La categorizzazione è un elemento fondamentale della cognizione umana: le abilità di categorizzazione degli infanti emergono presto nell'infanzia e diventano sempre più sofisticate con l'età. 1 , 2 , 3 ricerca ha anche rivelato un ruolo potente per lingua nella categorizzazione infantile: da 3 mesi di età, i bambini imparano categorie più correttamente quando esemplari di categoria sono associati con la lingua. 4 , 5 , 6 inoltre, entro la fine del primo anno, i neonati sono in sintonia con il ruolo di sostantivo conteggio etichette nella categorizzazione. Esemplari di categoria con una frase coerenza d'etichettatura di accoppiamento ("questo è un vep!") facilita la categoria degli infanti di apprendimento rispetto a fornire sia un'etichetta distinta per ogni esemplare ("Questo è un vep," "Questo è un dax," ecc.) o una non-etichettatura una frase ("Guarda questo."). 7 , 8 , 9

Nelle esperienze quotidiane degli infanti, tuttavia, la stragrande maggioranza degli oggetti che incontrano probabilmente rimarrà senza etichetta. Nessun operatore sanitario potrebbe etichettare ogni oggetto che un infante vede molto meno fornire le etichette che si applicano a ogni oggetto (ad es., "malamute," "cane", "animale domestico", "animale"). Ciò presenta un paradosso: come possiamo conciliare il potere delle etichette nella categorizzazione infantile con loro relativa scarsità nella vita quotidiana dei neonati?

Per rispondere a questa domanda, abbiamo sviluppato un protocollo per valutare come i bambini imparano categorie in una varietà di ambienti di apprendimento diversi, tra cui quando ricevono una miscela di esemplari marcate e non marcate. In particolare, proponiamo che ricevendo anche alcuni esemplari con etichettate all'inizio dell'apprendimento può agevolare la categorizzazione — migliorando la capacità degli infanti di imparare dai successivi, senza etichetta esemplari pure. La strategia di utilizzo di un piccolo numero di esemplari identificati come un fondamento per l'apprendimento da un gran numero di esemplari senza etichetta è stato ampiamente implementato nel campo dell'apprendimento automatico, la deposizione delle uova una famiglia di apprendimento semi-supervisionato (SSL) gli algoritmi10,11,12. Naturalmente, le strategie di apprendimento attuate non sono identiche tra diversi tipi di discenti: in apprendimento automatico, algoritmi in genere sono esposti a molti più esemplari, fare ipotesi esplicite su ogni esemplare e imparare di più categorie contemporaneamente. Tuttavia, sia in macchina che in neonato discenti possono beneficiare di esemplari sia marcate e non marcate per imparare nuove categorie in ambienti d'etichettatura sparse di integrare con successo.

Il nostro design si concentra su se bambini di 2 anni, in procinto di acquisire parole per numerose nuove categorie, sono capaci di questo tipo di apprendimento semi-supervisionato. Ci avvaliamo di una misura standard categorizzazione infantile: un'attività di familiarizzazione-prova. In questo paradigma, 2-anno-olds sono stati esposti ad una serie di esemplari da una categoria romanzo durante una fase di familiarizzazione. Ogni esemplare è stato associato con uno stimolo uditivo diverso, a seconda della condizione (cioè, un'etichettatura o una frase-di etichettatura). Poi, alla prova, tutti 2-anno-olds visto due nuovi oggetti presentati in silenzio: un oggetto da categoria ormai familiare e uno da una categoria di romanzo.

Se il 2-year-olds con successo costituiscono la categoria durante la fase di familiarizzazione, quindi si dovrebbe distinguere tra i due esemplari presentati al test. Importante, perché una preferenza sistematica per sia l'immagine di prova romanzo o familiare riflette la capacità di distinguere tra di loro, sia familiarità e novità le preferenze sono interpretate come prova di successo categorizzazione. Si noti che su una determinata attività, la natura di questa preferenza è una funzione dell'efficienza di elaborazione-bimbi per i materiali di stimolo, con preferenze di familiarità associate a stimolo meno efficiente elaborazione 4,13, 14 , 15 , 16 , 17. che presenta la fase di test in silenzio rende possibile valutare direttamente il successo degli infanti nella categorizzazione degli oggetti e come questo successo varia secondo le informazioni che hanno accompagnato gli esemplari nel corso di familiarizzazione. Così, questo paradigma fornisce una prova convincente di come i diversi tipi di ambienti linguistici effetto categoria apprendimento. Se etichettatura migliora l'apprendimento di categoria in ambienti semi-supervisionati e completamente supervisionati, 2-year-olds in queste condizioni dovrebbe mostrare più forte prova preferenze che gli infanti in altri ambienti.

Questo metodo di test di familiarizzazione rivela come i neonati formano categorie di oggetti visivi e quali tipi di condizioni supportano più potentemente il loro apprendimento. Usando solo i movimenti oculari dei neonati possiamo misurare il modo in cui imparano con successo una categoria. Quindi possiamo confrontare direttamente quell'apprendimento in una vasta gamma di diverse condizioni di apprendimento.

Inizia creando gli stimoli visivi per l'esperimento. Per creare una nuova categoria continua, progetta prima una coppia di nuove immagini digitali. Quindi, trasforma insieme la coppia di immagini per formare un continuum di esemplari tra le due immagini originali.

Crea almeno due categorie in questo modo, in modo che una possa servire come categoria da imparare, mentre l'altra fornisca la nuova categoria esemplare per la prova di prova. Quindi, seleziona gli esemplari di familiarizzazione a intervalli uniformemente distanziati da ogni continuum delle categorie apprese. Selezionare un numero appropriato di esemplari e commisurato alla difficoltà della categoria e dell'età dei partecipanti.

Per creare gli esemplari per la fase di test, selezionare i punti intermedi delle categorie