مقاله ترجمه شده کمینه گرایی گرامر عمل

کاترینا پاسترا، و ایانیس آلویمونوس

چکیده
اثبات شده است که زبان و عمل دارای مبنای عصبی مشترک و خصوصاً دستور و نحو مشترکی هستند که بصورت یک سازمان مرتبه ای و ترکیبی است. با اینکه تحلیل ساختار زبان منجر به تشکیل صورت گرایی های گرامری مختلف و مدلهای محاسباتی تشخیصی یا زایشی گشته است، اما ساختار عمل مفاهیم و دلالت های مهمی بر روی یادگیری عمل و ایجاد آن (هم در محاسبات و هم در تحقیقات شناختی انسان) دارد. ما در این مطالعه گرامر زایشی عمل را معرفی میکنیم، که از عملیات ساختار سازی و اصول برنامه کمینه گرایی چامسکی بعنوان یک مدل مرجع استفاده میکند. در این گرامر، پایانی های عمل بصورت مرتبه ای در توالی های زمانی اعمال با پیچدگی زیاد ترکیب می گردد؛ اعمال محدود به استفاده از ابزار و اشیاء خاصی است و تحت حاکمیت اهداف معینی است. البته ما نشان میدهیم که نقش ابزار و نقش تأثیر اشیاء در یک نهاد از عمل چطور اشتقاق دستور عمل را در این گرامر تحریک میکند و بازگشت، ادغام و حرکت را کنترل میکند که منظور از حرکت، مکانیزم هایی است که نه تنها خود را در زبان انسان، بلکه در عمل انسان نیز نشان میدهند.
کلمات کلیدی: گرامر زایشی عمل، استفاده از ابزار، دستور عمل، تجزیه عمل، توالی زمانی، گرامر کمینه گرایی

 

۱- مقدمه
فهرست اعمال انسان نامتناهی است، و از ساده ترین حرکات عمدی بدن مانند دراز کردن یک پا و رقص های پیچیده، تا اثرات متقابل با ابزار و اشیاء مانند گرفتن یک چاقو (و یا حتی اعمال پیچیده تری مانند آماده کردن سالاد سا تمیز کردن خانه) را شامل می شود. آشکار سازی ساختار عمل در انتظام های بسیاری یک جستجو و تحقیق به شمار می آید که شامل علوم شناختی و هوش مصنوعی است. چطور میتوان اعمال با پیچیدگی های مختلف را ایجاد یا تجزیه کرد؟ این سوال مشابه با یک مسئله قیاسی در تحلیل زبان است: چطور میتوان همه جملات گرامری یک زبان را ایجاد کرد یا آنها را تجزیه کرد؟
جستجو برای اصول ساختاری اعمال بصری و حرکتی حداقل به اوایل دهه ۵۰ و زمان بیان پیشنهادات لاشلی (روانشناس) بر می گردد که دستور نه تنها برای زبان

اعمال می گردد بلکه برای شکل های رفتاری دیگر (مانند عمل دارای هدف) نیز اعمال می گردد. از یک دیدگاه دیگر، آندره لروی گورهان (باستان شناس) می گوید که دو ماهیتی منجر به تکنولوژی می گردد و تکنولوژی هم توانایی را نشان میدهد که می تواند عمل و زبان انسان را با هم مرتبط سازد. از آن پس، مدارک آزمایشی هماهنگ در مورد روابط بیت عمل و زبان و ساختار مرتبه ای عمل بدست آمده است. برای مثال مشخص شده است که بچه های دو ساله نه تنها قادر هستند که اعمال سازمان داده شده بصورت مرتبه ای را تجزیه کنند، بلکه می توانند این اعمال را کپی کنند و دوباره انجام دهند. اثبات شده است که ساختار پیچیده عمل بصورت انتزاعی نشان داده می شود. مهمتر اینکه، مدارک زیست

