Распознавание слов - Word recognition

Часть серии по
Чтение
Арнольд Вос Диас Оук Ридж 1947 (26081494247) .jpg
Учимся читать
Научные теории и модели
Познавательные процессы
Инструкция по чтению
Скорость чтения
Читаемость
Различия в чтении и инвалидность
Язык
Грамотность

Распознавание словСогласно Информационно-коммуникационной системе грамотности (LINCS), это «способность читателя правильно и практически без усилий распознавать написанные слова». Иногда его называют «распознаванием отдельных слов», потому что он включает в себя способность читателя распознавать слова индивидуально из списка без необходимости использования похожих слов для контекстуальный помощь.[1] LINCS продолжает говорить, что «быстрое и легкое распознавание слов является основным компонентом свободного чтения», и объясняет, что эти навыки можно улучшить, «практикуя с карточки, списки и сетки слов ".

В своем обзоре науки о чтении 1990 года психолог Мэрилин Джагер Адамс писали, что «единственный неизменный и необязательный факт, связанный с умелым чтением, заключается в том, что оно включает относительно полную обработку отдельных печатных букв».[2] В статье «Наука распознавания слов» говорится, что «свидетельства последних 20 лет работы в когнитивная психология указывает на то, что мы используем буквы в слове для распознавания слова ". Со временем были выдвинуты другие теории, предлагающие механизмы, с помощью которых слова распознаются изолированно, но при этом быстро и точно.[3] Эти теории больше сосредотачиваются на значении отдельных букв и распознавания формы букв (например, распознавания последовательных букв и распознавания параллельных букв). Другие факторы, такие как саккадические движения глаз линейная связь между буквами также влияет на то, как мы узнаем слова.[4]

Статья в ScienceDaily предполагает, что «раннее распознавание слов является ключом к навыкам чтения на протяжении всей жизни».[5] Есть разные способы развить эти навыки. Например, создание карточек для слов, которые появляются с большой частотой, считается инструментом для преодоления дислексия.[6] Утверждалось, что просодия, паттерны ритма и звука, используемые в поэзия, может улучшить распознавание слов.[7]

Распознавание слов - это способ чтения, основанный на непосредственном восприятии того, какое слово представляет собой знакомая группа букв. Этот процесс существует в противоположность фонетика и анализ слов, как другой метод распознавания и вербализации визуального языка (т. е. чтения).[8] Распознавание слов работает в основном автоматически. С другой стороны, фонетика и анализ слов основаны на когнитивном применении усвоенных грамматических правил для сочетания букв, звуков и т. Д. графемы, и морфемы.

Распознавание слов измеряется скоростью, так что слово с высоким уровнем распознавания читается быстрее, чем новое.[3] Такой способ тестирования предполагает, что понимание смысла читаемых слов не требуется, а скорее способность распознавать их таким образом, чтобы обеспечить правильное произношение. Следовательно, контекст не важен, и распознавание слов часто оценивается с помощью слов, представленных изолированно в таких форматах, как флеш-карты.[8] Тем не менее, легкость распознавания слов, как в Беглость, обеспечивает навыки, способствующие пониманию читаемого текста.[9]

Внутренняя ценность распознавания слов может быть очевидна из-за преобладания грамотности в современном обществе. Однако его роль может быть менее заметной в областях обучения грамоте, изучения второго языка и задержек в развитии чтения. По мере того как распознавание слов будет лучше пониматься, можно будет открыть более надежные и эффективные формы обучения как для детей, так и для взрослых, изучающих грамотность на первом языке. Такая информация также может быть полезна изучающим второй язык благодаря усвоению новых слов и буквенных знаков.[10] Более того, лучшее понимание процессов, задействованных в распознавании слов, может дать возможность более специфического лечения людей с нарушениями чтения.

Теории

Форма бумы

Форма бумы, названная в честь голландского исследователя зрения. Герман Баума, относится к общему контуру или форме слова.[11] Герман Баума обсуждал роль «глобальной формы слова» в своем эксперименте по распознаванию слов, проведенном в 1973 году.[12] Теории формы бумы стали популярными в распознавании слов, предполагая, что люди узнают слова по форме, которую буквы образуют в группе относительно друг друга.[3] Это контрастирует с идеей, что буквы читаются индивидуально. Вместо этого, посредством предварительного ознакомления, люди знакомятся с очертаниями и, таким образом, узнают их в следующий раз, когда им показывают то же слово, или bouma.

