Jazyková předpověď je jev v psycholingvistice vyskytující se vždy, když je informace o slově nebo jiné jazykové jednotce aktivována dříve, než se s touto jednotkou skutečně setkáme. Důkazy z eyetrackingu, potenciálů souvisejících s událostmi a dalších experimentálních metod naznačují, že kromě integrace každého následujícího slova do kontextu tvořeného dříve se vyskytujícími slovy se mohou uživatelé jazyka za určitých podmínek pokusit předpovídat nadcházející slova.
Zejména se zdá, že předpověď se objevuje pravidelně, když kontext věty značně omezuje možná slova, která ještě nebyla odhalena. Například člověk, který poslouchá větu typu „V létě je horko a v zimě je…“, by s vysokou pravděpodobností předpovídal dokončení věty „studený“ ještě předtím, než ji skutečně uslyší. Má se také za to, že se určitá forma předpovídání vyskytuje v některých typech lexikálního prvotního textu, což je jev, kdy se slovo stává snadněji zpracovatelným, pokud mu předchází příbuzné slovo . Jazyková predikce je aktivní oblastí výzkumu v oblasti psycholingvistiky a kognitivní neurovědy.
V oku drásajícím paradigmatu vizuálního světa experimentální subjekty poslouchají větu, zatímco zírají na řadu obrázků na počítačovém monitoru. Jejich pohyby očí jsou zaznamenávány, což experimentátorovi umožňuje pochopit, jak jazyk ovlivňuje pohyby očí směrem k obrázkům vztahujícím se k obsahu věty. Experimenty tohoto typu ukázaly, že při poslechu slovesa ve větě, chápači nedočkavě pohybují očima k obrázku pravděpodobného přímého předmětu slovesa (např. „dort“ spíše než „koule“ při poslechu, „Chlapec bude jíst…“). Následná šetření používající stejné experimentální nastavení ukázala, že předmět slovesa může také určit, který předmět chápači předvídají (např. chápači se dívají spíše na kolotoč než na motocykl při poslechu, „Děvčátko pojede…“).
Ve zkratce, chápači používají informace v kontextu věty k předpovídání významů nadcházejících slov. V těchto experimentech používali chápači sloveso a jeho předmět k aktivaci informací o přímém předmětu slovesa předtím, než toto slovo uslyší. Jiný experiment však ukázal, že v jazyce s pružnějším pořadím slov (němčina) mohou chápači také používat kontext k předpovídání předmětu věty.
Technologie Eyetracking se také používá ke sledování pohybů očí čtenářů při čtení textu na obrazovce počítače. Data z tohoto druhu experimentu podporují hypotézu, že čtenáři používají kontextuální informace k předpovídání nadcházejících slov během přirozeného čtení. Konkrétně čtenáři upínají své oči na slovo po kratší dobu, když se slovo vyskytuje v mírně nebo velmi omezujícím kontextu, ve srovnání se stejným slovem v neomezeném kontextu. To platí bez ohledu na frekvenci nebo délku slova. Čtenáři také častěji přeskočí slovo pouze ve vysoce omezujícím kontextu . Následné zkoumání čtení v čínském logografickém písmu ukázalo, že navzdory velkým rozdílům mezi čínským a anglickým pravopisem čtenáři využívají kontextuální informace k předpovídání podobným způsobem, s výjimkou toho, že čínští čtenáři častěji přeskakují slova v mírně omezujícím kontextu.
Výpočetní modely pohybů očí při čtení, které modelují data související s předvídatelností slov, zahrnují Reichleho a kolegy E-Z Reader model a Engbertův a kolegy SWIFT model.