شناسی عصب در مورد طبیعت مدارهای عصبی در حوزه های تولید زبان در مغز انسان، پیشنهاداتی را مربوط به خصوصیات گرامر یک عمل (مانند نقش بخش ها/محرک های بدن، نوع ابزار و اشیاء ، و نقش هدف در نمایش عمل انسان) نشان میدهد.
البته تعیین یک گرامر عمل که هزاران عمل را ایجاد میکند هنوز دشوار است. فقط تلاش های اندکی برای توسعه گرامر عمل در تحقیقات محاسباتی انجام شده است و آنها راهکارهای شناختی هستند نه راهکارهای زایشی. نیاز به ایجاد یک گرامر زایشی از عمل وجود دارد که هم بیانگری و هم سادگی داشته باشد و دارای اساس زیستی باشد. بیانگری امکان استفاده از گرامر در کاربردهای فکر مصنوعی را ممکن می سازد و سادگی هم یک عامل کلیدی برای ایجاد و یادگیری عمل است.
ما در این مطالعه، از یک چارچوب تحلیلی رسمی زبان بعنوان یک مدل مرجع برای نمایش گرامر زایشی عمل استفاده میکنیم. ما خصوصاً از چارچوب گرامر زایشی برای مرتبط سازی زبان انسان با عمل انسان استفاده میکنیم. اگرچه گرامرهای مختلفی برای توصیف ساختار زبان وجود دارد، ما راهکار چامسکی و آخرین تکامل آن در برنامه کمینه گرایی را انتخ

اب میکنیم، چون اوج تلاش برای توصیف و توضیح دستور زبان بر حسب اصول کلی تر و عملیاتی است که رابطه منسجمی با خصوصیات فردی سیستم زبان انسان دارند، اما در عوض ممکن است همتاهایی در سیستم های زیستی دیگر داشته باشند. این دیدگاه به ما اجازه میدهد تا دنبال عوامل کلی باشیم (نه فقط در ساختارهای زبان های مختلف انسان، بلکه در بین زبان های طبیعی برای فضاهای حسی-حرکتی غیر نمادین مانند یک عمل انسانی).
ما خصوصیات و مؤلفه های این گرامر عمل را معرفی میکنیم که جنبه های بسیاری از آن با یافته های زیست عصب شناسی مرتبط است. ما می گوییم که ایده استفاده از ابزار، اشتقاق دستور عمل را تحریک میکند. و ما توضیح میدهیم که این چطور زمانی رخ میدهد که از گرامر عمل پیشنهاد شده استفاده میکنیم.
۲- تحقیق در مورد ساختار عمل

ساختار عمل بصری و حرکتی توسط تعدادی از نظام ها از جمله علم عصب شناسی، روانشناسی، رباتیک و کامپیوتر بررسی شده است. در این بخش ما معرفی دقیقی از تحقیقات زیست عصب شناسی و محاسباتی مربوط به وجود و اجرای یک گرامر عمل خواهیم داشت.
(a) راهکارهای زیست عصب شناسی در مورد گرامر عمل
سالهای اخیر شاهد مدارک تجربی رو به رشدی بوده است که نشان میدهند که ناحیه بروکا (ناحیه مغز اسنسان که با تولید زبان مرتبط است) در نشان دادن ساختارهای مرتبه ای پیچیده صرفنظر از بعد نقش دارد (مانند ساختارهای موجود در مشاهده و اجرای عمل). بعبارت دیگر، ناحیه بروکا بعنوان مرکز عصبی یک گرامر عمل مشخص شده است، که ناحیه ای است که اهداف در آنجا شکل می گیرند و زنجیره های مرتبه ای حرکت برنامه ریزی می شوند. یافته ها یم ساختار شبه-نحوی مشترک را بین زبان و عمل نشان میدهند که منجر به حدس هایی شده است که این توان از عملکردهای حرکتی و پیش-حرکتی همراه با درک و اجرای عمل می آید (مانند عملکردهایی که نورون های بازتابنده را توصیف میکنند).
اثبات شده است که در سطح رفتار، دستور عمل شامل عناصر ساده تری است که بصورت سریالی یا موازی با همدیگر مرتبط هستند. محققان بر روی تحلیل اعمال مختلف زیادی مانند

