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The end of categorical perception as we know it (Schouten et al.) Referent: Iris Merkus Kurs: Perzeption für Fortgeschrittene Datum: 04.11.2008 Kursleiter:

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1 The end of categorical perception as we know it (Schouten et al.) Referent: Iris Merkus Kurs: Perzeption für Fortgeschrittene Datum: Kursleiter: Uwe Reichel

2 Inhalt Übersicht des Referats Übersicht des Referats Allgemeine Einführung Allgemeine Einführung Experimentelle Definition Experimentelle Definition Natürlichkeit von Stimuli Natürlichkeit von Stimuli Antwort Bias Antwort Bias Experimenteller Aufbau mit 4IAX Experimenteller Aufbau mit 4IAX Zusammenfassung Zusammenfassung

3 Allgemeine Einführung Generell muss es Mechanismen zur Spracherkennung im Gehirn geben (Grundfrequenz, Stimmung, usw.) Generell muss es Mechanismen zur Spracherkennung im Gehirn geben (Grundfrequenz, Stimmung, usw.) Bei Experimenten müssen VP klassifizieren und unterscheiden (Identifikation und Diskrimination) Bei Experimenten müssen VP klassifizieren und unterscheiden (Identifikation und Diskrimination) Kategorisierung für Sprache relevant? Kategorisierung für Sprache relevant?

4 Experimentelle Definition Nach Liberman et al. (1957) Nach Liberman et al. (1957) KW nicht genau definiert (loosely used) KW nicht genau definiert (loosely used) Liberman et al. haben nie gesagt, dass die Ergebnisse ihrer Experimente ihre eigene Definition von KW erfüllt haben Liberman et al. haben nie gesagt, dass die Ergebnisse ihrer Experimente ihre eigene Definition von KW erfüllt haben

5 Experimentelle Definition Jedes Experiment dass ein Diskriminationsmaximum enthielt galt sofort als KW Jedes Experiment dass ein Diskriminationsmaximum enthielt galt sofort als KW Einfach für Skeptiker anzuzweifeln (Massaro 1987) Einfach für Skeptiker anzuzweifeln (Massaro 1987) Stimuli unterschiedlicher Kategorien werden immer unterschiedlich wahrgenommen Stimuli unterschiedlicher Kategorien werden immer unterschiedlich wahrgenommen Diskrimination bei Sprache besser wegen schlechter Sprachsynthese Diskrimination bei Sprache besser wegen schlechter Sprachsynthese VP auf Grund des Wissens über Kategorien voreingenommen VP auf Grund des Wissens über Kategorien voreingenommen

6 Experimentelle Definition Definition nach Liberman et al.: perception is fully categorical only if there is no significant difference between phoneme categorization and discrimination. If this criterion is not met, categorical perception is incomplete. Neuer Ansatz nach Van Hessen and Schouten: ist der categorical-perception- index zur Messung der korrekten Antworten in Prozent.

7 Categorial-perception-index r = Koeffizient zwischen Identifikationsfunktion und Diskriminationsfunktion obt = erhaltene Perzeption pred = vorhergesagte Perzeption class= Identifikation disc = Diskrimination

8 Natürlichkeit von Stimuli Vier verschiedene Aufgaben: Identifikation, Diskrimination, AX (2 Intervalle, gleich/verschieden), 2IFC (2 Intervalle, Reihenfolge) Fast perfekte KW mit 15 Stimuli und 3 Plosivkategorien; Intervallabstände von 300ms während den Experimenten

9 Natürlichkeit von Stimuli Stimuli fast schon wie echte Sprache 4 verschiedene Synthesizer zur Erstellung von Sprachstimuli KW schon fast nicht mehr erkennbar VP waren hier Phonetikstudenten

10 Natürlichkeit von Stimuli SbR = Synthesis by Rule, d.h. bei Erstellung der Stimuli wird nur ein Parameter verändert SbR = Synthesis by Rule, d.h. bei Erstellung der Stimuli wird nur ein Parameter verändert SWG = Sinewave Generation, d.h. mehrere Parameter ändern sich keine Möglichkeit für VP einen Pattern festzustellen, mehr wie natürliche Sprache SWG = Sinewave Generation, d.h. mehrere Parameter ändern sich keine Möglichkeit für VP einen Pattern festzustellen, mehr wie natürliche Sprache Die Beziehung zwischen Identifikation und Diskrimination hängt stark von der Stimulusqualität und den Versuchspersonen ab Die Beziehung zwischen Identifikation und Diskrimination hängt stark von der Stimulusqualität und den Versuchspersonen ab

11 Antwort Bias Zur Erinnerung: Zur Erinnerung: Bias: Antworttendenz der Versuchspersonen, die zu einer systematischen Veränderung der Antwortwahrscheinlichkeiten führt. Bias: Antworttendenz der Versuchspersonen, die zu einer systematischen Veränderung der Antwortwahrscheinlichkeiten führt. Es besteht die Gefahr, dass durch bestimmte Stimuli und bestimmte Experimentanordnungen Bias erzeugt wird, der auf KW vermuten ließe. Es besteht die Gefahr, dass durch bestimmte Stimuli und bestimmte Experimentanordnungen Bias erzeugt wird, der auf KW vermuten ließe.

