Implicit tanulás vizsgálata mesterséges nyelvtan-elsajátítással

Átírás

1 Implicit tanulás vizsgálata mesterséges nyelvtan-elsajátítással Varga Ádám 1. Bevezetés Az implicit tanulás olyan tanulási folyamat, amely során a személy úgy sajátít el bizonyos ismereteket, hogy a megtanultaknak nincs tudatában, azonban használni, alkalmazni tudja azokat. Ilyen folyamatnak tekinthető például olyan kézségek elsajátítása, mint az úszás, de az anyanyelv-elsajátítás során is hasonló mechanizmusok működnek. Az implicit tanulás vizsgálatának egyik bevett kísérleti paradigmája a mesterséges nyelvtanelsajátítás vizsgálata. A módszer eredetileg Arthur S. Reber nevéhez fűződik, aki az 1960-as években dolgozta ki az eljárást[1]. Én ennek egy egyszerűsített változatát dolgoztam ki és végeztem el a tesztalanyokon. 2. A kísérlet 2.1. Alapkoncepció, feltevések A kísérlet alapfeltevése az, hogy ha az alany bizonyos szabályok alapján felépülő mondatokat lát, akkor implicit módon valamilyen mértékben elsajátítja ezeket a szabályokat, anélkül, hogy erre külön felszólítást kapna vagy hogy azokat explicit módon meg tudná nevezni. Ezt úgy tesztelhetjük, hogy a tanulási szakasz után további mondatokkal szembesítjük, amelyekről grammatikalitási ítéleteket kell hoznia. Ebben a tesztfázisban a mondatok egy része a korábbi szabályoknak megfelel, egy másik részük viszont nem. Mivel feltételezzük, hogy implicit tanulási folyamat játszódik le, ezért a várakozásunk az, hogy a kísérleti alany bizonyos mértékben el fogja tudni különíteni a grammatikus mondatokat az agrammatikusaktól, azaz a teszten a véletlenszerű tippelésnél jobb eredményt produkál. A vizsgálatban egy kontroll-csoport is részt vesz, amely tagjai a tanulási szakaszban is véletlenszerűen generált mondatokat kapnak, így a tesztfázisban a tippelésen túl nincs esélyük eltalálni a mondatok helyességét. Az implicit nyelvtan-elsajátítás meglétét végül a két csoport eredményeinek összevetésével vizsgálhatjuk. 1

2 2.2 A mesterséges nyelvtan Varga Ádám 2.2. A mesterséges nyelvtan A kísérlet során egy kitalált nyelvet építettem fel. A nyelv tizenhat egyszótagos szóból áll, amelyek öt szófajba lettek kategorizálva: A: dok, zsin, kan, tiz B: von, zev, lot, pod C: laf, rol D: ras, jok, rew, lekk E: kup, heg A nyelv mondatait ezt követően négy újraíró szabály generálja: S AP BP (CP) AP A (D) BP CP D CP C E A zárójeles összetevők opcionálisak, a mondatok generálása során 50%-os eséllyek jelentek meg. A szófaji kategóriákból egyenlő valószínűséggel választottuk a szavakat, azaz az A, B és D típusú szavak közül mindegyik 25%, míg a C és E típusúak közül mindegyik 50% eséllyel lett kiválasztva A kísérlet megvalósítása A kísérleteket egy számítógépes programmal végeztem, amelyet C++-ban írtam meg. A program volt felelős a tesztalanyokkal való kommunikációért, a mondatok előállításáért és az eredmények regisztrálásáért, így a vizsgálatot otthonról, személyes felügyelet nélkül lehetett végezni. A tesztet alannyal végeztem el (éles- és kontrollcsoport). A program futtatáskor üdvözölte a vizsgált személyt, és bekérte az életkorát, nemét valamint a beszélt idegen nyelvek számát (bár nem terveztem ezeknek a faktoroknak a vizsgálatát, úgy gondoltam, hogy a jövőben még hasznosak lehetnek). Ezt követően az alany felszólítást kapott, hogy a most következő mondatok közül minél többet próbáljon meg memorizálni. Erre azért volt szükség, hogy fennmaradjon a figyelem, hiszen 2

3 2.3 A kísérlet megvalósítása Varga Ádám 1. ábra. Részlet a kísérlethez használt program forráskódjából ha mással kezdenek el foglalkozni, az implicit tanulás nem vagy csak rosszul működhetett volna. Gombnyomás után 40 mondat jelent meg egymás után a képernyőn, mindegyik négy másodpercig. Ebben a részben az éles teszt során a mondatok a fent leírt szabályoknak megfelelően lettek előállítva, míg a kontroll-kísérletek esetén véletlenszerűen előállított, de ugyanabból a tizenhat szóból álló mondatok jelentek meg. A véletlenszerű mondatok hossza 4 és 7 szó között változott egyenletes eloszlás szerint, és minden egyes helyre 1 16 valószínűséggel került valamelyik egyszótagos szó. A tanulási fázis következtével a tesztalanyoknak elárulta a program, hogy az eddigi mondatok egy rejtélyes földönkívüli nyelvből a Mortujok nyelvéből származtak, és annak nyelvtani szabályai alapján voltak felépítve. Ez után felszólítást kaptak, hogy a következő negyven mondatról próbálják meg eldönteni, hogy megfelelnek-e ezeknek a szabályoknak. Igen válasz esetén az 1-es, nem esetén a nullás billentyűt kellett lenyomni (más választ nem fogadott el a program). A tesztelési szakaszban 50-50%-os valószínűséggel jelentek meg a szabályoknak megfelelő, illetve véletlenszerű mondatok, amelyek a fentiekkel azonos módon lettek előállítva. A program egy fájlban regisztrálta az eredményeket, amit a kísérletben résztvevőknek vissza kellett küldeniük. A teszt elvégzése nagyjából tíz percet vett igénybe, a résztvevők nem kaptak anyagi ellenszolgáltatást. 3

