Deze samenvatting is gebaseerd op het studiejaar 2013-2014.

College 9: H9 Visueel voorstellingsvermogen

De meeste mensen denken in beelden of woorden. Toen onderzoekers hier achter kwamen betekende dat de ondergang voor de introspectie.

Maar wat is nu visuele verbeelding (visual imagery)?  Het lijkt dat mensen een soort representaties in de vorm van beelden kunnen voortbrengen door te denken.  Er zijn twee soorten mogelijkheden hoe deze representaties eruit zien. Analoog en propositioneel.

Analoge representaties (depictive representations) zijn een soort plaatjes,  ze zijn op te delen in twee bijbehorende typen representaties: depictive en concreet. Depictive zijn geen echt plaatjes, maar deze representaties hebben wel de eigenschappen van een plaatje. Bij concrete representaties gaat het om de reproductie in plaats van de betekenis. Deze geven de perceptuele relaties weer zoals afstand, kleur en grootte.  De nadruk ligt hierbij op de reproductie van de werkelijkheid. Hierdoor blijven veel eigenschappen van de werkelijkheid behouden.

Een tweede mogelijkheid voor het visuele voorstellingsvermogen gaat via proposities.

Proposities zijn verbaal, een voorbeeld is: Bernard is kleiner dan Jan. Eerst wordt de relatie weergegeven dan de objecten. Proposities zijn abstract, leggen relaties tussen argumenten vast, kan waar of niet waar zijn en er zijn geen perceptuele details, het gaat over de betekenis. De proposities worden in een bepaalde formulevorm genoteerd. Ze hebben dus een syntax, de volgorde doet ertoe.

Hoewel er veel mensen in beelden denken via het visuele voorstellingsvermogen, vond Pylyshyn vond dat mensen alleen in proposities, in betekenissen, denken. Hij zei dat er geen representatie is die de visuele inbeelding ondersteunt. Het kan namelijk een epifenomeen zijn. Dit is een fenomeen dat niet gerelateerd is aan de functie van het systeem, maar een bijproduct is van het proces dat in werkelijkheid het werk doet. Het zijn beelden die mensen ervaren maar niks betekenen zoals dromen. Pylyshen vond dat mensen het echte werk doen met de proposities, want daarin zou de echte betekenis zitten. Hij vond dat visuele representaties niet parsimoon zijn, niet zuinig. Je kunt namelijk de resultaten op mental imagery tasks ook verklaren zonder analoge representaties. Een theorie met maar 1 type representatie, in dit geval proposities, is simpeler dan een theorie met twee representaties, proposities en inbeelding. En een simpele theorie is beter dan een complexe volgens Occam’s razor, dus de theorie over proposities zou aangenomen moeten worden.

Pylyshen stelde dat het beweren dat er inbeeldingen zijn waar men naar kijkt misleidend is. Dit doet namelijk denken aan een homunculus, een klein mannetje in de hersenen die bepaalde gedachten mogelijk maakt. Het idee van mentale inbeelding wordt vaak voorgesteld als het kijken naar een foto in het brein. Het hebben van een homunculus in een theorie is fataal, want hierdoor dringt het cognitieprobleem nog verder in het brein door. Men wil namelijk nog steeds weten hoe het brein van de homunculus dan werkt.

Er blijft altijd de vraag welke van de twee systemen nou het beste werkt. Er blijkt een afstand in je representatie te zitten en dat is haast niet te verklaren met proposities, die zullen dan niet meer parsimoon zijn. Dus onder andere hieruit is op te maken dat het gaat om proposities EN analoge representaties. Dit is ook te zien in de hersenen. Tijdens een taak is bijvoorbeeld de visuele cortex actief. De conclusie is dat mensen analoge representaties hebben. Er wordt gebruik gemaakt van representaties wanneer we ons iets visueel voorstellen.

Er zijn vier subprocessen te onderscheiden bij ‘jezelf iets voorstellen’: Genereren, in stand houden, inspecteren en transformeren. Vaak gebruik je er een of twee tegelijk. Wij genereren letters zoals je ze schrijft. Bij genereren spelen twee aspecten een rol, visueel (hoe het eruit ziet) en spatieel (waar iets zit). Dit gaat via het what en where pathway in de hersenen. Mensen die problemen hebben met het what of where pathway hebben hier ook last van bij voorstellingen. Bij het subproces in ‘stand houden’ geldt: uit het geestesoog uit het hart, zoals bij dagdromen. Er zijn grote beperkingen omdat mensen gebrek hebben aan aandacht en een niet heel groot werkgeheugen. Bij het inspecteren zie je een belangrijk verschil met de echte wereld, er zijn geen details tenzij je het object uitgebreid bestudeerd hebt. Door inspectie kan je soms nieuwe dingen zien die er eerst niet waren.

