Apresentação Seminário sobre Conexionismo

UFMG - FACULDADE DE LETRAS
PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ESTUDOS LINGUÍSTICOS/DOUTORADO
DISCIPLINA - TEORIAS DE
Apresentação do Seminário do Grupo Conexionismo

Autores:

Gonzalo Abio e Yana Liss

1. O MODELO CONEXIONISTA E ASL Gonzalo Abio Yana Liss

2. O CONEXIONISMO O conexionismo faz parte do grupo das abordagens que procuram explicar a ASL pelo viés da cognição, ou seja, “em termos de representações mentais e processamento de informação ” (ELLIS, 1999); Tem como suporte a Linguística C ognitiva que vê a língua como fruto da experiência humana (a língua se constrói pelo uso e não por princípios inatos ).

3. REVISITANDO OS PARADIGMAS Paradigma Behaviorista e Paradigma Mentalista Segundo Poersch (2005):

4. O paradigma Behaviorista ( Fig.1) O paradigma behaviorista, em relação ao processo de aquisição de conhecimento , nega a existência da mente; E defende que o conhecimento é aprendido através de estímulos e respostas .

5. O paradigma Mentalista ( Fig.2) E sse paradigma enfatiza o papel da mente nos processos cognitivos . Mente e cérebro são duas realidades de diferentes substâncias: a) O primeiro é espiritual ; b) E o um segundo é físico .

6. CARACTERÍSTICAS DO CONEXIONISMO

7. Os modelos conexionistas, segundo Waring (1996) compartilham as seguintes características: 1) As arquiteturas conexionistas são baseadas na arquitetura do cérebro ; ( 2) Em vez de usar termos como sinapses e neurônios, os modelos usam os conceitos de nós e redes . Os nós são interconectados para formar uma rede de interconexões e cada nó pode estar conectado a diferentes redes; ( 3) O conhecimento é armazenado nessas interconexões e é associado com outros conhecimentos contidos em uma rede e também em outras redes, por isso a relação com o associacionismo .

8. Poersch (2005) apresenta o seguinte quadro contendo as características do Conexionismo:

9. Segundo Poersch (2005) o conexionismo está entre as abordagens que rejeitam a modularidade da linguagem e o inatismo . Estuda a mente numa perspectiva computacional . E, descreve o processamento cognitivo à semelhança de um computador: a) Input ou dados de entrada; b) Processamento ou dados ocultos; c) O utput ou dados de saída.

10. Os conexionistas, com base nas descobertas da neurociência, argumentam que todos os processos cognitivos ocorrem no cérebro . A mente é nada mais do que o agrupamento desses processos. O cérebro contém milhares de neurônios conectados em paralelas que formam redes inter-neurais .

11. Composição dos Neurônios ( POERSCH, 2005 ):

12. O neurônio é constituído de: um corpo e dois tipos de filamentos (axônios e dendritos) responsáveis para a formação da rede: Axônios - transmissores elétricos de conexão de um neurônio para o corpo de uma sinapse; Dendritos - impulsos elétricos de ligação da sinapse com outros neurônios.

13. Representação de uma rede neural (POERSCH, 2005):

14. Quando um axônio alcança um dendrito há um espaço em que as reações químicas são processadas: as sinapses . As sinapses são responsáveis ​​ pelo aprendizado. Aprender - significa modificar as forças sinápticas)

15. C ada unidade de processamento de um neurônio recebe a atividade de outros neurônios através de conexões sinápticas . As sinapses entre os neurônios podem ser excitatória ou inibitória, forte ou fraca . O padrão de conectividade em uma rede conexionista determina como ela vai reagir a estímulos sensoriais ou informações de outras redes com as quais ele se comunica.

16. CONEXIONISMO E A APRENDIZAGEM Segundo Mellon (2004) o conexionismo assume que a aprendizagem é uma consequência de conexões repetidas da rede neural e se caracterizaria por mudanças de padrões dessas conexões. O conhecimento é incorporado a uma rede de unidades de processamento simples através de conexões que são fortalecidas ou enfraquecidas, em resposta às regularidades e frequência do input.

17. CONEXIONISMO E A APRENDIZAGEM “As redes aprendem, alterando a força das conexões como resposta à atividade neural” e “ a repetição de experiências de aprendizagem ocasiona um incremento na força das conexões ” (POERCH, 2004, p.451 ). O processamento da rede é totalmente distribuído e em paralelo .

