Поверхностная обработка языка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

1. Введение

1.1 Поверхностная обработка языка

1.2 Шум

1.3 Метод записи движения глаз

2. Эксперимент

2.1 Цель и гипотезы

2.2 Метод проведения эксперимента

2.2.1 Участники эксперимента

2.2.2 Процедура эксперимента

2.2.3 Стимульный материал

2.2.4 Анализ данных

3. Обсуждение результатов

Литература

Приложение

1. Введение

1.1 Поверхностная обработка языка

Поверхностная обработка языка (англ. good-enough language processing) - это теория в экспериментальной психолингвистике, согласно которой люди, вместо того, чтобы производить глубокую алгоритмическую синтаксическую обработку предложений, склонны опираться на лексико-семантические эвристики и предыдущий языковой опыт для «достаточно хорошего» понимания смысла предложения. Основоположниками данной теории являются Феррейра с соавторами, которые впервые заметили, что при прочтении испытуемые зачастую довольствуются неполным, «поверхностным» анализом предложения, опираясь на прагматику либо на общие представления о мире, что зачастую является достаточным для общего понимания семантики высказывания (Ferreira et al. 2002).

Ранее считалось, что при чтении обычно производится последовательный анализ предложения, который заключается в построении синтаксического дерева и установлении связей между словами, на основании которых извлекается семантика целого предложения, однако уже тогда было замечено, что при возникновении синтаксической неоднозначности люди были вынуждены выбрать наиболее предпочтительный вариант, который удовлетворял бы целям коммуникации и вместе с тем экономил ресурсы, но механизм выбора при этом оставался недостаточно изученным (Frazier, Rayner 1982; Trueswell, Tanenhaus, Garnsey 1994). Параллельно возникали и развивались теории, призванные объяснить, как испытуемые справляются с возникшей синтаксической неоднозначностью и каким образом они делают выбор в пользу той или иной интерпретации: все они так или иначе сводились к тому, что наряду с синтаксисом человеку приходится опираться на лексико-семантические маркеры, выбирая наиболее оптимальный, по его мнению, вариант в процессе обработки (Traxler et al. 1998; van Gompel, Pickering, Traxler 2000; MacDonald, Pearlmutter, Seidenberg 1994; Spivey-Knowlton, Sedivy 1995).

Поверхностная обработка языка противопоставлена теориям алгоритмической обработки, упомянутым выше. Своим происхождением она обязана теории об обработке предложений с эффектом садовой дорожки (англ. garden-path sentences), призванной ответить на вопрос, как люди обрабатывают предложения с синтаксической неоднозначностью. В экспериментах, посвящённых предложениям с эффектом садовой дорожки, испытуемым давались предложения, содержащие синтаксическую структуру с врйменной синтаксической неоднозначностью - то есть структуру, синтаксические связи в которой могут быть сначала неверно интерпретированы. После прочтения предложения испытуемым предлагалось ответить на вопросы, контролирующие понимание прочитанного (Christianson et al. 2001; Christianson, Williams, Zacks, Ferreira 2006; Kemper, Crow, Kemtes 2004). Примером такого предложения является предложение (1):

(1) While Mary bathed the baby played in his crib.

`Пока Мэри принимала ванну, ребёнок играл в колыбели'. [Christianson et al. 2001; Ferreira et al. 2001]

Испытуемый при первом прочтении полагает, что Мэри купала ребёнка (потому что видит знакомую структуру, состоящую из субъекта, предиката и объекта “the baby”, которая также кажется семантически адекватной). Однако, когда он доходит до второго глагола “bathed”, то это не согласуется с предыдущим синтаксическим анализом (предикат не может следовать сразу за объектом), поэтому ему необходимо отвергнуть построенную синтаксическую интерпретацию и подвергнуть данное предложение повторному синтаксическому анализу. Заговорить о поверхностной обработке языка позволил тот факт, что при ответе на вопросы, проверяющие понимание вышеуказанных предложений с эффектом садовой дорожки, часть испытуемых отвечала положительно на оба вопроса, которые звучали следующим образом: «Купала ли Мэри ребёнка?» и «Играл ли ребёнок в колыбели?», что свидетельствует о том, что, наряду с исправленным пониманием смысла предложения, возникающим в результате повторного анализа предложения («ребёнок играет в колыбели»), у испытуемого сохранялась та интерпретация предложения, которая возникала при первом прочтении («Мэри купает ребёнка»).

Ещё до экспериментов на материале предложений с эффектом садовой дорожки были проведены эксперименты на другом материале, проверяющие роль семантики при обработке предложения. Например, Даффи, Хэндерсон и Моррис впервые установили, что если в предложении есть существительное, которое выполняет роль агента действия, описываемого глаголом («официант»), то распознавание испытуемым семантики глагола («обслуживает») происходит быстрее, при этом существительное может не находиться в позиции подлежащего (Duffy, Henderson, Morris 1989). Данное наблюдение говорит о том, что семантическая близость двух слов будет ускорять распознавание слов вне зависимости от синтаксических ролей, также при первичной языковой обработке синтаксические роли могут игнорироваться, если семантика даёт испытуемому однозначное представление о ситуации, описанной в предложении. Результаты данного исследования подтверждают эксперименты Феррейры с соавторами, из которых следует, что испытуемые могут ошибаться в интерпретации простых пассивных предложений типа (2), полагая, что человек был укушен собакой, а не наоборот (Ferreira, Ferreira, Stacey 2000):

(2) The dog was bitten by a man.

`Собака была укушена человеком'. [Ferreira, Ferreira, Stacey 2000]

Очевидно, что в данном случае люди больше полагались на общие представления о мире и собственный языковой опыт, чем на синтаксический анализ предложения.

