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Perception de la parole Jonathan Grainger Bibliographie Segui, J. & Ferrand, L. (2000). Leçons de parole. Paris: Odile Jacob Spinelli, E. & Ferrand,

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2 Perception de la parole Jonathan Grainger

3 Bibliographie Segui, J. & Ferrand, L. (2000). Leçons de parole. Paris: Odile Jacob Spinelli, E. & Ferrand, L. (2005). Psychologie du Langage, Paris: Armand Colin Ferrand, L. (2001). Cognition et Lecture. Bruxelles: DeBoeck

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5 Corpus linguistique Résultats des expériences Résultats des simulations Base de données linguistiques Sujet humain Modèle computationnel stimuli prédiction falsification confrontation échantillons

6 acquisitionperceptionproduction ORAL ECRIT + taille des unités de traitement : lettres/phonèmes - mots - phrases - texte/discours X

7 Perception des unités élémentaires du langage émetteur récepteur

8 émetteur récepteur = cerveau

9 Le Phonème - classification des sons du langage développée par les linguistes sur la base des informations articulatoires - la plus petite unité de son dont le changement modifie le sens /bal/ = /b/ + /a/ + /l/ /bar/ = /b/ + /a/ + /r/ - la principale fonction des sons dune langue est détablir des distinctions entre les unités de signification (ou mots) de cette langue.

10 Distinction entre « phone » et « phonème » qui est spécifique à une langue donnée - et le concept dallophone - un phonème peut avoir plusieurs réalisations acoustiques différentes sans que lon perçoive un changement de sens (les allophones) - variations contextuelles (« cou » vs. « qui ») et non-contextuelles (accents régionaux) - variations inter-langues : exemple du /r/ et /l/ en langue japonaise

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12 Les caractéristiques articulatoires qui déterminent la prononciation des consonnes en langue française - lieu darticulation : endroit où la voie vocale est fermée (ex : bilabial = fermeture au niveau des lèvres) - le mode darticulation : occlusif, nasal, fricatif, glissant, liquide - voisement : lentrée en vibration des cordes vocales (ex : /b/voisé; /p/ non-voisé)

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14 Lanalyse acoustique des sons du langage

15 /p/ /b/

16 Le Spectrogramme Pour plus dinformations voir :

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18 Est-ce que le phonème est une unité perceptive de base dans la reconnaissance de mots parlés? Données pour : La perception catégorielle

19 Perception Catégorielle 1. Création dun continuum entre deux catégories /ba/ - /da/

20 Perception Catégorielle 1 1. Création dun continuum entre deux catégories …5…7 /ba/ - /da/

21 Perception Catégorielle 2 1. Expérience de classification … 5 … 7 % /ba/ 100 Frontière nette

22 Le phonème est défini en termes articulatoires, alors que les sons de parole arrivent sous forme acoustique - comment établir une relation entre les deux? Deux problèmes principaux: 1)Linvariance - ex : la coarticulation 2)La segmentation - les frontières entre les phonèmes ne sont pas toujours très évidentes dans le signal acoustique Les problèmes avec le phonème :

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24 Spectrogramme de lénoncé « mille neuf cent quatre-vingt-sept »

25 Distribution des indices acoustiques correspondant aux différents segments dune syllabe

26 Syllabe /bal/ Rime /al/ Attaque /b/ NoyauCoda /b//l//a/ Proposition de structure non-linéaire de la syllabe

27 Une approche expérimentale en psycholinguistique : La tâche de détection de sons linguistiques Cible = /b/ maison, fleur, vélo, bateau, … Cible = /ba/ maison, fleur, vélo, bateau, … (Savin & Bever, 1970, JVLVB, « The non-perceptual reality of the phoneme)

28 Détection de syllabes et compatibilité syllabique Type de Cible : CV / CVC (ex : BA vs. BAL) Type de cible CVCVC CV TR Type de Mot : CV / CVC ( ex : BA.LANCE vs. BAL.CON) Type de mot (Mehler et al., 1981, JVLVB)

