Textverarbeitung. 1. Einführung. 2. Das Konzept der kognitiven Textverarbeitung Kognitive Aspekte

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1 LMU München Institut für Germanistische Linguistik Proseminar: Einführung in die Textlinguistik SS 2003 Dozent: Dr. O. Huber Referenten: Franziska Pöss, Anja Staiger Datum: Textverarbeitung 1. Einführung Die Kognitive Sprachverarbeitungsforschung ist eng mit der Kognitiven Wissenschaft verbunden. Die kognitive Wissenschaft beschäftigt sich mit allgemeinen und spezifischen Aspekten der Kognition. Gegenstand der kognitiven Sprachverarbeitungsforschung sind die mentalen Sprachstrukturen und prozesse. Dabei wird insbesondere die Interaktion von sprachlichem und nicht-spachlichem Wissen thematisiert. Nun ist Sprachverarbeitung aber nicht nur Kognition- sie ist auch Kommunikation, die der Situationsbewältigung dient. Also kommt zu dem kognitiven Aspekt noch der der situierten Kommunikation hinzu. 2. Das Konzept der kognitiven Textverarbeitung Um zu einem Verständnis des Konzepts der kognitiven Sprach- bzw. Textverarbeitung zu gelangen, soll zunächst eine Begriffsbestimmung von Kognition und Kommunikation erfolgen Kognitive Aspekte Bei der Analyse des komplexen Systems der Sprachverarbeitung müssen folgende Ebenen berücksichtigt werden: die drei wichtigsten Ebenen sind - die biologische - die psychologische - die soziologische Ebene Die Komponenten auf den einzelnen Ebenen interagieren miteinander und lassen somit neue Eigenschaften entstehen (emergente Eigenschaften) Der Begriff der Information In der Kognitiven Wissenschaft geht es besonders um die Verarbeitung und Übertragung von Information. Verändert sich ein Objekt durch eine Interaktion mit einem anderen Objekt so, dass sich aus seinen Eigenschaften gewisse Eigenschaften dieses Objekts erschließen lassen, so hat es Information darüber aufgenommen. (Dretske, 1981, 1983 in Rickheit & Strohner, 1993, 12). Information ist demnach Speicherung von Eigenschaften eines Systems (Informationsquelle) in einem anderen System (Informationsmedium). Die qualitative Eigenschaft der Information ist ihre Bedeutung, die Verknüpfung zwischen ihnen die Syntax Der Begriff der Kognition Kognition ist ein spezieller Typ von Informationsverarbeitung. Kognitive Informationsverarbeitung (Kognition) ist Transformation von Information im zentralen Nervensystem (oder einem anderen System, durch das das Nervensystem simuliert wird). Wissen wird in Form von mentalen Repräsentationen gespeichert. Die mentalen Repräsentationen sind kognitive Modelle der äußeren Welt, auf die sie sich beziehen. Es werden symbolische und analoge Modelle unterschieden. 1

2 Der Begriff der situierten Kognition Die menschliche Informationsverarbeitung wird unter dem Aspekt der Interaktion von Lebewesen und Umwelt betrachtet. Diese Einheit wird als Ökosystem bezeichnet Die Notwendigkeit dieser Betrachtungsweise wird deutlich, wenn man Sprachverarbeitung in der kommunikativen Situation betrachtet. Ökosystemmetapher: die menschliche Informationsverarbeitung wird im Rahmen dieses Ökosystems aufgefasst Kommunikative Aspekte Die Erforschung vieler Teilbereiche der Sprachverarbeitung ist nur unter Berücksichtigung der kommunikativen Aspekte möglich. Hierfür müssen zunächst die Begriffe der Kommunikation, der situierten Kommunikation sowie der Sprache und der sprachlichen Texte geklärt werden Der Begriff der Kommunikation Kommunikation bedeutet Informationsübermittlung zwischen Lebewesen. Zur Beschreibung des Phänomens werden häufig Metaphern herangezogen. Dies sind die Sender-Empfänger-Metapher, die Behälter-Metapher