Все эти исследования позволяют нам говорить о том, что действительно существует некий феномен поверхностной обработки языка, который состоит из опоры на контекст предложения, предыдущий языковой опыт, общие представления об окружающей действительности (социокультурный контекст). Сторонники данной теории полагают, что поверхностная обработка языка является распространённым механизмом, к которому люди прибегают в естественных условиях общения. Однако сам механизм поверхностной обработки является недостаточно изученным процессом. Например, до сих пор точно неизвестно, какие именно факторы способны усилить степень опоры на поверхностную языковую обработку. Далее будут рассмотрены работы, в которых изучалось влияние таких факторов как синтаксическая или семантическая неоднозначность, возраст и увеличенная когнитивная нагрузка (в частности, шум) на степень опоры на поверхностную обработку.

Стоит отметить, что поверхностная обработка информации была замечена не только в лингвистике, люди также опираются на быстрые и обусловленные контекстом эвристики при принятии экономических и социальных решений (Kahneman, Slovic, Tversky 1982; Kahneman 2011). Данная модель принятия решений позволяет быстро действовать в условиях дефицита времени либо каких-то других ресурсов. По аналогии с моделью принятия решений можно предположить, что при языковой обработке людей также побуждает опираться на поверхностную обработку нехватка ресурсов, вызываемая наличием (либо отсутствием) определённых факторов, которые будут подробно рассмотрены ниже.

Здесь можно упомянуть несколько конкурирующих теорий языковой обработки, которые рассматривают те же факторы, что и поверхностная языковая обработка. Данные теории не исключают теорию поверхностной обработки языка, скорее они рассматривают процесс языковой обработки несколько под другим углом, но в целом концепции данных теорий похожи.

Одной из теорий, существующей наряду с поверхностной обработкой языка, является теория Роджера Леви о языковой модели зашумленного канала (англ. noisy channel) (Levy 2008). Его исследования посвящены языковой обработке в неидеальных условиях, в условиях шума. Леви удалось обнаружить, что в условиях шума, которые мешают испытуемому при обработке предложения и создают дополнительную когнитивную нагрузку, люди больше склонны достраивать репрезентации предложений так, как им кажется семантически верным на момент обработки предложения, и опираться на предыдущий языковой опыт. Под шумом Леви подразумевает как физические помехи (звуковой либо зрительный шум, помехи на экране), так и языковые (например, фактические ошибки, содержащиеся в стимулах). Он изучал, как наличие шума влияет на способность обрабатывать предложения, и пришёл к выводу, что чем больше испытуемый отвлекается на присутствующий шум (чем сильнее отвлекающий фактор), тем больше он склонен делать свой прогноз относительно предложения, то есть включается некий механизм «додумывания», что в нашем случае эквивалентно поверхностной обработке (Levy et al. 2009; Levy 2011; Gibson, Bergen, Piantodosi 2013).

Другой теорией является теория Джины Куперберг о модели двойного пути (англ. dual-route model) (Kuperberg 2007). В своём эксперименте она использовала метод вызванных потенциалов, чтобы выяснить, как именно люди обрабатывают синтаксическую и семантическую составляющие предложения: как связаны между собой эти два процесса. Ею было установлено, что существуют два механизма, позволяющих испытуемому обрабатывать новую информацию. Сначала человек сравнивает лексические ассоциативные и категориальные отношения с уже существующей информацией, хранящейся в семантической памяти. Затем включается механизм, чувствительный к морфосинтаксическим ограничениям. Таким образом получается, что семантический и синтаксический анализ протекают отдельно друг от друга, причём в ряде случаев семантический анализ предваряет синтаксический. Это согласуется с теорией об опоре на лексико-семантические эвристики, то есть на поверхностную обработку языка. Для успешного функционирования в мире эти два механизма языковой обработки (опора на семантическую память и способность к установлению новых синтаксических связей) должны быть сбалансированы. Однако в некоторых ситуациях очевидно, что сначала предложение подвергается семантическому анализу и только потом подключается система построения синтаксических связей в предложении, как это было указано выше в примере (2) “The dog was bitten by a man” в исследовании Феррейры, посвящённом поверхностной обработке (Ferreira, Ferreira, Stacey 2000).

Для того, чтобы понять, как именно эти два канала функционируют во время обработки информации, нужно выяснить, какие факторы заставляют людей обращаться к предыдущему языковому опыту, опираясь на семантику больше, чем на синтаксис. Данный вопрос также актуален для исследователей, которые занимаются поверхностной обработкой языка. Одним из факторов, влияющих на степень опоры на поверхностную обработку, являются стратегические намерения человека. В одном из экспериментов испытуемым было предложено ответить на вопросы, проверяющие понимание синтаксически неоднозначных предложений, в которых было непонятно, к какому из двух существительных относится причастный оборот, таких как предложение (3) (Swets et al. 2008):

(3) The sister of the schoolgirl who burned herself the other day was usually very careful.

'Сестра школьницы, которая на днях обожглась, была очень осторожна'. [Swets et al. 2008]

Данное предложение является неоднозначным, потому что из контекста не понятно, относится придаточная клауза к сестре или к школьнице. Было замечено, что, если в предложении присутствует синтаксическая неоднозначность, то при ответе на вопрос, относящийся к неоднозначной части предложения, испытуемые замедлялись, в то время как при ответе на поверхностный вопрос, не требующий понимания, к чему относится придаточная клауза, наоборот, ускорялись. Из результатов данного эксперимента можно сделать вывод, что, когда для ответа на вопрос людям не требовалось строить полную синтаксическую реконструкцию предложения, они прибегали к поверхностной обработке языка. В данной работе автор замечает, что при обработке предложений людям свойственно скорее экономить усилия, то есть они не станут производить полную алгоритмическую обработку, если это не нужно для каких-либо определённых целей.

Было также проведено другое исследование, в процессе которого было установлено, что испытуемые чаще пропускают более предсказуемые слова, как бы предугадывая их заранее (Traxler 2012). К тому же было замечено, что испытуемым проще обработать правдоподобные, хоть и грамматически неверные предложения, чем грамматически верные, но неправдоподобные, так как при обработке правдоподных предложений они тратили меньше времени, чем при обработке неправдоподобных предложений.

