““The end of categorical perception as The end of categorical perception as we know it” (Schouten et al.)we know it” (Schouten et al.)

Referent: Iris MerkusReferent: Iris MerkusKurs: Perzeption für FortgeschritteneKurs: Perzeption für FortgeschritteneDatum: 04.11.2008Datum: 04.11.2008Kursleiter: Uwe ReichelKursleiter: Uwe Reichel

InhaltInhalt Übersicht des ReferatsÜbersicht des Referats

Allgemeine EinführungAllgemeine Einführung

Experimentelle DefinitionExperimentelle Definition

Natürlichkeit von StimuliNatürlichkeit von Stimuli

Antwort BiasAntwort Bias

Experimenteller Aufbau mit 4IAXExperimenteller Aufbau mit 4IAX

ZusammenfassungZusammenfassung

Allgemeine EinführungAllgemeine Einführung

Generell muss es Mechanismen zur Generell muss es Mechanismen zur Spracherkennung im Gehirn geben Spracherkennung im Gehirn geben (Grundfrequenz, Stimmung, usw.)(Grundfrequenz, Stimmung, usw.)

Bei Experimenten müssen VP Bei Experimenten müssen VP klassifizieren und unterscheiden klassifizieren und unterscheiden (Identifikation und Diskrimination)(Identifikation und Diskrimination)

Kategorisierung für Sprache relevant?Kategorisierung für Sprache relevant?

Experimentelle DefinitionExperimentelle Definition

Nach Liberman et al. (1957)Nach Liberman et al. (1957)

KW nicht genau definiert (loosely used)KW nicht genau definiert (loosely used)

Liberman et al. haben nie gesagt, dass die Liberman et al. haben nie gesagt, dass die Ergebnisse ihrer Experimente ihre eigene Ergebnisse ihrer Experimente ihre eigene Definition von KW erfüllt habenDefinition von KW erfüllt haben

Experimentelle DefinitionExperimentelle Definition Jedes Experiment dass ein Jedes Experiment dass ein

Diskriminationsmaximum enthielt galt sofort als Diskriminationsmaximum enthielt galt sofort als KWKW

Einfach für Skeptiker anzuzweifeln (Massaro Einfach für Skeptiker anzuzweifeln (Massaro 1987)1987)

Stimuli unterschiedlicher Kategorien werden immer unterschiedlich Stimuli unterschiedlicher Kategorien werden immer unterschiedlich wahrgenommenwahrgenommen

Diskrimination bei Sprache besser wegen schlechter Diskrimination bei Sprache besser wegen schlechter SprachsyntheseSprachsynthese

VP auf Grund des Wissens über Kategorien voreingenommenVP auf Grund des Wissens über Kategorien voreingenommen

Experimentelle DefinitionExperimentelle Definition

Definition nach Liberman et al.: „perception is fully categorical only if there is no significant

difference between phoneme categorization and discrimination. If this criterion is not met, categorical perception is incomplete.“

Neuer Ansatz nach Van Hessen and Schouten: ist der „categorical-perception-index“ zur Messung der korrekten Antworten in Prozent.

Categorial-perception-indexCategorial-perception-index

r r = Koeffizient zwischen Identifikationsfunktion und = Koeffizient zwischen Identifikationsfunktion und Diskriminationsfunktion Diskriminationsfunktion

obt obt = erhaltene Perzeption= erhaltene Perzeptionpred pred = vorhergesagte Perzeption= vorhergesagte Perzeption

classclass = Identifikation= Identifikationdisc disc = Diskrimination= Diskrimination

Natürlichkeit von StimuliNatürlichkeit von Stimuli

Vier verschiedene Aufgaben: Identifikation, Diskrimination, Vier verschiedene Aufgaben: Identifikation, Diskrimination, AX (2 Intervalle, gleich/verschieden), 2IFC (2 Intervalle, AX (2 Intervalle, gleich/verschieden), 2IFC (2 Intervalle,

Reihenfolge)Reihenfolge)

Fast perfekte KW mit 15 Stimuli und 3 Plosivkategorien; Fast perfekte KW mit 15 Stimuli und 3 Plosivkategorien; Intervallabstände von 300ms während den ExperimentenIntervallabstände von 300ms während den Experimenten

Natürlichkeit von StimuliNatürlichkeit von Stimuli

Stimuli fast schon wie echte SpracheStimuli fast schon wie echte Sprache

4 verschiedene Synthesizer zur Erstellung von Sprachstimuli 4 verschiedene Synthesizer zur Erstellung von Sprachstimuli

KW schon fast nicht mehr erkennbar KW schon fast nicht mehr erkennbar

VP waren hier Phonetikstudenten VP waren hier Phonetikstudenten

Natürlichkeit von StimuliNatürlichkeit von Stimuli SbR = Synthesis by Rule, d.h. bei Erstellung der SbR = Synthesis by Rule, d.h. bei Erstellung der

Stimuli wird nur ein Parameter verändertStimuli wird nur ein Parameter verändert

SWG = Sinewave Generation, d.h. mehrere SWG = Sinewave Generation, d.h. mehrere Parameter ändern sich Parameter ändern sich keine Möglichkeit für keine Möglichkeit für VP einen „Pattern“ festzustellen, mehr wie VP einen „Pattern“ festzustellen, mehr wie natürliche Sprachenatürliche Sprache

Die Beziehung zwischen Identifikation und Die Beziehung zwischen Identifikation und Diskrimination hängt stark von der Diskrimination hängt stark von der Stimulusqualität und den Versuchspersonen abStimulusqualität und den Versuchspersonen ab

Antwort BiasAntwort Bias

Zur Erinnerung:Zur Erinnerung: BiasBias: Antworttendenz der Versuchspersonen, : Antworttendenz der Versuchspersonen,

die zu einer systematischen Veränderung der die zu einer systematischen Veränderung der Antwortwahrscheinlichkeiten führt.Antwortwahrscheinlichkeiten führt.

