구문 청킹은 생성적이고 자동인 여러 자리 숫자의 핵심 구문 표현을 보여줍니다. 3부
Oct 26, 2023
방법
참가자는 실험 3을 수행한 동일한 20 성인이었습니다. 디자인은 실험 3과 유사했습니다. 문법적 조건과 단편화 조건 두 가지가 있었으며 명시적인 신호를 사용했습니다. 구체적인 자극만 실험 3과 달랐습니다. 각 시험의 자극에는 5, 6 또는 7 단어가 포함되었으며 결정적으로 항상 0이 있는 숫자와 일치했습니다. 문법 조건에서 각 자극은 2~4 단어로 구성된 두 개의 문법 세그먼트로 구성되었습니다. 각각은 두 개의 4-자리 숫자 또는 4-자리 숫자와 5-자리 숫자에 해당합니다. 이러한 숫자 각각에는 0이 하나 이상 포함되어 있습니다. 조각화된 조건에서 각 자극의 단어는 가능한 한 짧은 세그먼트로 다시 섞였습니다. "천"이라는 단어만 이전/다음 단어와 병합될 수 있었습니다. 따라서 단편화된 조건에서는 각 세그먼트에 1~3개의 단어가 포함되었으며, 하나 이상의 다중 단어 세그먼트가 포함된 자극은 없었습니다. 두 가지 조건은 균형 잡힌 순서로 두 개의 개별 블록으로 관리되었으며 각 블록에는 20번의 시도가 있었습니다.
균형 잡힌 질서와 기억은 밀접한 관련이 있습니다.
사람들은 흔히 “일을 질서있게 하는 것이 성공의 열쇠”라고 말합니다. 여기서 '질서'란 균형이 잡혀 있고 질서 있는 상태를 말합니다. 이 상태에서만 시간과 자원을 더 잘 활용하고 작업 효율성을 높일 수 있습니다. 균형있고 질서 있는 상태는 사람들이 일하고, 공부하고, 살아가는 데 가장 이상적인 상태입니다.
그러나 우리 삶의 균형이 부족하면 체계적으로 생활하는 것이 어려울 수 있습니다. 예를 들어, 밤 늦게까지 자거나, 운동이나 외출을 하지 않고 매일 침대에 누워 있는 경우가 많아지면 몸의 균형이 깨질 수 있습니다. 이런 상황에서는 인체와 뇌가 건강하지 못한 상태에 놓이게 되고, 좋은 기억력을 유지할 수 없게 됩니다.
좋은 기억력을 가지려면 균형 잡히고 질서 있는 생활을 유지해야 합니다. 구체적으로 다음 사항이 포함될 수 있습니다.
1. 좋은 수면 습관, 규칙적인 업무 및 휴식 시간을 유지하고 너무 늦게까지 깨어 있지 마십시오.
2. 건강을 유지하기 위해 적절한 운동을 하십시오.
3. 행복한 기분을 유지하고 과도한 불안과 과도한 스트레스를 피하십시오.
4. 영양소가 풍부한 균형 잡힌 식단;
5. 시간을 합리적으로 계획하고 업무와 오락에 시간을 할당하고 매 순간을 효과적으로 활용하십시오.
균형 잡힌 삶의 상태는 우리가 좋은 신체 상태를 유지하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 뇌가 휴식하고 회복하는 데도 도움이 됩니다. 이런 식으로 우리의 기억력은 자연스럽게 좋아지고 일과 삶의 문제를 더 잘 해결할 수 있습니다.
그러므로 건강한 생활습관은 균형과 질서를 유지하는 열쇠입니다. 그래야만 우리의 기억을 최대한 활용하고 삶을 더욱 의미 있고 아름답게 만들 수 있습니다. 기억력 향상이 필요함을 알 수 있는데, 시스탄체 데저티콜라는 기억력 향상이라는 독특한 효능이 많은 중국 전통 약재이기 때문에 기억력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 다진 고기의 효능은 산, 다당류, 플라보노이드 등 포함된 다양한 활성 성분에서 비롯됩니다. 이러한 성분은 다양한 방식으로 뇌 건강을 증진할 수 있습니다.
데이터 코딩 및 통계 분석은 실험 1과 동일하였다. 그러나 "천"이라는 단어를 다르게 분류하였다. 실험 1-3에는 5- 및 6-자리 숫자만 포함되었으며, 히브리어에서 이 숫자에 포함된 "thousand"라는 단어는 영어의 승수 단어 "thousand"와 유사한 별도의 단어입니다. 결과적으로 이 단어는 숫자가 없는 어휘 클래스인 단일 형태소로 분류되었습니다. 대조적으로, 본 실험에는 4- 자리 숫자도 포함되었습니다. 히브리어 구어체에서 이 숫자에서 천 단어는 수백 단어와 유사한 두 개의 형태소를 가진 단일 단어입니다. 예를 들어, 3에 대한 히브리어 단어는 /Shalosh/이고 "thousands"는 /alarm/이지만 3000은 이 두 단어의 단순한 연결이 아니라 /shloshtalafm/입니다. 따라서 5- 및 6- 자리 숫자에서 우리는 실험 1-3에서와 같이 "천"이라는 단어를 숫자가 없는 클래스인 단일 형태소로 간주했습니다. 그러나 4-자리 숫자에서는 천 단어를 클래스("천")와 숫자라는 두 개의 형태소로 간주했습니다.