29 (Cutler et al., 1986, JML)

30 Le rôle de la sonorité Léchelle de sonorité (Selkirk, 1984) obstruantes < nasales < liquides < semi-voyelles < voyelles sonorité - +

31 Le rôle de la sonorité Syllabe optimale et frontière syllabique optimale degré de sonorité p1p2/p3 S1 p1p2/p3 S2

32 Lexique phonologique représentations phonologiques des mots représentations infralexicales signal acoustique (segmentation infralexicale) (mise en correspondance : segmentation lexicale) La reconnaissance de mots parlés

33 Le problème de la segmentation lexicale Dans le flux continu de la parole, comment détecter les frontières entre les mots? Les frontières syllabiques ne correspondent pas toujours à des frontières lexicales - problème de lenchaînement (ex : sac anglais) et de la liaison enchaînée (ex : petit ami) en langue française. Erreurs de segmentation chez le jeune enfant : le « néléphant » - mais ladulte corrige ces erreurs et lenfant reçoit un signal qui accentue les frontières lexicales (« child directed speech ») => stratégie de segmentation basée sur lidentification lexicale chez ladulte (mais comment fait lenfant?).

34 Quelles sont les autres stratégies possibles? Utilisation des indices dans le signal : 2) Indices prosodiques - ex : MSS, stratégie de segmentation métricale (en langue anglaise, la plupart des syllabes accentuées se trouvent au début dun mot). 3) Régularités phonotactiques - certaines séquences de phonèmes ne peuvent pas apparaître à lintérieur dun mot (ex : /j/ /f/) mais peuvent apparaître entre deux mots (ex :sage femme). Certaines séquences ne peuvent apparaître quà la frontière entre deux syllabes (ex : /t/ /l/ dans « atlas »). 4) Probabilités transitionnelles - la probabilité que le phonème /y/ suive le phonème /x/ : p(intra) vs. p(inter) détermine la probabilité quil sagit dune frontière lexicale ou non 1) Indices phonétiques - variations allophoniques (ex : nitrate vs. night rate)

35 Stratégie de segmentation basée sur lidentification lexicale 1) Alignement par phonème (ex : TRACE, Shortlist) : chaque nouveau phonème constitue le début potentiel dun mot 2) Alignement par syllabe - SOSH (Content et al., 2001, JML) : syllable onset segmentation heuristic : chaque nouvelle syllabe constitue le début potentiel dun mot

36 Lapproche scientifique en psychologie cognitive observations explication théorique modélisation prédictions expérimentales expérimentation

37 Lapproche scientifique en psychologie cognitive TR / erreurs dans une tâche expérimentale modèle de la reconnaissance de mots parlés influence dune variable donnée sur les temps didentification des mots mesure des temps didentification des mots

38 Comment mesurer le temps didentification dun mot parlé? 1) Gating : /e/? - /ele/? - /elef/? 2) Décision lexicale : /bal/ est un mot? /nal/ est un mot? 3) Shadowing : répétition à voix haute du mot que lon vient dentendre Les techniques comportementales en psychologie expérimentale :

39 1) Le modèle de la cohorte (Marslen-Wilson & Welsh, 1978, Cognitive Psychology) … et le principe dactivation multiple Les modèles de la reconnaissance de mots parlés

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41 Pour le modèle de la cohorte 1) Bon appariement entre le PU (théorique) et le PI (gating task) 2) Corrélation entre le PU (théorique) et la N400 (composante ERP)

42 0ms = début du mot

43 0ms = point dunicité

44 Contre le modèle de la cohorte 1) leffet de fréquence : les mots qui apparaissent fréquemment dans le langage (ex : TABLE) sont identifiés plus facilement que les mots qui apparaissent plus rarement (ex : CABLE) 2) leffet de voisinage phonologique : les mots avec beaucoup de voisins phonologiques (ex : BALLE - salle, calle, dalle, bol, bar …) sont plus difficilement identifiés que les mots avec peu de voisins phonologiques (ex : BOMBE) 3) … et le problème de la segmentation lexicale