Mentale beelden kan je ook transformeren. Bijvoorbeeld vergroten, verkleinen, spiegelen etc. Bij het metaal roteren is te zien dat hoe meer het object mentaal geroteerd moet worden hoe langer de reactie tijd is. Dit is een evidentie voor het feit dat je echt met visuele representaties aan het werk bent en niet met proposities.

Bij transformaties zie je dat beelden die je roteert zich gedragen als een echt beeld. In de werkelijkheid stoppen  rotaties niet plotseling, ze schieten een beetje door en dit gebeurt ook in je gedachten. Het gaat niet om het roteren van visuele representaties, maar je maakt een representatie van een roterend object.

            Het praktisch nut hiervan is dat je je iets van te voren kan voorstellen, zoals het inpakken van je koffer. Het nadenken kan je ook helpen bij het leren van bewegingen.

De dual coding theorie van Paivio is een ultieme verklaring waarom wij dit kunnen. Wij kunnen op twee manieren woorden coderen, concrete en abstracte woorden. Concrete woorden hebben twee representaties, zoals hoe ze eruit zien en de betekenis ervan. Abstracte woorden hebben alleen een betekenis representatie. Als je mensen woorden laat onthouden en je mengt de concrete en abstracte woorden door elkaar dan onthouden mensen beter de concrete woorden omdat daarbij gebruik wordt gemaakt van twee geheugenrepresentaties.

Dus jezelf iets inbeelden helpt ons geheugen. Doordat je beelden kunt maken kun je ook voorspellingen maken en dat is de tweede ultieme verklaring. Je kunt de mogelijke visuele toekomst voorspellen door die te simuleren. Hierdoor kan je dus later pas besluiten wat je gaat doen.

College 10: H10 Motoriek

Dit college gaat over hoe mensen leren bewegen, de selectie van een beweging, die bestaat uit drie verschillende modellen, bewegingssequenties en het gebruik van feedback in zicht en lichaamsposities.

Bij het gebruik van je motoriek zijn verschillende hersendelen actief. Spreken is een zeer complexe motoriek.

Mensen leren hun motoriek door het observeren van de consequenties van hun gedrag. Nieuw gedrag is gebaseerd op de generalisatie van wat je al hebt geleerd. Je leert niet puur en alleen actie en reactie sequenties, maar mensen leren hoger op door middel van een gegeneraliseerd motor programma.

Je hebt in je leven al veel dingen opgepakt en je leert hierdoor een algemene relatie tussen de kracht die je zet en de gevolgen daarvan. Zoals het oppakken van een kuikentje. Dus hoe meer ervaring je hebt met verschillende situaties, hoe beter je kan inschatten hoe je moet handelen in een nieuwe situatie. Dit doe je allemaal op basis van een algemeen motorprogramma en als je eenmaal iets hebt geleerd onthoudt je dat heel erg goed.

Tijdens het leren is aandacht voor de externe controle (de effecten van de bewegingen) beter dan aandacht voor de interne controle (de beweging zelf). Want aandacht voor de beweging zelf kan de beweging storen je legt namelijk een controle op een automatisch proces en dat stoort. Je moet dus vertrouwen op de interne controle die er al is.

Als je een beweging goed kent heb je daarbij geen aandacht meer nodig. De aandacht kan op het effect van de handeling liggen. Het is namelijk moeilijk om uit een automatisch proces te komen, zoals mobiel bellen tijdens het rijden.

Er zijn hierbij verschillende hersengebieden betrokken. Maar vooral de posterior parietal cortex is actief. Dit is namelijk de where-pahtway, die helpt bij het oppakken van een object. Hierbij heb je altijd te maken met een visuele sturing van wat je wilt gaan doen, want je hebt het nodig om de gevolgen van je handelingen te zien. De posterior partietal cortex is met name actief bij het leren van oorzaak-gevolg relaties van je eigen gedrag, wat je vooral ziet bij bij baby’s of wanneer je aan het gamen bent.

Bij het impliciet leren van volgordes zijn twee gebieden speciaal actief het SMA (supplementary motor area) en basal ganglia.

Bij het expliciet leren van volgordes zijn vooral de dorsolaterale prefrontale cortex en premotor cortex actief, die dichtbij het spraak gebied ligt.

Bij het leren van willekeurige associaties, waarbij dus geen directe relatie is tussen de stimulus en de respons, zijn drie gebieden actief: de ventrale prefrontale cortex, de premotor cortex en de mediale temporale cortex

Er zijn een aantal randvoorwaarden voor het kiezen van een beweging. Je moet weten wat de situatie nu is, de uitgangspositie. Wat je wilt bereiken, de doelpositie. De betrokken lichaamsdelen, de effectors  zoals benen en schouders en je moet je bewust zijn van mogelijke obstakels, wanneer je bijvoorbeeld iets wilt pakken maar er staat iets voor. Van het begin tot de doelpositie noem je een trajectory.

