Концептуальное сочетание - Conceptual combination - Wikipedia

Концептуальное сочетание фундаментальный ^[1] когнитивный процесс по которому два или более существующих основных концепции мысленно синтезируются для создания составной концепции более высокого порядка. Продукты этого процесса иногда называют "сложные концепции. »Комбинирование понятий позволяет людям использовать конечное число понятий, которые они уже понимают, для построения потенциально безграничного количества новых связанных понятий.^[2] Это важный компонент многих способностей, таких как восприятие, язык, синтетическое рассуждение, творческая мысль и абстракция.^[3]

Концептуальная комбинация - важная концепция в области когнитивная психология и наука о мышлении.

Механизм

Механизм, с помощью которого происходит концептуальное сочетание, является спорным как на когнитивном, так и на неврологическом уровнях. Таким образом, было разработано или применено несколько моделей, чтобы лучше определить, как происходит процесс.^[4]

Познавательный

Когнитивные модели пытаются функционально обрисовать мысленные вычисления, участвующие в концептуальной комбинации.

Теория ограничений

Теория ограничений утверждает, что концепция, возникающая в результате попытки концептуальной комбинации, контролируется тремя ограничениями, известными как диагностичность, правдоподобность и информативность. Диагностичность относится к комплексному понятию, обладающему определяющими свойствами составляющих его простых понятий. Поскольку такие свойства являются диагностическими для концепций компонентов, по крайней мере, некоторые из них должны быть диагностическими для представлений более высокого порядка, построенных из этих концепций. Правдоподобие означает соответствие имеющимся знаниям и предыдущему опыту. Он основан на предположении, что сложная концепция должна быть разумно релевантной контексту, в котором она используется. Это предположение имеет наибольший смысл в практическом лингвистическом контексте, особенно когда говорящий старается понять слушателя. Информативность является свойством иметь больше значения или свойств, чем любой отдельный компонент. Если бы сложную концепцию нельзя было отличить от любого заданного компонента, она была бы идентична этому компоненту. Поскольку логически ничто не может быть одновременно компонентом чего-то и совокупностью чего-либо одновременно, сложное понятие должно быть по крайней мере суммой его частей. Многие утверждают, что взаимодействие между концепциями компонентов должно позволить сложному понятию быть больше, чем эта сумма. Если существует несколько возможных способов структурирования или интерпретации сложной концепции, будет использован тот, который лучше всего удовлетворяет или наиболее удовлетворяет этим ограничениям. Парадигма, на которой основана теория ограничений, является вычислительной и поэтому рассматривает разум как процессор, который работает на основе стандартных протоколов решения проблем (т.е. алгоритмы и эвристика ).^[5]

Распространение активации

В активация распространения модель это модель в коннекционист Теория иногда предназначена для представления того, как концепции активируются по отношению друг к другу. Хотя это обычно применяется к процессам поиска информации, таким как распознавание, мозговой штурм Напомним, его можно использовать для объяснения того, как концепции объединяются, а также связаны.^[6]

Распространяющиеся модели активации представляют память и знания как сеть взаимосвязанных концепций. Каждая концепция проявляется как узел в этой сети, со связанными узлами / концепциями, связанными друг с другом соединениями. Понятия, которые более тесно связаны друг с другом либо с точки зрения содержания, либо с точки зрения прошлого опыта человека, соответственно, более тесно связаны.^[6]

Когда одна концепция используется в рабочая память, соответствующий узел также активируется. Эта активация распространяется по ссылкам узла, облегчая активацию узлов, к которым подключен активированный узел. Эта активация распространения стимулирует связанные узлы, заставляя их активироваться в степени, пропорциональной силе связи между стимулирующим узлом и стимулируемым узлом. Если через связи стимулированного узла накапливается достаточная чистая стимуляция, он также активируется. Таким образом, подключение к активированному узлу облегчает также активацию неактивного узла; Понятия становятся более доступными, когда людей сначала стимулируют родственными понятиями. Это увеличение легкости доступа известно как «заливка».^[6]

Распространение моделей активации обычно подразумевает, что концепции обработки возникают последовательно; то есть каждая концепция обрабатывается по очереди, одна за другой. Таким образом, люди склонны более легко, легко и быстро комбинировать концепции, если они более тесно связаны в сети концепций. Этот вывод, однако, вызвал широкую критику, особенно в отношении того, как эта концепция используется в теориях признаков.

