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0 - 1 Kognitive Prozesse I Seminar „Sprachverarbeitung“ Teil 6: Informationsfluss – Seriell diskrete vs. vorwärts-kaskadierende vs. interaktive Verarbeitung.

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1 0 - 1 Kognitive Prozesse I Seminar „Sprachverarbeitung“ Teil 6: Informationsfluss – Seriell diskrete vs. vorwärts-kaskadierende vs. interaktive Verarbeitung I: Evidenz aus Sprechfehlern und einfachen Bildbenennungs- paradigmen Jörg D. Jescheniak Professur für Kognitionspsychologie Raum 2024 Sprechstunde: Di 15 – 16 Uhr

2 0 - 2 Lektüre für die nächste Sitzung Morsella, E., & Miozzo, M. (2002). Evidence for a cascade model of lexical access in speech production. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 28, 555–563. doi: /

3 0 - 3 Unterschiedliche lexikalische Verarbeitungsebenen bei der Sprachproduktion (semantisch-) syntaktische Ebene – Lemmas / abstrakte lexikalische Einheiten Phonologische Ebene – Wortformen und phonologische Segmente  2-Stufen-Modelle des lexikalischen Zugriffs Empirische Belege: –Dissoziationen zwischen Genuszugriff und phonologischem Zugriff im TOT bei einem aphasischen Patienten (Badecker et al., 1995) und bei hirngesunden Probanden (Vigliocco et al., 1997) –Unterschiedliche Randbedingungen bei Wort- und Lautvertauschungsfehlern (Garrett, 1980) –…

4 0 - 4 Unterschiedliche Fehlertypen unterliegen unterschiedlichen Randbedingungen (Garrett, 1980) within phrase between phrase word exchanges19%81% sound exchanges87%13% same category different category word exchanges85%15% sound exchanges39%61% Phrasal Membership Constraint Grammatical Category Constraint

5 0 - 5 Unterschiedliche Fehlertypen unterliegen unterschiedlichen Randbedingungen (Garrett, 1980) Wortvertauschungen – Beschränkt durch syntaktische Faktoren – Entstehen während grammatischer Enkodierung (functional level) – Einheiten: syntaktisch spezifizierte abstrakte lexikalische Repräsentationen (lexical node, Lemma) Lautvertauschungen – Beschränkt durch Entfernung in Satzoberfläche – Entstehen während phonologischer Enkodierung (positional level) – Einheiten: phonologische Segmente

6 0 - 6 Heutige Frage Wie sind die Verarbeitungsprozesse auf diesen beiden lexikalischen Verarbeitungsebenen zeitlich koordiniert?

7 0 - 7 (Un-) Abhängigkeit der beiden Ebenen -- Sprechfehleransatz Lexical Bias bei Lautvertauschungen? Mixed Errrors bei Wortersetzungen? Konzeptuelle Ebene (semantische Merkmale) Lexikalisch-syntaktische Ebene (Lemmas)  Wortvertauschungen Phonologische Ebene (Phoneme)  Lautvertauschungen

8 0 - 8 Lexikalischer Bias bei Lautfehlern? (Garrett, 1976) Lexikalischer Bias –37% echte Wörter nach Lautvertauschungen in Garretts Korpus –41% echte Wörter nach Lautvertauschungen in Fromkins Korpus Sind diese Ereignisse überzufällig häufig? –Garrett (1976): zufällige Auswahl von Wortpaaren, Vertauschen ihrer initialen Laute und Berechnung des Anteils resultierender Wörter: 33% – "Thus, if there is a bias in favour of word forms, it is not a powerful one; it is a statistical bias at best." (p. 252).