Ещё одним важным фактором, оказывающим влияние на степень опоры на семантические эвристики, может являться возраст испытуемых. В последнее время достаточно много работ посвящено теме языковой обработки у пожилых людей и процессам старения в целом. Несмотря на то, что исследованиям подвергается процесс «нормального старения» без каких-либо патологических и неврологических изменений, очевидно, что многие функции с возрастом ухудшаются, не говоря уже про такие физиологические факторы как ослабевание зрения или слуха; пожилые становятся более чувствительны к шуму, мешающему им при восприятии речи (Craik, Salthouse 2008; Pichora-Fuller 2003; Ward, Shen, Souza, Grieco-Calub 2017).

Результаты последних исследований свидетельствуют о том, что при старении происходят изменения на всех языковых уровнях: от фонологического до дискурсивного (Burke, Shafto 2008; Clark-Cotton, Goral, Williams, Obler 2007; Thornton, Light 2006). Это касается замедления лексического доступа (Gordon, Kindred 2011; Schmitter-Edgecombe, Vesneski, Jones 2000), снижения скорости оброботки и правильности понимания сложных синтаксических конструкций (Stine-Morrow, Ryan, Leonard 2000), ухудшения связности и структурности речи (Juncos-Rabadбn, Pereiro, Rodrнguez 2005). Однако, несмотря на все эти негативные последствия старения, было выяснено, что с возрастом накапливается словарный запас, поэтому в семантической памяти человека находится больше слов и с возрастом их репрезентации остаются сохранны, затрудняется только доступ к данным словам (Verhaeghen 2003). Так как было установлено, что при возрастных изменениях снижается общая скорость когнитивной обработки (Salthouse 1996) и уменьшается объём оперативной памяти (Kemper et al. 2001), были выдвинуты гипотезы, что при обработке синтаксически осложнённых предложений пожилые люди будут больше опираться на поверхностную обработку, чем молодые. Было проведено несколько экспериментов, чтобы проверить правдивость данной гипотезы, однако полученные данные оказались слишком противоречивы: согласно данным одних исследований, пожилые действительно опираются на поверхностную обработку языка (Christianson et al. 2006; Malyutina, Den Ouden 2016), однако в других работах, написанных на материале как английских, так и русских предложений, не было найдено существенной разницы между обработкой синтаксически сложных предложений пожилыми и молодыми людьми (Kemper et al. 2004; Антонова 2017). Поэтому по-прежнему крайне актуальными остаются исследования, в которых проверяется степень зависимости опоры на семантические эвристики от возраста испытуемых. Другой фактор, который также представляет огромный интерес для людей, занимающихся как возрастными изменениями, так и языковой обработкой в целом, -- это шум, который будет подробно рассмотрен в следующем разделе. Несмотря на то, что было написано довольно много работ, посвящённых поверхностной языковой обработке, шум, как фактор, предположительно запускающий процессы, побуждающие людей обрабатывать предложения не полностью, пока недостаточно изучен.

1.2 Шум

В отличие от лабораторных условий, в жизни во время общения или чтения практически всегда присутствует внешний языковой шум (музыка, телевизор или радио, посторонние голоса, всплывающие баннеры с рекламой), который делает восприятие речи более затруднительным, так как человек должен прилагать больше когнитивных усилий при восприятии языкового сигнала. Шум окружает нас всегда и везде, поэтому, если мы говорим о естественных условиях восприятия речи, то скорее всего мы подразумеваем, что во время обработки языка будет присутствовать шум, представленный в той или иной степени. Телефонные помехи, гул на улице или в общественном транспорте, опечатки в тексте, “белый шум”, акцент либо тихий голос -- всё это тоже создаёт определённые препятствия при восприятии речи и мешает обработке информации. Было проведено несколько исследований, которые показали, что наличие аграмматичности в тексте заставляло испытуемых чаще прибегать к поверхностной обработке (Levy et al., 2009, Levy, 2011), а наличие акцента и грамматических ошибок приводило слушающих к ментальному исправлению вместо буквального понимания услышанного (Lev-Ari 2015). Тем не менее, до сих пор недостачно изучена степень влияния внешнего языкового шума на восприятие языка и на опору на поверхностную языковую обработку.

Несмотря на разнообразие шума, упомянутого выше, весь внешний шум можно условно разделить на визуальный и звуковой. Если речь идёт о применении шума в экспериментальных условиях, то обычно говорят, что шум используется в двух модальностях: зрительной и слуховой. В большинстве экспериментов используется шум в слуховой модальности для того, чтобы проверить, как наличие шума влияет на языковую обработку испытуемых. Часто применяют белый шум или шум, составленный из одновременной речи нескольких говорящих, (англ. babble). В большинстве случаев эксперимент проводится в двух условиях -- в условиях шума и без него; это делается для сопоставления результатов в двух условиях и возможности сделать определённые выводы о влиянии шума на понимание речи (Wendt, Kollmeier, Brand 2015; Pichora-Fuller, Schneider, Daneman 1995; Tun, O'Kane, Wingfield 2002). Звуковой лингвистический шум часто моделируется из обрывков разговора, при этом интенсивность шума может регулироваться, как это делается, например, в исследовании Тун, где эксперимент проводится в двух условиях в зависимости от громкости шума: сначала испытуемым дают стимулы в условиях менее выраженного шума, а затем громкость шума увеличивают (Tun 1998). Визуальный (зрительный) шум может быть так же разнообразен, как и звуковой: например, в одном из экспериментов регулировалась яркость экрана при прочтении стимульных предложений (Gao et al. 2011), в другом исследовании использовались разные шрифты (шрифт Times New Roman применялся для привычных стимулов и шрифт Old English для зашумлённых, так как создавал дополнительную нагрузку при прочтении стимульных предложений) (Reyner et al. 2006). В эксперименте, посвящённом жестовому языку, использовались «псевдознаки» (знаки, которые отсутствуют в жестовом языке) для создания затруднённых условий восприятия речи (Wilson, Emmorey 2003).