Het probleem is dat er oneindig veel wegen zijn. Er zijn veel verschillende manieren om iets te pakken. Dit noem je het vrijheidsgradenprobleem. Dit is een centraal probleem in de motoriek, hoe kies je een specifieke beweging gegeven een oneindig aantal mogelijkheden?

Hiervoor zijn drie oplossingen het Mass spring model, Efficiency theory en synergy theory.

Het Mass spring model kan worden uitgelegd aan de hand van een analogie zoals het saloondeurtje. Deze deurtjes slaan open en dicht maar komen altijd in het midden uit door de veren. Andere eindposities zijn mogelijk door de veren verschillend te spannen. De beweging ontstaat vanzelf, omdat de veren tegen de deur aan duwen. Het pad hoeft niet te worden bedacht, dat ontstaat vanzelf, ook bij verstoring. Als je de eindtoestand weet hoef je alleen de kracht op de veren in te stellen voor een goede beweging.

In ons lichaam hebben we veel agonist/antagonist systemen. De spanning in de spieren bepaalt de eindpositie en met dat systeem kan je goed bewegingen sturen. En dit gaat zelfs goed zonder feedback.

Het volgende experiment geeft een goede weergave van het Mass Spring Model. Een aapje wordt vastgebonden in een stoel en zijn arm wordt vastgebonden op een tafel. Zodat hij zijn arm alleen zijdelings kan bewegen en niet kan zien. Het aapje moet in de richting van het lampje wijzen.

Hij leert hierbij door middel van conditionering waar het lampje zich bevindt. Vervolgens zijn de zenuwen doorgesneden die naar de hersenen toe lopen. Nu kan de aap zijn arm niet meer zien en niet meer voelen. De motorische zenuwen van de hersenen naar de arm toe zijn nog intact. En de aap kan de bewegign nog wel maken. De aap stelt alleen de spanning in de spieren vast en kan de beweging nog prima uitvoeren.

            Mensen letten op de beweging die het meest efficient wordt uigevoerd. Maar wat is die efficientie? Is dat de kortste afstand voor de hand? (cartesian space efficiency). Of je gewrichten die zo min mogelijk verplaatsen (joint space efficiency). Of de minste versnelling dus een zo rustig mogelijke beweging (jerk speed efficiency). Dit is nog niet duidelijk.

            Spieren en gewrichten zijn geneigd om op een bepaalde manier samen te werken, zoals alles buigen of alles strekken, dit heet het synergie model. Het synergie model zorgt voor een natuurlijke vermindering van het aantal vrijheidsgraden, het aantal mogelijkheden. Een synergetische voortbeweging is dat paarden telgang lopen. Dit zie je ook bij voorbereidende bewegingen (anticipatory postural adjustments). Spiergroepen van je schouders werken samen met de spieren in de rest van je lijf.

De beweginsreeksen zonder feedback

De meeste bewegingen zijn opeenvolgende handelingen (sequenties) en staan niet op zichzelf. Deze sequenties kunnen met of zonder feedback. Bewegingen zonder feedback moeten al klaar zijn voordat de beweging wordt gemaakt door middel van motor programma’s.

Bewegingsreeksen zonder feedack zijn abstract en het zijn verzamelingen voor een complete sequentie die al vooraf af is. Hoe langer de sequentie hoe trager de respons. Je kunt dus schrijven met verschillende lichaamsdelen. Het is een abstract model dat verschillende spieren kan aansturen. Het systeem/model zit op een hoger niveau.

Dit werkt door middel van hierarchische controle. Uit een taalexperiment blijkt dat zinnen een hierarchische structuur hebben. En een exacte vertaling kan profiteren van de onderliggende hierarchie. Een zin bestaat uit delen die hun eigen rol vervullen. En de vertaling gebruikt dezelfde structuur.

Aan de hierarchische controle hangen uiteindelijk spiercommando’s. Het is een kwestie van planning en uitvoering.  Bij planning hoort de supplementary motor area en premotor cortex

Bij de uitvoering hoort de primary motor cortex die zorgt voor de bewuste beweging en is somatotoop, dat wil zeggen dat ieder plekje op je lichaam daar een plekje heeft.

Een groot deel van de primaire motor cortex is opgedeeld in besturen van je handen en gezicht, mond lippen tong (spraak). We hebben dus een representatie van ons lijf in onze hersenen.