Основанные на признаках теории

Обычно предполагается, что свойства и свойства сложных понятий происходят от простых понятий, из которых они состоят. Одна из широко обсуждаемых моделей включает двухэтапный последовательный процесс. На начальном этапе характеристики каждой простой концепции компонента извлекаются из памяти посредством активации распространения. Это позволяет сложному понятию накапливать признаки с существующими отношениями с его составляющими простыми понятиями. На этом этапе генерируется базовое определение того, что представляет собой комплексное понятие и / или что означает. На втором этапе знания и рассуждения используются на основе характеристик, накопленных на предыдущем этапе, для создания дополнительных характеристик.^[7] Например, можно предположить, что сложная концепция «белая куртка», если ее надеть в метель, сделает человека труднодоступным; из этого следует, что следует приписать свойство «хороший зимний камуфляж», несмотря на то, что это свойство не имеет непосредственного отношения к составляющим понятиям «белый» или «куртка». Этот этап особенно полезен, когда свойства сложных концепций противоречат свойствам составляющих их концепций, таких как разные цвета молока и шоколадного молока.

Эта модель, однако, подверглась критике из-за несоответствия эмпирическим исследованиям. Например, если концептуальная комбинация использует активацию последовательного распространения, проверка свойств сложных концепций требует больше времени, поскольку они обязательно обладают большим количеством концепций, чем составляющие их простые концепции. Тем не менее исследования показали, что для подтверждения свойств сложных концепций требуется меньше времени, чем для подтверждения свойств их компонентов, и примерно столько же времени требуется для отклонения ложных свойств для обоих. Это происходило даже тогда, когда свойства сложного понятия противоречили свойствам простых понятий. Аналогичным образом, когда участники эксперимента сначала знакомятся с набором функций, а затем их просят проверить, соответствуют ли они простым или сложным концепциям, участники, как правило, быстрее дают правильные ответы для проверки сложных концепций.^[7]

Неврологический

Неврологической основе концептуальной комбинации уделялось значительно меньше внимания, чем ее когнитивной основе.^[8] Тем не менее, исследования выявили несколько конкретных областей мозга, которые тесно связаны, если не полностью отвечают за нейронную обработку, участвующую в концептуальной комбинации.^[8]

Особое значение имеет передний левый височная доля. Исследования ранее продемонстрировали аддитивный эффект стимуляции в этой части нервной ткани коры. Когда участникам эксперимента устно были представлены некоторые простые концепции, обработка информации вызывает электрическую стимуляцию в этой области. Когда тем же участникам устно представили единую сложную концепцию, сформированную из комбинации вышеупомянутых простых концепций, записанная стимуляция была эквивалентна сумме стимуляции, которая возникла в результате каждого отдельного компонента простого концепта. Другими словами, стимуляция, вызванная сложной концепцией, эквивалентна общей стимуляции, вызванной ее составляющими концепциями. Более поздние данные противоречат этим результатам, указывая на мультипликативный эффект, при котором активация, вызванная сложной концепцией, является продуктом уровней активации, вызванных ее составляющими концепциями, а не суммой.^[8]

Дальнейшее подтверждение роли левой передней височной доли было ранее установлено посредством нейропсихологических исследований. Семантическая деменция это расстройство, при котором затруднены концептуальные манипуляции, включая концептуальные комбинации. Это указывает на то, что нервное повреждение, связанное с семантической деменцией, происходит в этой области мозга. К сожалению, нейропсихологические исследования, в которых пытались воспроизвести этот паттерн, потерпели неудачу, что привело к неопределенности относительно достоверности первоначальных результатов.^[9]

Язык

В качестве язык это средство, с помощью которого концепции передаются и выражаются, обработка, задействованная в лингвистическом выражении и интерпретации, сильно переплетается с комбинированными концепциями. Многие теории механизмов комбинирования понятий, включая теорию ограничений^[5] были разработаны в контексте языка и поэтому имеют больше смысла при применении в лингвистическом контексте. Изучение лингвистических аспектов комбинации понятий, как правило, было сосредоточено на механизме интерпретации.

Лексические понятия

Концепция, которую можно выразить одним словом, называется лексическое понятие. Лексическое понятие обычно рассматривается как базовое понятие, хотя с таким же успехом оно может быть сложным.