결과 및 토론
결과는 이전 실험과 유사했습니다. Temorpheme 오류율, 숫자 오류율 및 클래스 오류율은 조각화된 조건보다 문법적 조건에서 더 낮았습니다(그림 6b; 실험 1 "통계 분석" 섹션에 설명된 LMM 사용, 형태소: Δ=10.6%, χ2=128.0, p<0.001; digits: Δ=10.4%, χ2=94.6, p<0.001; classes: Δ=10.8%, χ2=124.1, p<0.001). The morpheme error rate was lower in the grammatical condition than in the fragmented condition even for every single participant (Additional file 1: Fig. S3). Namely, the participants managed to capitalize on the number syntax as the basis for chunking even when the syntactic structure was irregular, and even when it changed on each trial. The effect sizes (difference in error rates between the grammatical and fragmented conditions) were similar here and in Experiment 3, which had a similar design but used only regular numbers without 0 and 1 (morphemes: t(38)=0.38, one-tailed p=0.26; digits: t(38)=1.36, one-tailed p=0.09; classes: t(38)=0.003, one-tailed p=0.50). This suggests that representing irregular and dynamic syntactic structures was as easy as representing regular, fixed structures.
실험 5: 구문의 교차 삼중 표현
실험 1의 중요한 발견은 자극이 문법적인 6-자리 숫자인 조건 A에서 각 자극이 3-자리 숫자 쌍인 조건 B보다 성능이 더 나빴다는 것입니다. 우리는 숫자의 구문적 표현이 3-자리 숫자에만 국한되지 않고 5자리 또는 6자리의 더 긴 숫자도 캡처할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 조건 A에서는 이 큰 숫자 표현으로 인해 기억하기 어려운 대형 청크가 생성되었습니다.
실험 5는 이 결론에 대한 추가적인 뒷받침을 제공하는 것을 목표로 했습니다. 이를 위해 실험 1의 조건 A, B와 유사한 자극을 사용했는데, 이제 숫자에 0라는 숫자가 포함되어 각 자극에 단어 수가 적어졌습니다. 아이디어는 간단했습니다. 실험 1에서는 조건 A에서 청크가 커질수록 참가자가 작업 메모리 용량을 초과하는 메가 청크를 생성했기 때문에 성능이 저하되었습니다. 여기서 숫자에는 0가 포함되어 있기 때문에 더 적은 단어가 포함되어 있으므로 문법 조건에 따라 각 문법 세그먼트는 참가자의 작업 기억 용량에 맞을 수 있습니다. 우리는 이 실험 설정에서 구문적 청킹이 조각난 조건보다 문법 조건에서 더 나은 성능을 발휘할 것이라고 예측했습니다. 이는 실험 1과 반대되는 패턴입니다.
방법
참가자는 19;4~38;3(평균=27;1 SD=4;9) 세의 성인 30명이었습니다. 디자인은 문법적 및 단편화라는 두 가지 조건을 갖춘 실험 3(명시적 신호)과 유사했습니다. 각 자극은 두 개의 5- 및 6-자리 숫자를 기반으로 하며, 각각은 2개 또는 3개의 0 숫자와 3개의 0이 아닌 숫자를 포함합니다. 따라서 두 숫자 각각에는 4개의 단어("천"과 3이라는 단어)가 있습니다. 다른 단어(자극당 총 8단어). 문법적 조건에서는 두 개의 숫자 이름(예: 삼만사백오, 육십만칠십구)이 자극이 되었다. 조각난 조건에서는 "천"이라는 단어를 마지막(345000)으로 이동하여 두 숫자 각각을 두 개의 문법 세그먼트로 나눴습니다.1 중요한 점은 문법 조작이 삼중 구문 내 구문 관계에 영향을 미치지 않았으며 두 조건 모두 정확히 같은 단어를 사용했습니다. 따라서 조건 간의 유일한 차이점은 각 쌍의 세 쌍이 단일 문법 세그먼트로 연결되는지 여부였습니다. 두 가지 조건은 두 개의 별도 블록으로 관리되었으며 각 블록에는 20번의 시험이 포함되었습니다. 블록의 순서는 참가자 전체에 걸쳐 균형을 이루었습니다. 데이터 코딩 및 통계분석은 실험 1과 동일하였다.
