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    Il fisico applica le teorie della meccanica statistica per spiegare come i bambini imparano una lingua

    Alberi di derivazione illustrativi per (a) semplice frase inglese, e (b) struttura secondaria dell'RNA (dopo [6]). Quest'ultimo è una derivazione della sequenza 'gacuaagcugaguc' e mostra la sua struttura piegata. I simboli dei terminali sono cerchiati. Credito:arXiv:1809.01201 [cond-mat.dis-nn]

    Eric De Giulio, un fisico all'École Normale Supérieure, ha proposto che una grammatica del linguaggio umano possa essere vista come se fosse un oggetto fisico, permettendo a teorie come quelle della meccanica statistica di spiegare come un bambino impara una lingua. Nel suo articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , descrive le sue idee e le sue speranze che un giorno possano essere associate a prove neurologiche.

    La maggior parte dei genitori nota che i bambini imparano una lingua in un modo standard:prendono le parole come etichette per le cose e poi un giorno, iniziare ad assemblare le parole che hanno imparato in frasi. I linguisti hanno notato che il passaggio dal pronunciare parole al pronunciare frasi è di solito piuttosto brusco, facendo sì che molti nel campo della scienza del cervello si chiedano cosa succede realmente. In questo nuovo sforzo, DeGiuli propone una teoria per spiegare il processo e utilizza le teorie fisiche per farlo.

    DeGiuli inizia suggerendo che una grammatica context-free (CFG), che copre la maggior parte delle lingue umane, può essere visto come un oggetto fisico, concepirlo in modo più fisico, come deve succedere nella testa di chi sa parlare una lingua. Propone inoltre che un CFG può essere modellato come un albero fisico (non solo virtuale come quelli tipicamente usati per descrivere i CFG) - con superfici che rappresentano frasi che includono tutte le parole che una persona conosce, che abbiano senso o meno. Quindi suggerisce che quando un bambino ascolta nuove parole e le elabora, iniziano a costruire regole grammaticali nel loro cervello, alcuni dei quali sono più profondi di altri.

    La profondità delle regole viene assegnata mentre il cervello assegna pesi a regole diverse:quelle con più peso sono ritenute più propense a portare a frasi che hanno senso. È a questo punto che DeGiuli introduce nella sua proposta le teorie della meccanica statistica per spiegare come funziona il processo di ponderazione. Crede che sia possibile che il cervello utilizzi due fattori principali per decidere come potare i rami nell'albero grammaticale:quanto una data ponderazione si traduce in assegnazioni di profondità all'interno di un albero, e quanto lo fanno per arrivare a incarichi di livello superficiale. Alla fine, lui nota, sarebbe la scarsità dell'albero che definisce il livello di usabilità dell'albero per formare frasi. Quando raggiunge un certo punto, l'albero diventa improvvisamente utilizzabile e il bambino inizia a sputare frasi complete ai suoi genitori.

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