Два лексических понятия часто используются вместе как фразы, чтобы представить комбинированное понятие большей специфичности. Наиболее легко это увидеть при использовании прилагательные модифицировать существительные и использование наречия модифицировать глаголы и прилагательные. Рассмотрим, например, такие фразы, как «подгоревшие тосты», «съесть грубо» и «легко полюбить». Лексические понятия нескольких существительных также могут использоваться вместе для представления объединенных понятий. Благодаря этому процессу можно использовать ограниченный набор существительных для создания экспоненциально большего количества фраз, таких как «звуковая волна», «видеоигра» и «снотворное».^[10]

Интерпретация

Помимо теории ограничений, существуют две основные теории, касающиеся механизма, с помощью которого комбинации существительного и существительного интерпретированный.^[11] Первый из них теория двойных процессов. Теория двойного процесса предполагает, что существует два способа интерпретации словосочетаний существительное и существительное. Реляционная интерпретация пытается установить отношения между существительными и интерпретирует объединенную фразу в терминах этих отношений. Например, можно было бы относительно интерпретировать фразу «змея-мышь» как указание на мышь, предназначенную для того, чтобы ее съели змеи, поскольку эти два понятия имеют хищнические отношения. Интерпретация собственности определяет свойства, связанные с первым существительным, а затем применяет их ко второму существительному. В этом случае словосочетание «мышь-змея» можно интерпретировать как мышь с ядовитыми клыками или удлиненным телом.^[12]

Вторая основная теория известна как Конкуренция в отношениях между номиналами теория. В нем говорится, что предполагаемый модифицирующий эффект существительного на его партнера в новой комбинации существительного и существительного - это тот эффект, который, как было замечено, использовался чаще всего в прошлом. Например, «шоколадный кот» обычно интерпретируется как «кот из шоколада», а не как «кот, поедающий шоколад» просто потому, что модификатор «сделано из» в значительной степени обусловлен ассоциацией с «шоколадом».^[13]

Объяснения лингвистического выражения сложных понятий были связаны с активация распространения модели. Когда человек определяет лексическое понятие через зрение или слух, считается, что соответствующий узел в когнитивной сети этого человека активируется. Это облегчает понимание лексических понятий, связанных с активированным понятием, по мере их подготовки. Это согласуется с текущими эмпирическими данными, которые показывают, что, когда люди интерпретируют предложения, они быстрее обрабатывают лингвистическое содержание, когда несколько связанных слов следуют друг за другом. В свою очередь, людям становится легче комбинировать эти связанные концепции вместе и понимать их как отношения, а не как две отдельные сущности.^[14] Например, рассмотрим пример: «Джон намазал маслом бублик». В этом предложении лексические концепции «намазывать», «масло» и «рогалик» связаны друг с другом и легко объединяются в мысленное представление сценария завтрака. И наоборот, рассмотрим пример: «Джон испек компьютер». Поскольку «запеченный» и «компьютерный» не связаны между собой лексическими понятиями, требуется больше усилий и времени для создания мысленного представления этого необычного сценария.

Однако распространение моделей активации концептуальной комбинации подверглось критике в свете того, как люди наблюдали за комбинированными языками. Те, кто утверждает, что теория не обеспечивает достаточного учета лингвистических концептуальных комбинаций, ссылаются на способность людей легко понимать комбинации лексических понятий, которые, по-видимому, не имеют очевидной связи друг с другом. Одним из примеров этого может быть предложение «Иоанн видел облако слона». «Слон» и «облако» не имеют тесной ассоциации, но не нужно прилагать особых усилий, чтобы понять, что термин «слоновье облако» относится к облаку в форме слона. Это привело некоторых к выводу, что комбинация лексических понятий не полностью полагается только на одновременную активацию связанных лексических понятий. Скорее, они утверждают, что процесс включает использование существующих узлов для генерации совершенно новых концепций, независимых от их родительских концепций.^[14]

Недавно, в рамках интерпретации комбинации концепций, в контексте когнитивного моделирования и когнитивно-вдохновленных систем ИИ, была разработана вероятностная логическая структура, включающая когнитивную эвристику модификатора головы, способную учитывать сложные человеческие существительные комбинации концепций (например, проблема PET-FISH). Такая структура использовалась и тестировалась в качестве инструмента для генерации автономных систем.^[15]

Социальный контекст

Хотя многие теории новой интерпретации сочетаний существительного и существительного игнорируют влияние социальной среды, некоторые теоретики пытались учесть любые непредвиденные обстоятельства, которые может вызвать социальный контекст.

