Распознавание слов , согласно Системе грамотности и коммуникации (LINCS), — это «способность читателя правильно и практически без усилий распознавать написанные слова». Иногда его называют «изолированным распознаванием слов», поскольку оно подразумевает способность читателя распознавать слова по отдельности из списка, не нуждаясь в похожих словах для контекстной помощи. [1] LINCS продолжает утверждать, что «быстрое и легкое распознавание слов является основным компонентом беглого чтения» и объясняет, что эти навыки можно улучшить, «практикуясь с карточками , списками и сетками слов».
В своем обзоре науки обучения чтению 1990 года психолог Мэрилин Джагер Адамс написала, что «единственный неизменный и обязательный факт об умелом чтении заключается в том, что оно включает в себя относительно полную обработку отдельных букв печати». [2] В статье «Наука распознавания слов» говорится, что «доказательства последних 20 лет работы в области когнитивной психологии указывают на то, что мы используем буквы в слове, чтобы распознать слово». Со временем были выдвинуты другие теории, предлагающие механизмы, с помощью которых слова распознаются изолированно, но при этом и быстро, и точно. [3] Эти теории больше фокусируются на значимости отдельных букв и распознавании формы букв (например, последовательное распознавание букв и параллельное распознавание букв). Другие факторы, такие как саккадические движения глаз и линейные отношения между буквами, также влияют на то, как мы распознаем слова. [4]
Статья в ScienceDaily предполагает, что «раннее распознавание слов является ключом к навыкам чтения на протяжении всей жизни». [5] Существуют разные способы развития этих навыков. Например, создание карточек для слов, которые появляются с высокой частотой, считается инструментом для преодоления дислексии . [6] Утверждается, что просодия , модели ритма и звука, используемые в поэзии , могут улучшить распознавание слов. [7]
Распознавание слов — это способ чтения, основанный на непосредственном восприятии того, какое слово представляет знакомая группа букв. Этот процесс существует в противовес фонетике и анализу слов как другой метод распознавания и вербализации визуального языка (т. е. чтения). [8] Распознавание слов функционирует в первую очередь на автоматизме. С другой стороны, фонетика и анализ слов опираются на основу когнитивного применения усвоенных грамматических правил для смешивания букв, звуков, графем и морфем .
Распознавание слов измеряется как вопрос скорости, так что слово с высоким уровнем узнавания читается быстрее, чем новое. [3] Этот способ тестирования предполагает, что понимание смысла читаемых слов не требуется, а скорее способность узнавать их таким образом, чтобы обеспечить правильное произношение. Поэтому контекст не важен, и распознавание слов часто оценивается с помощью слов, представленных изолированно в таких форматах, как флэш-карты [8] Тем не менее, легкость в распознавании слов, как и беглость , обеспечивает мастерство, которое способствует пониманию читаемого текста. [9]
Внутренняя ценность распознавания слов может быть очевидна из-за распространенности грамотности в современном обществе. Однако ее роль может быть менее заметной в областях обучения грамоте, обучения второму языку и задержек развития чтения. По мере того, как распознавание слов становится более понятным, могут быть обнаружены более надежные и эффективные формы обучения как для детей, так и для взрослых, обучающихся грамоте на первом языке. Такая информация может также принести пользу обучающимся на втором языке, поскольку они усваивают новые слова и буквы. [10] Кроме того, лучшее понимание процессов, вовлеченных в распознавание слов, может позволить более конкретное лечение для людей с нарушениями чтения.
Форма Боума, названная в честь голландского исследователя зрения Германа Боума , относится к общему контуру или форме слова. [11] Герман Боума обсуждал роль «глобальной формы слова» в своем эксперименте по распознаванию слов, проведенном в 1973 году. [12] Теории формы Боума стали популярными в распознавании слов, предполагая, что люди узнают слова по форме, которую буквы образуют в группе относительно друг друга. [3] Это противоречит идее о том, что буквы читаются по отдельности. Вместо этого, благодаря предшествующему воздействию, люди знакомятся с контурами и, таким образом, узнают их в следующий раз, когда им предъявляют то же самое слово, или боума.
Более медленный темп, с которым люди читают слова, написанные полностью заглавными буквами или с чередованием заглавных и строчных букв, подтверждает теорию боума. [3] Теория утверждает, что новая форма боума, созданная путем замены строчных букв на заглавные, затрудняет способность человека к запоминанию. Джеймс Кеттелл также поддержал эту теорию своим исследованием, которое предоставило доказательства эффекта, который он назвал превосходством слова. Это относилось к улучшенной способности людей выводить буквы, если буквы были представлены в слове, а не в виде смеси случайных букв. Кроме того, многочисленные исследования показали, что читатели с меньшей вероятностью заметят неправильно написанные слова с похожей формой боума, чем неправильно написанные слова с другой формой боума.