결과 및 토론
형태소 오류율, 숫자 오류율, 클래스 오류율은 조각화 조건보다 문법 조건에서 더 낮았습니다(그림 7; 실험 1 "통계 분석" 섹션에 설명된 LMM 사용, 숫자:Δ=1.9% , χ2=7.87, p=0.005; 클래스: Δ=3.6%, χ2=27.7,p<0.001. The morphemes LMM did not converge so we ran it without the Stimulus random factor: Δ=3.0%, χ2=20.4, p<0.001. Per-participant results in Additional file 1: Fig. S4). Namely, the participants were sensitive to the syntactic difference between the two conditions: In the grammatical condition, they merged the two triplets into a single chunk, whereas in the fragmented condition they did not, or they did so less often. These results indicate that the participants represented the number's cross-triplet syntactic structure.
여기와 실험 1에서 관찰된 반대 패턴은 참가자가 삼중항 구문 표현을 생성했다는 결론을 강화합니다. 단일 덩어리로 변한 교차 삼중 표현이 참가자의 작업 기억 용량에 맞을 만큼 충분히 적은 수의 단어를 포함했을 때 구문적 덩어리는 암기를 향상시켰습니다. 여기에 그런 경우가 있었습니다. 실험 1의 조건 A와 같이 교차 삼중 표현에 너무 많은 단어가 포함된 경우 동일한 청크 프로세스로 인해 암기를 방해하는 너무 큰 청크가 생성되었습니다.
일반 토론
여러 자리 숫자의 구문적 표현 이 연구에서는 구문적 청킹 패러다임, 즉 숫자 단어의 문법적 순서와 단편화된 순서의 반복을 사용하여 여러 자리 숫자의 핵심 구문적 표현을 조사했습니다. 우리는 몇 가지 결론에 도달했습니다.
1. 숫자 구문 구조의 핵심 표현
우리의 기본 자금은 5가지 실험에 걸쳐 명확하고 강력했습니다. 참가자들은 비문법적 단어보다 숫자 단어의 문법적 순서를 더 잘 기억했습니다. 이 발견은 서문에서 검토한 것과 같은 낮은 수준의 구문 메커니즘(예: 단어의 순서와 각 단어의 소수 클래스 검색, 언어 생성 중 숫자의 형태학적 접사 검색)의 결과로 설명하기 어렵습니다. 더 나은 설명은 참가자들이 각 문법 부분에서 숫자의 구문적 표현을 만들었고 이를 통해 각 부분의 단어를 작업 메모리의 덩어리로 표현할 수 있다는 것입니다. 이 청킹은 결과적으로 기억력을 향상시켰습니다.
숫자 구문의 핵심 인지 표현에 대한 자금 지원은 Dotanet al의 개념적 복제입니다. (2021a). 이제 살펴보겠지만, 우리의 연구 결과는 Dotan et al.의 결론을 여러 가지 방식으로 확장합니다.
2. 단순한 쌍 병합이 아닌 정수 구문 표현
Hung et al. (2015)은 두 단어가 문법적으로 병합 가능한 경우 인접한 숫자 단어 쌍을 단일 구문 구조로 병합하는 구문 프로세스를 가정했습니다. 중요한 질문은 우리의 발견이 정수 구문 표현을 가정하지 않고 이러한 쌍별 병합, 즉 로컬 구문 연산에 의해 설명될 수 있는지 여부입니다. 이러한 쌍별 병합은 단편화된 조건에 비해 특정 문법 조건의 장점을 쉽게 설명할 수 있습니다. 실험 1 조건 D, C, B에서 관찰한 것처럼 점점 더 길어지는 문법 세그먼트에 대한 성능의 단조로운 증가도 설명할 수 있습니다. 예를 들어 문법 세그먼트가 길수록 쌍 병합이 발생할 가능성이 높아질 수 있습니다. 그러나 결정적으로 쌍별 병합은 실험 1에서 관찰한 불연속성을 설명할 수 없습니다. 이는 특정 문법 세그먼트 길이를 넘어서 성능이 저하되는 자금입니다. 따라서 이 발견은 우리 데이터가 단순히 쌍별 병합을 반영하는 것으로 해석되는 것을 반박합니다. 대조적으로, 정수 표현 관점은 이러한 불연속성을 쉽게 설명할 수 있습니다. 문법 부분은 단일 정수 구문 구조로 표현될 수 있습니다. 이 세그먼트가 너무 길면 작업 메모리에서 너무 큰 덩어리가 되어 기억하기 어렵습니다.
중요한 것은 비록 우리의 연구 결과가 정수 표현을 가정하지 않고는 로컬 병합으로 해석될 수 없더라도 그럴듯한 가정은 재귀적으로 적용되는 쌍 병합 연산이 정수의 본격적인 계층적 구문 표현의 기초가 된다는 것입니다. 이것이 바로 Hung et al. (2015)이 가정했다. 아래 섹션의 뒷부분에서 이 지점으로 돌아갑니다.