Когда комбинации лексических понятий интерпретируются без влияния социального контекста, выполненная интерпретация называется порождение смысла. Сюда входят все процессы, которые обычно происходят, за исключением тех, которые зависят от собеседника. В гипотеза поколения соответственно, говорится, что механизм интерпретации комбинации существительного и существительного по существу одинаков, независимо от контекста. Это не исключает возможности того, что социальный контекст может каким-то образом влиять на формирование чувств, но утверждает, что основная структура процесса не затрагивается. Как видно выше, дебаты о том, что влечет за собой генерация чувств и на сколько подпроцессов, на которые оно должно быть разделено, являются спорным вопросом в когнитивной науке.^[16]

В анафора гипотеза разрешения вместо этого утверждает, что до возникновения смысла интерпретаторы сначала ищут в своей памяти недавнего общения, чтобы увидеть, относится ли комбинация к чему-то ранее обсуждавшемуся. Этот процесс называется анафора резолюция '.' Если референт идентифицирован, интерпретация происходит без создания смысла в свете этого референта. Даже если явного референта не существует, разрешение анафоры может помочь облегчить формирование смысла, предоставляя дополнительную информацию, которая может намекнуть на предполагаемое значение комбинации.^[16]

В гипотеза двойного процесса не путать с теорией двойного процесса, согласно которой порождение смысла и разрешение анафоры происходят параллельно. Оба процесса начинают работать после представления комбинации существительного и существительного. Сторонники этой гипотезы расходятся во мнениях относительно того, как интерпретация в конечном итоге разрешится. Некоторые считают, что какой бы процесс ни пришел к выводу первым, вы получите ответ. Другие считают, что оба обеспечивают постоянный вклад в третий, посреднический процесс, который в конечном итоге принимает решение на основе данных обоих.^[16]

Креативность

Креативность требует использования существующих концепций новыми способами и, следовательно, требует концептуального сочетания. Удивительно, но этот вклад кажется ограниченным. Концептуальная комбинация вносит значительный вклад в конвергентное мышление, но нет дивергентное мышление. Например, практика создания новых концепций посредством комбинирования не улучшает мозгового штурма. Однако это помогает в разработке творческих методов решения проблем.^[17]

Образовательные приложения

Растущее понимание психологическим сообществом того, как манипулируют концепциями, позволило педагогам более эффективно преподавать новые концепции. Инструменты, разработанные на основе теории концептуальных комбинаций, пытаются обучить отдельным задачам, а затем побуждают студентов выполнять их вместе, чтобы развивать как базовые предметные навыки, так и критическое мышление, необходимое для их одновременного применения. решать новые проблемы. Máder & Vajda, например, разработали трехмерную сетку с ячейками регулируемой высоты, которая успешно используется во многих мероприятиях, способных повысить эффективность средней школы. математическое образование.^[18]

