180 likes | 394 Views
Närvid, närvivõrgud ja optimaalsusteooria. Ettekanne AL kevadkoolis Äksil 22-23.aprillil 2001 Lumme Erilt. Ettekande ülesehitus. Närvirakkude tüübid, struktuur ja signaaliedastus Närvivõrkude arvutuslik mudel Lingvistiline optimaalsusteooria Võrdlus ja kokkuvõte. Närvirakud e. neuronid.
E N D
Närvid, närvivõrgud ja optimaalsusteooria Ettekanne AL kevadkoolis Äksil 22-23.aprillil 2001 Lumme Erilt
Ettekande ülesehitus • Närvirakkude tüübid, struktuur ja signaaliedastus • Närvivõrkude arvutuslik mudel • Lingvistiline optimaalsusteooria • Võrdlus ja kokkuvõte
Närvirakud e. neuronid • inimese närvisüsteemis üle 100 biljoni • 10 % KNSi rakkudest, ülejäänud on gliiarakud • väikesed ja värvitud • täiskasvanute närvisüsteemis ei asendu
Närvirakkude tüübid • Sensoorsed närvirakud • Motoorsed närvirakud • Interneuronid (vaheneuronid)
Närviraku ehitus • Rakukeha e. sooma • rakumembraan e. rakukest • tsütoplasma • rakutuum • mitokondrid • ribosoomid • lüsosoomid • Golgi kompleks
Närviraku ehitus (jätk) • Rakukeha • Dendriidid • Akson (e. neuriit) • müeliiniga kaetud • müeliinikihita • Gliiarakud e. neurogliia
Neuronitevaheline infoedastus • Elektrokeemiline: Na+, K+, (Ch-) • puhkepotentsiaal • tegevuspotentsiaal • järelpotentsiaal • kõik või mittemidagi: lävitugevuse ületamine • erutav / pidurdav
Virgatsained e. neorotransmitterid • atsetüülkoliin (Ach) • dopamiin (DA) • serotoniin (5-HT) • glutamaat ja GABA
Tehisnärvivõrkude mudel • Närvirakkude eeskujul loodud arvutuslik mudel • Rumelhart, McClelland & PDP uurimisrühm 1986 • samaaegne andmetöötlus (parallel) • andmete hajusesitus (distributed) • kitsenduste rahuldamine
Tehisnärvivõrkude struktuur • Palju väikseid omavahel seotud ühikuid • sisendtipud • väljundtipud • (peidetud tipud) • igal tipul on teatav energiahulk (kaal), mis määrab ära info olemaolu ja edastamise
Õppimine tehisnärvivõrkudes • Hebbi õppimine • kui kaks tippu on samaaegselt aktiivsed, suurenda nendevahelise seose kaalu • Delta õppimine • õppimine toimub tagasiside ja veaparanduse teel • ing.k. reeglipäraste ja ebareeglipäraste verbide õppimine
Optimaalsusteooria • “1990-te keeleteooria” • Prince & Smolensky 1993 • põhineb generatiivsel grammatikal, aga • MP on derivatsiooniline teooria: • sisend väljund, väljund tuletatakse sisendist reeglite abil • OT on representatsiooniline • sisend = väljund
Optimaalsusteooria algoritm • GENerate -- genereerib potensiaalsete väljundstringide hulga • EVALuate -- filtreerib neist kandidaatidest välja optimaalseima kasutades kitsenduste hierarhiat • Interprete -- interpreteerib kandidaate semantiliselt ja foneetiliselt
Kitsendused • (keelespetsiifilises) tähtsuse järjekorras • harmoonilised kitsendused • invariantsed keeleuniversaalid, vaikimisi • variantsed • keelespetsiifilised • kandidaat, mis rikub kõige vähemolulisemaid piiranguid on optimaalne väljund
Analüüsitavad keeletasandid • Fonoloogia • morfofonoloogia ja morfoloogia • süntaks • (semantika) • Rutgers Optimality Archive • http://ruccs.rutgers.edu/roa.html
Kokkuvõte: so what? • Närvirakkude analoogial põhinevate mudelite olulisus lingvistika jaoks: • AL jaoks tehisnärvivõrkude meetod • sünkroonne töötlemine, hajustöötlemine, kitsenduste (sünkroonne) kasutamine ülegenereerimise vältimiseks, õpitavus-treenitavus, analüüsi “töökindlus” (robustness)
So what (jätk) • Konnektsionistlike mudelite ontoloogia olulisus keeleteaduse jaoks: • psühholoogiline / kognitiivne tõepärasus, “tarkvara” sidumine reaalse “riistvaraga” • õppimise ja keelemuutumise dünaamika modelleerimine • hägusate kategooriate sissetoomine: “If you can’t say something nice, say the best thing you can”