und die Spielmetapher. Zur Spielmetapher der Kommunikation: Sprache ist ein System von Symbolen, die durch Regeln strukturiert werden. Das implizite Wissen über diese Regeln wird als Kompetenz bezeichnet, die Ausführung als Performanz. Wittgensteins Sprachspielmodell (1953) erweitert diese Vorstellung um eine Liberalisierung der Spielregeln und Einbeziehung der Umwelt in das Spiel. Dies führt zur Aufhebung der Trennung in Kompetenz- und Performanzlinguistik und führt zur Sichtweise der Linguistik als Kommunikationswissenschaft Der Begriff der situierten Kommunikation Kommunikation wird als eine spezielle Realisierung von Situationsbewältigung betrachtet (vgl. Fiehler, 1980a, in Rickheit & Strohner, 1993,19).Sprachliche Kommunikation dient der Bewältigung des Alltags (z.b. Problemlösesituationen). Die sprachliche Kommunikation zwischen Menschen muss daher vor dem Hintergrund ihrer Situiertheit betrachtet werden. Auch hier kann die Ökosystemmetapher herangezogen werden Sprache und Text Gegenstand der Betrachtung ist die natürliche Sprache von Menschen. Die natürliche Sprache ist, im Vergleich zu formalen Sprachen mehrdeutig, vage und fragmentarisch. Diese Charakteristika schaffen durch ihre Flexibiblität und Kreativität jedoch die Voraussetzungen für das Funktionieren menschlicher Kommunikation. Da die menschliche Sprache zu komplex ist, um sie direkt untersuchen zu können, werden die gesprochenen und geschriebenen Realisierungen der Sprache betrachtet. Dieses sind Texte. Die kognitive Sprachverarbeitungsforschung geht dabei von einem empirisch orientierten Textbegriff aus (vgl. Rickheit & Strohner, 1993,21). Dierser wird unter funktionalen Kriterien betrachtet. Der Text stellt eine Einheit dar, die zur Durchführung einer sprachlichen Handlung benötigt wird Kognitive Sprachverarbeitung Texte sind die konkreten Realisierungen der menschlichen Sprache. Textverarbeitung wiederum ist eine spezifische Form kognitiver Sprachverarbeitung. Ein Text kann dann als verarbeitet bezeichnet werden, wenn er verstanden wird. Der kommunikative Aspekt der Sprachverarbeitung wird durch die Bindung an das Sprachverstehen besonders hervorgehoben. Dies führt zur Annahme, dass ein Text nur dann vollständig verarbeitet werden kann, wenn dabei auch die kommunikativen Absichten des Produzenten berücksichtigt werden. Kognitive Sprachverarbeitung sollte dementsprechend aufgefasst werden, als situierte und kommunikative Produktion und Rezeption sprachlicher Texte durch kognitive Systeme. (Rickheit & Strohner, 1993,23) 2

3 3. Ein Modell der Sprachproduktion 3.1. Schematische Darstellung der zentralen Stufen der Sprachproduktion nach Levelt (1989) KONZEPTUALISIERUNG FORMULIERUNG GRAMMATISCHE KODIERUNG Aktivierung von Lemmas Aufbau einer syntaktischen Struktur PHONOLOGISCHE KODIERUNG ARTIKULATION Das konzeptuelle System, plant die Gedanken Inhalte, die versprachlicht werden sollen. Die Verbalisierung dieser konzeptuellen Strukturen heißt Formulierung: Das grammatische Kodierungssystem ist dabei für den Satzbau zuständig, das phonologische Kodierungssystem für die Lautform Der Artikulator ist für das Aussprechen der formulierten Sprachäußerung relevant (Steuerung und Koordination der Motorik der Sprechorgane) 4. Wort- und Satzverarbeitung 4.1. Die Wortverarbeitung Das gesamte sprachliche Wissen eines jeden Sprachbenutzers ist im mentalen Lexikon gespeichert (phonologisches, artikulatorisches, morphologisches, syntaktisches und semantisches Wissen). Einheiten, die mit Wörtern in Verbindung stehen nennt man lexikalische Einheiten. Diese gliedern sich in zwei Gruppen: - die Lexeme (reagieren