语前婴儿的逻辑推理前兆

文献：Cesana-Arlotti, N., Martín, A., Téglás, E., Vorobyova, L., Cetnarski, R., & Bonatti, L. L. (2018). Precursors of logical reasoning in preverbal human infants. Science, 359(6381), 1263–1266. doi:10.1126/science.aao3539

原文

1.文章概述 ¶

皮亚杰认为直到青春期，心理逻辑是长期发展过程的顶点。而Fodor认为如果学习需要检验假说，学习者应该掌握代表性资源（representational resources）来确切阐述他们，包括基本逻辑：表征的组成系统中包含的类规则组成概念，或者一种思想语言。

目前我们仍不清楚逻辑表达的本质和发展。有人认为婴儿认知依赖独立的模块，能够早期有效地发挥作用，但不受一般推理的支持或联系；也有人认为尽管逻辑表示涉及处理语言，因此存在于掌握自然语言的有机体中，但在非语言有机体中很难识别它们。

表征语前婴儿可用的基本逻辑表示法来提出假设仍然是理解知识获取本质的基础，本文研究这种结构的发展先兆，寻找一种简单的逻辑表示和规则的行为相关性：分离（A或B）和分离三段论（不是A，因此是B）。

研究婴儿是否能架构分离假设，使用消除替代逻辑进行推理，测试婴儿对违反这一推理过程的结果的反应。

12个月和19个月大的婴儿，分别是语音产生和语言学习的开始阶段。

向婴儿展示了一个场景，这些场景对物体的身份产生了歧义，可以通过分离三段论来消除歧义。

图1

  • 过程：

两个形状，纹理，颜色和类别不同但顶部相同的对象，其中一个被放入杯子中，只有顶部可见。挡板下降，能看到物体。“潜在推理阶段”：婴儿能通过分离三段论来消除杯子里物体身份的歧义。“结果阶段”：挡板挡住的物体离开桌面，展示杯子里的物体。

  • 结果：

12和19个月大的孩子对不一致的结果的观察时间更长，这表明他们可能是通过逻辑推理得出杯子中物体的身份的，当违反这一结论时，他们会惊讶。

  • 问题：

违反预期的情况：一个物体连续出现2次；一致的情况：两个不同物体连续出现。

不能排除婴儿是由于物体出现顺序和物体本身而注视更长时间。

直到潜在推理阶段都与实验1&2相同，挡板不再降低，一个物体从侧边出来，保持可见1.5s，再退回挡板后。结果阶段，不再展示杯子的内容，让另一个物体从挡板后出现。

图2A

违反预期的情况：：两个不同物体连续出现；一致的情况：一个物体连续出现2次。和实验1&2相反。

19和12个月大的孩子在不一致的结果上看得更长一些，表明他们对场景的逻辑要旨做出了反应。

图2C

仍不清楚婴儿推论的展开

在潜在演绎和结果阶段创建了与实验3和4相同的新场景，但无需推理即可识别杯子中的物体。

图2B

与实验3和4不同，在实验5和6中，婴儿已经知道在潜在推导阶段之前杯子中的物体是什么。当结果与杯子中（已知）物体的身份不一致，注视的时间更长。

潜在推理阶段的眼动反应时程能根据推理的需求来调节。相比场景不许可，当场景许可推理时，婴儿的瞳孔扩大。说明认知活动增加可能是由于场景推理的许可。

图3

只有在潜在的推论阶段做出推断后，较高的瞳孔散瞳和可见的物体到杯子的移动才有助于预测成功，以便在随后的结果阶段识别出不一致之处。仅当可能涉及推论时才发生这种关系的事实表明，潜在推论阶段的动眼标记不是简单地归因于过去事件结构的记忆，而是被束缚于关于杯中物体身份的某种推论，这在婴儿获得歧义证据后不久就被提了出来。因此，这些动眼标记表明，语前 婴儿能有效地部署逻辑程序来处理展开场景的各个组成部分。

像婴儿一样，在潜在的推导阶段，成人的瞳孔扩大了，当场景允许进行推理时，他们的眼睛倾向于朝杯子看更多。（图3D）

同样，无论其物理实现如何，都会发生这种情况。成人和婴儿仅在这些标记的速度上有所不同，但在质量上没有差异。

没有指令或任务，婴儿在场景展开时会自发地做出逻辑推理。逻辑推理的前身独立于语言习​​得。它们在各个年龄段的稳定性和自发部署表明某种形式的基本逻辑推理可能是人脑中逻辑的原始属性。解释动态场景所涉及的直观而稳定的逻辑结构可能是人脑结构的一部分。

2.不足之处和未来研究方向 ¶

1.非语言环境中的自发推断能力与其显性口头对应能力之间的分离并不一定意味着缺乏概念。相反，它表明将思想的自发逻辑结构映射到其言语对应物是一个极其复杂的过程。语言和思想之间如何正确地结合。

2.当婴儿开始设计和检验关于世界的假设时，就可以使用逻辑表示，它们是婴儿的自然假设检验态度的重要组成部分。但他的本质是什么仍需研究。

3.婴儿到儿童到成人逻辑推理发展过程的纵向研究。