Основной причиной, по которой шум может быть использован в эксперименте, является цель создать более сложные условия (дополнительную когнитивную нагрузку), чтобы посмотреть степень влияния шума на восприятие речи в данных условиях. Если влияние шума на восприятие речи не вызывает сомнений, качественный характер данного влияния остаётся под вопросом. В первую очередь нас интересует механизм речевой обработки в условиях шума: каким образом люди обрабатывают предложения в затруднённых когнитивных условиях, опираются ли они больше на поверхностную обработку языка и, если да, то какова степень опоры на поверхностную обработку в шумных условиях. Применение шума также делает эксперимент более экологически валидным, потому что, в отличие от лабораторных условий, в жизни всё время присутствует определённый уровень лингвистического (и не только) шума как звукового, так и зрительного, который оказывает влияние на восприятие устной и письменной речи.

В экспериментах, проведённых создателями модели зашумленного канала, было выявлено, что чем выше был уровень шума при восприятии речи, тем больше испытуемые полагались на поверхностный анализ: включался «механизм додумывания» (Levy et al. 2009, 2011, 2013). Под шумом в данном случае подразумевался шум, выраженный в наличии определённого числа грамматических или синтаксических ошибок, вынуждающих испытуемых меньше доверять получаемому речевому сигналу (Bergen, Levy, Gibson 2012). В своей работе Леви утверждает, что использование модели зашумленного канала в будущем поможет проанализировать происхождение грамматических ошибок и создать новые методы по сокращению их количества. При проведении другого исследования, посвящённого изучению речевой обработки с точки зрения модели зашумленного канала было установлено, что испытуемым было проще обработать предложения с семантическим соответствием, что согласуется с поверхностной языковой обработкой, изучаемой в данной работе (Gibson, Bergen, Piantadosi 2013).

В одном из экспериментов, посвящённых изучению влияния шума на языковую обработку среди молодых здоровых участников, было установлено, что звуковой шум, составленный из обрывков речи, влияет на скорость обработки предложения, но не на правильность понимания (Tun 1998). Испытуемым предлагалось прослушать предложения в условиях звукового шума и после ответить на вопросы, контролирующие понимание прочитанного. Впоследствии результаты молодых людей сравнивались с результатами пожилых. В другом эксперименте участвовало 36 здоровых молодых студентов возраста от 18 до 24 лет, которых просили читать отрывки текста методом чтения пословно с последующим заданием, требующим выбор правильного ответа (англ. lexical decision task) а также просьбой пересказать услышанное своими словами, в условиях визуального шума (Gao et al. 2010). Визуальный шум выражался в более слабой яркости экрана компьютера и представлялся в трёх условиях (слабый, более интенсивный и наиболее интенсивный). В результате эксперимента было выяснено, что визуальный шум не повлиял на способность вычленять отдельные слова из услышанного, однако испытуемым было сложнее отделить главное от второстепенного, когда речь шла о пересказе услышанного отрывка, так как при пересказе они часто путались в последствии событий и забывали детали. Из этого можно сделать вывод, что шум, представленный в зрительной модальности, создавал дополнительную когнитивную нагрузку при восприятии речи. Результаты данного исследования показывают, что визуальный шум негативно влияет на когнитивные способности обработки текста, ответственные за семантическую обработку, что согласуется с исследованиями, изучающими «гипотезу повышенных усилий» (англ. effortfulness hypothesis) (Wingfield, Tun, McCoy 2005). Также был проведён ещё один эксперимент, в котором использовался широкополосный шум: в данном эксперименте были задействованы 30 молодых здоровых людей из Канады, говорящих на французском (Fraser et al 2010). Испытуемым предлагалось прочитать предложения в двух модальностях -- слуховой и зрительно-слуховой одновременно (они слушали предложение и в то же время видели его на экране). Оба раза испытуемые находились в условиях шума. После прочтения участникам предлагалось ответить на вопросы, контролирующие понимание прочитанного, в результате чего было выявлено, что правильность была выше в зрительно-слуховой модальности, то есть людям было легче обрабатывать предложение, которое они не только слышат, но и могут прочитать, то есть было установлено, что воздействие шума, которое в обоих случаях оказывало деструктивное влияние на речевую обработку, частично могло быть уменьшено способом предъявления информации, например, в данном случае информация, представленная не только аудиально, но и визуально, воспринималась значительно легче.

На сегодняшний момент экспериментов, посвящённых изучению языковой обработке у молодых людей в условиях шума и механизма влияния шума на восприятие письменной или устной речи, проводилось недостаточно, поэтому данная тема требует дальнейшего изучения.

Бульшая часть экспериментов, так или иначе связанных с шумом, проводилась либо среди слабослышащих людей в сравнении со здоровой популяцией, либо среди пожилых людей для того, чтобы понять, насколько сильно с возрастом ухудшается способность восприятия речи в условиях шума. Результаты проведённых исследований свидетельствуют о том, что в целом шум влияет более негативно на языковую обработку у пожилых людей, нежели у молодых. Такие результаты были особенно заметны в экспериментах, в которых шум был в слуховой модальности (что неудивительно, поскольку в старости прежде всего ухудшается острота слуха). Например, в экспериментах, задействующих шум в звуковой модальности, у пожилых людей сильнее страдало распознавание речи в сравнении с молодыми людьми, также ухудшалось понимание и запоминание речи при речевом сигнале, конкурирующем со стимульными предложениями (Schoof, Rosen 2014; Tun, Wingfield 1999). Было также выяснено, что данные результаты невозможно полностью объяснить снижением порога распознавания чистоты тона, поскольку даже если учитывать этот фактор, необходимо помнить, что бульшая чувствительность к шуму у пожилых наблюдается по причине когнитивных возрастных изменений (Wayne et al. 2016). Исследования влияния зрительного шума были проведены в меньшем количестве, однако результаты данных исследований также свидетельствуют о том, что пожилые были более чувствительны к зрительному шуму, чем молодые. Пожилые люди хуже себя проявили в семантической обработке и у них обнаружилось больше проблем с запоминанием информации, чем у молодых, в условиях шума (Gao et al. 2012). Данные результаты можно объяснить тем, что условия шума предполагают большее количество усилий и когнитивных ресурсов, которых у пожилых людей и так не хватает (Salthouse 1988; Park, Gutchess 2000). Позднее наличие результатов, подтверждающих худшие способности пожилых к обработке речевого сигнала в условиях шума, поспособствовали возникновению гипотезы повышенных усилий. Хотя то, что пожилым людям тяжелее даётся языковая обработка в условиях шума, сомнений не вызывает, сам механизм языковой обработки в условиях дополнительной когнитивной нагрузки остаётся неизученным, причём это касается как пожилых, так и молодых людей (в частности, неизвестно, на что именно люди опираются при обработке предложений и какие процессы протекают в это время).