            De bewegingsreeksen met feedback

De feedback komt uit de perceptie of uit de proprioceptie, wat soms wordt gezien als het zesde zintuig. De perceptie komt vooral uit het gezichtsvermogen. De perceptie zorgt voor de fijnafstemming. Je hoeft niet alles te zien, het is voldoende om alleen het tussenstuk te zien. De eerste en laatste 150ms doen er niet toe. Dit gebeurt in de where pathway. Voor motoriek geldt de where = how pathway. De feedback hoeft niet constant aanwezig te zien, maar je hebt wel in een bepaalde frequentie informatie nodig. 

De mens heeft ook feedback uit zijn eigen lichaam. Proprioceptie is dus eigenlijk het waarnemen van je eigen lichaam. Je moet de begin state voelen. Verder gaan decorrecties via het visuele systeem niet snel. Bij patienten die geen gevoel meer in lichaamsdelen hebben is er visuele controle nodig en dat kost aandacht en tijd.

De feedback komt uit spierspoeltjes. Die geven een signaal als een spier uitrekt. Dit gebeurt in de spieren. De Golgi-peeslichaampjes geven een signaal als een spier samentrekt, deze zitten in de overgang naar de pezen. En de feedback komt ook uit de tastreceptoren die in en onder de huid druk detecteren. Deze zenuwen sturen signalen naar de primaire somato-sensorische cortex. Hierbij worden de lippen en handen goed geregistreerd. Vaak spelen beide systemen een rol.

College 11: H11 Beslissingen maken

Bij beslissingen wordt er veelvuldig gebruik gemaatk van shortcuts, procedures die ons helpen snel te kunnen beslissen met weinig inspanning.

Mensen kunnen beslissingen maken met behulp van de klassieke methode. Je kent waarden toe aan de uitkomst en je geeft een waarschijnlijkheid dat iets gebeurt d.m.v een kans. De verwachte opbrengst is dan de waarschijnlijkheid keer de waarde, dit heet de expected value. Het is lastig om aan die kansen, waarden en mogelijkheden te komen. Dit zijn serieuze problemen bij alle risicoanalyses, want je kunt niet alle mogelijke situaties van te voren inschatten. In specifieke situaties weet je wel hoe je kan redeneren. Bijvoorbeeld als je pas over 24 dagen gevonden wordt en je eet en drinkt die tijd niet, dan overleef je het niet. De impliciete aanname hier is, als mensen 24 dagen niet eten en niet drinken dan gaan ze dood. De expliciete aanname hier is, als jij de komende 24 dagen niet kan eten en drinken dan ga je dood. Het redeneerschema is: Als P dan Q, P is er dus Q.

Dit wordt redeneren op academisch niveau genoemd. Syllogismes zijn minimaal twee aannames gevolgd door een conclusie. Als de eerste aanname de vorm heeft van een ‘als dan’ bewering dan heet het syllogisme een conditional statement. Bij deductief redeneren ga je van iets algemeen naar iets specifieks.

Een venn diagram kan helpen bij het overzicht krijgen van een redenering. Je neemt een verzameling van alle dingen die er in de wereld zijn. Sommige vallen dan in de verzameling P en sommige in de verzameling Q en sommige vallen daar buiten, die zijn niet P en niet Q.

Hier volgen wat voorbeelden van redeneerschema’s. Een voorbeeld van een Modus ponens is: als P dan Q, dus P valt binnen Q. In een redenering zit altijd een antecedent (die hoort bij de ‘als’) en een consequent (die hoort bij de ‘dan’). Wat niet mag is, als P dan Q, Q dus P. Ontkennen van het antecedent is: als P dan Q, niet P dus niet Q, dit klopt ook niet. Wat wel mag is Q ontkennen. Er zijn ook syllogismen met ‘sommige’, bijvoorbeeld alle P zijn Q maar sommige Q zijn Z. De conclusie kan zijn dus, sommige P zijn Z. Probeer bij een venn diagram altijd te zoeken naar de moeilijkste situatie, hiermee kan je het syllogisme falsifiseren.

Voor mensen is concreet redeneren makkelijker te volgen dan abstract redeneren. Het gevaar is wel dat je door het concreet maken van de redenering een foute conclusie kan trekken. Het gemak van redeneren hangt mede af van het mentale beeld dat je gebruikt. Conditional statements worden ook gebruikt bij hypothesetoetsing. Als je al een aanwezig schema hebt voor een bepaalde situatie dan worden abstracte redenaties makkelijker.

Lang is gedacht dat mensen rationeel denken bij beslissingen. Maar dit blijkt niet zo te zijn. Dit heeft te maken met expected utility, statisficing en irrationality.

