Teorias e Métodos em Processamento de Frases

AbralinMarcus Maia & Eva

FernándezFevereiro de 2005

Ementa

Introdução à subárea da Psicolingüística conhecida como Processamento de Frases. A natureza da relação entre a sintaxe e a percepção; gramática e parser; o papel da sintaxe nos diferentes modelos de processamento de frases: a teoria da Complexidade Derivacional, os princípios de Kimball, a teoria do “garden-path”, o modelo de construal. A crise do princípio "Late Closure". O Processamento de Orações Relativas. A Hipótese da Prosódia Implícita. A representação da linguagem nos bilíngües. A arquitetura dos sistemas de percepção e produção. Métodos experimentais.

As Ciências Cognitivas

Ciências CognitivasPsicolingüística

Processamento lingüísticoProcessamento de

frases

As Ciências Cognitivas

Diagnóstico de Gardner (Gardner, Howard (1984).The Mind’s New Science)

1. Nível de análise de Representações Mentais2. A metáfora do computador eletrônico3. Processos mentais estritamente cognitivos4. A agenda de tópicos relevantes remonta à

tradicão filosófica da Antiguidade 5. A interdisciplinariedade

A interdisciplinaridade nas Ciências Cognitivas (Gardner, 1987)

O Problema de PlatãoAs questões fundamentais da Lingüística Moderna

“Como podemos saber tanto se temos tão poucas evidências?”

(Chomsky, 1986)

- O que é o conhecimento lingüístico?- Como o conhecimento lingüístico é

utilizado?- Como o conhecimento lingüístico é

adquirido? (Chomsky, 1995)

A Faculdade da Linguagem

(…) there is a component of the human mind/brain, dedicated to language – the language faculty – interacting with other systems. (…) the language faculty has at least two components: a cognitive system that stores information, and performance systems that access that information and use it in various ways.

(Chomsky, 1995, p.2)

Chomsky (1995) x Chomsky (1998)

“Performance systems are presumably at least in part language-specific, hence components of the language faculty. But they are generally assumed not to be specific to particular languages: they do not vary in the manner of the cognitive system, as linguistic environments vary”. (Chomsky, 1995, p. 2)

Chomsky (1998)

“Processing systems vary with languages and languages types, even for very young infants, enabling them to sort out distinct languages in the data to which they are exposed. (…)”

(Chomsky, 1998, p. 3)

Competência & Desempenho Competência e Desempenho

/ \ Gramática Parser Saber Fazer Gramaticalidade x Aceitabilidade* a processar atriz a produtor decidiu contratou que novo o a emissora demitiu que o? A atriz que o novo diretor que o produtor contratou demitiu decidiu processar a emissora.

Slips of the tongue

a. Antecipações: bake my bike por take my byke b. Perseveração: painted the poor por painted the door/ tentou a torte por tentou a sortec. Reversão: Katz e Fodor por Fatz e Kodor / bortou o colo por cortou o bolod. Blending: grave erro por grerro

Representação & Acesso Teoria x Prática A teoria ficaria incompleta sem a caracterização do nível de processamento O uso permite explicitar questões, problematizar e desenvolver e reformular

a teoria Uma teoria do uso embasa qualquer aplicação da teoria do conhecimento

lingüístico a problemas práticos, como eficiência de leitura, ensino de línguas, lingüística computacional, parsers, tradução automática, etc.

Níveis diferenciados de representação Realidade epistemológica: Afirmação mais modesta, inclui o o quê da

competência lingüística, mas não o como dos processos mentais. Realidade Psicológica: Afirmação mais forte, inclui o o quê da

competência e o como dos processos mentais. Realidade neurológica: Afirmação ainda mais forte, pois deve incluir o o

quê da competência, o como dos processos mentais, além do mapeamento cerebral desses processos.

Realidade computacional: Afirmacão mais fraca, diz respeito exclusivamente aos processos inerentes às ferramentas de sistemas computacionais em Inteligência Artificial.

Isonomia

BIO: AnatomiaTempo: ø

Ling: Gramática

Fisiologia

ms Processamento

Organogênese

meses/anos

Aquisição

? Evolução

séculos Milênios

Mud. hist. Evolução

Dillinger, M., 1992

Autonomia

Diga as cores, rapidamente:

VerdeAzul

Amarelo Preto

Violeta Grená

A Modularidade da Mente

Processos Modulares Processos cognitivos gerais

automático não-automáticorápido/reflexo lento/reflexãoespecífico geralobrigatório opcionalimpenetrável (encapsulado) acessível à reflexão conscienteregulares/sistemáticos idiossincráticos

Fodor, J.(1983). The Modularity of Mind)

Processamento da Informação

Um navio japonês entrava na baía um navio brasileiro.

