Rozwój mowy a procesy myślenia

Schematy przetwarzania języka
Reprezentacja wiedzy w mózgu

Baza zgromadzonej wiedzy składa się z elementów procesu bezpośredniego
poznawania rzeczywistości (spostrzegania) oraz z elementów procesu
pośredniego poznawania rzeczywistości (myślenia). Narzędziem myślenia jest
mowa.

Mowa określana jest często jako narzędzie myślenia. Mowa pozwala na
analizowanie rzeczywistości. Współdziała więc z spostrzeżeniem, które dzięki
mowie jest bardziej dokładne.

Mózg człowieka przetwarza mowę od fonologii i grafemów słowa, aż do jego
znaczenia i modelu sytuacji

Mamy jedynie różne wzorce rozkładu pobudzeń i skojarzenia między nimi, nic
więcej.
Rozwój mowy a procesy myślenia

Proces rozwoju mowy i języka jest ściśle powiązany
z procesami myślenia

Operacje myślenia to:
- synteza analiza,
- porównywanie,
- abstrahowanie,
- uogólnianie.
Procesy myślowe



Proces Analizy.
Myślowe rozdzielenie, rozczłonkowanie przedmiotu lub zjawisk
na poszczególne elementy składowe lub momenty danej
sytuacji. Dzięki analizie oddzielamy ze złożonego zjawiska
związki istotne od przypadkowych (elementy właściwe od
niewłaściwych).
Proces Syntezy.
Synteza, proces odwrotny do analizy polega na myślowym
łączeniu elementów wydzielonych przez analizę.
Wspólne wykorzystanie Analizy i Syntezy
Analizując problem rozdzielamy go na poszczególne elementy,
a tworząc z nich dzięki syntezie nowe całości, gromadzimy
dane do jego rozwiązania.
Procesy myślowe c.d.



Abstrakcja
Abstrakcja to wydzielanie lub wydobywanie jakiejś istotnej cechy
danego zjawiska lub przedmiotu i oderwanie jej od pozostałych cech.
Rozpatrując jakikolwiek przedmiot można abstrahować od jego
kształtu, a wyróżnić barwę lub odwrotnie. Mówimy wtedy o
prymitywnej formie abstrakcji - abstrakcji zmysłowej. Od tej formy
abstrakcji należy odróżnić formę wyższą, która prowadzi do
pojęciowego ujmowania rzeczywistości, do pojęć abstrakcyjnych.
Proces Uogólnienia.
Polega na odrzuceniu cech specyficznych, jednostkowych, a
zachowaniu tylko tych , które są wspólne różnym przedmiotom.
Rola abstrakcji i uogólnienia.
Abstrakcja i uogólnienie prowadzą do poznania obiektywnej
rzeczywistości w jej właściwych związkach i prawidłowości, a samo
poznanie odbywa sie przez pojęcia, sądy i rozumowanie.
Przetwarznie języka

Wiedza jest przedstawiona za pomocą
symboli lub koncepcji, które w relacji z innymi
symbolami lub koncepcjami tworzą sieci
znaczeniowe – semantyczne.
Heurystyka


Przebieg myśli po sieci symboli zwany jest
heurystyką. Szukanie heurystyczne
wykorzystuje informacje, które poprawiają
efektywność procesu szukania.
Są dwie możliwe drogi wnioskowania dające
odpowiedź:
- wnioskowanie wstecz
- wnioskowanie w przód.
Szukanie heurystyczne


Wnioskowanie w przód.
Na podstawie dostępnych reguł i faktów należy generawać nowe fakty tak
długo, aż wsród wygenerowanych faktów znajdzie się poszukiwany cel
(hipoteza). Podstawową cechą tego sposobu wnioskowania, jest możliwość
zwiększania ich liczby.
Wnioskowanie wstecz
Wnioskowanie to jest odwrotnym procesem niż wnioskowanie w przód. Polega
na wykazaniu prawdziwości hipotezy głównej na odstawie prawdziwości
przesłanek. Jeśli nie wiemy, czy jakaś przesłanka jest prawdziwa, to traktujemy
tę przesłankę jako nową hipotezę i próbujemy ją wykazać Jeżeli w wyniku
takiego postępowania zostanie wreszcie znaleziona reguła, której wszystkie
przesłanki są prawdziwe, to konkluzja tej reguły jest prawdziwa. na podstawie
tej konkluzji dowodzi się następną regułę, której przesłanka nie była poprzednio
zbadana,itd. Postawiona hipoteza jest prawdziwa, jeśli wszystkie rozważone
przesłanki dadzą się wykazać.
Efektywność przetwarzania inforamcji

Efektywność procesu myślowego zależy od
sprawnego przebiegu procesów składowych:
analizy i syntezy informacji, uogólniania,
abstrahowania, uwagi i pamięci.
Struktury percepcji i przetwarzania
języka