3. 압축성 대 검출성
실험 2-4는 구문적 청킹 효과가 문법적 세그먼트 감지 가능성의 아티팩트, 즉 짧은 세그먼트에 비해 긴 문법 세그먼트의 추정상 더 쉬운 감지로 설명될 수 없음을 보여주었습니다. 우리의 실험 조작이 감지 가능성에 영향을 미칠 수 있지만 그러한 효과는 설명에 성공하지 못했습니다. 우리의 연구 결과: 탐지 가능성을 제어해도 구문 청킹 효과가 제거되거나 감소되지 않았습니다(실험 3). 각 시도에서 구문 구조가 변경된 경우에도 강력하고 유사한 크기의 구문 청킹 효과가 관찰되었으며(실험 2, 4), 이는 감지 가능성을 방해해야 하는 상황입니다. 따라서 구문 청킹 효과에 대한 가장 좋은 설명은 문법 세그먼트가 더 쉽게 감지된다는 것이 아니라 구문 표현을 유도하기 때문에 더 압축 가능하다는 것입니다.
4. 구문 구조는 생성 프로세스에 의해 동적으로 생성됩니다.
실험 1의 중요한 발견은 가장 긴 문법 세그먼트를 갖는 조건 A가 아니라 세그먼트 길이와 세그먼트 수 사이의 최적의 균형을 생성하는 조건 B에서 최고의 성능이 나왔다는 것입니다. 우리는 조건 A의 긴 세그먼트에 대해서도 구문 표현이 생성되었지만 결과 청크를 메모리에 유지하는 능력은 작업 메모리 용량에 의해 제한되어 너무 큰 청크가 성능을 저하시킨다고 결론지었습니다. 청크를 기억하는 능력이 작업 메모리 용량에 의해 제한되는 이 패턴은 미리 정의된 엄격한 템플릿을 기반으로 하는 청크에는 일반적이지 않습니다. 왜냐하면 그러한 템플릿은 작업 메모리 용량 제한의 대상이 되어서는 안 되기 때문입니다(Cowan, 2001). 오히려 패턴은 청크가 임시로 동적으로 생성되는 상황, 즉 특정 청크 구조가 새로운 숫자가 표시될 때마다 다시 생성되는 상황에 적합합니다. 우리의 경우 이 동적 임시 청킹 프로세스는 구문론적입니다.
5. 삼중항 간 구문 표현
자극에 매우 긴 문법 세그먼트가 포함된 경우 결과 패턴은 긴 세그먼트가 작업 메모리를 로드하는 방식에 따라 달라졌습니다. 실험 1에서는 긴 문법 세그먼트에 단어가 많았고 결과 덩어리는 작업 메모리에서 유지하기 어려워 정확도가 떨어졌습니다. 실험 5에서는 숫자에 0이 있기 때문에 긴 문법 부분에 그렇게 많은 단어가 포함되지 않아 참가자의 작업 기억 용량 한계에 맞을 수 있었고 구문 청킹을 통해 암기가 향상되었습니다. 이 패턴은 참가자가 5- 또는 6-자리 숫자를 기반으로 하는 긴 세그먼트에 대해서도 구문 표현을 생성했음을 보여줍니다. 즉, 구문 표현은 구문 구조가 상대적으로 단순한 단일 삼중항에 국한되지 않습니다(히브리어3-자리 숫자에서는 각 단어가 서로 다른 클래스를 가짐). 오히려 구문 표현은 계층적 구문 표현에서 예상되는 대로 교차 삼중항 구조 및 내부 계층을 사용하여 5- 및 6- 숫자를 캡처할 수 있습니다.
6. 정규수와 불규칙수에 대한 구문적 표현
숫자 2~9만 포함하는 일반 숫자에 대해 구문 표현을 만들 수 있습니다(실험 1, 2, 3). 이는 또한 불규칙 숫자(실험 4, 5)에 대해 생성될 수 있습니다. 즉, 동사 숫자에서 "단어 누락"을 유발하는 숫자0를 포함하는 숫자와 정규 10년 단위를 위반하는 10대 단어가 있는 숫자에 대해 생성될 수도 있습니다. 구조. 구문 청킹 효과는 정규 숫자와 마찬가지로 불규칙 숫자에도 강력한 것처럼 보였습니다. 적어도 학습 장애가 없는 성인의 경우에는 더 복잡한 구문 구조를 만드는 것이 단순한 구조를 만드는 것보다 크게 어렵지 않은 것 같습니다. 그러나 인지 결함이 있는 개인의 상황은 다를 수 있습니다. 예를 들어 구문 장애가 있는 경우(Dotan & Friedmann, 2018), 아직 구문 능력을 습득하지 못한 어린이의 경우(Power & Dal Martello, 1990, 1997;Shalit & 도탄, 2022).