45 Les modèles qui appliquent la stratégie de segmentation par identification lexicale (avec alignement par phonème) TRACE (McClelland & Elman, Cognitive Psychology, 1986) Shortlist (Norris, Cognition, 1994) - Le principe de compétition (inhibition) lexicale : on ne reconnaît quun seul mot à la fois

46 Stratégie de segmentation par identification lexicale et principe de compétition lexicale - comment combiner les deux? Le problème des mots « enchâssés » Ex : « chaud » dans « chômage » Par rapport à « chaud » dans «le temps chaud …»

47 /chômage/ « chaud » « chômage » « chaud » et « chômage » sont alignés - donc en compétition

48 /temps chaud/ « temps » « chaud » « temps » et «chaud » ne sont pas alignés - donc ils ne sont pas en compétition

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50 Shortlist

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54 Résultats expérimentaux en faveur des modèles TRACE et Shortlist (favorables aux deux principes centraux de ces modèles : lactivation multiple et la compétition lexicale): 1) Effet de fréquence et effet de voisinage phonologique 2) Effet damorçage phonologique 3) Word spotting - tâche de détection de mot

55 Lamorçage phonologique (Slowiaczek et al., 2000, JML) 2) Final-overlap facilitation - ex : TRACE-GRACE leffet facilitateur est identique pour les amorces mots et les amorces nonmots (ex : PRACE-GRACE). Effet de facilitation prélexicale. 1) Initial overlap inhibition - ex : TRACE-TRAME ; leffet inhibiteur est plus fort avec les amorces mots quavec les amorces nonmots (ex : TRALE-TRAME). Effet dinhibition lexicale.

56 Détection dun mot enchâssé dans un nonmot - ex : « mess » dans « demess » est plus lent que « mess » dans « nemess» (« demess » est le début dun mot possible en anglais (domestic) Word spotting (McQueen et al., 1994, JEP:LMC) Rôle des frontières syllabiques en langue française ( Dumay et al., 2002, Brain and Language ) « lac » dans « zun.lac » est plus rapide que « lac » dans « zu.glac » (SOSH)

57 The eye-tracking paradigm

58 Les participants doivent cliquer avec la souris sur lobjet mentionné : click on the net target competitordistractor

59 (Dahan et al., 2001, Cognitive Psychology) target frequency

60 competitor frequency

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64 Différences entre TRACE et Shortlist : Interactivité vs. autonomie phonèmes mots modèle autonome (feedforward) signal phonèmes mots modèle interactif (ff + feedback) signal Shortlist TRACE

65 Différences entre TRACE et Shortlist : Interactivité vs. autonomie Pour linteractivité : linfluence lexicale sur lidentification des phonèmes - la restauration phonémique : on présente PATTEUR, vous entendez BATTEUR (Samuel, 1984, JEP:GEN) - effet de lexicalité dans la détection de phonèmes : /t/ est plus rapide dans BATEAU que dans MATEAU

66 Point dunicité et détection de phonèmes (Frauenfelder et al., 1990, JEP:HPP ) - la détection dun phonème est plus rapide dans un mot que dans un nonmot lorsquil est présenté après le point dunicité - ex : /l/ dans VOCABULAIRE vs. SOCABULAIRE Pour linteractivité : - aucune influence négative des informations lexicales erronées - ex : /t/ dans VOCABUTAIRE vs. SOCABUTAIRE Contre linteractivité :

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69 printed word O-units spoken word O-wordsP-words P-units O-P-C semantics effets orthographiques sur la perception des mots parlés …

70 JEP:GEN - Journal of Experimental Psychology: General JEP:HPP - Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance JEP:LMC - Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition JML - Journal of Memory and Language JVLVB - Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior Abréviations


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