Główne struktury zaangażowane w rozumienie i
tworzenie mowy to:
- okolice zakrętu kątowego
- obszar Wernickego
- Ośrodek Broki

W wyniku uszkodzeń tych obszarów powstaje wiele
rodzajów afazji
Ośrodki mowy
Zakręt kątowy

Jest to obszar kojarzeniowy dla słuchu,
wzroku i nazw; jego uszkodzenia zaburzają
czytanie i pisanie; jest zaangażowany w
rozumienie metafor.
Obszar Wernickego


Zlokalizowany w płacie skroniowym, jest to
22 pole Brodmanna;
Jest to obszar kory mózgowej inicjujący i
kierujący procesami rozpoznawania głosek,
wyrazów i zdań oraz czynnościami
nadawania mowy.
Uszkodzenie o.Wernickego


Uszkodzenia tego ośrodka powodują
parafazje: powoduje to, że wypowiedzi są
prawidłowe pod względem ruchowym, lecz
mimo to całkowicie niezrozumiałe.
Osoba z uszkodzeniem tego obszaru mówi
bez sensu, niegramatycznie, źłe dobiera
słowa, łączy wyrazy, przy zachowaniu
prawidłowej wymowy i rytmu wypowiedzi.
Ośrodek Broki

Ośrodek Broki znajduje się w części wieczkowej i części
trójkątnej zakrętu czołowego dolnego i odpowiada polom
Brodmanna nr 44 i 45.

obszar w mózgu odpowiedzialny za generowanie mowy

Badania nad afazją całkowitą wykazały, że ośrodek Broki jest
odpowiedzialny za łączenie głosek w wyrazy i zdania oraz za
formułowanie płynnych wypowiedzi.

Ponadto badania metodą fMRI dowiodły, że aktywne struktury
w ośrodku Broki mają różne funkcje jeśli chodzi o tworzenie
mowy.
Uszkodzenie o. Broki

Pacjenci cierpiący na afazję Broki to jednostki, które wiedzą „co chcą
powiedzieć, ale nie mogą tego przekazać”

. Zazwyczaj rozumieją co się do nich mówi, ale nie potrafią się płynnie
komunikować. Jest to również znane jako afazja z zaburzoną
płynnością mowy.

Inne możliwe symptomy obejmują problemy z płynnością, wymową,
znalezieniem właściwych słów, powtarzaniem, oraz tworzeniem i
rozumieniem gramatycznie złożonych zdań, zarówno słownie jaki i
pisemnie.

Wymienione cechy charakterystyczne odróżniają te jednostki od ludzi
cierpiących na inne rodzaje afazji.
c.d.

Ludzie z innymi rodzajami afazji mogą mieć większe trudności
ze zrozumieniem tego, co jest do nich mówione. Mogą oni
również mieć większe kłopoty przy czytaniu i pisaniu niż
jednostki z afazją Broki.

Jednostki z afazją Broki mają dobrze rozwiniętą zdolność
samo-monitorowania tego co mówią, a ludzie z innymi afazjami
mogą być nieświadomi tego jak i co mówią.

Dodatkowo, wygląd zmian uszkodzonego obszaru mózgu różni
się pomiędzy afazjami.
Sieci semantyczne

Przetwarzanie języka oparte jest na sieciach
semantycznych, które propagują aktywację
neuronów leżących blisko siebie w mózgu.

Mamy sieci pobudzające jak i hamujące
Tworzenie Sieci Skojarzeń

W czasie rozumowania i tworzenia skojarzeń
dochodzi do pobudzenia koncepcji
pojęciowej: aktywność w mózgu rozszerza
się od pobudzonego neuronu na neurony z
nim połączone, aż dojdzie do pożądanych
własności.
Reprezentacja pojęć

Pojęcia, nazwy rzeczownikowe i czasownikowe
kodowane są w innych obszarach kory:
Pojęcia określające rzeczowniki- przedmioty, osoby,
zwierzęta, jedzenie, narzędzia, są kodowane w
lewym płacie skroniowym
Pojęcia określające działanie (czasowniki) kodowane
są w lewym płacie kory przedczołowej, dolnej części
zakrętu czołowego i korze przedruchowej.
Rozpoznawanie a nazywanie


Należy rozróżnić rozpoznawanieświadomość czym coś jest, od nazywania –
przypominanie formy symbolu
oznaczającego dany obiekt
Uszkodzenia mogą doprowadzić do zaniku
zdolności posługiwania się jakąś kategorią
pojęć językowych
Uszkodzenia -> problemy z nazywaniem

Lezje tylnej i bocznej części kory skroniowej oraz zakrętu nadbrzeżnego ->
problemy z nazywaniem narzędzi
Podobne kategorie np.: narzędzia mechaniczne i sztućce zlokalizowane są
blisko siebie.