종합해 보면, 핵심 구문 구조가 정규 및 불규칙 숫자에 대해 생성될 수 있고 세 쌍으로 생성될 수 있다는 결론은 글을 읽을 줄 아는 성인이 적어도 최대 1000,{{ 2}}.
7. 숫자 구문 자동 처리
참가자들은 숫자 구문을 처리하고 이를 사용하여 숫자 단어를 묶는 데 도움이 되었을 때뿐만 아니라 묶음이 암기를 방해했을 때도 사용했습니다(실험 1). 이 발견은 구문 표현의 생성이 자발적이고 의식적인 전략적 결정이 아니라 자동 프로세스임을 시사합니다. 이는 또한 우리의 발견이 구문의 진정한 인지적 표현을 암시하고 일부 문법 기반의 명백한 전략을 반영하지 않는다는 생각을 강화합니다.
8. 언어
우리는 셈어인 히브리어의 구문 청킹을 보여주었습니다. 이전 연구에서는 라틴어인 프랑스어와 중국어인 중국어에서 수문법적 효과가 나타났습니다(Barrouillet et al., 2010; Hung et al., 2015). 이 세 가지 언어는 전체 언어뿐만 아니라 구체적으로 동사 수 체계에서도 매우 다른 형태통사적 특성을 가지고 있습니다. 비록 이 세 가지 연구가 약간 다른 구문 과정을 활용하고 있지만(아래에서 자세히 설명함), 세 가지 언어에서 문법 효과가 존재하므로 다름은 숫자 구문에 대한 민감도의 견고성을 보여줍니다. 이는 특정 언어나 특정 구문 시스템의 특수성으로 인한 결과가 아니라 세계적인 현상입니다.
어휘 항목의 "접착제"로서의 구문
5번의 실험에서 클래스 오류율, 숫자 오류율, 형태소 오류율 등 우리가 사용한 3가지 측정값 모두에서 유사한 결과 패턴이 관찰되었습니다. 틀림없이 이러한 각 측정값은 인지 처리의 약간 다른 측면을 활용합니다. 클래스 오류율은 숫자 구문을 가장 직접적인 방식으로 활용합니다. 숫자 단어의 클래스는 언어 숫자의 구문 구조를 반영하기 때문입니다(소위 숫자 단어 프레임, Cohen & Dehaene, 1991; Dotan & Friedmann, 2018). 대조적으로 숫자 오류율은 숫자 값만 반영하므로 숫자의 구문 구조와 직교합니다. "4", "40", "400"과 같은 단어를 구분하지 않습니다. 숫자 오류율의 구문 청킹 효과에 대한 자금 조달은 비록 이 측정이 구문을 직접적으로 활용하지는 않지만 숫자 암기가 구문 암기에 달려 있음을 시사합니다. 이 발견에 대한 간단한 설명은 구문 구조가 "순수"하고 독립적이지 않고 숫자 값이 내장되어 있다는 것입니다. 향후 연구에서는 숫자 값이 숫자의 구문 구조와 어떻게 통합되는지 더 깊이 조사할 수 있습니다.
구문 청킹에 대한 이전 조사
이전의 두 연구에서는 다양한 길이의 문법 세그먼트가 포함된 숫자 단어 시퀀스를 제시하는 것과 유사한 실험 조작을 사용했습니다(Barrouillet et al., 2010; Hung et al., 2015). 두 연구 모두 참가자들이 숫자 구문을 처리한 것으로 나타났으며 이러한 점에서 본 연구와 유사합니다. 그럼에도 불구하고 세 가지 연구는 중요한 측면에서 서로 다르며 세 가지 다른 구문 능력을 조사했기 때문에 서로 보완적입니다.
Barrouilletet al. (2010)은 5-세 어린이에게 문법적이거나 조각난 숫자 단어 순서를 반복하도록 요청했으며 조각난 단어보다 문법 순서를 더 잘 기억하는 것으로 나타났습니다. 이는 구문 청킹 효과입니다. 즉, 아이들은 구문론적 지식을 나타냈다. 그러나 우리 연구에서는 숫자 구문의 핵심 인지적 표현을 조사한 반면 Barrouillet et al. 아마도 다른 구문론성을 조사했을 것입니다. 실제로 참가자(취학 전)의 어린 나이를 고려할 때 Barrouillet et al. 그들은 우리처럼 정수 구문 표현 측면에서 그들의 연구 결과를 해석하지 않았지만 아이들이 언어 수 체계에 대한 부분적인 구문 지식을 사용하도록 제안했습니다. 이러한 지식은 숫자를 말할 때 구문을 사용하는 능력과 분리될 수 있습니다(Shalit & Dotan, 2022). 따라서 우리 연구와는 달리 Barrouillet et al. 구문의 핵심 표현에 대해 알려줄 수 없습니다. 동시에 이 연구는 성인 참가자들과 함께 조사할 수 없었던 숫자 구문의 중요한 측면인 숫자 구문 체계에 대한 초기 지식을 알려줍니다.