Mensen hanteren vaak een expected utility in plaats van een expected value. Bij toenemende consumptie daalt het grensnut, het gaat om de beleefde waarde. Wat mensen ook doen is beslissingen nemen op basis van satisficing, je kiest de eerste die aan je eisen voldoet. Dit is misschien niet het beste, maar het is goed genoeg want je kan niet alles afgaan. Verder kan de formulering van een dilemma de uitkomst zeer sterk beinvloeden. Dat betekent dat er geen description invariance is, dat het niet uitmaakt hoe het wordt geformuleerd. Mensen houden niet van negatieve dingen, de loss aversion weegt dus zwaarder.

            Schatten doen mensen vaak. Algoritmen geeft je de exacte oplossing van een probleem. Bij een schatting gebruik je een heuristiek. Heuristieken zijn vuistregels en leiden meestal tot de juiste oplossing. Mensen schatten de waarschijnlijkheid van een gebeurtenis in op basis van de overeenkomst van de gebeurtenis met gebeurtenissen uit dezelfde populatie. Als mensen gaan schatten dan doen ze dat vaak door te kijken naar de overeenkomst met een proces, maar ze doen het niet door te kijken naar de overeenkomsten met de uitkomst van het proces. Vaak vergeten mensen bij een schatting de base rate, dat is hetgene wat al van te voren bekent is, dit heeft te maken met de sensitiviteit en de specificiteit van een test. Dit uitrekenen heet bayesiaanse statistiek. Daarnaast kunnen mensen beter met frequenties werken dan met waarschijnlijkheden want wij zijn evolutionair hierop voorbereid. Availability heuristic is de snelheid waarmee je een aantal opvallende voorbeelden kunt bedenken en dit bepaalt je inschatting van de kans. Als je een schatting maakt van een eindresultaat dan komt dit door de ankerheuristiek, iemand maakt een bepaalde uitkomst beschikbaar (een anker). Het anker beinvloed je schatting en de aanpassingen zijn meestal klein.        

College 12: H12 Probleem oplossing

Probleemoplossen betekent dat je iets wilt bereiken maar je weet niet onmiddellijk wat je moet doen. Mensen leren door trial en error, wat een prima manier is om iets te leren. Er is nog een andere manier, insight learning, die wordt benaderd vanuit de gestalt psychologie, het geheel is meer dan de som der delen. Je ziet opeens het goede antwoord, de hele oplossing. Dit zijn twee extreme van probleem oplossing. Mensen gebruiken allebei, maar meestal maken mensen een plan hoe ze een probleem moeten oplossen. Het maken van een plan kan goed door de heuristiek  means-ends analysis. Je hebt hierbij altijd een doel waar je naartoe wilt, vervolgens vraag je je af wat je tot je beschikking hebt om dat doel te bereiken. Je maakt een analyse van de situatie. Je hebt een hoofddoel en je deelt deze op in subdoelen, dit heet hill climbing. Soms moet je van je doel af om je hoofddoel te bereiken en means-ends analysis staat dat toe en daarom is het een hele bruikbare strategie en wordt het ook wel een fundamental heuristic genoemd. Dit kan vooral bij well defined (goed gedefinieerde) problemen, wanneer het doel, de middelen en wat je met de middelen kan doen duidelijk is. Er zijn ook slecht gedefinieerde problemen, hierbij zijn deze dingen niet duidelijk. Bij well defined problemen is de uitgangssituatie (het doel), de eindsituatie en de operators (die brengen je van de ene situatie naar de andere) duidelijk. Alle mogelijke situaties samen heet the problem space. Je kunt nu twee strategieen inzetten om een probleem op te lossen, algoritmes, die zoeken de hele problem space af en heuristieken, die zoeken een deel van de problem space af. De General problem solver is een manier van probleem oplossing die uitsluitend werkt met heuristieken. Hierin wordt er naar problemen gekeken alsof het informatie verwerking is. Het is een computerimplementatie van means-ends analysis en werkt alleen voor well defined problems. Je moet datgene doen wat je dichterbij het doel brengt en als dat niet lukt moet je een subdoel zetten. Voor het bereiken van het subdoel mag je verder van het doel afgaan dan je bent. Dit systeem zit niet vast aan de hill climbing techniek en werkt hierdoor goed. Mensen vinden het vaak lastig om deze techniek los te laten. Dit is onderzocht door middel van protocol analyse, hierbij wordt de deelnemer gevraagd hardop te denken tijdens het oplossen van een probleem.

            Door veel te oefenen en aangeboren talent kan je een expert worden. Dit is een interactie tussen aanleg en oefening. Dit leidt tot veel kennis, wat de background knowledge heet. Je hebt veel informatie opgeslagen en hierdoor kan je makkelijk soortgelijke problemen oplossen. En hierdoor heb je ook een kleinere problem space, je kan bijvoorbeeld in twee stappen een probleem oplossen in plaats van vijf. De informatie die je hebt opgeslagen is ook in een betere hierarchie opgeslagen, op basis van het type probleem. En hierdoor kan je je werkgeheugen beter benutten. Een expert weet al heel veel over wat hij kan doen, welke mogelijke operators en subgoals er zijn en dit is een belangrijk onderscheid tussen een beginneling en een expert.

            Slecht gedefinieerde problemen kom je tegen in het dagelijkse leven en zijn vaak inzicht problemen, waarin je opeens de oplossing ziet. Slechts 15% van de mensen lost een probleem op, als ze vlak daarvoor een gerelateerd probleem hebben gezien, mensen zien dus het verband niet. Mensen letten bij het gebruik van analogieen meer op de overeenkomst tussen elementen van de beschrijving (surface similarity), dan op de onderliggende structuur (structural similarity). Voorbeelden zijn dus geen kant en klare recepten.

            Een gevaar bij probleemoplossen kan zijn dat mensen vaak gefixeerd zijn op de standaardfunctie van een object, dit heet functional fixedness. Dit zie je ook bij stereotypen. Mensen houden zich onnodig vast aan een specifieke representatie, dit zijn niet noodzakelijke beperkingen. Mensen leggen zichzelf beperkingen op.

Verder hebben mensen vaak een hele sterke neiging om probleemoplossingsmethoden die vaak hebben gewerkt weer toe te passen, dit is een fixatie op de oplossingsmethode oftewel set effects. De keuze van een oplossingsstrategie is gebaseerd op een vergelijking op oppervlakte niveau, dus de surface similarity. Dit is ook terug te zien in de relatieproblematiek. Als je je bewust bent van de beperkingen van het menselijk denken kun je dat positief inzetten bij het oplossen van problemen.

College 13: 13 Taal

Een centraal aspect van taal is communicatie, mensen hebben taal om te communiceren. Dit geeft ons grote voordelen, want door taal kunnen wij efficient dingen leren. Zonder taal zou je alleen via oberservatie en conditioneren kunnen leren. Zonder taal zouden wij in een hele andere wereld leven, qua vormgeving van de cultuur, geen wetten, principes etc.

De perceptie (verstaan en lezen) en de productie (spreken en schrijven) zijn twee verschillende dingen in de taal. Verder is het verschil tussen dierentaal en mensentaal de syntax (regels die combinaties van spraaksymbolen bepalen).

Taalproductie is het verzinnen van volgordes van klanken, die samen woorden, zinnen en teksten vormen. Spreken zelf is niet moeilijk maar het bedenken van wat je wilt zeggen wel.

Coarticulatie betekent dat de klank die je wilt maken afhankelijk is van andere woorden in die zin. De teksten die wij hiermee kunnen produceren bestaan uit zinnen, woorden en klanken. De kleinste spraakklanken zijn fonemen. Dit is de kleinste klankeenheid die een betekenisverschil veroorzaakt van een woord. Een foneem is niet gelijk aan een letter. De klanken die je uiteindelijk maakt hebben niets te maken met de betekenis. Koe zegt bijvoorbeeld geen koe. Dit is een arbitraire relatie tussen geluid en betekenis. En deze bestaande relaties kunnen verschuiven. Vroeger werd er bijvoorbeeld niet ‘vet cool’ gezegd, taal is dus dynamisch. Er zijn ook regels voor de taal. In nederland kan je bijvoorbeeld niet meer dan vier medeklinkers achter elkaar zetten. Deze regels gebeuren vaak volkomen onbewust. Deze regels zitten ook in het gebruik van woorden en dit is formeel beschreven in de grammatica. Nederlands is een SOV-taal (eerst het subject, dan het object en daarna de verb het werkwoord) en Engels is een SVO-taal. Deze woordvolgordes leer je door de grammaticale functies van een woord. Er zijn regels en vullingen, samen heet die phrase structure grammar en hiermee kan je taal maken. 

Recursie is een regel die zichzelf aanroept. Binnen recursie heb je altijd twee regels nodig. Zo kan een ‘zin’ tegelijertijd ook een deel van de betekenis van een andere zin zijn.  