Более медленный темп, с которым люди читают слова, написанные полностью заглавными буквами или чередующимися прописными и строчными буквами, подтверждает теорию бумы.[3] Теория утверждает, что новая форма бумы, созданная заменой строчных букв на прописные, препятствует способности человека вспоминать. Джеймс Кеттелл также поддержал эту теорию в своем исследовании, которое подтвердило эффект, который он назвал превосходством слов. Это относилось к улучшенной способности людей выводить буквы, если они были представлены в слове, а не в смеси случайных букв. Более того, многочисленные исследования показали, что читатели с меньшей вероятностью заметят слова с ошибками с похожей формой бумы, чем слова с ошибками с другой формой бумы.

Хотя эти эффекты постоянно воспроизводились, многие из их результатов оспаривались. Некоторые предполагают, что способность читать прописные слова обусловлена ​​объемом практики, которую имеет с ними человек. Люди, которые практикуют, быстрее читают заглавные буквы, что снижает важность бумы. Кроме того, по мнению психологов Джеймса МакКлелланда и Джеймса Джонсона, эффект превосходства слов может быть результатом знакомства с фонетическими комбинациями букв, а не с контурами слов.[13]

Параллельное распознавание против последовательного распознавания

Распознавание параллельных букв - это наиболее широко используемая сегодня психологами модель распознавания слов.[3] В этой модели все буквы в группе воспринимаются одновременно для распознавания слов. Напротив, модель последовательного распознавания предполагает, что буквы распознаются индивидуально, одна за другой, прежде чем они будут интегрированы для распознавания слов. Он предсказывает, что отдельные буквы идентифицируются быстрее и точнее, чем несколько букв вместе, как в слове. Однако эта модель была отвергнута, поскольку она не может объяснить эффект превосходства слов, в котором говорится, что читатели могут быстрее и точнее определять буквы в контексте слова, а не изолированно.

Нейронные сети

Более современный подход к распознаванию слов основан на недавних исследованиях функционирования нейронов.[3] Считается, что визуальные аспекты слова, такие как горизонтальные и вертикальные линии или кривые, активируют рецепторы, распознающие слова. От этих рецепторов посылаются нейронные сигналы, которые либо возбуждают, либо запрещают связи с другими словами в памяти человека. Слова с символами, соответствующими визуальному представлению наблюдаемого слова, получают возбуждающие сигналы. По мере того, как разум обрабатывает появление слова, тормозящие сигналы одновременно снижают активацию слов в памяти с другим внешним видом. Это нейронное усиление связей с соответствующими буквами и словами, а также одновременное ослабление ассоциаций с нерелевантными, в конечном итоге активирует правильное слово как часть распознавания слов в нейронной сети.

Физиологический фон

Мозг

С помощью позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) сканирование и связанные с событиями потенциалы, исследователи выделили две отдельные области в веретенообразная извилина которые отвечают конкретно на строки букв. Задняя веретенообразная извилина реагирует на слова и не слова, независимо от их семантического контекста.[14] На переднюю веретенообразную извилину влияет семантический контекст, а также то, являются ли комбинации букв словами или псевдословами (новые сочетания букв, имитирующие фонетические соглашения, например, shing). Эта роль передней веретенообразной извилины может коррелировать с более высокой обработкой концепции и значения слова. Обе эти области отличаются от областей, которые реагируют на другие типы сложных стимулов, таких как лица или цветные узоры, и являются частью функционально специализированного вентрального пути. В течение 100 миллисекунд (мс) после фиксации на слове область слева нижневисочная кора обрабатывает структуру его поверхности. Семантическая информация начинает обрабатываться через 150 мс и демонстрирует широко распространенную активацию корковой сети. Через 200 мс происходит интеграция различных видов информации.[15]

Точность, с которой читатели распознают слова, зависит от стимулируемой области сетчатки.[16] Чтение на английском языке выборочно тренирует определенные области левого полушария для обработки этого типа зрительной информации, делая эту часть поля зрения оптимальной для распознавания слов. Когда слова уходят из этой оптимальной области, точность распознавания слов снижается. Благодаря этому обучению эффективная нейронная организация развивается в соответствующей левой полушарие головного мозга.[16]

Саккадические движения глаз и фиксации

Глаза совершают короткие незаметные движения, называемые саккады примерно три-четыре раза в секунду.[17] Саккады разделяются фиксациями - моментами, когда глаза неподвижны. Во время саккад зрительная чувствительность снижается, что называется подавлением саккад. Это гарантирует, что большая часть восприятия визуальной информации происходит во время фиксации. Однако во время саккад лексическая обработка продолжается. Время и точность распознавания слов зависят от того, на каком месте слова в данный момент фиксируется взгляд. Распознавание происходит быстрее и точнее всего при фиксации в середине слова. Это происходит из-за снижения остроты зрения, которое возникает из-за того, что буквы расположены дальше от фиксированного места и их становится труднее увидеть.[18]

Частотные эффекты

В эффект частоты слов предполагает, что слова, которые чаще всего встречаются в печатном языке, легче распознать, чем слова, которые встречаются реже.[19] Эти слова распознаются быстрее и точнее, чем другие слова. Эффект частотности слов - один из самых надежных и наиболее часто описываемых в современной литературе эффектов распознавания слов. Он сыграл роль в развитии многих теорий, таких как форма бумы. Кроме того, эффект частоты соседства утверждает, что распознавание слов происходит медленнее и менее точно, когда цель имеет орфографический сосед, который по частоте выше, чем он сам. Ортографические соседи - это слова одинаковой длины, которые отличаются только одной буквой этого слова.[19]

Приложения реального мира

Межбуквенный интервал

Шрифты с засечками, то есть: шрифты с небольшими придатками в конце штрихов затрудняют лексический доступ. Распознавание слов происходит быстрее с без засечек шрифтов в среднем на 8 мс.[20] Эти шрифты имеют значительно больший межбуквенный интервал, и исследования показали, что реакция на слова с увеличенным межбуквенным интервалом была быстрее, независимо от частоты и длины слов.[21] Это демонстрирует обратную зависимость между продолжительностью фиксации и небольшим увеличением межбуквенного интервала,[22] скорее всего, из-за снижения латерального торможения в нейронной сети.[20] Когда буквы расположены дальше друг от друга, более вероятно, что люди сосредоточат свои фиксации на начале слова, тогда как интервал между буквами по умолчанию в программном обеспечении для обработки текста способствует фиксации в центре слова.[22]

Инструменты и измерения

И ПЭТ, и функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) используются для изучения активации различных частей мозга, когда участники выполняют задания, основанные на чтении.[23] Тем не мение, магнитоэнцефалография (MEG) и электроэнцефалография (ЭЭГ) обеспечивают более точное временное измерение, регистрируя связанные с событием потенциалы каждую миллисекунду. Хотя определить, где возникают электрические реакции, может быть проще с помощью МЭГ, ЭЭГ является более распространенной формой исследования в области распознавания слов. Потенциалы, связанные с событием, помогают измерить как силу, так и задержку активности мозга в определенных областях во время чтения. Кроме того, сочетая полезность связанных с событием потенциалов с мониторингом движения глаз, исследователи могут соотносить фиксации во время чтения с распознаванием слов в мозгу в режиме реального времени. Поскольку саккады и фиксации указывают на распознавание слов, электроокулография (EOG) используется для измерения движений глаз и количества времени, необходимого для лексического доступа к целевым словам. Это было продемонстрировано исследованиями, в которых более длинные, менее распространенные слова вызывают более длительную фиксацию, а более мелкие, менее важные слова могут вообще не фиксироваться при чтении предложения.

Учусь

Согласно веб-сайту LINCS, роль распознавания слов приводит к различиям между привычками взрослых и привычками детей, обучающихся чтению.[8] Для неграмотных взрослых, обучающихся чтению, многие больше полагаются на распознавание слов, чем на фонетику и анализ слов. Плохие читатели с предварительными знаниями о целевых словах могут распознавать слова и делать меньше ошибок, чем плохие читатели без предварительных знаний.[24] Вместо того, чтобы смешивать звуки отдельных букв, взрослые учащиеся с большей вероятностью распознают слова автоматически.[8] Однако это может привести к ошибкам, когда похожее по написанию, но другое слово ошибочно принимается за знакомое читателю. Подобные ошибки считаются результатом опыта и воздействия учащегося. Более молодые и новые ученики, как правило, больше сосредотачиваются на выводах из текста и меньше полагаются на фоновые знания или опыт. Бедные читатели с предварительными знаниями используют семантические аспекты слова, тогда как опытные читатели полагаются только на графическую информацию для распознавания слов.[24] Однако практика и повышение уровня владения языком, как правило, приводят к более эффективному использованию сочетания навыков чтения и базовых знаний для эффективного распознавания слов.[8]