4 Varga Ádám 3. Eredmények 2. ábra. A kísérlethez használt program futás közben 3.1. A csoportok összetétele és eredményei Az elemzést az R statisztikai programmal végeztem. A kísérleti csoportot 22 fő alkotta, 15 nő és 7 férfi, átlagéletkoruk 19,27, többségük két idegen nyelven beszél. A kontrollcsoport szintén 22 főből állt össze, 16 nő és 6 férfi, 18,73 év átlagéletkorral. Szintén két idegen nyelvet beszéltek többségben. A kísérlet tesztfázisában a kísérleti csoport átlagosan a mondatok 74,78%-áról tett helyes grammatikaltási ítéletet, míg a kontrollcsoport átlagosan csak 53,05%-os eredményt produkált. A pontos adatok az alábbi táblázatban vannak összefoglalva: Éles Kontroll Életkor x = 19,27 s = 1,58 x = 18,73 s = 1,24 Idegen nyelvek x = 2,09 s = 0,81 x = 2,05 s = 0,49 Eredmény (%) x = 74,78 s = 10,42 x = 53,05 s = 6,9 Az eredmények eloszlása a 3.3 ábrán tekinthető meg; bal oldalon a kísérleti- jobb oldalon a kontrollcsoporthoz tartozó eloszlás látható. 4

5 3.2 Az eredmények összehasonlítása Varga Ádám ábra. Az éles- és a kontroll-eredmények 3.2. Az eredmények összehasonlítása A két minta átlagának összevetéséhez a Welch-próbát alkalmaztam, amivel megvizsgálható, hogy van-e szignifikáns különbség az eredmények átlagai között. A próba feltételei közül a valószínűségi változók függetlensége teljesült, valamint az adatok arányskálán vannak mérve. A normális eloszlásnak azonban csak a kontrollcsoport eredményei feleltek meg (Shapiro- Wilk-próba: W = 0,97 p = 0,62), a kísérleti csoport eredményeinek eloszlása eltért ettől (W = = 0,9 p = 0,03). A jobbra való eltolódást az ábrára ránézve is láthatjuk. Ahhoz, hogy a tesztet mégis alkalmazni tudjam, transzformálom az adatokat. Mivel a sztenderd transzformációs eljárások a balra eltolódott eloszlásokat tudják kezelni, ezért előbb tükröztem az adatokat, majd eggyel megnöveltem őket, hogy alkalmazni tudjam a logaritmikus transzformációt (hiszen 0 logaritmusa nincs értelmezve), hogy közelebb kerüljenek a normális eloszláshoz. Ezt követően visszatükröztem őket, hogy visszanyerjem az eredeti sorrendet[2]: t(f(x)) = max{ln(1+max{f(x)} f(x))} ln(1+max{f(x)} f(x)) Ezt követően a Shapiro-Wilk-próba már elfogadható eredményt ad (W = 0,92 p = 0,08). Az adatok összehasonlíthatósága érdekében a kontrollcsoport eredményein is elvégzem ugyanezt a transzformációt. 5

6 3.2 Az eredmények összehasonlítása Varga Ádám ábra. Az éles- és a kontroll-eredmények a transzformáció után éles kontroll ábra. A két minta transzformált sűrűségfüggvényei 6

7 Varga Ádám A Welch-próba nullhipotézise, hogy a két minta átlaga megegyezik. A tesztet lefuttatva a következő eredményekhez jutunk: t = 4,08 p = 0,0002. Tehát elutasítjuk a nullhipotézist, és kijelenthetjük, hogy a két mintában az eredmények átlagai szignifikánsan eltérnek egymástól 0,05-ös szignifikanciaszint mellett. 4. Összefoglalás A kísérlet elvégzése és az eredmények összevetése után láthattuk, hogy azok az alanyok, akik a tanulási fázisban a mesterséges nyelvtan alapján generált mondatokkal találkoztak, szignifikánsan jobb eredményt értek el a kontrollcsoport tagjainál. Ezek alapján kijelenthetjük, hogy a teszt kimenetele megfelelt várakozásainknak, azaz feltételezhetjük a szintaktikai szabályok implicit elsajátítását és tudatalatti használatát. Hivatkozások [1] Reber, Arthur S.: Implicit Learning of Artificial Grammars. Journal of Verbal Learing and Verbal Behavior 6: , Providence [2] Osborne, Jason W.: Notes on the use of data transformations. Practical Assessment, Research & Evaluation 8(6),