auf phonologische bzw. graphematische Merkmale) - die Lemmas (reagieren auf syntaktische Information und Bedeutungsmerkmale) Ein Modell der auditiven Worterkennung ist das sog. Kohortenmodell (vgl ). Das konzeptuelle System beinhaltet das Weltwissen. Für viele Konzepte des konzeptuellen Systems existiert ein bestimmtes Wort in der Sprache. Es besteht dann eine direkte Verbindung zwischen der Bedeutungsrepräsentation im konzeptuellen Gedächtnis (Weltwissen) und der Wortrepräsentation im mentalen Lexikon. D.h. Worterkennung Aktivierung von Lexemen und Lemmas im mentalen Lexikon Aktivierung von Konzepten im konzeptuellen System 3

4 4.2. Die Satzverarbeitung Die Satzanalyse erschließt die Bedeutung einer Sprachäußerung. Sie besteht aus zwei Teilprozessen: - die syntaktische Analyse - die konzeptuelle Analyse Die syntaktische Analyse Die syntaktische Analyse stellt die Wortarten und Wortgruppen sowie die Funktionen der Wörter im Satzzusammenhang fest. Der Satzbau kann dabei als sog. Syntaktischer Baum dargestellt werden. Fünf Informationstypen sind dabei relevant: die einzelnen Wörter, die Reihenfolge, die Prosodie, die lexikalische Information aus dem mentalen Lexikon, die morphologische und die syntaktische Information Die konzeptuelle Analyse Die syntaktische Analyse reicht nicht aus, um die Bedeutung einer Äußerung in vollem Umfang zu erschließen. Bsp.: My boyfriend saw the Grand Canyon flying to New York. Dafür ist die konzeptuelle Analyse notwendig. Sie verwendet das Wissen aus dem konzeptuellen System und seine Verbindungen zum mentalen Lexikon. Das Resultat der konzeptuellen Analyse ist die mentale Repräsentation eines konzeptuellen Netzwerks. 5. Interaktive Modelle der kognitiven Sprachrezeption 5.1. Die konstruktivistische Theorie von Bransford (1971,1972) Die einzelnen Informationen eines Textes werden nicht isoliert voneinander entschlüsselt, sondern im Verstehensprozess zu einer übergreifenden Bedeutungsstruktur verbunden. Die Grundlage dafür stellt das Weltwissen dar. Es können also Informationen ergänzt werden, die nicht explizit im Text stehen. Kritik: - positives Ergebnis möglicherweise durch Instruktion bedingt - möglicherweise werden die Inferenzen nicht bei der Rezeption, sondern erst in der Kontrollsituation gebildet 5.2. Die Schematheorie von Bartlett und Rumelhart (Bartlett,1932,; Rumelhart, 1975, 1980) Schemata stellen komplexe Wissensstrukturen dar, welche Erfahrungen repräsentieren, die ein Mensch im Laufe seines Lebens macht. (Schwarz, 1996,92). Diese mentalen Repräsentationen sind im Langzeitgedächtnis gespeichert. Sie sind Voraussetzung und Ergebnis der Informationsverarbeitungsprozesse. Bei der Informationsverarbeitung wird dabei ein Schema ausgewählt, dass der Interpretation des Sachverhalts dient. Schemata können unterschiedlich komplex sein. Sie können Standardsituationen und Handlungen repräsentieren. Kritik: - zu vage, zu wenig spezifisch 5.3. Die Theorie mentaler Modelle von Johnson-Laird (1980, 1983, 1989) Johnson-Laird geht davon aus, dass es zwei Ebenen der kognitiven Repräsentation gibt: 1. propositionale Repräsentation 2. Repräsentation durch mentale Modelle Die propositionale Repräsentation bezieht sich auf die explizit im Text vorgegebene Information. Die mentalen Modelle als dynamische Struktur, bauen darauf auf. Sie beziehen zusätzlich das textunabhängige Wissen, Weltwissen und kommunikatives Wissen mit ein. Eine komplexe Situation ist durch eine stufenweise Veränderung mentaler Modelle gekennzeichnet. Die Teilprozeduren sind die Konstruktion, die Erweiterung,die Integration und die Validierung. Kritik: - möglicherweise werden die Inferenzen nicht bei der Rezeption, sondern erst in der Kontrollsituation gebildet 4