Роль частотного эффекта была в значительной степени включена в процесс обучения.[8] Хотя подход к анализу слов чрезвычайно полезен, многие слова не поддаются обычным грамматическим структурам и легче включаются в лексическую память с помощью автоматического распознавания слов. Чтобы облегчить это, многие эксперты в области образования подчеркивают важность повторения слов. При этом используется частотный эффект за счет увеличения знакомства читателя с целевым словом и, таким образом, повышения скорости и точности чтения в будущем. Это повторение может быть в форме флэш-карточек, отслеживания слов, чтения вслух, изображения слова и других форм практики, которые улучшают ассоциацию визуального текста с воспроизведением слов.[25]

Роль технологии

Усовершенствования в технологии в значительной степени способствовали прогрессу в понимании и исследованиях в области распознавания слов. Новые возможности распознавания слов сделали компьютерные обучающие программы более эффективными и надежными.[8] Усовершенствованная технология позволила отслеживать саккадические движения глаз человека во время чтения. Это способствовало пониманию того, как определенные модели движения глаз увеличивают распознавание и обработку слов. Кроме того, изменения могут быть одновременно внесены в текст, находящийся за пределами области внимания читателя, без ведома читателя. Это предоставило больше информации о том, на чем фокусируется взгляд, когда человек читает, и где находятся границы внимания.

Обладая этой дополнительной информацией, исследователи предложили новые модели распознавания слов, которые можно запрограммировать в компьютеры. В результате компьютеры теперь могут имитировать то, как человек будет воспринимать язык и новые слова и реагировать на них.[8] Эта технология продвинулась до такой степени, что модели обучения грамоте могут быть продемонстрированы в цифровом виде. Например, теперь компьютер может имитировать процесс обучения ребенка и вводить общие языковые правила, когда ему предлагается список слов с ограниченным количеством объяснений. Тем не менее, поскольку универсальная модель еще не согласована, возможность обобщения моделей распознавания слов и их моделирования может быть ограничена.[26]

Несмотря на отсутствие консенсуса в отношении параметров моделирования, любой прогресс в области распознавания слов полезен для будущих исследований относительно того, какие стили обучения могут быть наиболее успешными в классах. Также существует корреляция между способностью к чтению, развитием разговорной речи и неспособностью к обучению. Следовательно, достижения в любой из этих областей могут помочь в понимании взаимосвязанных вопросов.[27] В конечном счете, развитие распознавания слов может облегчить прорыв между «обучением чтению» и «чтением для обучения».[28]

Рекомендации

  1. ^ «Стратегии оценивания и профили чтения».
  2. ^ Адамс, Мэрилин Джагер (1990). Начинаю читать: думать и узнавать о печати. Кембридж: MIT Press. п.105. ISBN  978-0-262-51076-9.
  3. ^ а б c d е ж (Ларсен, 2004 г.)
  4. ^ «Наука распознавания слов».
  5. ^ «Раннее распознавание слов - ключ к навыкам чтения на протяжении всей жизни, - говорится в новом исследовании». www.sciencedaily.com. Получено 2017-01-09.
  6. ^ «Навыки распознавания слов на флеш-карточках при дислексии».
  7. ^ ftp://128.46.154.21/harper/muri/Chen_PDSR_SP04.pdf
  8. ^ а б c d е ж грамм час (Круиденье, 2002)
  9. ^ (Люкнер и Урбах, 2012 г.)
  10. ^ (Эверсон, 2011)
  11. ^ (Ранум, 1998)
  12. ^ (Bouma & Bouwhuis, 1979)
  13. ^ (Макклелланд и Джонстон, 1977)
  14. ^ (Nobre, Truett & McCarthy, 1994)
  15. ^ (Хаук, Дэвис, Форд, Пульвермюллер и Марслен-Уилсон, 2006 г.)
  16. ^ а б (Мишкин, Мортимер, Форгейс и Дональд, 1952 г.)
  17. ^ (Ирвин, 1998)
  18. ^ (Назир, Хеллер и Сассман, 1992 г.
  19. ^ а б (Грейнджер, 1990)
  20. ^ а б (Морет-Татай и Переа, 2011)
  21. ^ (Pereaa, Moret-Tataya & Gomezc, 2011)
  22. ^ а б (Переа и Гомес 2012)
  23. ^ (Серено и Райнер, 2003)
  24. ^ а б (Прибе, Кинан и Миллер, 2010 г.)
  25. ^ (Информационная и коммуникационная система грамотности)
  26. ^ (Дэвис и Мермельштейн, 1980)
  27. ^ (Скарборо, 2009)
  28. ^ (Кэмпбелл, Келли, Маллис, Мартин и Сейнсбери, 2001 г., стр.6)

Цитаты