Einführung in die Linguistik, Teil 4

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1 Einführung in die Linguistik, Teil 4 Menschliche Sprachverarbeitung im Rahmen der Kognitionswissenschaft Markus Bader, Frans Plank, Henning Reetz, Björn Wiemer Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 1/19

2 Kognitionswissenschaft Allgemeine Fragestellung Wie funktionieren der menschliche Geist und das menschliche Gehirn? Spezielle Fragestellungen Wie werden Gegenstände erkannt? Wie funktioniert das Kurzzeitgedächtnis? Wie funktioniert das Denken? Wie verstehen und produzieren wir Sprache? An welchen Stellen im Gehirn sind die einzelnen kognitiven Funktionen lokalisiert? Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 2/19

3 Die Erforschung des menschlichen Geistes 1 Frühe experimentelle Psychologie Die frühe experimentelle Psychologie (1879: Wilhelm Wundt ( ) eröffnet das erste psychologische Experimentallabor in Leipzig) beruhte auf der Messung von Introspektion. Behaviourismus Der Behaviourismus (I. Pavlow ( ); J.B Watson ( ); B.F. Skinner ( )) postulierte, dass sich die Psychologie auf die Erklärung beobachtbaren Verhaltens mittels physikalisch definierter Stimuli und Reaktionen beschränken muss. Mentale Begriffe dürfen dabei keine Rolle spielen, da sie nicht physikalisch definierbar sind (und damit unwissenschaftlich ). Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 3/19

4 Die Erforschung des menschlichen Geistes 2 Kognitionswissenschaft (cognitive science) In den 50er Jahren des 20. Jahrhunderts entstandenes Paradigma, das den menschlichen Geist als komplexes, informationsverarbeitendes System betrachtet. The Computer Metaphor In a nutshell, the analogy is that mental processes (such as visual perception) bear the same relation to the brain as programs do to the computer on which they run. In other words, minds are like programs that run on machines, called brains; minds are the software of biological computation, and brains are the hardware. (Palmer, 1999: 71) Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 4/19

5 Die Kognitionswissenschaft Die Einzeldisziplinen der Kognitionswissenschaft Psychologie Linguistik Philosophie Neurowissenschaft Computerwissenschaft (Insbesondere das Teilgebiet der Künstliche Intelligenz) Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 5/19

6 Kognitionswissenschaft Grundannahme der Kognitionswissenschaft: Der menschliche Geist ist ein informationsverarbeitendes System. Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 6/19

7 Informational Description Mental events can be functionally described as informational events, each of which consists of three parts: the input information (what it starts with), the operation performed on the input (what gets done to the input), and the output information (what it ends up with), Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 7/19

8 Recursive Decomposition Any complex (i.e., nonprimitive) informational event at one level of description can be specified more fully at a lower level by decomposing it into (1) a number of components, each of which is itself an informational event, and (2) the temporal ordering relations among them that specify how the information flows through the system of components. Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 8/19

9 Physical Embodiment In the dynamic physical system whose behavior is being described as an informational event, information is embodied in states of the system (here called representations) and operations that use this information are embodied in changes of state(here called processes). Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 9/19

10 Ebenen der Beschreibung: Marr (1977) Computational theory What is the goal of the computation, why is it appropriate, and what is the logic of the strategy by which it can be carried out? Representation and algorithm How can this compuational theory be implemented? In particular, what is the representation for the input and output, and what is the algorithm for the transformation? Hardware implementation How can the representation and algorithm be realized physically? Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 10/19

11 Die Modularitätshypothese: Fodor (1983) Laut Fodor (1983) besteht der menschliche Geist aus drei Arten von Bestandteilen: Transduktoren: Übersetzen den physikalischen Reiz, der an den Sinnesorganen eintrifft, in neuronale Repräsentationen. Inputmodule: Nehmen den Output der Transduktoren und berechnen daraus ein interne Repräsentation der Außenwelt. Zentralprozessor: Ist für die höheren mentalen Prozesse wie Denken, Entscheiden, etc. zuständig. Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 11/19

12 Sense Organ transducer input modul central processor... Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 12/19

13 Eigenschaften von Inputsystemen 1 Input systems are domain specific. The operation of input systems in mandatory. There is only limited central access to the mental representations that input systems compute. Input systems are fast. Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 13/19

14 Eigenschaften von Inputsystemen 2 Input systems are informationally encapsulated. Beispiel: Die Müller-Lyersche-Täuschung Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 14/19

15 Eigenschaften von Inputsystemen 3 Input systems are associated with fixed neural architecture. Input systems exhibit characteristic and specific breakdown patterns. The ontogeny of input systems exhibits a characteristic pace and sequencing. Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 15/19

16 Einführung in die Linguistik, Teil 4 p. 16/19

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