چگونه مغز شما الگوهای زبانی را ردیابی می‌کند

مغز شما همیشه در حال گوش دادن است این‌گونه است که آنچه می‌شنوید را درک می‌کند!

_{نویسنده: Cindy Blanco, Ph.D.
منبع: The original AI: how your brain tracks language patterns}

مغز ما برای یادگیری طراحی شده… اما چگونه این کار را انجام می‌دهد؟ یادگیری چیزی است که انسان‌ها به طور طبیعی انجام می‌دهند، اغلب بدون اینکه متوجه آن شوند. مغز ما از ابزارهای مختلفی برای کشف الگوها برخوردار است که به ما کمک می‌کند از لحظه تولد شروع به یادگیری کنیم. یکی از این ابزارهای قدرتمند یادگیری، چیزی به نام «یادگیری آماری» است. این فرآیند پشت‌صحنه به مغز ما کمک می‌کند تا تبدیل به بهترین کامپیوتر جهان شود! در ادامه، می‌بینیم چگونه یادگیری آماری ما را به یادگیرندگان برتری تبدیل می‌کند.

یادگیری آماری چیست؟

یادگیری آماری یکی از روش‌هایی است که مغز ما از طریق آن درباره جهان اطراف یاد می‌گیرد و این چیزی است که از همان لحظه تولد در حال انجام آن است!
در یادگیری آماری، مغز شما مشاهده می‌کند و آنچه در اطراف شما رخ می‌دهد را می‌شمارد؛ خواه شنیدن یک زبان، گوش دادن به موسیقی، یا مشاهده محیط اطراف باشد. مغز با محاسبه اینکه چقدر یک چیز قبل یا بعد از چیز دیگری اتفاق می‌افتد، یاد می‌گیرد که ترکیب‌های مختلف چند بار با هم رخ می‌دهند. اگر برخی چیزها همیشه با هم رخ دهند، ممکن است یک واحد مهم تشکیل دهند که مغز شما بخواهد آن را به خاطر بسپارد.

ردیابی الگوها، مانند یادگیری آماری، به قدری در نحوه عملکرد مغز ما تعبیه شده که حتی متوجه نمی‌شویم در حال انجام آن هستیم. چون مغز ما آنچه را یاد گرفته یا فرضیاتی که بر اساس آن آمارها مطرح کرده است، اعلام نمی‌کند، اغلب به نظر می‌رسد مثل یک حدس، الهام، یا حس درونی باشد که چیزی با دیگری جور است یا به نظر می‌آید که الگوی درستی دارد.

هر وقت مغز شما فکر کند که ممکن است الگویی در داده‌ها وجود داشته باشد، شروع به تحلیل آن می‌کند… و مغز شما همیشه در حال مشاهده است. نوزادانی که تنها چند روز از تولدشان گذشته، شواهدی از ردیابی الگوها در تن‌های موسیقی از جریان‌های طولانی صدا نشان می‌دهند. این به این دلیل است که موسیقی نیز دارای نوعی «دستور زبان موسیقایی» است و مغز ما برای تحلیل آماری این الگوها طراحی شده است.

بنابراین تعجب نخواهید کرد اگر بدانید مغز شما الگوهای زبان را نیز تحلیل می‌کند!

یادگیری آماری در زبان مادری شما

زبان نوعی داده است که مغز شما به دقت آن را دنبال و تحلیل می‌کند و انواع مختلفی از اجزای زبان برای ردیابی و تحلیل وجود دارد.

در زبانی که بهترین آن را می‌شناسید، مغز شما هم‌وقوعی‌ها را ردیابی کرده است – یعنی چه چیزهایی با هم رخ می‌دهند. (هوش مصنوعی، مانند مدل‌های زبانی بزرگ، نیز این الگوها را جستجو می‌کند!) مغز شما محاسبه می‌کند که یک چیز چند بار پس از چیز دیگر می‌آید و احتمال‌های انتقالی را برای درک اینکه چه چیزی احتمالاً کلمات و عبارات را تشکیل می‌دهد، محاسبه می‌کند.

به عنوان مثال، اگر شما انگلیسی را به‌عنوان یک نوزاد یاد گرفته باشید، احتمالاً کلمه‌ی “baby” را زیاد شنیده‌اید: “Hi, baby!”، “What a pretty baby!”، “Oh, does the baby need a nap?” و غیره. مغز شما شروع به یادگیری می‌کند که اگر “ba-“ را بشنود، احتمالاً “-by” بعد از آن خواهد آمد، پس حدس می‌زند که “ba” و “by” ممکن است یک واحد مهم باشند که باید با هم به یاد سپرده شوند.

در اینجا دو محاسبه دیگر وجود دارد که مغز شما در انگلیسی ردیابی کرده است:

• چه نوع کلماتی بعد از “the” می‌آیند: در انگلیسی، اسامی (“the shoe”)، صفت‌ها (“the old shoe”) و قیدها (“the really old shoe”) می‌توانند بعد از “the” بیایند، اما مغز شما داده‌ای ثبت نکرده که نشان دهد ضمایر ملکی مانند “my” می‌توانند بعد از “the” بیایند. (ما نمی‌توانیم بگوییم “the my shoe.”)
• اینکه برخی مصوت‌ها باید بعد از خودشان یک صامت داشته باشند: برای مثال، صدای /ʊ/ در کلماتی مانند “put” باید با یک صامت دنبال شود.

حتی اگر از این قواعد آگاه نباشید، این‌ها الگوهایی هستند که مغز شما از زمان نوزادی ردیابی کرده و هر روز از آن‌ها استفاده می‌کنید!

یادگیری آماری در زبان‌های جدید

مغز شما همین نوع ردیابی و تحلیل را در زبانی که در حال یادگیری آن هستید، نیز انجام می‌دهد:

• یادگیری گرامر جنسیتی در اسپانیایی: مغز شما تحلیل می‌کند که کدام اسم‌ها با کلمات مذکر مانند “el” یا “alto” و کدام با کلمات مؤنث مانند “la” یا “alta” می‌آیند.
• تحلیل ترتیب افعال در آلمانی: مغز شما هر بار که جمله‌ای جدید می‌بیند، تعداد افعال، ترتیب آن‌ها و حالت صرف‌شده آن‌ها را ثبت می‌کند.
• ثبت فرم‌های مختلف ادب در ژاپنی: ژاپنی دارای سیستمی پیچیده از سطح‌های مختلف رسمی بودن است که بسته به نوع رابطه بین دو نفر تغییر می‌کند. مغز شما ثبت می‌کند چه فرمی استفاده شده، چه کسی صحبت کرده، و با چه کسی صحبت شده است.

برای یادگیرندگان بزرگسال، چالش یادگیری این است که مغز به سختی می‌تواند به اندازه کافی داده و داده‌های مناسب برای یادگیری الگوها دریافت کند. در زبان مادری خود، سال‌ها فرصت داشتید حجم عظیمی از داده‌های ذهنی درباره کاربردهای مختلف کلمات را جمع‌آوری کنید، اما برای یک زبان جدید، بیشتر بزرگسالان فقط مقدار کمی داده را به تدریج دریافت می‌کنند.

مغز شما بهترین هوش مصنوعی است!

پشت‌صحنه، مغز شما در حال شمارش، ردیابی و تحلیل همه‌چیز اطراف شماست—از جمله زبان. مغز شما الگوهای پیچیده‌ای را که هر روز در زبان مادری خود استفاده می‌کنید، یاد گرفته و سخت مشغول تحلیل زبان جدید شما نیز هست. پس به آن چیزی بدهید که می‌خواهد: داده‌های بیشتر!