18. Assim, o processamento se dá em paralelo: vários processos ocorrem simultaneamente e de forma distribuída – a informação é armazenada de modo fragmentada em uma rede neuronal. Outro princípio fundamental é a concepção de que o cérebro não armazena as informações por meio de símbolos , mas através de padrões específicos de atividade elétrica que ocorrem nas sinapses inter-neuronais de uma rede de neurônios .

19. A BASE DA APRENDIZAGEM E DA MEMÓRIA NO MODELO CONEXIONISTA Quando determinados subconjuntos de neurônios são mais estimulados do que outros , os padrões de atividades elétricas mais fortes são impressos com mais intensidade, mudando o peso entre as conexões neuronais . A maioria dos modelos conexionistas vem equipados com um algoritmo de aprendizagem que os habilita a aprender a partir de suas experiências .

20. A BASE DA APRENDIZAGEM E DA MEMÓRIA NO MODELO CONEXIONISTA Esse algoritmo altera a força das conexões na rede como resposta à atividade neuronal proporcionada por uma informação de entrada sobre outras redes. A alteração dos pesos das conexões entre neurônios codifica ( engrama ), na rede, informação vinda de seu meio ambiente.

21. O aprendizado acontece através do reforço das sinapses , que é uma associação entre dois neurônios, sendo que um ou ambos podem ser responsáveis pelo aumento da eficiência da sinapse. Essa associação se dá através de reações químicas no espaço entre os pontos onde um axônio encontra um dendrito, sendo essas reações responsáveis pelo aprendizado. Ellis (1998) denomina todo esse processamento, de plasticidade neuronal .

22. PLASTICIDADE NEURAL A plasticidade consiste no desenvolvimento do sistema nervoso central por meio da modificação das ligações entre: suas células; os neurônios (sinapses interneuronais ); da criação de novas conexões (reorganização neuronal), da existência de períodos críticos e de especializações hemisféricas. Havendo interações que ocorrem em todos os níveis, dos genes ao meio ambiente , originando formas e comportamentos emergentes.

23. O CONEXIONISMO E AQUISIÇÃO DA LINGUAGEM (AL) Visão emergentista - substitui o confronto entre visões radicais da aquisição da linguagem como o inatismo e o empirismo; Esse novo embasamento teórico tenta dar conta das interações entre processos cognitivos ; O Conexionismo descarta as antinomias : a ) conhecimento e processamento linguístico b) competência e desempenho

24. A linguagem: É fruto do entrelaçamento de diversos tipos de processamentos de informações ( auditivas , motoras , visuais, articulatórias ) em vários níveis – do genético ao neuronal . Daí a afirmação de que o conhecimento linguístico não é inato, mas sim emergente (ELLIS, 1998).

25. O papel do insumo é destacado: 1 ) O insumo linguístico e o ambiente em que é veiculado apresentam muitas regularidades distribucionais que norteiam a aprendizagem da linguagem ; 2 ) A AL envolve a exploração das restrições probabilísticas existentes em vários tipos de informação linguística e extra- linguística ; 3 ) Não há uma divisão estrita entre conhecimento linguístico e extralinguístico : a eficácia da aprendizagem depende , tanto da estrutura do input , quanto do conhecimento prévio ( linguístico e não- linguístico ).

26. Aposta na riqueza do insumo: Os resultados advindos de estudos empíricos e computacionais conexionistas ( Seidenberg e McClelland , 1989; Plaut et al.,1996; Harm e Seidenberg ; 1999; Zimmer , 2004; Rinaldi, 2004; Françoso et al., 2004; 2005) na aquisição da linguagem indicam que a resposta a qualquer input se dá em função da experiência do aprendiz ou da rede conexionista ; A experiência do falante é traduzida pela frequência de exposição a determinado insumo linguístico .

27. Semelhanças entre o Modelo C onexionista e a Interferência Linguística (IL) Há fortes semelhanças entre a explicação conexionista da ASL e a proposta da Inteferência Linguística . P ara o modelo conexionista as redes são mais sensíveis a erros no início da aprendizagem e na medida em que o treinamento avança as ativações são cada vez mais menores podendo chegar ao que em ASL chama-se de fossilização .