Mãe suspeita de assassinato do filho morre.

Alguém atirou no pai da atriz que estava na varanda com seu marido.

O policial viu o turista com a ferida.

A memória…Há mais no processamento

do que a gramática.

Processamento = gramática + memória

Relativamente pouca atenção tem sido prestada a uma das questões fundamentais da Lingüística Moderna, no dizer de Chomsky: Como o conhecimento lingüístico é utilizado? Note-se que muitas noções lingüísticas não são propriedades da língua como tal, mas do uso lingüístico. Assim é com a noção de produtividade que implica que os meios para gerar um número ilimitado de frases está presente, de alguma forma, na mente humana. A estrutura lingüística não determina o processamento lingüístico. Dada uma estrutura frasal particular, ainda há um sem número de maneiras através das quais se pode compreender ou produzir uma frase com aquela estrutura. Alguns desses modos podem ser preferíveis em relação a outros por razões puramente psicológicas: por sobrecarregarem menos a memória, por exemplo. O que se quer dizer é que o Processamento Lingüístico é uma tarefa conjunta entre princípios lingüísticos e mecanismos psicológicos.

O processamento da informação Os sistemas de processamento de informação, um dos diagnósticos

de Gardner para as Ciências Cognitivas, advêm do desenvolvimento da Ciência da Computação na década de 50. tendo tido papel importante na revolução cognitivista, anti-behaviorista dos 50. Da visão da mente como caixa-preta avançou-se para a visão da mente como processadora de informações que como o computador é capaz de decodificar, armazenar, manipular e recuperar informação. Assim, impulsionados pela metáfora do computador, os pesquisadores passaram a investigar a capacidade humana de processamento, levantando questões como:

- Quanta informação podemos armazenar? - Qual a duração da armazenagem? - Qual a sua recuperabilidade?

Dos esforços para responder tais questões resultaram numerosas descobertas a respeito das capacidades de processamento e de memória humanas.

O sistema de processamento informacional

Os atos de compreender e produzir a linguagem são desempenhados dentro dos parâmetros do nosso sistema de processamento da informação. Este sistema consiste de 3 componentes estruturais –

memória sensorialmemória de trabalho memória de longo prazo,

além de um conjunto de processos de controle que governam o fluxo de informação dentro do sistema.

O armazenamento sensorial

Sperling, G. (1960). The information available in brief visual presentations.

A J 3 KM 7 V C1 Z L B

Armazenagem sensorial

Experimento 1Materiais: Quadros de 12 letras e/ou números arranjados em quatro colunas e três

fileiras apresentados por 50 ms (1/20 segundos)

Tarefa: reportagem totalResultado: nem ½ dos 12 itens era lembrado em média, embora os informatnes

reportassem lembrar-se de mais itens, perdendo-os durante a reportagem (artefato do experimento).

Experimento 2Mesmos materiais com tarefa de reportagem parcial, através de tons diferenciados

correspondentes às fileiras.Resultado: ¾ das fileiras era reportado, indicando que ¾ do conjunto era retido.Experimento 3Tons atrasados em 1 segundo provocava declínio no desempenho da reportagem

de 75% para 36% , inferindo-se ser de 1 segundo o tempo de retenção da informação no sistema de armazenagem visual.

Estudos semelhantes foram desenvolvidos para o sistema de armazenagem auditiva por Darvwin, Turvin & Crowder (1972), observando-se que, neste caso a diferença entre a reportagem total e a parcial era de 4 segundos, indicando que o tempo de persistência auditivo é de 4 segundos.

Memória de Trabalho Memória de Longo prazo

Característica M.Trabalho M.Longo PrazoUnidade Bloco Sem restriçõesCapacidade 7 ± 2 blocos Sem limite definidoRecuperação Fácil/rápida Difícil/vagarosaDuração 30 segundos Indefinidamente longa

Processamento serial e paralelo

Ondas sonoras fones fonemas morfemas / palavras sintagmas frases integração discursiva/pragmática

Processamento Serial: algoritmo incrementacional e determinístico

Aplicação de operações mentais sobre cadeias de símbolos, em que o output de uma operação serve de input para a próxima.