Хотя эти эффекты последовательно воспроизводились, многие из их результатов были оспорены. Некоторые предполагали, что способность читать заглавные слова обусловлена количеством практики, которую человек имеет с ними. Люди, которые практикуются, быстрее читают заглавные слова, что противоречит важности боумы. Кроме того, эффект превосходства слов может быть результатом знакомства с фонетическими комбинациями букв, а не с контурами слов, по словам психологов Джеймса Макклелланда и Джеймса Джонсона. [13]
Параллельное распознавание букв является наиболее широко принятой психологами сегодня моделью распознавания слов. [3] В этой модели все буквы в группе воспринимаются одновременно для распознавания слов. Напротив, модель последовательного распознавания предполагает, что буквы распознаются по отдельности, одна за другой, прежде чем они будут объединены для распознавания слов. Она предсказывает, что отдельные буквы распознаются быстрее и точнее, чем много букв вместе, как в слове. Однако эта модель была отвергнута, поскольку она не может объяснить эффект превосходства слов , который гласит, что читатели могут распознавать буквы быстрее и точнее в контексте слова, а не изолированно.
Более современный подход к распознаванию слов основан на недавних исследованиях нейронной работы. [3] Визуальные аспекты слова, такие как горизонтальные и вертикальные линии или кривые, как полагают, активируют рецепторы распознавания слов. От этих рецепторов нейронные сигналы посылаются для возбуждения или подавления связей с другими словами в памяти человека. Слова с символами, которые соответствуют визуальному представлению наблюдаемого слова, получают возбуждающие сигналы. По мере того, как разум далее обрабатывает внешний вид слова, тормозные сигналы одновременно снижают активацию слов в памяти с непохожим внешним видом. Это нейронное усиление связей с соответствующими буквами и словами, а также одновременное ослабление ассоциаций с несоответствующими, в конечном итоге активирует правильное слово как часть распознавания слов в нейронной сети.
Используя сканирование позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и потенциалы, связанные с событиями , исследователи обнаружили две отдельные области в веретенообразной извилине , которые реагируют специфически на строки букв. Задняя веретенообразной извилина реагирует на слова и не-слова, независимо от их семантического контекста. [14] Передняя веретенообразной извилина зависит от семантического контекста и от того, являются ли буквенные комбинации словами или псевдословами (новые буквенные комбинации, которые имитируют фонетические соглашения, например, shing). Эта роль передней веретенообразной извилины может коррелировать с более высокой обработкой концепции и значения слова. Обе эти области отличаются от областей, которые реагируют на другие типы сложных стимулов, такие как лица или цветные узоры, и являются частью функционально специализированного вентрального пути. В течение 100 миллисекунд (мс) фиксации на слове область левой нижневисочной коры обрабатывает его поверхностную структуру. Семантическая информация начинает обрабатываться после 150 мс и показывает широко распространенную активацию кортикальной сети. После 200 мс происходит интеграция различных видов информации. [15]
Точность, с которой читатели распознают слова, зависит от области сетчатки, которая стимулируется. [16] Чтение на английском языке выборочно тренирует определенные области левой половины сетчатки для обработки этого типа визуальной информации, делая эту часть зрительного поля оптимальной для распознавания слов. По мере того, как слова дрейфуют из этой оптимальной области, точность распознавания слов снижается. Благодаря этой тренировке в соответствующем левом полушарии мозга развивается эффективная нейронная организация . [16]
Глаза совершают короткие, незаметные движения, называемые саккадами, примерно три-четыре раза в секунду. [17] Саккады разделяются фиксациями, которые являются моментами, когда глаза не двигаются. Во время саккад зрительная чувствительность снижается, что называется саккадическим подавлением. Это гарантирует, что большая часть приема зрительной информации происходит во время фиксаций. Однако лексическая обработка продолжается во время саккад. Время и точность распознавания слов зависят от того, на каком месте слова в данный момент фиксируется глаз. Распознавание происходит быстрее и точнее всего при фиксации в середине слова. Это происходит из-за снижения остроты зрения, которое возникает, когда буквы располагаются дальше от фиксированного места и их становится сложнее увидеть. [18]
Эффект частоты слов предполагает, что слова, которые чаще всего встречаются в печатном языке, легче распознавать, чем слова, которые встречаются реже. [19] Распознавание этих слов происходит быстрее и точнее, чем других слов. Эффект частоты слов является одним из самых надежных и наиболее часто упоминаемых эффектов в современной литературе по распознаванию слов. Он сыграл свою роль в развитии многих теорий, таких как форма боума . Кроме того, эффект частоты соседства утверждает, что распознавание слов происходит медленнее и менее точно, когда у цели есть орфографический сосед, который встречается чаще, чем он сам. Орфографические соседи — это слова одинаковой длины, которые отличаются только одной буквой этого слова. [19]
Шрифты с засечками , т. е. шрифты с небольшими придатками в конце штрихов, затрудняют лексический доступ. Распознавание слов происходит быстрее со шрифтами без засечек в среднем на 8 мс. [20] У этих шрифтов значительно больше межбуквенных интервалов, и исследования показали, что ответы на слова с увеличенным межбуквенным интервалом были быстрее, независимо от частоты и длины слова. [21] Это демонстрирует обратную зависимость между длительностью фиксации и небольшим увеличением межбуквенного интервала, [22] скорее всего, из-за снижения латерального торможения в нейронной сети. [20] Когда буквы находятся дальше друг от друга, более вероятно, что люди будут фокусировать свои фиксации на начале слов, тогда как стандартный межбуквенный интервал в программном обеспечении для обработки текстов поощряет фиксацию в центре слов. [22]
Как ПЭТ, так и функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) используются для изучения активации различных частей мозга, когда участники выполняют задания, основанные на чтении. [23] Однако магнитоэнцефалография (МЭГ) и электроэнцефалография (ЭЭГ) обеспечивают более точное временное измерение, регистрируя потенциалы, связанные с событиями, каждую миллисекунду. Хотя определение того, где происходят электрические реакции, может быть проще с помощью МЭГ, ЭЭГ является более распространенной формой исследования в области распознавания слов. Потенциалы, связанные с событиями, помогают измерять как силу, так и латентность мозговой активности в определенных областях во время чтения. Кроме того, объединяя полезность потенциалов, связанных с событиями, с мониторингом движения глаз, исследователи могут соотносить фиксации во время чтения с распознаванием слов в мозге в режиме реального времени. Поскольку саккады и фиксации указывают на распознавание слов, электроокулография (ЭОГ) используется для измерения движений глаз и количества времени, необходимого для лексического доступа к целевым словам. Это было продемонстрировано в исследованиях, в которых длинные, менее употребительные слова вызывают более длительную фиксацию, а короткие, менее важные слова могут вообще не вызывать фиксацию во время чтения предложения.