Рекомендации

1. У, Линг-лин; Барсалу, Лоуренс В. (октябрь 2009 г.). «Перцептивное моделирование в концептуальной комбинации: свидетельство создания собственности». Acta Psychologica. 132 (2): 173–189. CiteSeerX  10.1.1.164.6986. Дои:10.1016 / j.actpsy.2009.02.002. PMID  19298949.
2. Фодор, Джерри А .; Пилишин, Зенон В. (март 1988 г.). «Коннекционизм и когнитивная архитектура: критический анализ». Познание. 28 (1–2): 3–71. Дои:10.1016/0010-0277(88)90031-5. PMID  2450716. S2CID  29043627.
3. Барсалу, Лоуренс В .; Кайл Симмонс, В .; Барби, Арон К .; Уилсон, Кристин Д. (февраль 2003 г.). «Обоснование концептуальных знаний в модальных системах». Тенденции в когнитивных науках. 7 (2): 84–91. CiteSeerX  10.1.1.642.1908. Дои:10.1016 / с1364-6613 (02) 00029-3. PMID  12584027. S2CID  805674.
4. Линотт, Дермот; Коннелл, Луиза (3 августа 2010 г.). «Влияние просодии на концептуальное сочетание: когнитивная наука». Наука о мышлении. 34 (6): 1107–1123. Дои:10.1111 / j.1551-6709.2010.01119.x. PMID  21564245.
5. Костелло, Финтан Дж .; Кин, Марк Т. (июнь 2000 г.). «Эффективное творчество: концептуальное сочетание, управляемое ограничениями». Наука о мышлении. 24 (2): 299–349. Дои:10.1016 / S0364-0213 (00) 00020-3.
6. Balota, David A .; Дучек, Джанет М. (1988). «Возрастные различия в лексическом доступе, распространении активации и простом произношении». Психология и старение. 3 (1): 84–93. CiteSeerX  10.1.1.492.2380. Дои:10.1037//0882-7974.3.1.84. PMID  3268246.
7. Спрингер, Кен; Мерфи, Грегори Л. (март 1992 г.). «Доступность функций в концептуальном сочетании». Психологическая наука. 3 (2): 111–117. Дои:10.1111 / j.1467-9280.1992.tb00008.x. S2CID  143844823.
8. Барон, Шон Дж .; Ошерсон, Дэниел (апрель 2011 г.). «Доказательства концептуальной комбинации в левой передней височной доле». NeuroImage. 55 (4): 1847–1852. Дои:10.1016 / j.neuroimage.2011.01.066. PMID  21281723. S2CID  15793278.
9. Mahon, Bradford Z .; Карамазза, Альфонсо (2009). «Понятия и категории: когнитивная нейропсихологическая перспектива». Ежегодный обзор психологии. 60: 27–51. Дои:10.1146 / annurev.psych.60.110707.163532. ЧВК  2908258. PMID  18767921.
10. Данбар, Джордж Л .; Майерс, Терри Ф. (1988). «Сочетание понятий и характеристика лексических понятий». В Хюллене Вернер; Шульце, Райнер (ред.). Понимание лексики: значение, смысл и познание мира в лексической семантике. Де Грюйтер. С. 292–302. Дои:10.1515/9783111355191.292. ISBN  978-3-11-135519-1.
11. Линотт, Дермот; Тагалакис, Георгиос; Кин, Марк (июнь 2004 г.). «Концептуальное сочетание с PUNC». Обзор искусственного интеллекта. 22 (3): 247–267. Дои:10.1007 / s10462-004-5219-3. S2CID  16729192.
12. Вишневски, Эдвард Дж. (Ноябрь 1998 г.). «Реализация собственности в концептуальном сочетании». Память и познание. 26 (6): 1330–1347. Дои:10.3758 / bf03201205. PMID  9847556.
13. Ганье, Кристина Л. (ноябрь 2002 г.). «Теория концептуальной комбинации конкуренции между отношениями в номинациях: последствия для формирования класса стимулов и расширения класса». Журнал экспериментального анализа поведения. 78 (3): 551–565. Дои:10.1901 / jeab.2002.78-551. ЧВК  1284915. PMID  12507019. ProQuest  214835280.
14. Elvevåg, B .; Wisniewski, E .; Штормы, Г. (2010). «Концептуальное сочетание и язык при шизофрении». Исследование шизофрении. 120 (1–3): 238–239. Дои:10.1016 / j.schres.2010.04.006. ЧВК  2900465. PMID  20452747.
15. Лието, Антонио; Поццато, Джан Лука (22 ноября 2019 г.). «Логическая структура описания для концептуальной комбинации здравого смысла, объединяющая типичность, вероятности и когнитивную эвристику». Журнал экспериментального и теоретического искусственного интеллекта: 1–36. arXiv:1811.02366. Дои:10.1080 / 0952813X.2019.1672799. S2CID  53224988.
16. Миддлтон, Эрика Л .; Rawson, Katherine A .; Вишневски, Эдвард Дж. (Апрель 2011 г.). «Как мы обрабатываем новые концептуальные комбинации в контексте?». Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии. 64 (4): 807–822. Дои:10.1080/17470218.2010.520414. PMID  21104564. S2CID  1857875.
17. Кон, Николас В .; Paulus, Paul B .; Корде, Руна М. (июль 2011 г.). «Концептуальные комбинации и последующее творчество». Журнал исследований творчества. 23 (3): 203–210. Дои:10.1080/10400419.2011.595659. S2CID  145634809.
18. Мадер, Аттила; Вайда, Роберт (октябрь 2010 г.). «Элементарные подходы к обучению комбинаторной задаче прямоугольных островов». Международный журнал компьютеров для математического обучения. 15 (3): 267–281. Дои:10.1007 / s10758-010-9171-9. S2CID  40349524.