12 Antwort Bias Häufigster Bias ist die Bevorzugung der letzten möglichen Antwort vor allen anderen Häufigster Bias ist die Bevorzugung der letzten möglichen Antwort vor allen anderen Besonders gefährdet hierbei ABX und 2IFC Experimente Besonders gefährdet hierbei ABX und 2IFC Experimente Beispiel für ABX: Beispiel für ABX: Intervall zwischen A und B 300 ms. Zwischen B und X 500ms (üblicher Versuchsaufbau) Abstand zwischen A und X 800 ms + Dauer von B Intervall zwischen A und B 300 ms. Zwischen B und X 500ms (üblicher Versuchsaufbau) Abstand zwischen A und X 800 ms + Dauer von B

13 Antwort Bias VP entwickeln außerdem bei längeren Experimenten so genannte Labelling Strategien um ABX zu unterscheiden VP entwickeln außerdem bei längeren Experimenten so genannte Labelling Strategien um ABX zu unterscheiden Falls Labelling auftritt, ist KW schon im Vorfeld entschiedene Sache Falls Labelling auftritt, ist KW schon im Vorfeld entschiedene Sache Deswegen werden in folgenden Experimenten 4IAX Versuchsaufbauten verwendet Deswegen werden in folgenden Experimenten 4IAX Versuchsaufbauten verwendet

14 Experimenteller Aufbau mit 4IAX Versuchsaufbau von Gerrits and Schouten (2002) 2IFC with flanking stimuli Versuchsaufbau von Gerrits and Schouten (2002) 2IFC with flanking stimuli 2 Paar Stimuli wo jeweils der Zweite oder Dritte Stimulus verschieden zu den anderen Dreien ist 2 Paar Stimuli wo jeweils der Zweite oder Dritte Stimulus verschieden zu den anderen Dreien ist VP entscheidet welches Paar den andersartigen Stimulus enthält, die ideale VP würde hierbei Stimulus 1 und 4 ignorieren (da redundant) VP entscheidet welches Paar den andersartigen Stimulus enthält, die ideale VP würde hierbei Stimulus 1 und 4 ignorieren (da redundant)

15 Experimenteller Aufbau mit 4IAX Ergebnis: Phonemidentifikation steht in keiner Verbindung mit der Diskrimination ohne Labelling Ergebnis: Phonemidentifikation steht in keiner Verbindung mit der Diskrimination ohne Labelling Dies war zu sehen, als der Erste und Vierte Stimulus entfernt wurde und somit das Experiment von 4IAX auf 2IFC und somit auch von biasfrei auf starken Bias umgestellt wurde Dies war zu sehen, als der Erste und Vierte Stimulus entfernt wurde und somit das Experiment von 4IAX auf 2IFC und somit auch von biasfrei auf starken Bias umgestellt wurde Mit Bias konnten alle VP die Stimuli unterscheiden, davor bei vielen problematisch Mit Bias konnten alle VP die Stimuli unterscheiden, davor bei vielen problematisch

16 Zusammenfassung Identifikation und Diskrimination sagen kaum etwas über die Kategoriale Wahrnehmung aus Identifikation und Diskrimination sagen kaum etwas über die Kategoriale Wahrnehmung aus Ausschlaggebende Faktoren: Ausschlaggebende Faktoren: Qualität der Sprachsynthese Qualität der Sprachsynthese Versuchsaufbau (ABX, 2IFC, 4IAX) Versuchsaufbau (ABX, 2IFC, 4IAX) Versuchspersonen (Laien vs. Phonetikstudenten) Versuchspersonen (Laien vs. Phonetikstudenten) Antwort Bias Antwort Bias

17 Zusammenfassung Eine Aufgabe die vollkommen biasfrei erfüllt werden musste, zeigt absolut keinen Zusammenhang zwischen Identifikation und Diskrimination Eine Aufgabe die vollkommen biasfrei erfüllt werden musste, zeigt absolut keinen Zusammenhang zwischen Identifikation und Diskrimination_______________________________________________________________________________ Quelle: B. Schouten, E. Gerrits, and A. van Hessen. The end of categorical perception as we know it. Speech Communication, 41:71_80, 2003.


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