رسیدن و گرفتن، قدم زدن و ایجاد تعادل، حالت و حرکت کردن، متمرکز شده اند. به نظر می رسد که حرکات رسیدن بر حسب مسیر و حدود کدگذاری شده باشند، و از حرکات فرعی جداگانه تشکیل شده باشند که همه آنها بصورت سریالی با هم مرتبط هستند و از لحاظ زمانی بر روی منطبق شده اند. گرفتن و دستکاری اشیاء توسط انسان ها و میمون ها بطور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است و بصورت اعمال فرعی توصیف شده اند که بصورت اعمال پیچیده و هماهنگی انجام می شوند. از طرف دیگر، دستور موازی مستلزم فعالسازی همزمان چندین ماهیچه است که گشتاور پیچشی یا نیرویی را در یک مسیر مشخص ایجاد میکنند. داده های ثبت شده توسط برق نگار ماهیچه ای از ماهیچه های پاهای عقب قورباغه تحلیل شده اند و این مسئله تست شده است که آیا رفتار عصبی آنها همکاری را در بین گروه هایی از فعالیت های ماهیچه برای یک سری کلی از رفتارهای طبیعی نشان میدهد. تلاش های مشابهی برای یافتن همکاری بین ماهیچه در هنگام حرکت و حالت ایستادن انسان انجام شده است.
در راهکارهای دیگری، عوامل اولیه حرکت اصولاً با مقدار طرح های حرکتی یا مدول های کنترل برابر است که ممکن است مختص به یک کار باشند؛ بعنوان مثال، در راهکار ایده ها/طرح

های حرکتی، برنامه های کنترل همکاری فعالسازی همزمان طرح های ادراکی و حرکتی پارامترهای حرکتی مختلف برای تعیین روابط متقابل بین دست و محیط را تنظیم میکنند. در این راهکار، طرح های ادراکی اشیائی را نشان میدهند که در یک عمل شامل هستند، درحالیکه طرح های حرکتی برنامه های واقعی حرکتی که باید اجرا شود را نشان میدهند.
ترکیب طرح ها یا عوامل اولیه حرکت (چه بصورت موازی و چه بصورت سریالی) در اعمال پیچیده بررسی شده است اما هنوز منجر به گرامری نگشته است که به ما اجازه دهد تا هزاران عمل را ایجاد کنیم و این مدارک زیستی وابسته را با هم ترکیب کنیم.
(b) گرامرهای محاسباتی عمل
در سطح محاسباتی، مطالعات زیادی در این مورد (یعنی در مورد گرامر حرکتی محاسباتی برای عمل) وجود ندارد. سیستمی که نزدیک رابطه را با گرامر برای عمل دارد در مقاله جوهلا بیش از ۱۵ سال پیش برای حرکت چشم بیان شد. با تبدیل داده های حرکت چشم به رشته ای نمادها، آنها اتوماسیون متناهی برای معرفی داده ها را ایجاد کردند. البته بعضی از محققان به این ایده رسیده اند که عوامل اولیه حرکتی عمل در واقع اولین گام بسوی گرامر هستند. از تعدادی از داده انتقال برای مشتق گیری تعداد محدودی از عوامل اولیه حرکتی استفاده شده است که سپس از طریق یک سری قوانین تعریف شده برای تشکیل اعمال پیچده تر با هم ترکیب می شوند. عوامل اولیه در این موارد ممکن است جنبشی، دینامیک و یا جنبشی-دینامیک باشند و با استفاده از تکنولوژی های آماری مانند تحلیل مؤلفه اصولی یا مدلهای مارکو مخفی (HMM) و روشهای دیگر استخراج می شوند.
در یک راهکار شناختی برای تحلیی عمل، تجزیه توالی اعمال به عوامل اولیه شکل های مختلفی به خود گرفته است. حرکات انگشت و نیروها به همکاری های مبنایی تجزیه شده اند. حالت های دست نیز از عوامل اولیه یا توالی های پیچیده تری تشکیل شده است که می توان آنرا به یک سری از واحدهای ابتدایی تر از فعالیت تجزیه کرد. در مقاله فاد و همکارانش، عوامل اولیه توسط ابزار k استخراج شدند که نمایش بردارهای دارای بعد بالا را به فضاهای فرعی دسته بندی می کند، درحالیکه در مطالعه کاهول و همکارانش، از کمینه محلی در کل بدن برای شناسایی محدودیت های بخش استفاده شد. در مطالعه ناکازاوا و همکارانش، شباهت های بخش های حرکتی مطابق با یک فاصله برنامه نویسی دینامیک اندازه گیری شدند و با الگوریتم نزدیک ترین همسایه دسته بندی شد. در مطالعه وانگ و همکارانش، حالت ها با کمینه محلی سرعت و بیشینه محلی تغییر در مسیر تقسیم بندی شدند. این قسمت ها بصورت مرتبه ای با استفاده از HMM برای محاسبه سنجش به طبقاتی دسته بندی شدند. تکنیک های استنباط گرامر برای داده ها و تصاویر حرکتی اعمال شدند تا زبان فعالیت انسان را ایجاد کنند، و بنابراین چند راهکار قبلی را تنظیم کردند.