Hung et al. (2015)는 글을 읽을 줄 아는 성인에게 여러 가지 문법 수준의 일련의 숫자 단어(실험 1 및 2와 유사)를 큰 소리로 읽어달라고 요청했으며, 단어는 화면에 한 번에 하나씩 표시되었습니다. 더 긴 문법 세그먼트를 가진 시퀀스는 더 빨리 읽혀졌고 왼쪽 아래 전두엽과 왼쪽 아래 두정엽에서 더 높은 활동을 유도했습니다. 이러한 발견은 참가자들이 숫자의 구문 구조를 처리했음을 명확하게 보여줍니다. 그러나 핵심적인 정수 구문 표현의 존재를 반드시 보여 주는 것은 아닙니다. 실제로, Hung et al. 는 정수 구문 측면에서 연구 결과를 해석하지 않고 이진 병합(문법적으로 서로 일치할 때 인접한 두 단어를 병합하는 로컬 구문 작업) 측면에서 해석했습니다. 대조적으로, 우리의 연구 결과는 정수의 핵심 구문 표현을 나타냅니다. 이러한 의미에서 두 연구는 서로를 보완합니다. Hunget al. 숫자 단어는 인접한 단어를 결합하는 이진 구문 연산에 의해 병합된다는 것을 보여줬고, 우리 연구에서는 이 병합이 단순한 지역적 효과가 아니라 정수 구문 표현의 기초 역할을 한다는 것을 보여주었습니다(의 구문에서 병합 연산의 역할과 유사함). 문장, Chomsky, 1995) - 정확하게 Hung et al. 가정했다.
흥미로운 가능성은 우리의 패러다임과 Hung et al.(2015)의 패러다임이 다양한 수준의 구문 처리를 체계적으로 활용한다는 것입니다. 우리의 패러다임은 핵심적인 정수 구문 표현을 활용하는 반면, Hung et al.의 패러다임은 보다 근본적인 구문 연산을 활용합니다. 바이너리 병합. 여러 가지 요인이 실제로 그럴 수도 있음을 시사합니다. 첫째, Hung et al. 참가자들에게 순차적으로 제시된 숫자 단어를 소리내어 읽도록 요청했는데, 이는 단어별 처리를 장려하는 것으로 보이는 작업인 반면, 우리는 정수 처리를 장려하는 것처럼 보이는 암기 작업을 사용했습니다. 둘째, Hung et al. 로컬 효과를 활용할 수 있는 각 단어에 대한 반응 시간과 fMRI에서 측정된 뇌 활동은 굵게 신호의 낮은 시간적 해상도로 인해 여러 로컬 병합 작업에 걸쳐 추가될 수 있습니다.
이에 반해, 암기 정도는 정수가 작업기억에 가하는 부하에 영향을 받는 것으로 추정된다. 셋째, 두 연구의 결과는 일반적으로 서로 일치했지만 그럼에도 불구하고 매우 긴 문법 부분이라는 중요한 조건에서 서로 달랐습니다. Hung et al. 여러 로컬 구문 병합 효과의 추가 효과를 조사할 때 예상되는 것처럼 이 조건에서도 단조로운 개선(빠른 응답, 더 높은 뇌 활동)을 보인 반면, 우리 데이터는 중간 크기 세그먼트 길이에서 최적의 성능을 갖는 U자형 패턴을 보여주었습니다. , 정수 표현의 암기를 조사할 때 예상되는 것과 같습니다. 이러한 모든 주장은 우리의 패러다임과 Hung 등의 패러다임이 서로 다른 수준의 구문 표현을 가질 수 있다는 아이디어를 뒷받침합니다. 미래 연구에서는 숫자 구문 표현의 세밀한 측면을 조사하기 위해 두 패러다임을 함께 사용할 수도 있습니다.
중요한 것은 우리의 발견이 이전 섹션에서 자세히 설명했듯이 여러 가지 방법으로 이 두 가지 이전 연구를 확장한다는 것입니다. 우리는 정수 구문의 핵심 표현을 보여주었습니다. 구문 청킹은 구문 세그먼트의 감지 가능성보다는 압축 가능성으로 인해 발생합니다. 구문적 표현은 미리 정의된 템플릿으로 검색하는 것이 아니라 동적 생성 프로세스를 통해 생성됩니다. 짧은 숫자나 단순한 구문 구조에 국한되지 않습니다. 그것의 생성은 자발적이기보다는 자동이다. 그리고 그것은 셈족 언어로 존재합니다.