Es besteht die Gefahr, dass durch Es besteht die Gefahr, dass durch bestimmte Stimuli und bestimmte bestimmte Stimuli und bestimmte Experimentanordnungen Bias erzeugt Experimentanordnungen Bias erzeugt wird, der auf KW vermuten ließe.wird, der auf KW vermuten ließe.

Antwort BiasAntwort Bias

Häufigster Bias ist die Bevorzugung der letzten Häufigster Bias ist die Bevorzugung der letzten möglichen Antwort vor allen anderenmöglichen Antwort vor allen anderen

Besonders gefährdet hierbei ABX und 2IFC Besonders gefährdet hierbei ABX und 2IFC ExperimenteExperimente

Beispiel für ABX:Beispiel für ABX: Intervall zwischen A und B 300 ms. Zwischen B und X Intervall zwischen A und B 300 ms. Zwischen B und X

500ms (üblicher Versuchsaufbau) 500ms (üblicher Versuchsaufbau) Abstand Abstand zwischen A und X 800 ms + Dauer von Bzwischen A und X 800 ms + Dauer von B

Antwort BiasAntwort Bias

VP entwickeln außerdem bei längeren VP entwickeln außerdem bei längeren Experimenten so genannte „Labelling“ Experimenten so genannte „Labelling“ Strategien um ABX zu unterscheidenStrategien um ABX zu unterscheiden

Falls „Labelling“ auftritt, ist KW schon im Vorfeld Falls „Labelling“ auftritt, ist KW schon im Vorfeld entschiedene Sacheentschiedene Sache

Deswegen werden in folgenden Experimenten Deswegen werden in folgenden Experimenten 4IAX Versuchsaufbauten verwendet4IAX Versuchsaufbauten verwendet

Experimenteller Aufbau mit 4IAXExperimenteller Aufbau mit 4IAX

Versuchsaufbau von Gerrits and Schouten Versuchsaufbau von Gerrits and Schouten (2002) „2IFC with flanking stimuli“(2002) „2IFC with flanking stimuli“

2 Paar Stimuli wo jeweils der Zweite oder Dritte 2 Paar Stimuli wo jeweils der Zweite oder Dritte Stimulus verschieden zu den anderen Dreien istStimulus verschieden zu den anderen Dreien ist

VP entscheidet welches Paar den andersartigen VP entscheidet welches Paar den andersartigen Stimulus enthält, die ideale VP würde hierbei Stimulus enthält, die ideale VP würde hierbei Stimulus 1 und 4 ignorieren (da redundant)Stimulus 1 und 4 ignorieren (da redundant)

Experimenteller Aufbau mit 4IAXExperimenteller Aufbau mit 4IAX

Ergebnis: Phonemidentifikation steht in keiner Ergebnis: Phonemidentifikation steht in keiner Verbindung mit der Diskrimination ohne Verbindung mit der Diskrimination ohne LabellingLabelling

Dies war zu sehen, als der Erste und Vierte Dies war zu sehen, als der Erste und Vierte Stimulus entfernt wurde und somit das Stimulus entfernt wurde und somit das Experiment von 4IAX auf 2IFC und somit auch Experiment von 4IAX auf 2IFC und somit auch von biasfrei auf starken Bias umgestellt wurdevon biasfrei auf starken Bias umgestellt wurde

Mit Bias konnten alle VP die Stimuli Mit Bias konnten alle VP die Stimuli unterscheiden, davor bei vielen problematischunterscheiden, davor bei vielen problematisch

ZusammenfassungZusammenfassung

Identifikation und Diskrimination sagen kaum Identifikation und Diskrimination sagen kaum etwas über die Kategoriale Wahrnehmung ausetwas über die Kategoriale Wahrnehmung aus

Ausschlaggebende Faktoren:Ausschlaggebende Faktoren: Qualität der SprachsyntheseQualität der Sprachsynthese Versuchsaufbau (ABX, 2IFC, 4IAX)Versuchsaufbau (ABX, 2IFC, 4IAX) Versuchspersonen (Laien vs. Phonetikstudenten)Versuchspersonen (Laien vs. Phonetikstudenten) Antwort BiasAntwort Bias

ZusammenfassungZusammenfassung

Eine Aufgabe die vollkommen biasfrei erfüllt Eine Aufgabe die vollkommen biasfrei erfüllt werden musste, zeigt absolut keinen werden musste, zeigt absolut keinen Zusammenhang zwischen Identifikation und Zusammenhang zwischen Identifikation und DiskriminationDiskrimination

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Quelle: Quelle: B. Schouten, E. Gerrits, and A. van Hessen. The end of categorical perception as we know it. B. Schouten, E. Gerrits, and A. van Hessen. The end of categorical perception as we know it. Speech Communication, 41:71_80, 2003.Speech Communication, 41:71_80, 2003.