science >> Wetenschap >  >> Fysica

Natuurkundige past theorieën over statistische mechanica toe om uit te leggen hoe kinderen een taal leren

Illustratieve afleidingsbomen voor (a) eenvoudige Engelse zin, en (b) RNA secundaire structuur (na [6]). De laatste is een afleiding van de rij ‘gacuaagcugaguc’ en toont zijn gevouwen structuur. Terminalsymbolen zijn omcirkeld. Krediet:arXiv:1809.01201 [cond-mat.dis-nn]

Eric De Giuli, een natuurkundige aan de École Normale Supérieure, heeft voorgesteld dat een menselijke taalgrammatica kan worden gezien als een fysiek object, theorieën zoals die in de statistische mechanica toelaten om uit te leggen hoe een kind een taal leert. In zijn artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , hij beschrijft zijn ideeën en zijn hoop dat ze ooit in verband kunnen worden gebracht met neurologisch bewijs.

De meeste ouders merken dat kinderen een taal op een standaard manier leren - ze nemen woorden op als labels voor dingen en op een dag, beginnen met het samenvoegen van woorden die ze hebben geleerd in zinnen. Taalkundigen hebben gemerkt dat de overgang van het spreken van woorden naar het spreken van zinnen meestal vrij abrupt is, waardoor velen in de hersenwetenschappen zich afvragen wat er werkelijk gebeurt. In deze nieuwe poging DeGiuli stelt een theorie voor om het proces uit te leggen en gebruikt natuurkundige theorieën om het te doen.

DeGiuli begint met te suggereren dat een contextvrije grammatica (CFG), die de meeste menselijke talen omvat, kan worden gezien als een fysiek object, het op een meer fysieke manier opvatten, zoals het geval moet zijn in de hoofden van mensen die een taal kunnen spreken. Hij stelt verder voor dat een CFG kan worden gemodelleerd als een fysieke boom (niet alleen een virtuele boom zoals die gewoonlijk worden gebruikt om CFG's te beschrijven) - met oppervlakken die zinnen vertegenwoordigen die alle woorden bevatten die een persoon kent, of ze zin hebben of niet. Vervolgens suggereert hij dat als een kind nieuwe woorden hoort en verwerkt, ze beginnen grammaticaregels in hun brein te bouwen, waarvan sommige dieper zijn dan andere.

De diepte van de regels wordt toegekend wanneer de hersenen gewichten toekennen aan verschillende regels - die met meer gewicht zullen waarschijnlijk leiden tot zinvolle zinnen. Het is op dit punt dat DeGiuli statistische mechanica-theorieën in zijn voorstel introduceert om uit te leggen hoe het wegingsproces werkt. Hij gelooft dat het mogelijk is dat de hersenen twee belangrijke factoren gebruiken om te beslissen hoe takken in de grammaticaboom worden gesnoeid:hoeveel een bepaalde weging resulteert in dieptetoewijzingen binnen een boom, en hoeveel ze dat doen om tot bovengrondse opdrachten te komen. Uiteindelijk, hij merkt op, het zou de schaarste van de boom zijn die het niveau van bruikbaarheid van de boom om zinnen te vormen definieert. Wanneer het een bepaald punt bereikt, de boom wordt plotseling bruikbaar en het kind begint volledige zinnen naar zijn of haar ouders te spuiten.

© 2019 Wetenschap X Netwerk