孩子们什么时候开始创造原创句子？人工智能精准定位语言发展关键期

孩子们什么时候开始创造原创句子？人工智能精准定位语言发展关键期

孩子们什么时候开始创造自己的句子？一项结合行为观察和计算模型的新研究揭示了这一关键时期——30个月左右。研究通过分析64名英语儿童的话语并训练看护者语音数据的预测模型，确认了这一里程碑是语言发展的关键点。研究表明，孩子们不仅仅通过模仿来学习语言，而是在这个阶段开始创造性地运用语言规则。

上周发表在《美国国家科学院院刊》上的一项新研究，由芝加哥大学的研究人员和其他机构的研究者共同完成，首次精确地确定了英语儿童开始超越其语言输入范围的时间点。

孩子们需要听到多少语言输入才能学习特定的语言结构？图片来源：神经科学新闻

从错误中学习

我们都通过犯错误来学习。寻找错误对于语言学家来说也是评估儿童如何习得语言的一种有用方法。当孩子说“我吃了晚餐”或“我想了一下”时，这意味着他们理解英语的基本语法规则：动词加 -ed 意味着过去发生过某事。

由于英语有不规则动词，因此很容易发现孩子是否使用此规则来说出他们以前可能从未听说过的短语。在这项研究中，研究小组研究了英语语法中具有类似特征的部分：限定词或修饰名词的单词，例如“a”和“the”。例如， 一个 狗或 的 房子。

研究人员假设，如果一个孩子同时使用“a”和“the”来表示同一个名词，即“一个菠萝 – 和 –的 菠萝，他们可能理解这种模式并用它来创造新颖的组合。在研究的行为部分，研究人员观察了 64 名说英语的儿童及其照顾者。

他们每四个月用 90 分钟记录父母与孩子的互动，并将每个孩子的话语与父母的话语进行比较。根据这些样本，他们确定儿童在 30 个月左右开始在同一名词前面使用“a”和“the”。在第一次尝试之后，研究人员还注意到，孩子们开始创造更多的组合，而这些组合并未由他们的照顾者记录下来。

但样本并不能解释孩子所听到的一切。“孩子们每天都坐在一起听父母说话，但我们不是，”戈尔丁-梅多说。为了确认他们的初步估计，该团队测试了输入完全已知的计算机——计算机。

模范行为

过去的研究表明，人们可以预期并预测句子中的下一个单词。这种预测处理构成了 ChatGPT 等大型语言模型的基础。在这项研究中，研究人员建立了一个预测模型，并根据从父母那里收集的数据对其进行训练。他们分阶段喂养模型，模拟孩子如何听到该语言。

“为了测试模型，我们给它孩子发出的包含限定词的话语，然后我们屏蔽掉限定词。然后，模型必须预测被遮挡的空间中出现的单词，”Goldin-Meadow 说。“而且在大多数情况下，它会做孩子所做的事情。”该模型还确认了孩子们开始说出超出他们所听到范围的限定词-名词组合的时间范围：大约 30 个月。

“对于该模型，我们可以非常确定它已经超出了它所获得的输入，”Goldin-Meadow 说。戈尔丁-梅多表示，准确定位生产力的时刻对于理解语言学中一个长期存在的理论问题可能至关重要：孩子们需要听到多少语言输入才能学习特定的语言结构？

这是戈尔丁梅多研究的另一个领域的一个重要问题：家庭签名者。手语者是聋哑儿童，他们已经发展出自己的手势来进行交流。由于他们还没有机会接触像美国手语这样的既定手语，他们自己的手势语言系统可以揭示孩子们希望在他们正在学习的语言中找到哪些语言结构。

根据 Goldin-Meadow 的说法，尝试计算机建模可以测试家庭签名者提供的见解；在这种情况下，主签名者能够发明限定词-名词组合。“限定词-名词结构可能比手语者自己发明的结构更容易学习，”Goldin-Meadow 说。“如果是这样，那么也许我们可以尝试一下我们的计算模型，给它少得多的输入，但仍然让它掌握限定词-名词组合。”

原文来自：芝加哥大学