Důkazy z potenciálů souvisejících s událostmi
Zde diskutovaná M100 je magnetickým ekvivalentem vizuálního potenciálu N1 – potenciálu souvisejícího s událostmi spojeného s vizuálním zpracováním a pozorností. M100 byla také spojena s predikcí v porozumění jazyku v sérii experimentů magnetoencefalografie (MEG) související s událostmi. V těchto experimentech účastníci četli slova, jejichž vizuální podoba byla buď předvídatelná nebo nepředvídatelná na základě předchozího jazykového kontextu nebo na základě nedávno viděného obrázku. Předvídatelnost vizuální podoby slova (ale ne předvídatelnost jeho významu) ovlivnila amplitudu M100.
Pokračují polemiky o tom, zda tento M100 efekt souvisí s raně levou přední negativitou (eLAN), potenciální reakcí na slova související s událostmi, která je teoreticky vyjádřena tak, aby odrážela přiřazení lokální frázové struktury mozku.
Obecně se má za to, že složka P2 odráží percepční zpracování vyššího řádu a jeho modulaci pozorností. Je však také spojena s predikcí vizuálních slovních forem. Reakce P2 na slova ve vysoce omezujících kontextech je často větší než reakce P2 na slova v méně omezujících kontextech. Když účastníci experimentu čtou slova, která jsou prezentována vlevo nebo vpravo od jejich vizuální fixace (stimulace nejprve opačné hemisféry mozku), větší P2 pro slova ve vysoce omezujících kontextech je pozorována pouze pro prezentaci pravého vizuálního pole (zaměření na levou hemisféru). To je v souladu s hypotézou PARLO, že lingvistická predikce je především funkcí levé hemisféry, o které je pojednáno níže.
N400 je součástí běžné ERP reakce na potenciálně smysluplné podněty, jejichž amplituda nepřímo koreluje s předvídatelností podnětů v určitém kontextu . Při zpracování vět je předvídatelnost slova dána dvěma souvisejícími faktory: ‚pravděpodobnost uzávěru‘ a ‚sententiální omezení‘. Pravděpodobnost uzávěru odráží očekávanost cílového slova vzhledem ke kontextu věty, který je určen procentem jedinců, kteří dodávají slovo při dokončování věty, jejíž poslední slovo chybí. Kutas a kolegové zjistili, že N400 k větám konečných slov s pravděpodobností uzávěru 90% byla menší (tj. pozitivnější) než N400 u slov s pravděpodobností uzávěru 70%, která byla pak menší u slov s pravděpodobností uzávěru 30%.
Úzce související, sententiální omezení odráží míru, do jaké kontext věty omezuje počet přijatelných pokračování. Zatímco uzavírací pravděpodobnost je procento jedinců, kteří si vyberou určité slovo, omezení je počet různých slov zvolených reprezentativním vzorkem jedinců. Ačkoli slova, která nejsou predikována, vyvolávají větší N400, N400 k nepředpovídaným slovům, která jsou sémanticky spjata s predikovaným slovem, vyvolávají menší N400, než když jsou nepředpovídaná slova sémanticky nesouvisející. Když je kontext věty vysoce omezující, sémanticky spjatá slova získávají další zjednodušení v tom, že N400 k sémanticky spjatým slovům je menší ve větách s vysokým omezením než v větách s nízkým omezením.
Důkazy pro predikci konkrétních slov pocházejí ze studie DeLonga a kol.. DeLong a jeho kolegové využili použití různých neurčitých článků, ‚A‘ a ‚AN‘ pro anglická slova, která začínají souhláskou, respektive samohláskou. Zjistili, že když nejpravděpodobnější dokončení věty začíná souhláskou, N400 je větší pro ‚AN‘ než pro ‚A‘ a naopak, což naznačuje, že predikce se vyskytuje na sémantické i lexikální úrovni během jazykového zpracování.
P300, konkrétně P3b, je ERP reakcí na nepravděpodobné podněty a je citlivý na subjektivní pravděpodobnost, že dojde k určitému podnětu. P300 je úzce svázán s aktualizací kontextu, která může být iniciována neočekávanými podněty.