5 5.4. Der Konnektionismus Der Begriff des Konnektionismus umfasst verschiedene Modelle, deren Ziel die Modellierung kognitiver Prozesse ist. Die konnektionistischen Modelle enthalten, angelehnt an die Neurophysiologie, Knoten (Synapsen), die miteinander in Verbindung stehen. Die Knoten sind durch erregende und hemmende Relationen miteinander verknüpft. Jeder Knoten befindet sich in einem bestimmten Aktivierungszustand. Eine Reaktion findet dann statt, wenn der Schwellenwert ein bestimmtes Niveau erreicht. Die Aktivierung kann sich dann parallel im Netzwerk ausbreiten. Das Wissen ist in den konnektionistischen Modellen in den Verbindungen zwischen den Knoten lokalisiert. Das Lernen beruht auf Modifizierung der Gewichtung dieser Verbindungen Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die konnektionistischen Modelle stärker als die anderen Modelle in den Mikrobereich der kognitiven Sprachverarbeitung vordringen. Beispiel für ein konnektionistisches Modell ist die Konstruktions-Integrations-Theorie von Kintsch, Ergebnisse und Perspektiven der Textproduktions- und Textrezeptionsforschung Sprach (Text-) verarbeitung / \ Sprach(Text-)produktion Sprach(Text-)rezeption Nachricht (Text) wird erstellt Textinformation wird und übermittelt aufgenommen und verstanden 6.1. Textproduktionsforschung wird in Sprechen und Schreiben eingeteilt, da Sprache im mündlichen Medium anders realisiert wird, als im schriftlichen Medium Textproduktionsforschung beim Sprechen in den letzten Jahren wurden phonologische Produktionsprozesse, wie die phonologische Planung auf Wort- und Satzebene, sowie die sich dort abspielenden Prozesse untersucht. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Phänomene der erschwerten Wortfindung, den phonologischen Versprechern, sowie der Zungenbrecher gelegt Planung auf der Satzebene Forscher: Dell und O`Seaghdha (1992) Frage: Wie groß sind die Einheiten der phonologischen Planung? Experiment: Konstruktionsaufgabe. Vps sollen aus positionalen Strukturen Sätze bilden. Ergebnisse: Signifikanter Effekt der Position des Prime- Worts im konstruierten Satz für phonologisch verbundene Target- Wörter. Anfangsposition führt zu einer Hemmung beim Lauten Lesen des Target- Worts. Endposition hat exzitatorische Wirkung. Fazit: Phonologische Planung ist für den Satzbeginn intensiver, als für das Satzende. Erklärung: am Beginn eines Satzes kommt es zu einer Konkurrenz zw. Prime und Target Hemmungseffekt Ist Konkurrenz nicht so groß (Prime- Wort am Satzende) Exzitatorischer Effekt 5

6 Textproduktionsforschung beim Schreiben auch beim Schreiben sind Planungs- und Realisierungsprozesse zu unterscheiden Realisierungsprozesse Forscher: z.b. Viviani & Terzuolo (1980); Gentner (1982) Günther (1993)- Untersuchung der Schreibprozesse mit dem Computer Frage: Werden Wörter beim Schreiben als Einheit abgerufen oder sequentiell Buchstabe für Buchstabe in Schrift umgesetzt? Ergebnisse: Fazit: Zwischen kurzen und langen Wörtern gibt es keine Unterschiede bzgl. Der Pause vor dem Wort. Tippbewegungen werden nicht bereits vor dem Beginn des Wortes geplant, sondern Buchstabe für Buchstabe sequentiell abgerufen 6.2. Textrezeptionsforschung Textrezeptionsforschung beim Hören auditive Worterkennung Kohortentheorie von Marslen- Wilson und Tyler (1980) beim Hören des ersten Phonems wird eine Kohorte (Schar) von möglichen Wortkandidaten aktiviert. Durch das zweite Phonem wird diese Kohorte eingeschränkt, solange bis nur noch ein Wortkandidat übrig bleibt. Cole und Jakimik (1980) sagen, d. die Erkennungsleistung durch den Kontext unterstützt wird. empirischer Nachweis der Kohortentheorie durch Grosjean (1980), durch die Gating- Prozedur: Experiment: den Vpn wird ein erster Abschnitt (30-50 msec) eines Wortes präsentiert, sie sollen sagen, um welches Wort es sich handelt. Können die Vpn es nicht sagen, wird der dargebotene Teil schrittweise erweitert weiterer Fortschritt durch Zwitserlood (1989) Kontext bei der Worterkennung wird nicht sofort wirksam, erst wenn nur noch wenige Kandidaten übrig sind z.b. Cowart (1982), Taft & Hambly (1986) und Goodman & Huttenlocher (1988) sagen, dass das Kohortenmodell durch weitere Mechanismen ergänzt werden muss. Die Worterkennung läuft nicht strikt von links nach rechts ab, sonst können man keine Wörter erkennen, deren Anfang, man akkustisch nicht verstanden hat weitere Entwicklungen im Bereich der Textrezeption: TRACE- Modell von McClelland und Elman konnektionistisches Modell der auditiven Worterkennung, das im wesentlichen auf der Kooperation von Exzitatorischen- und Inhibitionsprozessen beruht das modulare Modell von Grossberg und Stone ist im Rahmen der adaptiven Resonanztheorie entwickelt worden 6

7 Textrezeptionsforschung beim Lesen ersten Modelle der visuellen Worterkennung gingen von der Interaktion zwischen Kontext- und Wortinformation aus die heutigen Modelle sind viel komplexer und werden meistens durch Computersimulationen mit einer modularen Dynamik unterstützt die einzelnen Vorgänge beim Lesen werden durch Leseaufgaben noch besser erforscht 1969 hat Morton das Logogenmodell entwickelt beschreibt Worterkennung als Aktivierung von elementaren lexikalischen Einheiten, den Logogenen Input eines Logogens sind die perzeptuellen Informationen eines Worts und die Einflüsse des Kontextes durch diese Informationen werden zunächst viele Logogene angesprochen ein Logogen hat dann ein Wort erkannt, wenn ein bestimmter Schwellenwert erreicht ist, deshalb wird das Logogen selektiert, welches die größte Aktivität aufweist. Der Schwellenwert für häufige Wörter ist niedriger, als für seltene Wörter ( damit kann die Worthäufigkeit auf die Worterkennung erklärt werden) nicht geklärt werden konnten Lerneffekte, komplexere Prozesse, wie die Wortverarbeitung im Satzkontext und die Frage, warum bei häufigen Wörtern der Kontext auf die Worterkennung gering ist und bei seltenen Wörtern stark. weitere Entwicklungen im Bereich der Textrezeption: von Norris das Checking- Modell und das Konstruktions- Integrations- Modell von Kintsch diese Modelle unterscheiden bei der Worterkennung eine stark durch die Wortinformation bestimmte Phase der Integration, in der durch den Einfluss des Kontextes ein Wortperzept selektiert wird Literatur: Dijkstra, T.; Kempen, G.: Einführung in die Psycholinguistik, 1993 Pechmann, T.: Sprachproduktion: Zur Generierung komplexer Nominalphrasen, 1994 Rickheit, G.; Strohner, H.: Grundlagen der kognitiven Sprachverarbeitung, 1993 Schwarz, M.: Einführung in die kognitive Linguistik,

8 Beispiel zu 4.1. a) Inferenzversion: Three turtles rested on a floating log and a fish swam beneath it. b) Kontrollversion: Three turtles rested beside a floating log and a fish swam beneath it. Beispiel zu 4.2. a) Schema: Restaurantbesuch Maria (Rolle: GAST) gibt Luigi (Rolle: KELLNER) die Karte (Requisit: SPEISEKARTE) zurück. b) Schema: beim Arzt Der Schmerz war sofort vorbei, als ich die Spritze bekam. Beispiel zu 4.3. Dr. Weiss zieht den Zahn. Propositionale Repräsentation: ZIEHEN (Prädikat)/ DR. WEISS (Agens)/ ZAHN (Patiens) + Mentales Modell: Inferenzbildung: Eine Person ist beim Zahnarzt. 8