Предыдущие исследования не изучали вопрос о том, какие именно качественные изменения происходят при языковой обработке в условиях шума. Особенно интересно было бы узнать, продолжают ли люди в условиях ограниченных когнитивных ресурсов применять последовательную глубокую языковую обработку, которая осложняется фактором шума, либо же они, находясь в условиях ограниченности ресурсов, пытаются компенсировать затруднённые условия, начиная больше опираться на поверхностную языковую обработку, пренебрегая синтаксисом, что в свою очередь может повлечь за собой возросшее количество ошибок. Так как молодых людей в отрыве от пожилых людей в условиях шума практически не изучали, то тема изучения опоры на поверхностную обработку в перцептивных условиях среди молодых здоровых испытуемых остаётся крайне актуальной. Исследования, призванные выяснить, какому принципу следуют молодые здоровые носители языка в затруднённых условиях (начинают ли люди больше опираться на лексико-семантические эвристики, игнорируя полный синтаксический анализ предложения), помогли бы понять механизмы поверхностной обработки языка здоровыми молодыми людьми в условиях дополнительной когнитивной нагрузки, которая и так присутствует в естественных речевых условиях практически постоянно. В дальнейшем результаты работ, посвящённых поверхностной обработке языка среди молодых здоровых людей в условиях шума, могли бы стать хорошим универсальным материалом, с которым можно было бы сравнивать результаты экспериментов, посвящённых языковой обработке среди пожилых людей, людей со слуховыми дефектами, подростков и детей.

1.3 Метод записи движения глаз

Моя работа посвящена исследованию языковой обработки при чтении в условиях визуального шума, поэтому было принято решение проводить эксперимент с помощью метода регистрации движения глаз (англ. eye-tracking studу).

Чтение -- это достаточно сложный процесс языкового восприятия, в котором механизм обработки информации остаётся скрытым от исследователя, поэтому перед учёным всегда стоит задача выбора наиболее эффективного метода, способного максимально подробно зафиксировать поведение испытуемого на протяжении эксперимента. Методы, позволяющие изучать языковую обработку в режиме реального времени (онлайн-методы), предоставляют дополнительную информацию о процессах языковой обработки, которую не могут предоставить оффлайн-методы. Существует несколько онлайн-методов, которые широко применяются исследователями при изучении языковой обработки, одним из наиболее распространённых является метод чтения с саморегуляцией скорости (англ. self-paced reading task). Данный метод позволяет сделать выводы о процессе обработки предложения испытуемым на основании определённых зависимых переменных, призванных дать исследователю информацию о затруднениях, которые испытывает участник эксперимента в процессе чтения стимульных предложений. В большинстве экспериментов такими переменными являются время чтения каждой части предложения, время, которое испытуемые тратят при ответе на вопросы, задаваемые им после каждого предложения, а также правильность ответа на вопрос, контролирующий понимание предложения (такая мера относится к оффлайн-методу, но часто фигурирует в исследованиях одновременно с онлайн-методами). Однако у этого метода существуют и определённые недостатки, например, в рамках данного метода мы можем отследить не все процессы, происходящие при чтении предложений. Например, если нас интересует, сколько раз испытуемый перечитывал определённый отрывок предложения, на каком слове он фокусировался, дольше, чем на других (какие слова попали в зону интереса испытуемого), и на каком слове он возвращался к прочитанному (и к каким именно словам), то необходим другой, более чувствительный метод, который даст нам больше информации о языковой обработке в процессе эксперимента.

Метод регистрации движения глаз на сегодняшний день является универсальным онлайн-методом, дающим возможность проследить поведение испытуемого на протяжении всего эксперимента. В отличие от чтения с саморегуляцией скорости, этот метод позволяет предъявлять предложения целиком (а не по фрагментам), а потому наиболее приближен к чтению в естественных условиях. Поэтому данные, полученные в результате эксперимента, будут максимально отражать процесс, проходящий в реальной жизни. Посредством данного метода могут быть получены следующие показатели: показатели движений глаз (направление саккад при чтении), количество и длительность фиксаций на каждом слове, количество возвращений к данному слову от следующих за ним слов (регрессии), количество пропусков слова (отсутствие фиксации на слове), а также многие другие. Регистрация саккад, фиксаций и регрессий позволяет достаточно точно судить о том, как именно лексика и синтаксис влияют на прочтение стимульных предложений. Было установлено, что испытуемые дольше смотрят на редко используемые слова, чем на более частотные (Rayner 1977; Just, Carpenter 1980). Ещё одним значимым открытием стал фактор семантической неоднозначности (англ. meaning ambiguity), который, как оказалось, оказывает большое влияние на время фиксаций (Rayner, Duffy 1986). Используя метод регистрации движения глаз, Моррис установил, что длительность фиксаций зависит от предшествующего слова (лексический прайминг), если целевое слово согласуется с предшествующим по смыслу (Morris 1994).