28. Conexionismo e Transferência L1-L2: O fato de o cérebro ser estruturado de maneira a promover a transferência de informação neuronal tem consequências cruciais para a ASL; Tendo adquirido a língua materna na infância, o aprendiz já traz para a aprendizagem da língua estrangeira um sistema neurolinguístico muito bem organizado.

29. Inicialmente, a ASL é altamente influenciada pelas estruturas da L1 ; Ao construir ligações diretas entre sons e significados na L2 e ao reestruturar conceitos já existentes na língua materna , o aprendiz vai, pouco a pouco, aumentando o acesso automático ao léxico e à estrutura gramatical e fonológica na L2 sem recorrer à L1; Essa reestruturação desfaz a forte associação inicial entre a língua materna e a estrangeira , embora algum grau de transferência entre as duas línguas esteja sempre presente, dada a natureza interativa do processamento cognitivo .

30. A PESQUISA CONEXIONISTA EM ASL Segundo Ellis (1999, p. 28), “[A]s abordagens conexionistas investigam as representações que podem resultar quando mecanismos simples de aprendizagem são expostos a evidências complexas da linguagem . Para Plunkett (1998, p.97), “[ o] principal objetivo da pesquisa conexionista é identificar a natureza dos mecanismos dos processos fonológicos, semânticos e gramaticai s”. Algumas pesquisas nessa perspectiva “testam suas hipóteses, desenvolvendo modelos computacionais análogos às redes neurais que se estabelecem na mente humana como o local de aprendizagem ”. (MITCHELL e MYLES, 2004, p.123).

31. A PESQUISA CONEXIONISTA EM ASL A experiência da aprendizagem é testada com computadores em modelos compostos por neurônios artificiais que são alimentados com input semelhante ao recebido pelo ser humano e suas respostas, ou output , são comparadas com o comportamento humano . Para Poersch (2004, p.451 ) “ a repetição de experiências de aprendizagem ocasiona um incremento na força das conexões”. Esse fenômeno é demonstrado no famoso estudo de Rumelhart e McClelland (1986), intitulado Processamento Distribuído Paralelo (PDP).

32. O modelo do Processamento D istribuído P aralelo (PDP) Segundo esse modelo, as informações não são armazenadas em um único lugar do cérebro, mas são distribuídas pelas várias camadas do cérebro que servem a certas funções linguísticas e não-linguísticas (WARING , 1996 ). No PDP vários processamentos podem acontecer de forma paralela ou simultânea e o conhecimento é distribuído entre as várias interconexões . Assim as atividades de aprendizagem dão-se de forma paralela, acontecendo simultaneamente em vários locais do cérebro .

33. Outro conceito importante nesse modelo é o de esquema ( schemata ). Segundo Rumelhart et al. (1986) os esquemas, são como “estruturas de dados que representam os conceitos genéricos armazenados na memória ...” Esses esquemas são “um conjunto de conexões fortes que, quando ativadas, trazem implicitamente a habilidade para gerar estados que correspondem aos esquemas instanciados” (p.21).

34. OUTROS MODELOS DE ESTUDOS CONEXIONISTAS O estudo de Sokolik ( 1990) investiga o porquê de os adultos não serem melhores aprendizes de segunda língua do que as crianças , apesar de terem habilidades superiores às das crianças. A explicação estaria no fato de o cérebro adulto ser menos plástico do que o cérebro infantil , havendo uma redução nas modificações das conexões entre os neurônios.

35. OUTROS MODELOS DE ESTUDOS CONEXIONISTAS O estudo de Sokolik e Smith ( 1992 ): E les desenvolveram um tipo de rede conexionista no computador que aprendeu a identificar o gênero de um conjunto de palavras em francês com base nas regularidades ‘observada’ no input .; O estudo de Ellis e Schmidt (1997) : Eles usaram uma língua artificial, em laboratório para investigar a aquisição de plural regular e irregular .

36. OUTROS MODELOS DE ESTUDOS CONEXIONISTAS No Brasil, Poersch (2004) cita uma simulação para um estudo sobre a aquisição de construções passivas , realizado no Centro de Pesquisas Linguísticas da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS ). Nesse estudo, foi testada a produção e a compreensão de 300 falantes monolíngues , adultos e crianças, de português e de inglês. A partir dos resultados como os humanos, simulou a aquisição de mesmo fenômeno no computador, comprovando que o modelo computacional foi capaz de aprender as informações sobre a passiva .

