Математическое моделирование отвечает на вопрос, как быстро изучить иностранный язык
 Дети изучают языки чрезвычайно быстро. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
К восемнадцати годам обычный человек изучает уже примерно 60 тысяч слов. Надо отметить, что дети используют множество стратегий для определения значения слова, в том числе методы работы с неоднозначными ситуациями. К примеру, ребенок слышит слово «чашка», одновременно с этим видя чашку, шар и книги. Вероятнее всего, он запомнит этот опыт, а в следующий раз услышит слово «чашка» в сочетании с самой чашкой и другим набором объектов («факторов вмешательства»). Если чашка была единственным общим объектом в обеих ситуациях, ребенок однозначно соотнесет слово и сам объект.
Если в дальнейшем ребенок будет исходить из предположения, что существует только одно имя для каждого объекта (т.е. значения являются взаимоисключающими), он может изучать слова гораздо быстрее. К примеру, в описанной выше ситуации, если ребенок услышит слово «чашка», но при этом уже будет знать значения «шара» и «книги», то он сразу вычислит, что «чашка» относится к единственному неназванному объекту. Многие тесты показали, что, как дети, так и взрослые активно используют эту технику взаимного исключения, чтобы определить значения слов. Однако до сих пор исследователи не готовы были ответить на вопрос, насколько эта методика эффективна, по сравнению с другими, когда речь идет не о десятке, а о сотнях и тысячах слов.
Для ответа на этот вопрос группа ученых из University of Edinburgh (Великобритания) применили методы статистической физики неравновесного состояния, в рамках которого взаимодействует большое количество объектов (например, молекул), а распределение вероятностей для некоторых состояний изменяется с течением времени.
В рамках разработанной модели ученые сначала определили «язык» (лексикон), состоящий из 50 – 100 отдельных слов, представляющих собой ряд различных частот. В ходе эволюции системы «ученику» неоднократно предлагался набор из различных объектов, один из которых обозначался называемым словом, а другие – были отвлекающими факторами. «Ученик» постепенно изучал слова, путем сравнения этих событий. С помощью математических методов команда оценивала общее время, необходимое для изучения всего лексикона. Естественно, это время существенно зависело от количества факторов вмешательства, представленных в рамках каждого из событий.
Ученые оценили два возможных случая. В первом предполагалось изучение языка без взаимного исключения понятий (ученик оценивал уже именованные объекты, как потенциально правильные значения для нового слова). Согласно результатам моделирования, изучение словаря из 60 тысяч слов при достаточно большом количестве факторов вмешательства займет более чем всю жизнь. Во втором случае оценивалось то же время при изучении языка с взаимоисключающими понятиями. Вычисления показали, что в этом случае время обучения резко сокращалось. Оказалось, что для небольшого количества факторов (около 10) достаточно было услышать каждое слово как минимум один раз. Таким образом, предположение о взаимном исключении является чрезвычайно эффективным.
Авторы исследования считают, что обнаружение этой стратегии обучения стало важным шагом для древних людей, позволившим развить языковые способности.
Подробные результаты работы опубликованы в журнале Physical Letters Review.
Также по теме:
- В процесс неосознанного обучения вовлечена лишь эволюционно более древняя часть базальных ганглиев
- Формирование памяти и процесс обучения
- Витамин D и деятельность головного мозга
- Детей, страдающих от избыточного веса/ожирения, приходится лечить чаще
- Среди детей разных национальностей отмечен разный уровень распространения астмы
Источники: