Ученые нашли, что даже, прежде чем они смогут говорить, младенцы используют сложное рассуждение, чтобы понять материальный мирвокруг них, объединяя абстрактные принципы со знанием от наблюдения, чтобы сформировать удивительно передовые ожидания какновые ситуации разовьются.Международная команда ученых развила компьютерную модель того, как младенцы рассуждают, что точно предсказывает их удивлениекогда объекты не будут вести себя в пути, они ожидают.
Статья об их последней работе, co-led Джошем Тененбомом из Отделения Мозговой и Когнитивистики в МассачусетсеТехнологический институт (MIT) в США и Лука Бонатти Institucio Catalana de Recerca i Estudis Avancats вUniversitat Pompeu Fabra в Барселоне, Испания, казался онлайновым на этой неделе в журнале Science.Команда проектировала компьютерную модель, чтобы следовать за принципом «чистого рассуждения», которое должно предсказать то, что происходит затем, на основечто уже наблюдалось. Однако модель также содержит элемент, дифференцирующий людей от других организмов:способность, управляемая абстрактными понятиями, чтобы сформировать рациональные ожидания о новых ситуациях никогда ранеестолкнутый.
Тогда они проверили модель путем сравнения его с реакциями младенцев и нашли, что результаты были очень близки, принудив их завершитьто, что младенцы рассуждают похожим способом.Tenenbaum, адъюнкт-профессор когнитивистики и вычисление в MIT, сказал прессу что:«Реальная аналитика об обнаружении себя в ситуациях, что Вы никогда не были в прежде, но которые имеют некоторые абстрактные принципы враспространенный с Вашим опытом и использованием, что абстрактное знание, чтобы рассуждать продуктивно в новой ситуации."Он и его коллеги пытаются «перепроектировать», как младенцы наблюдают и думают о мире вокруг них путем изученияих в ключевых стадиях за их первые 2 года жизни, включая в 3, 6 и 12 месяцев возраста (проект стал известным как «3-6-12 проектов» и является частью большей части исследования MIT с помощью компьютеров, чтобы моделировать агентурную разведку).
От более ранней работы Элизабет Спелк, преподавателя психологии в Гарвардском университете, они знали то измерение сколько временимладенцы смотрят на что-то, хороший способ измерить их уровень удивления; чем более неожиданный событие, тем дольше онисмотреть.Spelke также вел большую часть работы, показавшей, что у младенцев есть схватывание абстрактных понятий о физических объектах и какони ведут себя. Понятия наравне с физическими объектами не могут просто появиться и исчезнуть, и они должны двинуться чтобы вбудьте в одном месте когда-то и затем другом месте позже.
Tenenbaum и коллеги запрограммировали эти абстрактные принципы в вычислительную модель, известную как «идеал Bayesianнаблюдатель», и затем управлял большим количеством моделирований того, как объекты могли бы вести себя в данных ситуациях: таким образом давая прогнозирующую способность моделина основе абстрактных правил и наблюдательного опыта.Используя модель, они тогда сделали ряд прогнозов о том, сколько времени младенцы будут продолжать смотреть на определенные мультипликацииобъекты, которые были более или менее соответствующими их ожиданиям на основе полученного знания.Например, в одном эксперименте, 12-месячные младенцы наблюдали мультипликацию четырех объектов, трех синих и одного красного, подпрыгивающего в aконтейнер с очевидным видимым открытием.После разрешения им наблюдать объекты, подпрыгивающие вокруг некоторое время, исследователи покрыли сцену, и в то время как это было покрыто,один из объектов оставил бы контейнер посредством открытия.
Если сцена была только покрыта для только под половиной секунды, младенцы выказали удивление, если это был один из объектов дальше всего далекоот контейнера, покинувшего сцену.Если сцена была покрыта для дольше (скажите 2 секунды), они были менее удивлены, отсутствовал ли самый далекий, когда они виделисцена снова, и они были только удивлены, было ли это красное, отсутствовавшее (более редкий объект).И промежуточный эти две крайности, и расстояние от выхода и число объектов имели значение.
Эксперимент дал исследователям несколько переменных, чтобы играть с: они могли изменить число объектов, их пространственных положений(расстояния от выхода), и фактор времени (например, сколько времени покрыть сцену для).Когда они управляли компьютерной моделью, она смогла точно предсказать, сколько времени младенцы посмотрят на то же событие через aдюжина различных сценариев с различными комбинациями переменных.Они пришли к заключению что:«Смотрящие времена младенцев являются соответствующими наблюдателю идеала Bayesian, воплощающему абстрактные принципы объектного движения».«Модель объясняет статистические ожидания младенцев и классические качественные результаты исследования об объектном познании в младших младенцах, нетпервоначально рассматриваемый как вероятностные выводы», добавили они.
Другими словами, исследование предлагает, чтобы младенцы рассуждали путем игры возможных сценариев в их умах и затем, с помощью нескольких абстрактных принципов, решения которыйнаиболее вероятно.Тененбаум сказал, что, в то время как это еще не означает, что у них есть «объединенная теория» познания, они начинают описыватьматематически некоторые основные аспекты познания, только описанного интуитивно до сих пор.Спелк сказал, что результаты исследования могут объяснить, почему человеческие взгляды развиваются, так голодайте, и так гибко.
Она сказала до сих пор, что никакая теория не имеетизлеченный, чтобы объяснить обе этих особенности: основные системы знаний имеют тенденцию быть ограниченными и негибкие, и системы, разработанные, чтобы учитьсячто-либо имеет тенденцию делать так очень медленно.«Исследование, описанное в этой статье, является первым, я верю, чтобы предложить, как приобретение знаний человеческих младенцев могло быть и быстро игибкий», сказал Спелк.Tenenbaum и коллеги теперь хотят добавить другие принципы в модель.
«Мы думаем, что младенцы намного более умны, в некотором смысле, чем эта модель», он объяснил и сказал, что они хотят включить другойфизические принципы, как сила тяжести и растирание.Другая область, которую они хотят исследовать, – то, как младенцы понимают поведение человека. Создание моделей в этой области могло помочь нам лучшепоймите нарушения как аутизм, сказал Тененбаум.
«Чистое рассуждение в 12-месячных младенцах как вероятностный вывод».Эрно Теглас, Эдвард Вул, Витторио Джиротто, Мишель Гонсалес, Джошуа Б. Тененбаум и Лука Ль.
БонаттиНаука 27 мая2011:1054-1059.
DOI:10.1126/science.1196404Дополнительный источник: Новости MIT.