Luovuus ja assosiationismi Kieli merkitys ja logiikka 4: Luovuus, assosiationismi Käsittelemme ensin assosiationismin kokonaan, sen jälkeen siirrymme kombinatoriseen luovuuteen ja konstituenttimalleihin Luento 4: Kirjan sivut 99-103 ja 117-123 Luento 5: 124-127 ja 104-114... Kielen luovuus Kielessä on loputon määrä erilaisia ilmauksia. Pekka luuli että Merja oli pyörtynyt. Sinä sanoit että Pekka luuli että Merja oli pyörtynyt. Minna kirjoitti, että sanoit että Pekka luuli että Merja oli pyörtynyt.... Periaatteessa sivulauseiden lisääminen loputtomasti on mahdollista. Käytännössä lauseen ymmärtäminen käy yhä vaikeammaksi. Monet rakenteista toistuvat usein jolloin niiden prosessointi voi olla automatisoitunut. Descartes ja dualismi René Descartes (1596-1650) Henkiset ja fysiologiset toiminnot joissa ei ollut merkkiäkään luovuudesta: refleksit, aistien ja muistin toiminta, tarpeiden ja tunteiden herääminen, reaktiot ärsykkeisiin mekanistinen selitys: toiminta voidaan selittää nojaamalla kausaaliseen verkkoon Descartes havaitsi että kieli ei ole tällainen prosessi Miten kone voisi toteuttaa kielen luovuuden? aivojen lisäksi ihmistä ohjaa ei-materiaalinen sielu tai henki. Miten äärettömyys voi mahtua äärelliseen järjestelmään? Saara Huhmarniemi 1
Kielen luovuus Kieli perustuu sääntöihin, joiden avulla voidaan tuottaa kaikki kieleen kuuluvat lauseet. Assosiationistinen teoria kielestä on yksinkertaisin mahdollinen mekanismi, jonka avulla voidaan tuottaa rajoittamaton määrä ilmauksia. Teorian mukaan kieli perustuu prosesseille, joilla liikutaan tilasta toiseen kieliopillisten lauseiden muodostamassa verkossa. Tarkastellaan yksinkertaista mallia joka tunnistaa lauseen Pekka rakastaa Merjaa. Mallin aloitustila on q0, lopetustila q3. Laajennetaan automaattia tunnistamaan enemmän lauseita. Vaihtoehtoiset syötemerkit voidaan merkitä saman linkin yhteyteen. Malli saadaan tunnistamaan loputtomasti ilmaisuja, kun siihen lisätään takaisinkytkentä. Saara Huhmarniemi 2
Tehtävä Mallissa voi olla haarautumia, joilloin sillä voidaan esittää esimerkiksi allaolevat kieliopilliset lauseet: Pekka nukkuu. Me nukumme. *Pekka nukumme. Laadi malli joka tunnista lauseet: Pekka ajoi pyörällä töihin. Pekka ajoi punaisella pyörällä töihin. Laajenna mallia tunnistamaan myös yhdistetyt lauseet kuten: Pekka ajoi punaisella pyörällään töihin ja Merja ajoi uudella pyörällään kauppaan. Huomaa, että automaatti voi tunnistaa myös muita lauseita. Assosiationistinen teoria kielestä Generatiivinen kielioppi Kun malli on realistinen kuvaus joistakin psyykkisistä prosesseista, sen sanotaan kuvaavan mentaalisia prosesseja sekä niihen liittyviä representaatioita. Kieliopin kuvaus, joka tuottaa kaikki kielen lauseet, eikä yhtään kieleen kuulumatonta lausetta Psykologian näkökulma: kuvaus prosesseista representaatioista jotka käynnistyvät kieltä tuottaessa ja ymmärrettäessä Representaatio mielenulkoisen asian edustus mielen sisällä abstrakti mentaalinen järjestelmä Käsiteltävät kielen mallit ovat abstrakteja kuvauksia mielen toiminnasta Saara Huhmarniemi 3