Lezje przedniej części kory dolnoskroniowej i dolnej części zakrętu
skroniowego -> problem z nazywaniem zwierząt

Kodowanie pojęć i nazw znanych przedmiotów -> odbywa się z przodu w
stosunku do regionów odpowiedzialnych za kodowanie nazw i koncepcji
ogólnych

Problemy z rozpoznawaniem konkretnych koncepcji skorelowane są z
uszkodzeniami wyższych obszarów asocjacyjnych w obszarze ciemieniowo
skroniowym (TP)
Aktywność obszarów mózgowych
Widzenie słowa i
liczenie
znajdujących się tam
sylab wywołuje
całkiem inne
pobudzenie niż
widzenie i
zastanawianie się
nad znaczeniem
słowa
Uszkodzenia a nazwy kolorów



Nazwy kolorów kodowane są w obszarze tylnej kory
skroniowej i dolnej ciemieniowej. Lezje tych
obszarów powodują zaburzenia fonologiczne.
Uszkodzenia kory V4 prowadzą do utraty pojęć i
wrażeń dotyczących kolorów.
Uszkodzenie zakrętu językowatego (przyśrodkowa
powierzchnia potyliczno- skroniowa) prowadzi do
anomii kolorów czyli braku kojarzenia nazwy i koloru
przy normalnym widzeniu kolorów, choć pojęcia i
wypowiedzi są poprawne.
Czytanie i pisanie



Aleksja bez agrafii to niezdolność do czytania przy
zachowanej zdolności kopiowania i pisania słów.
Głośne czytanie może być możliwe, ale przy cichym
nie pobudza się sens słów.
Ciche czytanie rozpowszechniło się prawdopodobnie
późno między 11-14 wiekiem. Być może mechanizm
semantycznego pobudzania mózgu bezpośrednio po
identyfikacji grafemów mógł się najłatwiej rozwinąć
przez połączenie postrzegania i działania (mowy),
którą słysząc można rozumieć.
Kategoryzacja stanów mózgu

Ośrodki mózgu zaangażowane w rozumienie i generowanie
mowy kategoryzują stany mózgu i przypisują im etykiety
słowne, które umożliwiają komunikację.

"Interpretator" to zachodzący w mózgu proces, który usiłuje
stworzyć racjonalny model zachowania, przypisując
komentarze słowne do serii powiązanych ze sobą stanów
mózgu. Ważną rolę gra tu z pewnością ośrodek Wernickiego.
Interpretator ma jednak ograniczony dostęp do informacji, nie
wszystko co dzieje się w mózgu do niego dociera, a jego
możliwości skojarzenia danej kategorii stanów z
reprezentacjami fonologicznymi słów są dalekie od
doskonałości.

Kategoryzacja

Narracyjny model w pełni opisujący zachowanie,
które jest wynikiem działania całego mózgu, nie
istnieje. "Ja" nie może w pełni kontrolować
zachowania. W efekcie teoretyzowanie na temat
przyczyn swojego zachowania prowadzi do
konfabulacji i racjonalizacji, a nie odkrywania prawdy
o sobie.

"Myślenie to najtrudniejsza praca, zapewne dlatego
tak niewielu się w nią angażuje" (Henry Ford).
Podsumowanie


Świadomość procesów ludzkiego myślenia i
przetwarzania informacji jest wykorzystywana
głównie do celów tworzenia maszyn oraz programów
komputerowych. Mają służyć one jako przedłużenie
ludzkiego systemu poznawczego.
Obecnie wiele dziedzin m.in. Robotyka, AI & CI,
GPS, informatyka stosowana, które zajmują się
zgłębianiem problemów przetwarzania języka
naturalnego przez maszyny oraz wykorzystania tej
umiejętności do stworzenia systemów logicznie
myślących.
Podsumowanie


W przyszłości będą mogły one zastąpić ludzi na stanowiskach
eksperckich. Bardzo możliwe jest że systemy ekspertowe
bazujące na wiedzy o przetwarzaniu informacji przez ludzki
mózg, metodą prób i błędów przez rozwój systemów szukania,
będą w stanie szybciej odnajdywać odpowiedzi, a tym samym
usprawnią procesy ludzkiego myślenia.
Już teraz wiele jest programów: systemy produkcyjne,
nawigacja satelitarna GPS, systemy obliczeniowe, (sejsmiczne,
meteorologiczne) itd.., które zastępują ludzi na stanowiskach
produkcyjnych oraz wykorzystywane są jako podpowiedzi w
rozwiązywaniu problemów globalnych.
Autorzy


Krzysztofa Moraś
Magdalena Kołodziej