Согласно веб-сайту LINCS, роль распознавания слов приводит к различиям между привычками взрослых и привычками детей, обучающихся чтению. [8] Для неграмотных взрослых, обучающихся чтению, многие больше полагаются на распознавание слов, чем на фонетику и анализ слов. Плохие читатели с предварительными знаниями о целевых словах могут распознавать слова и делать меньше ошибок, чем плохие читатели без предварительных знаний. [24] Вместо того, чтобы смешивать звуки отдельных букв, взрослые учащиеся с большей вероятностью автоматически распознают слова. [8] Однако это может привести к ошибкам, когда похожее по написанию, но другое слово ошибочно принимается за то, с которым читатель знаком. Такие ошибки считаются вызванными опытом и воздействием учащегося. Более молодые и новые учащиеся, как правило, больше сосредотачиваются на выводах из текста и меньше полагаются на фоновые знания или опыт. Плохие читатели с предварительными знаниями используют семантические аспекты слова, тогда как опытные читатели полагаются только на графическую информацию для распознавания слов. [24] Однако практика и улучшение навыков, как правило, приводят к более эффективному использованию сочетания навыков чтения и фоновых знаний для эффективного распознавания слов. [8]
Роль эффекта частоты была в значительной степени включена в процесс обучения. [8] Хотя подход анализа слов чрезвычайно полезен, многие слова не поддаются обычным грамматическим структурам и легче включаются в лексическую память посредством автоматического распознавания слов. Чтобы облегчить это, многие эксперты в области образования подчеркивают важность повторения при экспозиции слов. Это использует эффект частоты, увеличивая знакомство читателя с целевым словом и тем самым улучшая как будущую скорость, так и точность чтения. Это повторение может быть в форме карточек, обводки слов, чтения вслух, изображения слова и других форм практики, которые улучшают ассоциацию визуального текста с припоминанием слов. [25]
Усовершенствования в технологиях внесли большой вклад в прогресс в понимании и исследовании распознавания слов. Новые возможности распознавания слов сделали компьютерные программы обучения более эффективными и надежными. [8] Усовершенствованные технологии сделали возможным отслеживание глаз, которое отслеживает саккадические движения глаз людей во время чтения. Это способствовало пониманию того, как определенные модели движения глаз повышают распознавание и обработку слов. Более того, изменения могут быть одновременно внесены в текст сразу за пределами области фокусировки читателя, без того, чтобы читатель осознавал это. Это дало больше информации о том, где фокусируется глаз, когда человек читает, и где находятся границы внимания.
С этой дополнительной информацией исследователи предложили новые модели распознавания слов, которые можно запрограммировать в компьютеры. В результате компьютеры теперь могут имитировать то, как человек воспринимает и реагирует на язык и новые слова. [8] Эта технология продвинулась до такой степени, что модели обучения грамоте могут быть продемонстрированы в цифровом виде. Например, компьютер теперь может имитировать прогресс обучения ребенка и вызывать общие языковые правила, когда ему предъявляют список слов с ограниченным количеством объяснений. Тем не менее, поскольку универсальная модель еще не согласована, обобщаемость моделей распознавания слов и их симуляций может быть ограничена. [26]
Несмотря на отсутствие консенсуса относительно параметров в симуляционных проектах, любой прогресс в области распознавания слов полезен для будущих исследований относительно того, какие стили обучения могут быть наиболее успешными в классах. Корреляции также существуют между способностью к чтению, развитием разговорной речи и трудностями в обучении. Поэтому достижения в любой из этих областей могут помочь пониманию взаимосвязанных предметов. [27] В конечном счете, развитие распознавания слов может способствовать прорыву между «обучением чтению» и «чтением для обучения». [28]