Много исследований по регистрации движения глаз было посвящено синтаксической неоднозначности (англ. syntactic ambiguity) (Clifton et al. 2007). В вышеуказанной работе связи между синтаксической неоднозначностью и длительностью чтения обнаружено не было. Однако по данным некоторых исследований участки, содержащие синтаксическую неоднозначность, читались быстрее, чем предложения, в которых данная неоднозначность отсутствовала (van Gompel et al., 2005).

В рамках изучения поверхностной обработки языка также применялся метод записи движения глаз. Например, был проведён эксперимент, сочетающий в себе как онлайн-метод (регистрация движения глаз), так и оффлайн-метод (вопросы после предъявления стимулов с целью проверить понимание предложений) на материале предложений с эффектом садовой дорожки и предложений, в которых данный эффект отсутствовал (Christianson et al. 2017). В данном эксперименте из результатов записи движения глаз было выяснено, что длительность фиксаций была больше в предложениях, в которых присутствовала синтаксическая неоднозначность (в предложениях с эффектом садовой дорожки), также в предложениях с синтаксической неоднозначностью время чтения было больше, чем в обычных предложениях. Также с помощью оффлайн-метода было обнаружено, что правильность ответов на вопросы к предложениям без эффекта садовой дорожки была выше, чем на вопросы к предложениям с данным эффектом, в то же время отследить какую-либо связь между количеством регрессий и правильностью понимания предложений не удалось. На основании вышесказанного авторами исследования был сделан вывод, что испытуемым было проще обработать предложения без синтаксической неоднозначности. Ещё одним экспериментом, изучающим поверхностную обработку методом регистрации движения глаз, был эксперимент, в рамках которого были набраны взрослые и дети, которые должны были читать предложения, содержащие синтаксическую неоднозначность, данный эксперимент тоже проводился на материале предложений с эффектом садовой дорожки типа предложения (4) (Engelhardt 2014):

(4) While the storm blew the boat set in the shed.

`Пока дул ветер, лодку убрали под навес'. [Engelhardt 2014]

В процессе прохождения данного эксперимента движения глаз участников записывали, а после прочтения они должны были устно отвечать на вопросы на понимание прочитанного. Было выяснено, что при прочтении предложений с эффектом садовой дорожки испытуемые замедлялись, при этом количество регрессий возрастало. В этом исследовании синтаксическая неоднозначность оказалось незначимым фактором для правильности обработки предложения: испытуемые делали больше ошибок при ответе на вопросы к предложениям с синтаксической неоднозначностью, но их количество оказалось несущественным. Что касается фактора возраста, то было установлено, что взрослые делали большее количество регрессий в попытках разрешить неоднозначность, и в их ответах было меньше ошибок, чем в ответах детей. Ещё одно исследование было проведено среди 32 здоровых молодых студентов, у которых английский был родным языком; стимульными предложениями в данном эксперименте, как и в двух предыдущих исследованиях, выступили предложения с эффектом садовой дорожки и предложения, в которых данный эффект отсутствовал (Frazier et al. 2006). Примером предложения с эффектом садовой дорожки, то есть с синтаксической неоднозначностью, является предложение (5):

(5) As John hunted the frightened deer escaped through the woods.

'Пока Джон охотился, испуганный олень скрылся в лесу'. [Frazier et al. 2006]

А предложение без синтаксической неоднозначности выглядело как предложение (5.1):

(5.1) As John hunted the frightened deer it escaped through the woods.

'Пока Джон охотился на испуганного оленя, он скрылся в лесу'. [Frazier et al. 2006]

Оба типа предложений были представлены как в настоящем, так и в продолженном времени. Согласно увеличенному количеству регрессий было выявлено, что испытуемые были подвержены эффекту садовой дорожки даже при прочтении предложений с глаголом в продолженном времени. Все эти эксперименты доказывают существование феномена поверхностной обработки языка, однако однозначного мнения по поводу способности определённых факторов увеличивать степень опоры на поверхностную обработку составлено не было.

Так как практически не проводилось экспериментов, направленных на изучение языковой обработки в условиях шума среди здоровых молодых испытуемых, и не проводилось экспериментов, посвящённых изучению поверхностной обработки языка в условиях шума среди молодых носителей методом регистрации движения глаз, то моя работа будет первой работой, посвящённой данным целям. В моём эксперименте я изучаю механизм поверхностной обработки семантически «противоречивых» предложений с помощью метода записи движения глаз среди молодых носителей русского языка на материале предложений, осложнённых причастным оборотом, в условиях визуального шума. Актуальность исследования, цели работы, стимульный материал, метод проведения эксперимента и его результаты будут рассмотрены ниже.

2. Эксперимент

2.1 Цель и гипотезы

Эта работа продолжает тему поверхностной обработки, которой в последнее время уделяется всё больше внимания. Однако до сих пор не установлено, какие факторы увеличивают степень опоры на поверхностную обработку, а также насколько сильна степень влияния данных факторов. В данной работе меня интересует шум как фактор, способный увеличить степень опоры на поверхностную обработку у молодых людей без каких-либо заболеваний. Влияние шума как фактора, создающего дополнительную когнитивную нагрузку и, следовательно, увеличивающего степень опоры на поверхностную обработку языка, с помощью метода регистрации движения глаз не изучалось. Данные, полученные в результате этого эксперимента, призваны внести вклад в изучение феномена поверхностной языковой обработки и расширить представление о поверхностной обработке языка.

Моя работа также является частью проекта, целью которого является изучение поверхностной обработки языка в условиях шума у трёх возрастных групп (подростки, взрослые и пожилые люди). В данном случае результаты эксперимента, изучающего языковую обработку молодых здоровых людей, могли бы стать незаменимым базовым материалом, с которым можно было бы уже сравнивать результаты исследований, посвящённых изучению поверхностной языковой обработки среди пожилых людей, подростков и людей с определёнными заболеваниями.

Проблемой моего эксперимента является изучение поверхностной обработки языка на материале однозначных предложений на русском языке, осложнённых причастным оборотом. Так как сама суть поверхностной обработки состоит в том, что люди опираются на семантические эвристики, при этом частично или полностью игнорируя полную алгоритмическую синтаксическую обработку, то было принято решение ввести такой фактор как «семантическое соответствие». Первый тип предложений содержал в себе «семантическое соответствие» и выглядел как предложение (6):

(6) Маша узнала портниху актрисы, шьющую очень красивую одежду.