숫자 구문의 계층적 표현
우리 데이터에 따르면 글을 읽을 줄 아는 성인은 숫자의 구문 구조를 나타냅니다. 흥미로운 질문은 Michael McCloskey와 그의 동료(McCloskey, 1992; McCloskey et al., 1986)가 제안한 것처럼 이 구문 표현이 자연어 문장의 구문 표현(Chomsky, 1956)과 유사한 계층적인지 여부입니다. 우리 데이터의 여러 측면은 숫자 구문의 계층적 표현 개념과 일치합니다. 첫째, 성인이 긴 숫자(5자리 및 6자리)에 대해서도 구문 구조를 나타낼 수 있음을 보여주었습니다. 구문 표현이 더 짧은 숫자로 제한되면 모든 계층 구조가 최소화/사소해지기 때문에 이는 중요합니다. 둘째, 구문적 표현이 작업 메모리 용량 제한인 3~4 단어보다 더 많은 요소(단어)를 포함할 수 있음을 보여주었습니다. 이것이 바로 우리가 계층적 표현에서 기대해야 하는 것입니다. 계층적 표현의 장점 중 하나는 바로 단일 작업 메모리 덩어리의 크기를 초월하는 능력입니다. 셋째, 구문 세그먼트가 긴 경우(3~4 단어 이상) 템플릿 기반의 메가 청크로 표현되지 않고 오히려 생성 프로세스에 의해 생성되었으며 계층 생성도 그럴 것으로 추정됩니다.
우리는 이러한 발견이 계층 개념과 일치하지만 구문 표현이 계층적이라는 것을 여전히 엄격하게 입증하지 못한다는 점을 인정합니다. 계층 구조에 대한 추가 증거는 다른 방법에서 나올 수 있습니다. 예를 들어, 우리 연구실에서 진행 중인 연구(Barash & Dotan, 2019)는 숫자 받아쓰기 작업을 사용했으며 인접한 숫자 사이의 시간 간격이 트리와 같은 계층 구조를 따른다는 것을 보여 주었으며, 이를 통해 기본 구문 표현이 계층적임을 보다 직접적으로 나타냅니다.
교육학적 의미
우리의 연구 결과는 학습 장애를 포함한 숫자 처리의 잠재적 어려움 원인과 어린이에게 숫자를 읽고 쓰는 방법을 가르치는 모범 사례에 관한 몇 가지 교육학적 의미를 가지고 있습니다.
첫째, 사전 정의된 템플릿을 검색하는 것이 아니라 생성 프로세스에 의해 구문 표현이 생성된다는 것을 보여주었습니다. 결과적으로 숫자 구문을 가르치려면 특정 구문 구조나 특정 숫자를 연습하기보다는 생성 구문 규칙을 가르치는 데 중점을 두어야 한다고 가정할 수 있습니다. 이러한 생각에 따라 Power와 Dal Martello(1990,1997)는 일부 어린이가 실수를 한다는 것을 보여주었습니다. 특정 구문 규칙에서. 또 다른 연구(Shalit & Dotan, 2022)는 어린이가 각 구문 규칙을 명시적으로 배우고 반드시 한 구문 규칙에서 다른 구문 규칙으로 일반화할 필요는 없음을 시사합니다. 그리고 그들은 더 큰 숫자에 대한 규칙보다 더 작은 숫자에 대한 규칙을 항상 배우지도 않습니다. 숫자의 구문 규칙을 가르쳐야 한다는 이 아이디어는 단순해 보이지만 많은 학교 시스템에서는 구현되지 않습니다. 종종 아이들은 이러한 규칙을 명시적으로 배우지 않지만 오히려 숫자에 대한 노출을 통해 암묵적으로 규칙을 이해할 것이라고 가정합니다. 이러한 암묵적 학습은 결국 대부분의 어린이에게 효과가 있지만 많은 노력이 필요한 것 같습니다(Cheung & Ansari, 2020).
둘째, 구문 표현은 적어도 최대 1,000,000까지 상대적으로 큰 숫자도 처리합니다. 따라서 우리는 작은 숫자(학교에서 일반적으로 초점을 맞추는)뿐만 아니라 이러한 큰 숫자에 대해서도 구문 규칙을 가르치고 훈련해야 하는 것 같습니다. 이는 특히 더 많은 숫자로 인해 어려움을 겪는 것처럼 보이는 어려움이나 배뇨 장애(숫자 읽기 학습 장애)가 있는 사람들에게 특히 도움이 될 수 있습니다(Dotan &Friedmann, 2018).
셋째, 구문 구조는 자발적이 아닌 자동으로 생성되므로 자동 프로세스를 학습할 때 학습하는 것이 합리적입니다. 예를 들어, 아이들의 숫자 읽기 및 쓰기 능력을 발달시키기 위해서는 십진법의 개념적 측면만을 가르치는 것이 아니라 구문 규칙을 훈련하고 연습하는 데 초점을 맞춰야 한다는 것이 그럴듯한 가설입니다. 현재 이것은 학교에서 일어나는 일이 아닙니다. 적어도 일부 국가에서는 초등학교 커리큘럼이 개념 수준에서 구문 및 기본{0}} 구조 문제를 구체적으로 다루지만 숫자 및 단어의 자동화에 초점을 맞추지 않습니다. -숫자 변환.