9 0 - 9 Lexikalischer Bias bei Lautfehlern? (Dell & Reich, 1981) Berechnung des Zufallsniveaus aus der Menge der Wörter, die bei den Fehlern involviert waren Berücksichtigung aller Fälle von Lautvertauschungen, Antizipationen und Perseverationen aus dem Toronto-Korpus, bei denen die initialen Laute Konsonanten oder Konsonantgruppen waren (N = 363 Fällen) Berechnung, wie häufig per Zufall Wörter resultieren würden, wenn die an den Fehlern beteiligten Wörter beliebig gepaart und ihre Anlaute vertauschen würden

10 Lexikalischer Bias bei Lautfehlern? (Dell & Reich, 1981)

11 Lexikalischer Bias bei Lautfehlern? (Dell & Reich, 1981)

12 Lexikalischer Bias bei Lautfehlern? (Dell & Reich, 1981)

13 Lexikalischer Bias bei Lautfehlern? (Dell & Reich, 1981) Ja, klar nachweisbar, wenn die richtige Prozedur zur Abschätzung des Zufallsniveaus herangezogen wird

14 Die Erklärung des lexikalischen Bias in interaktiven Verarbeitungsmodellen Phänomen: bei einem Lautfehler resultiert häufiger ein existierendes Wort, als per Zufall zu erwarten wäre Erklärung: resultiert aus dem bidirektionalen Informationsfluss zwischen lexikalischer und phonologischer Ebene

15 Gemischte Fehler häufiger als per Zufall zu erwarten? (Dell & Reich, 1981)

16 Die Erklärung gemischter Fehler in interaktiven Verarbeitungsmodellen Phänomen: p(Laus statt Maus) > p(Schaf statt Maus) Erklärung: das lexikalische Element Laus wird – anders als das Element Schaf – durch Feedback von der phonologischen Ebene zur lexikalischen Ebene zusätzlich aktiviert

17 Die Erklärung gemischter Fehler in interaktiven Verarbeitungsmodellen Phänomen: p(Laus statt Maus) > p(Schaf statt Maus) Erklärung: das lexikalische Element Laus wird – anders als das Element Schaf – durch Feedback von der phonologischen Ebene zur lexikalischen Ebene zusätzlich aktiviert

18 Alternativerklärung Lexical Bias und gemischte Fehler entstehen durch Output-Editing –Durch Lautvertauschung resultierende Pseudowörter können besser als Fehler identifiziert und vor der Artikulation getilgt werden als resultierende echte Wörter (vgl. Baars et al., 1975, s. auch letzte Sitzung) –Ein fehlerhaftes Wort kann schlechter beim Output-Editing identifiziert und getilgt werden, wenn es dem Zielwort auf mehreren Dimensionen ähnlich ist

19 So what? „ Until recently, models of lexical access in speech production were almost exclusively based on speech error data. This is true both for the modular two- stage models and for the interactive connectionist models of lexical access. Both kinds of models were initially designed to account for the distributions of naturally observed or experimentally elicited speech errors. From the start, however, they were conceived as process models of normal speech production. Therefore, the ultimate test of such models cannot lie in their account of infrequent derailments of the process. Rather, the proof of their efficacy should be sought in the account of the normal process itself. An exclusively errorbased approach to lexical access in speech production is as ill-conceived as an exclusively illusion-based approach in vision research. One should, of course, hope that an ultimate theory of the normal process also has the potential of explaining observed error distributions (or visual illusions, for that matter), but it should not be one's main concern.” Levelt, Schriefers, Vorberg, Meyer, Pechmann, & Havinga, 1991b

20 Modelltypen Diskretes (modulares) Zwei-Stufen-Modell Vorwärts-kaskadierendes Modell Interaktives Modell

21 Zeitverlauf von Aktivierungsprozessen: diskretes Zwei-Stufen- Modell (Levelt et al., 1991a)

22 Zeitverlauf von Aktivierungsprozessen: vorwärts- kaskadierendes und interaktives Modell (Levelt et al., 1991a)

23 Levelt et al. (1991a) -- Vorhersagen Diskretes (modulares) Zwei-Stufen-Modell –Keine Überlappung semantischer und phonologischer Aktivierung –Keine phonologische Aktivierung semantischer Konkurrenten Vorwärts-kaskadierendes Modell –Überlappung semantischer und phonologischer Aktivierung –Phonologische Aktivierung semantischer Konkurrenten Interaktives Modell –Überlappung semantischer und phonologischer Aktivierung –Phonologische Aktivierung semantischer Konkurrenten –Späte semantische Aktivierung