ایجاد یک گرامر زایشی برای عمل دارای اهمیت اصلی برای کاربردهای رباتیک و کامپیوتر است. مسلماً این گرامر نه تنها در راهکارهای محاسباتی خیلی پیشرفته برای تحلیل عمل حذف شده است، بلکه در سطح یک تحلیل رسمی نیز دشوار است. این همان همکاری مطالعه ما است: توسعه یک گرامر زایشی از عمل و خصوصاً گرامری با کاربرد محاسباتی و با مبناهای زیستی.
۳- عمل چطور ساختاربندی می گردد؟
برای پاسخ دادن به این سوال، ما از یک چارچوب تحلیل رسمی استفاده میکنیم که برای زبان ایجاد شده است. این آخرین تشکیل سنت چامسکی در مورد گرامرهای زایشی با نام MP است. MP و الگوی گرامر زایشی بطور کلی جزئیات و پیچیدگی های زیادی برای بررسی تعدادی از پدیده ها در زبان دارند. راه های زیادی برای بیان تئوری و نمایش اطلاعات در درخت های تجزیه وجود دارد، که دیدگاه های تئوری قبل از ایجاد MP بررسی می گردد. ما در این مطالعه نمی خواهیم که وارد جزئیات نمایش و تئوری شویم ، یا فقط از یک راهکار خاص استفاده کنیم. هدف ما اینست که یک چارچوب مبنا را معرفی کنیم، بطوریکه مشخص شود که ما چطور از آن بعنوان یک مدل مرجع برای ایجاد یک گرامر عمل استفاده میکنیم. بنابراین ما در این بخش ابتدا این تحلیل رسمی را معرفی میکنیم و سپس استفاده و اصول عملیات نحوی توصیف شده در چارچوب برای ایجاد یک گرامر زایشی از عمل را معرفی میکنیم.
(a) روش چامسکی برای گرامرهای زایشی
گرامرهای زایشی بطور گسترده برای تحلیل ساختار زبان انسان مورد استفاده قرار گرفته اند. گرامر زایشی از یک سری عناصر و یک سری قوانین تولید (بازنویسی) تشکیل شده است که بصورت صحیح پیش بینی می کنند که کدام ترکیبات عناصر، جملات گرامری را تشکیل میدهند. نوع خاصی از گرامرهای زایشی، گرامرهای ساختار عبارتی یا گرامرهای دارای محتوای آزاد هستند، که دارای قوانین بازگشتی هستند. این گرامرها یک سری پایانی ها، یک سری غیر پایانی ها، و یک سری قوانین زایشی به شکل را تشکیل میدهند که X نماد غیرپایانی منفرد و y رشته صفر پایانی و/یا غیرپایانی (یا بیشتر) است. محتوای X در داخل یک ساختار بر روی استفاده از قوانین مطابق تأثیر نمی گذارد. در اعمال گرامر برای تحلیل یک ساختار معین، یک درخت تجزیه ایجاد می گردد، که در آن، نمادهای غیرپایانی بصورت گره هستند، و نمادهای پایانی برگ ها هستند و هر گره به سطح بعدی از درخت گسترش پیدا میکند.
این نوع گرامر اگر چه بیانگر و معنی دار است اما نمی تواند مسئول پدیده های زبانی مانند توافق و مرجع باشد. مواردی از عناصر ناپیوسته یا وابستگی های دارای مسافت بلند بین اجزای تشکیل دهنده یک جمله وجود دارد. روش چامسکی برای گرامر زایشی از طریق استفاده از تعداد فرآیند ها بر روی خروجی گرامرهای دارای محتوای آزاد به این پدیده ها می پردازد. جدیدترین تکامل روش گرامر چامسکی MP است، که چارچوبی است که گرامر انتقال به یک مکانیزم محاسباتی قدرتمند و ساده را کاهش میدهد که با اصول اقتصاد/کمینه گرایی در اشتقاق و نمایش ساختارهای دستوری اشباع می گردد؛ این کمینه گرایی بیان می کند که: (۱) فرآیند های اشتقاق کمینه برای تولید ساختار دستوری بکار می رود و (۲) نمایش های کمینه ساختارهای دستوری تولید می گردند.
زبانی که یک گرامر زایشی دارد از موارد زیر تشکیل شده است:
– یک سری متناهی از پایانی های T، یعنی گره برگ ها در یک درخت تجزیه، و یا نمایش های کمینه، و واحدهای لغوی واقعی در جمله؛ در MP ، اینها از طریق تعدادی از ویژگی های مورفو-سینتاکسی F توصیف می گردند (مانند جزء سخن، حالت، نوع مسند، و غیره).