Processamento Paralelo

Um modelo serial divide o processo de compreensão em estágios: acesso lexical, parsing, forma fonética, etc. Tais processos ocorrem um de cada vez, sem debordamento. Em um modelo de processamento em paralelo todos esses processos podem ocorrer simultaneamente. Assim, pode-se especificar foneticamente um vocábulo ao mesmo tempo que se acessa outro e se constrói estrutura sintática.

Modelos conexionistas

Os modelos conexionistas ≠ modelos computacionais. Inspiram-se nos estudos sobre os neurônios. Na verdade, cada neurônio é extremamente vagaroso, só processando cerca 5 instruções por segundo. Como há 1012 neurônios no cérebro e 1015 conexões entre eles, o cérebro é capaz de processar tarefas complexas, tais como a compreensão da linguagem

ConexõesO comportamento inteligente resulta dos pesos das conexões

entre os neurônios, em uma função de mapeamento:

Pandemonium

Processamento bottom-up e top down

O processamento bottom-up é aquele que procede do nível mais baixo para o nível mais elevado.

Um modelo top-down, por outro lado, permite que a informação do nível mais alto influencie o processamento de níveis mais baixos.

Efeitos top-down

MétodosPúblico Privado

Manipulado

Natural

MétodosPúblico Privado

Manipulado Julgamentogramaticalidade

Natural

MétodosPúblico Privado

Manipulado Julgamentogramaticalidade

Natural Etnográfico

MétodosPúblico Privado

Manipulado ExperimentalElicitação

Julgamentogramaticalidade

Natural Etnográfico

MétodosPúblico Privado

Manipulado ExperimentalElicitação

Julgamentogramaticalidade

Natural Etnográfico Insight

Métodos experimentais

Leitura auto-monitoradaDecisão lexicalPrimingJulgamento imediato de

aceitabilidade/gramaticalidadeMonitoramento de fonemasLocação de clicksEye-tracking

A PsicolingüísticaA Psicolingüística divide-se em:1. Psicolingüística Experimental - o estudo da compreensão e da produção lingüística2. Psicolingüística Desenvolvimental - o estudo da aquisição da linguagem.A Psicologia e a Lingüística nunca se integraram com total sucesso na Psicolingüística, a não ser por curtos períodos. Há uma discordância fundamental a respeito da relação entre a linguagem e a cognição que mais ou menos divide os psicolingüistas:1. A posição da autonomia lingüística ou da ModularidadeOs lingüistas assumem que o âmago da linguagem é um sistema lingüístico especializado ou GRAMÁTICA, que tem interface com outros sistemas cognitivos ao nível do input e do output. Entretanto, as regras e representações desse sistema são distintas das de outros sistemas cognitivos. Assim, de acordo com esta posição, uma teoria da compreensão e da produção lingüística deve incluir entre seus princípios explanatórioss um componente ou módulo gramatical. Note-se, por outro lado, que a estrutura gramatical pode ser estudada independentemente do seu uso na comunicação. 2. A posição Cognitivista A gramática é um epifenômeno de processos cognitivos mais gerais.

A compreensão de frases Parsing Compreensão Interpretação Integração de diferentes tipos de conhecimento Grafema Som/Fonema Prosódia? Prosódia? Informação lexical - categoria gramatical

- grade de subcategorização - grade temática - propriedades de controle - traços formais - traços semânticos

Análise sintática Integração discursiva Integração pragmática Contexto Experiência de mundo

Modelos

(3) Modelos de Processamento de Frases

Incrementacional- Satisfação DTC Garden Path Construal Interativo de condições Conexionismos |-------- | ------------------ | --------|------- | ---------------------------| -------------------------------------| Minimalista Teorias Paramétricas + Sintático + Semântico

Questões

Algumas questões fundamentais da área de Processamento Sintático 1. Que tipos de informação são utilizados no parsing? Sintaxe, Semântica , Pragmática - sintaxe - análise de constituintes, dependências de longa distância, constituintes descontínuos, subcategorização - semântica lexical - significado, papel temático. - pragmática - identificar referentes , integraçao contextual e discursiva, plausibilidade 2. Qual o ordenamento dos processos de parsing on line? Sistema modular? Interativo? Que informação está disponível quando? 3. Há Princípios universais de parsing? Estes princípios podem ser ultrapassados pelo conhecimento lexical/pragmático? Esses princípios são independentes de uma língua específica?