24 Levelt et al. (1991a) – Paradigma: Naming with Auditory Lexical Decision Zusätzlich: identische Bedingung

25 Levelt et al. (1991a) – Paradigma: Naming with Auditory Lexical Decision Presession: –RT auditory lexical decision in single task situation Main Session: –RT auditory lexical decision in dual task situation (naming with lexical decision) Dependent Measure –RT Main Session – RT Presession –% Errors

26 Levelt et al. (1991a) – Befunde (Experiment 3) Figure 3. Lexical decision latencies in Experiment 3. (Mean differential scores for phonological [P], identical [I], semantic [S], and unrelated [U] acoustic test probes at three stimulus-onset asynchronies.)

27 Levelt et al. (1991a) – Befunde (Experiment 3, kurze SOA) Figure 4. Differential scores for the short stimulus-onset asynchrony of Experiment 3. (Test-probe conditions: identical to target, semantic associate of target, phonologically related to target, and unrelated to target. Average stimulus-onset asynchrony was 73 ms.)

28 Levelt et al. (1991a) – Befunde (Experiment 6) Figure 6. Differential scores of Experiment 6. (Test-probe conditions: identical to target, semantic alternative to target, phonologically related to semantic alternative, and unrelated. Average stimulus-onset asynchrony was 73 ms.)

29 Levelt et al. (1991a) – Modellierung Figure 7. A mathematical model of the interaction between naming and lexical decision, based on the two-stage theory

30 Levelt et al. (1991a) – Modellierung Figure 8. Model predictions of lexical decision latencies (presession and main session) in Experiment 3. (Solid lines indicate actual data; dotted lines indicate results from model. Test probes: P = phonological, I = identical, S= semantic, U = unrelated.)

31 Levelt et al. (1991a) -- Fazit „We could show that the time-course data were fully compatible with at least one mathematical implementation of the two-stage theory; it yielded an almost perfect fit to the data. The obvious question is whether a similar good fit might be found for the activation-spreading theories.“ (p. 139)

32 Levelt et al. (1991a) -- Fazit “Our general conclusion from this study is this: The more traditional two-stage account of lexical access finds continuing support in the data. The theory says that there is an initial stage of lexical selection, followed by a stage of phonological encoding during which only the selected item becomes phonologically encoded. Further research, both empirical and theoretical, is needed to determine whether activation-spreading accounts can be reconciled with our negative findings on semantic rebounding and on the phonological activation of semantically coactivated lexical items.” (p. 140)

33 Intermezzo – Ein Interview mit W. J. M. Levelt Pim.mpg

34 Zwischenstand Sprechfehleranalyen deuten darauf hin, dass semantische und phonologische Verarbeitungsprozesse nicht vorständig unabhängig voneinander sind (Dell & Reich, 1981) –Lexikalischer Bias bei Lautfehlern (Vertauschung, Antizipation, Perseveration) –Überzufälliges Auftreten gemischter Wortersetzungsfehler (semantisch und phonologisch motiviert) Chronometrische Daten geben jedoch keine Hinweise auf späte semantische Aktivierung (Vorhersage interaktiver Modelle) oder phonologische Aktivierung semantischer Konkurrenten (Vorhersage vorwärts-kaskadierender und interaktiver Modelle) (Levelt et al., 1991); die beiden o. g. Effekte bei Sprechfehlern werden auf Monitoring durch einen präartikulatorischen Output- Editor zurückgeführt (z. B. Baars, Motley, & MacKay, 1975; vgl. auch letzte Sitzung)


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