В данном предложении глагол «шить» семантически соотносится с существительным «портниха», поэтому согласно теории поверхностной обработки языка ожидается, что испытуемые будут опираться на фактор семантического соответствия при ответе на вопрос, проверяющий понимание того, к какому существительному относится причастный оборот. Вторым типом предложений были предложения с «семантическим несоответствием» типа предложения (6.1):

(6.1) Саша слышал о кондитере музыканта, испёкшего сладкий пирог.

В этом предложении глагол «печь» с семантической точки зрения скорее согласуется с «кондитером», чем с «музыкантом», поэтому ожидается, что при опоре на семантические эвристики испытуемые будут отвечать, что пирог испёк кондитер, а не музыкант, несмотря на то, что синтаксически причастный оборот относится к «музыканту». Таким образом в данном эксперименте я проверяю степень опоры на поверхностную обработку языка, исходя из того, насколько будет снижаться правильность в предложениях типа 6.1 по сравнению с предложениями типа 6.

Данные предложения предъявлялись в двух условиях -- в условиях шума и в условиях его отсутствия. Вопрос моего исследования звучит так: «действительно ли люди больше полагаются на поверхностную обработку в условиях шума?». Основной гипотезой исследования является гипотеза о том, что при шуме, то есть в условиях большей когнитивной нагрузки, люди будут больше полагаться на поверхностную обработку языка, чем в условиях без шума. Моя работа призвана проверить данную гипотезу. В рамках моей гипотезы формируются несколько гипотез, проверяемых онлайн-методом регистрации движения глаз и оффлайн-методом предъявления вопросов, проверяющих правильность понимания предложений после прочтения в условиях шума и без него. Вот гипотезы, которые я хочу проверить в рамках моего исследования:

1) Среднее время чтения первого прочтения слов в предложении в условиях шума возрастёт.

2) Общее время чтения предложения в условиях шума возрастёт.

3) Среднее время чтения слов, попадающих в регион, следующий за причастием, (в него попадают все слова после причастия, исключая последнее слово), (англ. Spill over region), в условиях шума возрастёт.

4) Общее время чтения слов, попадающих в регион, следующий за причастием, в условиях шума возрастёт.

5) Среднее время чтения причастий в условиях шума возрастёт.

6) Общее время чтения причастий в условиях шума возрастёт.

7) Количество регрессий к первому и второму существительным, образующим генитивную группу в предложении, в условиях шума увеличится. движение леви шум языковый

8) Количество регрессий к причастию в условиях шума увеличится.

9) Количество регрессий от причастия в условиях шума увеличится.

10) Правильность ответов на вопросы, контролирующие понимание прочитанного, в условиях шума снизится.

11) Будет наблюдаться снижение правильности в предложениях с «семантическим несоответствием» по сравнению с предложениями с «семантическим соответствием» в условиях шума.

Целью мой работы является исследование зависимости степени опоры на поверхностную языковую обработку от визуального лингвистического шума у молодых людей с помощью метода регистрации движения глаз. В рамках данной цели предполагается решить следующие задачи:

1) Определить степень опоры на поверхностную обработку при чтении у молодых людей от 18 до 40 лет в условиях лингвистического визуального шума.

2) Исследовать степень опоры на поверхностную языковую обработку при визуальном предъявлении стимулов в той же группе испытуемых в условиях отсутствия визуального шума.

3) Сравнить полученные результаты в двух условиях предъявления стимульного материала и сделать соответствующие выводы о зависимости степени опоры на поверхностную обработку от присутствия визуального лингвистического шума на основании данных, полученных методом записи движения глаз, и данных о количестве правильных ответов в условиях шума и его отсутствия на вопросы, проверяющие понимание прочитанных предложений.

Новизна моей работы заключается в том, что ранее не проводилась полномасштабная экспериментальная проверка того, действительно ли языковой шум влияет на переход к поверхностной обработке языка, следовательно, механизмы данного влияния пока недостаточно изучены. Также моё исследование является актуальным, так как проводится с помощью метода регистрации движения глаз, являющимся максимально информативным и валидным методом изучения поведения людей во время языковой обработки.

2.2 Метод проведения эксперимента

2.2.1 Участники эксперимента

В данном исследовании было задействовано 22 участника от 18 до 38 лет. Их средний возраст составил 23 года; стандартное отклонение -- 4,7 лет; диапазон -- 20 лет. Среди испытуемых было 4 мужчины и 18 женщин, также в моём исследовании приняло участие 19 правшей и 3 левши. Среднее количество лет образования составило 15 лет; стандартное отклонение -- 3 года; диапазон составил 11 лет. Большинство участников проживало в Москве. Все испытуемые были русскоязычными. Ни один из участников не имел каких-либо проблем со зрением или слухом, которые могли бы помешать выполнению экспериментального задания. Ни у кого из участников не было психических либо неврологических отклонений, а также каких-либо проблем с речью. В интернете были размещены объявления, предлагающие поучаствовать в эксперименте с ай-трекером, однако реальная цель исследования не раскрывалась. Из откликнувшихся выбирались люди, которые удовлетворяли требованиям исследования. Все участники работали в сферах, далёких от лингвистики. До прохождения эксперимента каждому участнику давалась анкета, призванная собрать данные о каждом участнике и выявить наличие либо отсутствие определённых заболеваний. Всем участникам предлагалось подписать информированное согласие на прохождение эксперимента. Участники имеют право связаться с координатором эксперимента в случае заинтересованности результатами работы.

2.2.2 Процедура эксперимента

Перед прохождением эксперимента испытуемым предлагалось заполнить анкету и подписать информированное согласие, дающее общую информацию об эксперименте, однако не раскрывающее истинных намерений исследователя. После заполнения анкеты испытуемый должен был сесть напротив экрана для последующей калибровки камеры и прохождения эксперимента.