– یک سری متناهی از غیرپایانی های NT، یعنی انواع عبارت، طبقات دستوری از پایانی هایی مانند عبارات اسمی، عبارات فعلی و غیره. بطوریکه و
– یک سری متناهی از قوانین تولید R، یعنی قوانین بازنویسی که بصورت بازگشتی برای پایانی ها و غیرپایانی ها اعمال می گردند و تعداد نامتناهی از ساختارهای گرامری ایجاد می کنند.
قوانین گرامر زایشی در جدول ۱ بدین صورت عمل میکنند: X نمایش کمینه یک واحد زبانی است، که هیچکدام از ویژگی های آن بررسی نشده است. یک نمایش سطح متوسط ا

ست که در آن، بعضی از ویژگی های واحد بررسی شده اند، و نمایش بیشینه واحد است که در آن، همه ویژگی های واحد بررسی شده اند. Y یک تصریح کننده است وقتی که قبل از X بیاید، یعنی اینکه یک پایانی یا غیرپایانی است که معنای X را تغییر می دهد، یا بعبارت دیگر یک پایانی یا غیرپایانی است که معنای X را تکمیل میکند. پارانتزها به معنای وجود آن اختیاری است. جدول ۱ نشان میدهد که این گرامرها را می توان برای اشتقاق ساختارهای پیچیده زبان مورد استفاده قرار داد، که دارای جملاتی در داخل جملات دیگر هستند، که می توان آنرا تا سطح عبارت های اسمی و فعلی تحلیل کرد که یک جمله را تشکیل میدهند.