Assosiationistinen teoria mielestä Assosiationistinen teoria mielestä David Hume (1711-1776) loi kenties ensimmäisen systemaattisen assosiationistisen teorian ihmismielestä. Systeemin tilat: alkeelliset käsitteet Verkostot: monimutkaiset käsitteet, merkitykset ja ajatukset Oppiminen tapahtuu assosiaatioita muuttamalla. Näin mieli pystyy mallintamaan ympäristöä ja ihminen käyttäytymään järkevästi. Miten assosiationistinen malli selittää kielen oppimisen? Millaisia kognitiivisia prosesseja assosiationistinen teoria voisi kuvata? Konnektionistinen mallinusparadigma Äärellisten tilojen automaatti Tunnistaminen Äärellisten tilojen automaatti (finite states automaton) on laskennan abstrakti kuvaus. Usein puhutaan myös Markovmallista. Automaatti koostuu siis: 1. Äärellisestä määrästä tiloja 2. Tilasiirtymistä 3. Äärellisestä aakkostosta (syötemerkit) 4. Alkutilasta 5. Hyväksyvistä lopputiloista Automaatti tunnistaa merkkijonon jos merkkijonolle on olemassa polku automaatin alkutilasta hyväksyvään lopputilaan. Automaatti tunnistaa kielen L, jos jokaiselle kielen L merkkijonolle on olemassa polku alkutilasta hyväksyvään lopputilaan. Jos polku päätyy johonkin muuhun kuin hyväksyvään lopputilaan, automaatti hylkää merkkijonon. Automaatin avulla voidaan myös tuottaa merkkijonoja. Saara Huhmarniemi 4
Sanat ja sanluokat Leksikko Muutetaan automaattia siten että yksittäisten sanojen sijaan automaatti tunnistaa sanaluokkia (kategorioita) Sanaluokat nominit, adjektiivit, lukusanat, verbit, adverbit, partikkelit,.. Kielen voidaan ajatella koostuvan kahdesta komponentista Kielen sanasto, joka on itsenäinen komponentti Kielioppi, joka kuvaa sanakategorioiden välisiä suhteita Otetaan käyttöön leksikko, jossa listataan sanat ja niiden tyypit. nominit (N) Pekka, Merja, talo, myyrä, koti... verbit (V) rakastaa, kaipaa, etsii,... adjektiivit (A) pieni, punainen,... konjunktiot (C) ja, tai, että, jos,... N V N Lauseen eri osat Predikaatin argumentit Predikaatti (verbi jolla argumentteja) Argumentit subjekti: tekijä objekti: tekemisen kohde Pekka osti talon. Hallitus valitsi puheenjohtajan. Eri verbit vaativat eri määrän argumentteja. Verbit voidaan luokitella intransitiivisiin ja transitiivisiin sen mukaan montako argumenttia ne saavat. Intransitiiviset Pekka nukkuu. *?Pekka nukkuu sängyn. Transitiiviset *?Pekka vaatii. Pekka vaatii kirjan. Puhutaan verbin valenssista joka on numeroarvo 0,1 tai 2. Saara Huhmarniemi 5
Sijamuodot Assosiationismi ja kielioppi Mallia varten tarvitsemme sijamuotoja, joita ovat esimerkiksi nominatiivi (nom), akkusatiivi (akk), genetiivi (gen), partitiivi (part), paikallissijat,.. Subjektin sija = nominatiivi Objektin sija = akkusatiivi (genetiivi-akkusatiivi) tai partitiivi Pekka-NOM nukkuu. Pekka syö leivän-akk. Pekka nukkuu talossa-ine. Pekan-GEN auto Suomen kielen peruslause on muotoa Subjekti Verbi Objekti Pekka rakastaa Merjaa. Myyrä etsii kotia. Hallitus valitsi puheenjohtajan. Lauseet voidaan kuvata assosiatiiivisen mallin avulla niin, että sanojen sijaan käytetään sanaluokkien tunnuksia ja sijamuotoja. Assosiationismi ja kielioppi Lauseet voidaan nyt kuvata käyttämällä mallia jossa leksikko on erotettu kieliopista. (huomaa: verbin taivutus puuttuu) Pekka näki Merjan. Myyrä etsii kodin. Pekka löysi Merjan. N-nom V N-akk Saara Huhmarniemi 6