science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Taalvaardigheid meten door oogbewegingen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een onderzoek door MIT-onderzoekers heeft een nieuwe manier ontdekt om te vertellen hoe goed mensen Engels leren:het volgen van hun ogen.

Klopt. Met behulp van gegevens die zijn gegenereerd door camera's die op de ogen van lezers zijn getraind, het onderzoeksteam heeft ontdekt dat patronen van oogbewegingen - met name hoe lang de ogen van mensen op bepaalde woorden rusten - sterk correleren met prestaties op gestandaardiseerde tests van Engels als tweede taal.

"Voor een groot deel legt [oogbeweging] taalvaardigheid vast, omdat we het kunnen meten met benchmarks van gestandaardiseerde tests, " zegt Yevgeni Berzak, een postdoc in het MIT's Department of Brain and Cognitive Sciences (BCS) en co-auteur van een nieuw artikel waarin het onderzoek wordt geschetst. Hij voegt eraan toe:"Het signaal van oogbewegingen tijdens het lezen is zeer rijk en zeer informatief."

Inderdaad, de onderzoekers suggereren zelfs dat de nieuwe methode potentieel kan worden gebruikt als testtool. "Het heeft echte potentiële toepassingen, " zegt Roger Levy, een universitair hoofddocent in BCS en een andere co-auteur van de studie.

De krant, "Taalvaardigheid beoordelen aan de hand van oogbewegingen bij het lezen, " wordt gepubliceerd in de Proceedings of the 16th Annual Conference of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics:Human Language Technologies. De auteurs zijn Berzak, een postdoc in de Computational Psycholinguistics Group in BCS; Boris Katz, een hoofdonderzoeker en hoofd van de InfoLab Group bij MIT's Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL); en Levy, die ook leiding geeft aan het Computational Psycholinguistics Lab in BCS.

De illusie van continuïteit

De studie duikt in een fenomeen over lezen dat we misschien nooit zullen opmerken, hoeveel we ook lezen:onze ogen bewegen niet continu langs een reeks tekst, maar fixeer in plaats daarvan op bepaalde woorden voor maximaal 200 tot 250 milliseconden. We maken ook sprongen van het ene woord naar het andere, die ongeveer 1/20 van een seconde kunnen duren.

"Hoewel je een subjectieve ervaring hebt van een continue, vloeiende passage over tekst, dat is absoluut niet wat je ogen doen, " zegt Levy. "Je ogen springen in het rond, meestal naar voren, soms achteruit. Je geest naait een soepele ervaring aan elkaar. ... Het is een getuigenis van het vermogen van de geest om illusies te creëren."

Maar als je een nieuwe taal leert, je ogen kunnen voor langere tijd op bepaalde woorden blijven staan, terwijl je de tekst probeert te begrijpen. Het specifieke patroon van oogbewegingen, om deze reden, kan veel onthullen over begrip, tenminste wanneer geanalyseerd in een duidelijk gedefinieerde context.

Om de studie uit te voeren, de onderzoekers gebruikten een dataset van oogbewegingsrecords van werk uitgevoerd door Berzak. De dataset heeft 145 studenten Engels als tweede taal, bijna gelijk verdeeld over vier moedertalen:Chinees, Japans, Portugees, en Spaans, evenals 37 moedertaalsprekers Engels.

De lezers kregen 156 zinnen te lezen, waarvan de helft deel uitmaakte van een "vaste test" waarin iedereen in het onderzoek dezelfde zinnen las. Dankzij de videobeelden kon het onderzoeksteam zich intensief concentreren op een reeks tijdsduur:de tijdsduur dat lezers gefixeerd waren op bepaalde woorden.

Het onderzoeksteam noemde de set statistieken die ze gebruikten de 'EyeScore'. Na te hebben geëvalueerd hoe het correleerde met de Michigan English Test (MET) en de Test of English as a Foreign Language (TOEFL), ze concludeerden in het artikel dat de EyeScore-methode "competitieve resultaten" opleverde met de gestandaardiseerde tests, "verdere versterking van het bewijs voor het vermogen van onze aanpak om taalvaardigheid vast te leggen."

Als resultaat, de auteurs schrijven, de nieuwe methode is "het eerste proof-of-concept voor een systeem dat eye-tracking gebruikt om taalvaardigheid te meten."

Zin voor zin

Zoals de onderzoekers het zien, de huidige studie is slechts één stap op een langere ontdekkingsreis naar de interacties van taal en cognitie.

Zoals Katz zegt, "De grotere vraag is, hoe beïnvloedt taal je hersenen?" Aangezien we pas in de afgelopen duizenden jaren begonnen met het verwerken van geschreven tekst, hij merkt op, ons leesvermogen is een voorbeeld van de "verbazingwekkende plasticiteit" van de hersenen. Voor te lang, hij voegt toe, "We zouden eigenlijk in een positie kunnen zijn om deze vragen te beantwoorden."

Heffing, voor zijn deel, denkt dat het mogelijk is om deze oogtesten over lezen specifieker te maken. In plaats van het begrip van de lezer te evalueren over een corpus van 156 zinnen, zoals de huidige studie deed, experts kunnen misschien meer definitieve uitspraken doen over nog kleinere tekstreeksen.

"Eén ding dat we in de toekomst zouden hopen te doen, dat we nog niet hebben gedaan, bijvoorbeeld, is vragen, zin voor zin, in hoeverre kunnen we zien hoe goed je een zin begreep door de oogbewegingen die je maakte toen je hem las, ' zegt Levy. 'Dat is een open vraag die niemand heeft beantwoord. We hopen dat we dat in de toekomst kunnen doen."