Een compleet andere zinsbouw een andere syntactische structuur kan de betekenis van een zin veranderen. Chomsky heeft dit probleem aangepakt. Hij stelde voor dat je dit probleem kan oplossen met een transformationele grammatica. Hij bedoelde hiermee dat de structuren uit de phrase structure grammar een diepte structuur vormen (deep structure). Zo een phrase structure kan je vervolgens omzetten in een oppervlakte structuur (surface structure). Deze regels staan voor elke taal vast. Met deze transformationele grammatica kan je bijvoorbeeld vragende zinnen maken. De transformationele grammatica beschrijft hoe je van de ene syntactische structuur naar de andere komt, door het toepassen van transformatie regels. Aan de diepte structuur zit een semantische component en dat is de kern van de zin. Deze semantische kern hangt weer vast aan semantische representaties zoals proposities. Zelfs de grammatica verschuift, net zoals woord betekenissen kunnen verschuiven.

Mensen met Broca afasie hebben vooral moeite met grammatica. Deze mensen kunnen wel in korte zinnen praten en zij worden getraind in praten in telegram stijl.

            Tussen 0 en 4 jaar leren kinderen een taal. Uiteindelijk leren mensen zo een 40.000 woorden. De grammatica wordt impliciet geleerd en het heeft niet veel zin om kinderen te corrigeren als ze fouten maken, want ze kunnen deze feedback niet goed toepassen dit heet overgeneralisatie. Op een gegeven moment gaan ze ook overextensie gebruiken en benoemen ze woorden te algemeen zoals dat ze alle vierpotige honden noemen. Gelukkig komt dit uiteindelijk vanzelf weer goed. Daarnaast bestaat er een kritieke periode waarbinnen je een taal moeiteloos leert. Buiten deze periode kun je een taal bijna niet meer vloeiend leren.

            Stuurt taal je denken of stuurt je denken de taal? De sapir-whorfhypothse stelt dat taal daadwerkelijk je denken beinvloed. Er zijn twee versies, de sterke versie is dat gedachten geformuleerd in de ene taal niet te denken zijn in een andere taal. En de zwakke versie is dat de taal die je spreekt je denken beinvloed. Hiernaar is veel onderzoek gedaan door middel van het bekijken van het vermogen van mensen om kleuren te zien. Talen verschillen namelijk in het aantal kleurwoorden dat ze kennen. Dit aantal varieert sterk er zijn zelfs talen waarin ze maar twee kleurwoorden hebben. Volgens de sapir-whorf hypothese zie je ook de wereld anders als je andere kleurwoorden gebruikt. Je hebt volgens hun wel taalvaardigheden maar deze beinvloeden ook de rest van je denken, er is interactiviteit. Maar je kan ook zeggen dat de perceptie iets anders is dan taal, dit heet modulariteit. Taal beinvloed ook je denken door je orientatie dit kan op de egocentrische manier (dan gebruik je rechts en links) en op de absulote manier (dan gebruik je noord, oost, zuid, west). Onder andere hieruit blijkt dat het denken beinvloed kan worden door bepaalde vormen van waarneming. Dus taal beinvloed waarschijnlijk je denken. De zwakke vorm van de sapir-whorf hypothese wordt ondersteund. 

College 14: H14 Taalperceptie

De waarneming van fonemen is lastig. Mensen kunnen heel snel fonemen ontvangen maar individuen spreken fonemen anders uit en mensen spreken individueel fonemen ook steeds anders uit. Het invariantieprobleem is dat je maar één spraakklank hoort maar er in werkelijkheid verschil is. We horen hetzelfde foneem ondanks fysische verschillen tussen de fonemen in verschillende woorden en ondanks verschillen binnen en tussen sprekers. Categorische perceptie, je deelt wat je hoort in in een categorie je hoort niets er tussenin. Het visuele proces levert input over de stand van de lippen. Het auditieve proces levert input over de manier van articulatie. Het mcGurk effect zegt dus dat het visuele en auditieve systeem samenwerken. De visuele informatie wordt automatisch geintegreerd in het spraakperceptieproces. Hieruit blijkt dus ook dat fonemen niet bestaan, alleen in je hoofd het zijn representaties van spraakklanken.

Voor het luisteren spreekt ook de motor theory of speech perception een rol. We gebruiken het spraaksignaal om ons eigen spraakproductiesysteem te activeren, dat helpt ons in de perceptie. Dit gebeurt ook bij de spiegelneuronen. Daarom heb je ook geen last van variaties in het spraaksignaal, want dat doen we immers zelf ook. In de hersenen zijn de gebieden bij spreken en luisteren tegelijk actief. Soms horen we dingen die er niet zijn, dit is een bewijs voor top-down invloeden. Er zijn visuele en auditieve illusies. Dit zorgt ervoor dat je gewoon kan verstaan wat er wordt gezegd als iemand bijvoorbeeld hoest. Iets soortgelijks zie bij visuele perceptie van letters. Je kunt letters beter herkennen als ze in een woord staan, dit heet het superiority effect.