넷째, 우리의 연구 결과는 "숫자 구문"이 단일 인지 과정이 아니라 여러 가지 다른 프로세스와 표현의 조합임을 보여주는 점점 더 많은 연구에 합류합니다. 특정 유형의 구문 정보를 처리하는 여러 가지 "저수준 메커니즘"이 있습니다. (Cohen & Dehaene, 1991; Cohen 외, 1997; Dotan & Dehaene, 2020; Dotan & Friedmann, 2018,2019; Dotan 외, 2021b; Furumoto, 2006; Hayek 외, 2020; Kallai & Tzelgov, 2012; Lambert & Moeller, 2019; McCloskey et l., 1986; Zuber et l., 2009), 정수에 대한 핵심 구문 표현이 있습니다(현재 연구 및 Dotan et al., 2021a). 쌍별 병합 작업(Hung et al., 2015). 이러한 메커니즘을 더 자세히 이해하게 되면 각 메커니즘의 결함으로 인해 발생하는 다양한 유형의 배뇨곤란학습 장애 계열에 대해 알게 됩니다(Dotan & Friedmann, 2018):다양한 유형의 배뇨곤란을 식별하고 치료하는 방법을 만드는 방법을 배웁니다.
마지막으로, 처음에는 숫자 구문을 연구하기 위한 실험적 도구로 개발된 우리의 패러다임이 교육학적으로 유용할 가능성이 있는 것으로 보입니다. 본 연구에서 대부분의 실험은 그룹 수준뿐만 아니라 참여자별로도 유의미한 결과를 보여주었다. 이는 구문 청킹이 단일 개인에 대해 숫자 구문 표현의 결함을 감지하는 진단 방법으로 사용될 만큼 민감할 수 있음을 시사합니다. 가능한 예측은 구문 표현이 손상된 사람은 큰 구문 구조를 표현할 수 없으므로 긴 문법 세그먼트가 있는 조건에서 비정상적인 구문 청킹 패턴을 나타낼 수 있다는 것입니다. 더욱이, 구문 청킹 패러다임은 아마도 구문 능력을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다. Hung et al.(2015)과 우리 데이터를 비교하면 정수 구문 표현을 목표로 하는 숫자 암기 패러다임의 이점을 강조합니다. 가능한 예측은 손상된 구문 표현을 치료하기 위해 문법적으로 유효한 숫자에 노출시키는 것뿐만 아니라 그 숫자를 암기하도록 요구하는 것이 유리할 수 있다는 것입니다.
결론
점점 더 많은 연구에서 숫자의 구문 구조가 다양한 인지 과정에 의해 처리된다는 사실이 밝혀졌습니다. 이러한 프로세스의 대부분은 숫자의 매우 구체적이고 낮은 수준의 구문 측면을 처리하는 것으로 보입니다. 우리의 현재 데이터는 이러한 낮은 수준 프로세스 위에 전체 숫자의 핵심 구문 표현이 존재한다는 것을 나타내는 몇 가지 연구에 합류합니다. 우리는 이 표현의 몇 가지 구체적인 특징을 보여주었습니다. 특히 자발적인 결정에서 발생하지 않는 것 같다는 의미에서 교차 삼중, 생성 및 자동이라는 점, 정확하게 우리가 계층적 표현에서 기대해야 하는 특징입니다. 향후 연구에서는 McCloskey와 동료들이 30년 전에 가정한 것처럼 숫자 표현이 실제로 계층적인지 여부를 더 깊이 조사하고 인간이(그리고 왜 인간만이) 수학 언어를 말하는지에 대한 추가 통찰력을 제공할 수 있습니다.
우리의 연구 결과는 또한 몇 가지 교육학적 함의를 가질 수 있습니다. 특히, 우리는 기본 시스템의 개념적, 수학적 측면뿐만 아니라 숫자를 읽고 쓰는 구체적인 능력도 가르치는 것이 중요할 수 있다고 제안했습니다. 단지 예와 암묵적인 학습을 사용하는 것보다 숫자 구문의 규칙을 가르치는 것이 더 나을 수도 있습니다. 그리고 이 규칙은 소수만이 아니라 다수에게도 가르치고 훈련해야 한다는 것입니다. 마지막으로 우리는 구문적 청킹 방법이 숫자 구문 표현과 관련된 학습 장애의 평가 및 치료에 잠재적으로 유용할 수 있음을 제안했습니다. 향후 연구에서는 이러한 가설을 교육학적 환경에서 조사하여 수치 읽고 쓰는 능력을 가르치고 관련 학습 장애를 해결하기 위한 더 나은 교육 방법을 모색할 수 있을 것입니다.
참고자료
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