ không gian học tập và sử dụng căn cứ vào bộ nguyên thủy và phổ quát của cơ chế tính toán arrayed trong hệ thống nhận thức tri giác của con người.