Pozdní pozitivita je často pozorována až po N400. Nedávná metaanalýza ERP literatury o zpracování jazyka identifikovala dvě různé Pozitivity po N400. Při porovnávání Pozitivity po N400 (PNP) pro shodná a nesourodá závěrečná slova věty je pozorován parietální PNP pro nesourodá slova. Tento parietální PNP je podobný typické odpovědi P600, což naznačuje pokračující nebo revidovanou analýzu. V rámci shodné podmínky, při porovnávání konečných slov s vysokou a nízkou pravděpodobností, je odpověď PNP (pokud je pozorována) zpravidla rozložena po celé přední straně skalpu. Nedávná studie ukázala, že frontální PNP může odrážet zpracování neočekávané lexikální položky místo neočekávaného konceptu, což naznačuje, že frontální PNP odráží nespojité lexikální předpovědi.
Důkazy z funkčního zobrazování
Funkční magnetická rezonance (fMRI) je neurozobrazovací technologie, která využívá nukleární magnetickou rezonanci k měření úrovně okysličení krve v mozku a míše. Vzhledem k tomu, že nervová aktivita ovlivňuje průtok krve, má se za to, že vzorec hemodynamické odpovědi úzce odpovídá vzorci nervové aktivity. Jemné prostorové rozlišení, které fMRI poskytuje, umožňuje kognitivním neurovědcům podrobně vidět, které oblasti mozku jsou aktivovány ve vztahu k experimentálnímu úkolu. Hemodynamická odpověď je však mnohem pomalejší než nervová aktivita měřená EEG a MEG. Tato špatná citlivost na informace o načasování činí fMRI méně užitečnou technikou než EEG nebo eyetracking pro studium lingvistické predikce.
Jednou z výjimek je fMRI test rozdílů v nervové aktivaci mezi strategickým a automatickým sémantickým primingem. Když je čas mezi hlavním a cílovým slovem krátký (kolem 150 milisekund), priming je teoreticky založen na automatických nervových procesech. Nicméně v delších časových intervalech (blížících se 1 sekundě) se předpokládá, že experimentální subjekty strategicky předpovídají související nadcházející slova a potlačují nesouvisející slova, což vede k penalizaci zpracování v případě, že se nesouvisející slovo skutečně vyskytne. FMRI test této hypotézy ukázal, že v delších časových intervalech souvisí penalizace zpracování za nesprávnou předpověď se zvýšenou aktivitou v oblasti předního cingule gyrus a Broca.
Rámec PARLO („Produkce ovlivňuje příjem pouze vlevo“) je teorie neurálních domén podporujících jazykovou predikci. Je založen na důkazech, které ukazují, že levá a pravá hemisféra rozdílně přispívají k jazykovému porozumění. Obecně platí, že neurální struktury podporující jazykovou produkci jsou u většiny jedinců převážně v levé hemisféře a vytvářejí hemisférickou asymetrii, což má za následek diferenciální schopnost zpracování jazyka obou hemisfér. Vzhledem k prostorově blízkým vazbám a prolínání s jazykovou produkcí se zdá, že porozumění jazyku levé hemisféry je řízeno očekávaností a kontextem shora dolů, zatímco pravá hemisféra integruje informace zdola nahoru. Rámec PARLO naznačuje, že jak predikce, tak integrace nastávají během jazykového zpracování, ale spoléhají se na rozdílné příspěvky obou hemisfér mozku.
Překvapivá teorie je teorie zpracování vět založená na teorii informace. V Překvapivé teorii jsou náklady na zpracování slova dány jeho vlastní informací nebo tím, jak je dané slovo předvídatelné vzhledem ke svému kontextu. Vysoce pravděpodobné slovo nese malé množství vlastní informace, a proto by bylo snadno zpracováno, měřeno sníženou reakční dobou, menší odezvou N400 nebo sníženou fixační dobou ve studii četby zkoumající oko. Empirické testy této teorie prokázaly vysoký stupeň shody mezi ukazateli nákladů na zpracování a hodnotami vlastní informace přiřazenými slovům.