37. OUTROS MODELOS DE ESTUDOS CONEXIONISTAS O estudo de Haskell , Macdonald e Seidenberg (2003 ) que usou modelagem em computador, análise de corpus e estudos comportamentais para investigar o plural de substantivos compostos do tipo mice-eater em oposição a formas não gramaticais como rats-eater . A teoria defendida por Haskell , Macdonald e Seidenberg (2003, p.158) “ assume que as crianças empregam capacidades cognitivas e perceptuais poderosas na aprendizagem de língua e que essas capacidades envolvem a codificação de regularidades estatísticas presentes no input ”.

38. EVIDÊNCIAS EM NARRATIVAS DE APRENDIZAGEM Paiva analisou algumas narrativas de auto aprendizagem do projeto AMFALE , em que é possível observar evidências de alguns dos processos e de como os narradores procuraram outras experiências de aprendizagem diferentes das adotadas pela escola no ensino regular. Como p or exemplo, o uso repetitivo de video-games , descrito em uma das narrativas deve provocar um aumento na força das conexões, segundo e explicado por Poersch (2004).

39. EVIDÊNCIAS EM NARRATIVAS DE APRENDIZAGEM Paiva acredita que é através do acúmulo das experiências com práticas sociais da linguagem que se fortalecem essas associações e gera-se a aquisição. As regularidades de padrões de input configuram uma intuição probabilística que permite, por exemplo, aos falantes e aprendizes de uma segunda língua evitar opções que não se conformam com as regularidades da SL e produzem afirmações como “acho que não se fala isso em inglês” (ou qualquer outra língua )- fato que comprova a existência dessa intuição probabilística.

40. CRÍTICAS AO MODELO CONEXIONISTA Mellon (2004) e Ellis (2007) são alguns dos pesquisadores que criticam esse modelo pela: visão restrita , falta de suficientes evidências empíricas e por não adotar uma perspectiva de sistema complexo ao estudar sistemas linguísticos complexos . Os estudos conexionistas concentram-se na aquisição de aspectos sintáticos específicos e de vocabulário. Portanto, não existe uma teoria de aquisição de segunda língua que aborde o fenômeno em todas as suas dimensões . Para Ellis (2003) é necessário que sejam realizados estudos longitudinais para investigar o desenvolvimento de sequências das construções na ASL.

41. Algumas das Referências: CHRISTIANSEN, Morten H.; CHATER, Nick. Connectionist Natural Language Processing: The State of the Art. Cognitive Science , v. 23, n. 4, p. 417-437, 1999. Disponível em: <http://csjarchive.cogsci.rpi.edu/1999v23/i04/p0417p0437/MAIN.PDF> CHRISTIANSEN, Morten H.; CHATER, Nick. Connectionist psycholinguistics: Capturing the empirical data. Trends in Cognitive Sciences , v.5, n.2, February 2001. Disponível em: http://www.dectech.org/publications/LinksNick/Language/Connectionist%20psycholinguistics%20capturing%20the%20empirical%20data.pdf ELMAN, Jeffrey L. Connectionism and language acquisition. In M. Tomasello & E. Bates (Eds.), Essential readings in language development . Oxford: Basil Blackwell, 2001. Disponível em: <http://crl.ucsd.edu/courses/commdis/pdf/elman-chapter.pdf> ELMAN, Jeffrey L. Computational approaches to language acquisition. Encyclopedia of Language and Linguistics. (K. Brown, Ed.) Oxford: Elsevier. 2005, p. 726-732. Disponível em: <http://crl.ucsd.edu/~elman/Papers/ELL_elman.pdf >

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44. Algumas imagens usadas e não referenciados nos slides podem ser encontradas através dos links abaixo: http:// www.tendencias21.net/Nuevos-enfoques-en-el-estudio-de-la-mente_a667.html conexionismo3.JPG http:// br.photaki.com/picture-ativa-as-celulas-nervosas-sinapses-sinapse-sinapses-as-sinapses_150205.htm http:// neurociencia2011psico01.blogspot.com/2011/03/portfolio-de-neurociencias-turma-201101.html

45. Fim da Apresentação do Grupo Conexionismo Gonzalo e Yana Liss agradecem Dúvidas, questionamentos e discussões serão retomados nos fóruns, ao Longo da semana.