週一寵物:狗狗如何學習新詞?

……以及狗狗學習詞彙能告訴我們關於人類語言進化的什麼?學習一個新詞涉及到什麼?

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……以及狗狗學習詞彙能告訴我們關於人類語言進化的什麼?


學習一個新詞涉及到什麼? 考慮一下“老虎”這個詞,一個已經具備一定詞彙量(至少是關於動物的詞彙)的孩子正在學習它。首先,孩子必須在心理詞庫中建立一個新的條目——首先,“老虎”是一個詞。他必須將其歸類為名詞。它必須被歸類在“動物”之下(一個上義詞),並與其下義詞相關聯,例如“蘇門答臘虎”。然後,當然,孩子必須學習“老虎”這個詞實際指的是什麼*東西*。現在,各種概念類別可能需要重構。之前,孩子可能將老虎稱為“貓”,但現在孩子必須在概念上區分貓和老虎。有時,孩子必須在沒有明確指導的情況下完成所有這些;他或她可能會在不經意間或在談話過程中接觸到一個詞。早期的研究表明,孩子們確實能夠在僅僅接觸一次後就學會新詞。正如你所看到的,學習一個新詞需要學習大量的新資訊。


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兒童在一次接觸後學習新詞的過程稱為“快速對映”。而孩子們“快速對映”的速度非常快,而且頻率很高。從2歲起,典型的以英語為母語的兒童每天會向其詞彙量中新增大約十個新詞,直到他們高中畢業時達到平均60,000個詞的詞彙量。

快速對映的能力是語言學習獨有的,還是反映了其他動物可能擁有的更一般的認知學習技能?認識一下里科。

圖1:里科,一隻邊境牧羊犬。

里科,一隻邊境牧羊犬,出生於 1994 年 12 月。在進行這項研究時,它大約 10 歲。它在 10 個月大的時候首次開始學習取物,當時它的主人會將各種物品放在房間周圍,並要求狗取回其中一件。如果它取回了正確的物體,它會得到食物或關注的獎勵。多年來,它接觸的物品越來越多,到這項研究進行時,它的主人報告說,它知道 200 多件單個物品的標籤,主要是玩具和球,它可以在被要求時正確取回。然而,目前尚不清楚里科只是在回應主人微妙的行為暗示,還是實際上知道物品的詞語。里科是現代犬類的聰明漢斯版本嗎?

實驗 1 旨在評估里科在精確控制的條件下檢索各種物品的能力,以確保它的主人不是在無意中暗示它正確的答案。主人帶著里科在一個房間裡等待,而實驗人員在第二個房間裡佈置了一組八件里科的物品,然後加入主人和狗。然後,主人要求狗從隔壁房間裡取出兩件隨機選擇的物品(從設定的可能物品集中)。這確保了當里科尋找合適的物品時,它看不到主人或實驗人員。它總共正確檢索了 40 件物品中的 37 件,表明它確實知道這些物品的標籤。令人驚訝的是,里科的詞彙量比任何其他被研究的狗都大,並且可與接受過語言訓練的猴子、海豚、海獅和鸚鵡的詞彙量相媲美。

實驗 2 探討了里科的快速對映潛力。設定相同,但這次包括一個里科以前從未見過的新物品(並且它不知道這個物品的名字),以及七個熟悉的物品。在 10 次實驗中的每一次,每次都引入一個不同的新物品,總共 10 個新物品。每個實驗有 8 次試驗(每個物品每次設定一次試驗),總共 80 次試驗。當然,里科在每次實驗之間會休息。

影片 1:來自補充材料中首次實驗的前三次試驗,可在此處獲得。

在這個影片中,里科首先被指示取回兩個熟悉的物品:首先是“tyrex”(藍色恐龍),然後是“weihnachtsmann”(紅色小娃娃)。隨後,使用一個新詞(“sirikid”)來要求它取回新物品,即白色兔子。也許現在應該提一下,里科和他的主人住在德國。里科在第一次實驗中成功地檢索了正確的新物品(白色兔子),並在另外 10 次實驗中的 7 次中繼續為其他新物品這樣做。太棒了!實驗人員推斷,它能夠根據排除學習將新詞與不熟悉的物品聯絡起來,因為他已經知道熟悉物品的名字或者這些物品不是不熟悉的。

實驗 3 在四周後進行,旨在評估里科對新詞和新物品之間關係的保留情況。實驗 2 中的三個新物品再次在這個實驗中使用。同樣,程式與實驗 1 和實驗 2 相同。目標物品,以及四個額外的新物品和四個熟悉的物品被佈置在房間裡,總共九個物品。和以前一樣,里科首先被要求取回一兩個熟悉的物品,然後再被要求取回目標物品。里科在六次實驗中的三次中正確地檢索了目標物品。值得注意的是,在失敗的試驗中,里科從未在被要求取回目標物品時取回熟悉的物品;它總是取回其他不熟悉的物品之一。百分之五十的成功率似乎並不高,但考慮到它在類似任務中的成功率與三歲的人類相當。

總的來說,這些實驗表明,里科始終如一地學會將任意的聲音模式(即人類的詞語)與特定物體聯絡起來。它在獲取物體名稱方面的豐富經驗顯然使它認識到物體是有名稱的。此外,它已經能夠根據排除法學習新詞與新物體之間的聯絡。它還能夠將這種聯絡儲存在記憶中,因為它能夠立即以及一個月後從一組熟悉的和不熟悉的物品中正確檢索到目標物品。

里科驚人的詞彙學習能力可能是“非凡的頭腦”或它在學習詞語-物體關係方面的豐富經驗的結果。即使是這種情況,對於任何其他認知能力,里科的表現也可以分解為它的組成部分

(1)物體有標籤的原則,

(2)一種由排除原則驅動的通用學習機制,以及

(3)將知識儲存在長期記憶中的能力。

當然,幼兒對詞語及其功能有著比里科更廣泛的理解。例如,幼兒(甚至嬰兒)可以根據名詞和動詞的聲音結構輕鬆區分它們。兒童還能夠在言語中有效地使用新學的詞語,而狗顯然不會。然而,這項研究表明,將意義附加到特定聲音的能力可能比靈活產生這些聲音的能力出現得更早,並且獨立於後者而進化。人類在開始說話之前,可能就已經存在一些構成言語理解基礎的感知和認知構建模組。人類兒童用來學習新詞的複雜語言技能,可能取決於至少在另一種物種(家養犬)中也存在的更簡單的認知構建模組。

卡明斯基,J.、卡爾,J. 和費舍爾,J.(2004)。家犬的詞彙學習: “快速對映”的證據科學,304(5677),1682-1683。DOI:10.1126/science.1097859

Jason G. Goldman is a science journalist based in Los Angeles. He has written about animal behavior, wildlife biology, conservation, and ecology for 大眾科學, Los Angeles magazine, the Washington Post, the Guardian, the BBC, Conservation magazine, and elsewhere. He contributes to 大眾科學's "60-Second Science" podcast, and is co-editor of Science Blogging: The Essential Guide (Yale University Press). He enjoys sharing his wildlife knowledge on television and on the radio, and often speaks to the public about wildlife and science communication.

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