Bij het lezen heb je te maken met een relatie tussen de letter en een klank. De schrijfwijze en uitspraak hangen eenduidig samen, het is regelmatig. Maar er is ook een onregelmatige letter klank relatie. Zoals de au in bureau en lauw, dit zijn twee verschillende klanken. De schrijfwijze heet de orthografie en de fonologie is hoe het klinkt. Dual route models laat twee routes zien hoe je van schrift naar klank gaat, hoe je dus kan lezen. De eerste route heet het grafeemfoneem conversie regel en gaat via de visuele analyse, de letters zet je om in klanken en de klanken spreek je uit. Maar dit kan ook via de mentale woordenboek route, je zoekt als het ware het woord op en daaruit haal je de klank en het bijbehorende foneem.

            Dit model kan goed aantonen waarom je twee soorten verworven dyslexie na hersenletsel hebt. Het eerste probleem is oppervlakte dyslexie, mensen kunnen moeilijk lezen, moeite met betekenissen en dit is vooral bij onregelmatige woorden. Bij deze mensen werkt de route door het woordenboek niet meer goed. Het tweede probleem is fonologische dyslexie mensen kunnen bijvoorbeeld het woord paard wel lezen maar een non-woord zoals drapa niet. Bij deze mensen werkt de route via grafeem-foneem conversie niet meer.

Er is ook aangeboren dyslexie deze mensen hebben problemen met lezen. Mogelijke oorzaken hiervan zijn verklankingproblemen, de herkenning van de woorden zelf en de herkenning van de betekenis.

Woorden kan je ook herkennen via je auditieve systeem. Dit heeft te maken met een tijdsaspect. Het basisidee is dat alle woorden die compatibel zijn, alle woorden die kloppen met wat je tot dan toe hebt gehoord, zijn actief in je hoofd. Naarmate dat geluid signaal vordert worden er minder woorden actief. Eerst heb je alleen bottum up informatie, datgene wat binnenkomt. Later kan je ook top down informatie gebruiken, het interpreteren van de woorden. Voorbeelden hiervan zijn het cohor model en het trace model. Het systeem in het cohort model beschrijft hoe er steeds minder woorden overblijven naar mate je meer van het geluidssignaal hebt verwerkt. Het trace model gaat ervan uit dat fonemen opgebouwd zijn uit features (dingen waarmee je een foneem kan beschrijven). Eerst worden de features geactiveerd daarna de fonemen en de fonemen activeren de bijbehorende woorden. 

In het dagelijkse leven zitten woorden in zinnen en zinnen in teksten. In het spraaksignaal zitten geen grenzen tussen woorden. Er is veel onderzoek gedaan naar de invloed van grammatica op de betekenis van de zin. Mensen zoeken direct naar betekenis en kiezen de eenvoudigste structuur die daarbij past. Soms hoor je dingen terwijl dat niet wordt gezegd of gezongen, dit heten mondegreens. Intuinzinnen zijn zinnen waarin een deel staat wat je niet verwacht en het kost extra tijd om deze delen te verwerken. Mensen ontleden zinnen syntactisch en wachten daarbij niet tot ze alle informatie binnen hebben. Mensen kiezen de eenvoudigste phrase structure die past op wat we tot dan toe hebben gelezen. Dit heet het principle of mimimal attachment, je maakt zo min mogelijk nieuwe knopen in je syntactische strucuur. Als dat dan fout blijkt dan heb je een probleem. Dan moet je een syntactische herinterpretatie doen. Bij het verstaan van zinnen luisteren wij niet alleen naar de syntax ook de semantische herinterpretatie speelt een rol.

Infereren betekent het afleiden van informatie. Woorden verwijzen naar andere delen van de tekst. Expliciete verwijzingen verwijzen expliciet naar andere delen in de tekst. En impliciete verwijzingen staan niet in de tekst, dat is iets wat je zelf erbij verzint op basis van jouw kennis van de wereld. Het lezen van een tekst kan op drie niveau’s: de tekst op papier (is de surface code), de tekstuele opgeslagen informatie in je hoofd (is de text base) en het model van de situatie (is de situation model). Tijdens het lezen van een tekst los je deze verwijzingen automatisch op. Bij een expliciete verwijzing ga je zoeken naar referenten in de tekst. Deze zitten in de tekstuele informatie en haal je uit de text base. Bij impliciete verwijzingen zoek je naar ideeen en deze zitten in jouw kennis van de wereld, het situatiemodel.

Situatiemodellen gebruik je ook om doelen van personen te raden. En daarnaast kan je het ook gebruiken om missende informatie in te vullen. Verder kan je het ook gebruiken om niet kloppende informatie te detecteren. Een computer kent geen situatiemodel en daardoor krijg je problemen met vertalen in vertaalmachines op internet.