Данное исследование проходило методом регистрации движения глаз. Это более новый, экологически валидный и гораздо более чувствительный метод исследования процессов чтения, чем чтение с саморегуляцией скорости. Регистрация движений глаз позволяет процессу чтения протекать максимально естественно и похоже на чтение в повседневной жизни. Для регистрации движений глаз использовался прибор Eyelink 1000+, при этом камера была расположена на столе перед испытуемым, и испытуемые могли пользоваться фиксатором подбородка для большей точности полученных данных. Регистрация движений глаз происходила с частотой 1000 Гц. Оба эксперимента, как с шумом, так и без, создавались в программе Experiment Builder.

После процесса калибровки камеры перед испытуемым на экране монитора появлялась инструкция по прохождению эксперимента. Согласно инструкции, на экране монитора появлялась чёрная точка, и, после того как участник эксперимента фокусировал на ней взгляд, она сменялась предложением, которое испытуемым мог читать в привычном для себя темпе. Сначала испытуемому предъявлялись 5 тренировочных предложений, после которых шли экспериментальные предложения. Каждое предложение заканчивалось красной точкой, расположенной справа на экране, после фиксации на которой стимульное предложение сменялось вопросом, призванным проверить понимание прочитанного предложения. Под вопросом было два варианта ответа, расположенных в сбалансированном порядке (в половине вопрос правильный ответ был расположен сверху, в другой половине -- снизу). Испытуемый мог выбрать правильный, на его взгляд, ответ, щёлкнув по нему кнопкой мыши. Всё это время камера записывала движения глаз испытуемого. Если человек отводил взгляд, то требовалась перекалибровка, также была запрограммирована перекалибровка после каждых 20 предложений на протяжении всего эксперимента. В процессе прохождения эксперимента участник мог сделать перерыв по желанию.

Каждый испытуемый проходил данный эксперимент в двух условиях, в условиях лингвистического визуального шума и без него. Так как был составлен специальный порядок распределения стимулов, согласно которому участникам эксперимента предъявлялся стимульный материал, половина испытуемых прошла сначала эксперимент в условиях шума, а другая в условиях его отсутствия. Это было сделано для того, чтобы уменьшить фактор очерёдности предъявления стимулов при обработке результатов. В условиях шума при предъявлении стимульного предложения на рандомных участках монитора в рандомном порядке возникали предложения, представляющие из себя лингвистический шум. За время предъявления одного стимульного предложения могло возникнуть 3-4 таких коротких высказывания в разных частях экрана. Длительность каждого высказывания составляла примерно 200-300 мс.

На прохождение каждой части испытуемому в среднем требовалось от 30 до 45 минут. Все испытуемые, принявшие участие в исследовании, смогли пройти эксперимент до конца.

2.2.3 Стимульный материал

В качестве стимульного материала в данном исследовании было принято решение взять однозначные синтаксически осложнённые предложения на русском языке с адъюнктом при генитивной именной? группе, выраженным причастным оборотом, относящимся либо к первому, либо ко второму существительному из сложной генитивной группы. Согласно проведённым ранее исследованиям было выяснено, что носители русского языка часто испытывают сложности при обработке предложений, осложнённых причастным оборотом, относящемся к одному из двух существительных сложной именной группы, например, предложений типа предложения (7) (Чернова 2016):

(7) Во дворе мы встретили сестру учительницы, спешившей в школу. [Чернова 2016]

Предположительно, конструкции данного типа провоцируют поверхностную интерпретацию, так как в описываемом эксперименте была обнаружена тенденция к игнорированию морфологической информации, заключённой в окончании причастия, и отнесению адъюнкта к вершине именной группы. То есть испытуемые относили причастный оборот к слову «сестра», а не к слову «учительница» только потому, что оно находится на первом месте в предложении и, соответственно, воспринимается как главное.

Для задачи определения степени опоры на поверхностную обработку языка были взяты предложения, осложнённые причастным оборотом, имеющие следующую структуру: подлежащее, сказуемое, сложная именная группа, состоящая из главного и зависимого существительного, и причастный оборот, синтаксически отнесённый к одному из существительных сложной именной группы. В данных предложениях адъюнкт, выраженный причастным оборотом, был семантически сближен либо с вершиной, либо с зависимым членом именной группы.

Также в данном эксперименте учитывалось, подходит ли причастие семантически к тому существительному, с которым оно было связано синтаксически. В зависимости от этого получилось два вида стимульных предложений -- предложения с «семантическим соответствием» (англ. plausible sentences) и предложения c «семантическим несоответствием» (англ. implausible sentences). Такое разделение экспериментальных предложений необходимо для того, чтобы на основании правильности интерпретации их содержания оценить степень опоры испытуемого на поверхностную языковую обработку. В том случае, если люди производят поверхностную обработку предложения (то есть интерпретируют тематические отношения между лексическими единицами в соответствии со своими знаниями о мире, игнорируя синтаксическую информацию), тогда количество правильных интерпретаций предложений, содержащих «семантическое несоответствие», будет уменьшаться. Если же испытуемые опираются на глубокий алгоритмический анализ, тогда правильность интерпретации предложений с «семантическим несоответствием» не будет кардинально отличаться от правильности интерпретации предложений с «семантическим несоответствием». Таким образом, интересующую нас степень опоры на поверхностную обработку предложений можно измерить за счет разницы в правильной интерпретации предложений c «семантическим соответствием» и его отсутствием. Чем больше разница -- тем больше испытуемый задействует механизм поверхностной интерпретации предложения. Также предложения каждого типа были сбалансированы по типу закрытия генитивной именной группы: ранее закрытие и позднее закрытие (англ. high attachment and low attachment), то есть по способу отнесения причастного оборота к первому либо второму существительному именной группы. Это было сделано для того, чтобы избежать «эффекта главного слова», полученного в работе Черновой, упомянутой выше (Чернова 2016).