Kognitionslinguistische und lernpsychologische ... - Cognitive Science

Außenwelt oder des Verhaltens in gradueller Weise 16 : Die Summe ihrer Aktivität entspricht
dann dem zu kodierenden Aspekt.“ 17 Beschreibt man die Aktivität eines Neurons
mathematisch als Vektor, so funktioniert das Gehirn im Grunde auf der Basis von
Verktorberechnungen und Vektortransformationen. 18
2.1.2. Die Rolle des Inputs
Aufbauend auf den kurz skizzierten, grundlegenden Mechanismen des Gehirns, sollen nun
spezifischere Erkenntnisse vorgestellt werden, aus denen sich unmittelbar Schlussfolgerungen
für das zu konzipierende Tool ziehen lassen. Manche dieser Erkenntnisse wurden allerdings
nicht vom Gehirn direkt abgeschaut, sondern per Analogieschluss mit Hilfe von
Computermodellen gewonnen. Es ist mittlerweile eine verbreitete Methode, das Wissen um
einzelne Aspekte der Funktionsweise des Gehirns durch programmierte neuronale Netzwerke
am Computer zu simulieren. Sicher könnte man einwenden, dass solche Netzwerke real
womöglich gar nicht vorliegen, auch wenn sie sich in Simulationsexperimenten ebenso wie
ein menschliches Gehirn verhalten. Dem jedoch hält Spitzer entgegen, dass Simulationen trotz
allem wichtige Prinzipien verdeutlichen könnten oder zumindest Rückschlüsse auf natürliche
Syteme zuließen. Man kann sich, so schreibt er weiter, „beim Vorliegen mehrerer
Simulationen, die der Realität mitunter in erstaunlicher Weise entsprechen, kaum der
Plausibilität des Modells entziehen. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn Simulationen
Beobachtungen voraussagen oder den Untersucher auf eine Spur bringen, die man durch
bloßes Nachdenken nicht gefunden hätte.“ 19
Die erste für das Tool relevante Überlegung gründet sich auf eben solch ein Experiment.
Es wurde 1986 von Rumelhart und McClelland 20 durchgeführt und wandte die Theorie
neuronaler Netzwerke auf das Problem der Bildung der Vergangenheitsform englischer
Verben an. 21 Ein Netzwerk mit je 460 Input- und Outputneuronen, in dem jedes der
Inputneuronen mit jedem Outputneuron verbunden war, sollte 420 in klanglicher Kodierung
dargebotene Wortstämmen der zugehörigen Vergangenheitsform zuordnen. In einem
Lerndurchgang wurde die phonologische Repräsentation eines Wortstamms auf die
16
Ein Maß für die unterschiedlich starke Aktivierung ist die Anzahl der pro Zeiteinheit ausgesandten
Aktionspotentiale.
17
Spitzer (2000), S. 77.
18
Eine genauere Darstellung des Sachverhalts, untermauert von experimentellen Beweisen, findet sich bei
Spitzer (2000), S. 69-92. Hier finden sich auch Aussagen zur Effektivität der Repräsentation von
Eigenschaften durch Vektorräume.
19
Spitzer (2000), 35.
20
Rumelhart und McClelland (1986).
21
Darstellung des Experiments in Anlehnung an Spitzer (2000), S. 31-33.
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