جدول ۱ قوانین گرامر زایشی

ساختار عبارات اسمی و فعلی بر حسب نمایش های بیشینه تحلیل می گردد.
در چارچوب های MP، اشتقاق یک ساختار دستوری بصورت پایین-بالا آغاز می شود و برای ویژگی ها موجود در مقادیر غیرقابل نسبت، جستجویی را برای واحد دیگری آغاز میکند که ویژگی ها-مقادیر آن را میتوان با متغیرها ترکیب کرد. این ادغام ساختارهای باینری را ایجاد میکند و بصورت بازگشتی اعمال می گردد تا اینکه همه ویژگی های آن تفسیر می گردند. برای مثال، در درخواست ساده ای مانند گرفتن چاقو، فعل گرفتن دارای یک ویژگی شیء-مکمل یا پایانی نوع طبقه بندی، مورد مفعولی و نوع معنایی شیء قابل گرفتناست؛ در ادغام جستجویی برای یک گزینه لغوی با این ویژگی ها آغاز می گردد (یعنی [+اسمی، +مفعولی، +قابل گرفتن] برای پر کردن متغیر شیء-مکمل ). ضمیر اشاره the جستجوی دیگری را برای مطابقت با ویژگی های خود آغاز میکند، که منجر به ایجاد عبارت اسمی چاقو می گردد. این عبارت اسمی می تواند جستجوی گرفتن را برای عنصر یا ساختار انجام دهد که متغیرهای ویژگی آنرا تفسیر میکند؛ بنابراین ادغام دیگری صورت می گیرد. هر سری ادغام شده دارای یک اسم است که خصوصیات عبارت ها را تعیین میکند. این خصوصیات امکان نمایش های معین را ایجاد میکنند و موارد دیگر را حذف می کنند.
یک شکل از ادغام عامل Move است که ادغام یک عنصر مورفو-سینتاکسی با خود آن است. برای اینکه ادغام داخلی رخ دهد، یک رابطه بررسی-هدف باید بین حداقل یک ویژگی از عنصر دیگر وجود داشته باشد. برای مثال، در جمله یک ادغام داخلی بین عنصر انتقال داده شده و اثر همراه آن وجود دارد.

(b) یک گرامر کمینه گرایی از عمل
در استفاده از یک گرامر زایشی برای تحلیل ساختار عمل انسان، باید سری پایانی ها، ویژگی ها، غیرپایانی ها و قوانین تولید در دامنه حسی-حرکتی تعریف گردد. بنابراین کدامیک از اینها پایانی و غیرپایانی، و کدامیک از اینها ویژگی های مورفو-سینتاکسی هستند و آنها چطور ایجاد اعمال پیچیده تر را چطور با هم ادغام میکنند؟
در ادامه ما یک گرامر کمینه گرایی از عمل را معرفی میکنیم که از عوامل اولیه عمل، عبارات عمل و سه ویژگی عمل تشکیل شده است که ادغام را ایجاد میکنند.
ما در تحلیل خود یک عمل انسان را بصورت یک همبستگی سریال یا موازی از حرکات قابل مشاهده انجام شده توسط یک یا چند

عامل با یک هدف معین در نظر می گیریم. ما سه ویژگی اصلی مورفو-سینتاکسی را شناسایی میکنیم که اعمال انسان را توصیف میکنند و ویژگی هایی که ما برای تعریف پایانی ها و غیرپایانی های عمل استفاده میکنیم. این ویژگی های مورفو-سینتاکسی در واقع پارامترهایی هستند که بر روی اجرای اعمال تأثیر می گذارند و انواع عمل را از هم تشخیص میدهند؛ آنها از ویژگی های انجام حرکت فراتر می روند که آنها را تغییر میدهند. ما این پارامترها را توسط مثالی از درخت تجزیه بررسی میکنیم که در شکل نشان داده شده است.
(i) مکمل ابزار
این عامل تأثیرگذار بر روی یک حرکت است، و قسمتی از بدن، ترکیبی از قسمت های بدن، و یا توسعه یک قسمت بدن با یک شیء قابل گرفتن بعنوان یک ابزار است.
اعمال همیشه از طریق استفاده از عامل تأثیرگذار یا گسترش آن انجام می شوند. ابزار مورد استفاده بعنوان بخشی از بدن یا یک اثر تصنعی ، اجرای عمل را بر حسب پیکربندی عامل تأثیرگذار، نیروی اعمال شده و غیره تغییر می دهد. برای مثال، گرفتن چیزی با دست با گرفتن آن با انبر و ابزار دیگر، تفاوت دارد. آنچه را که ما در اینجا بیان میکنیم ادغام در یک فضای حرکتی است که در آن، هر عملی ضرورتاً/ذاتاً نیازمند یک مکمل ابزاری است. بعنوان مثال، شاخه های باینری عمل-ابزار درخت را در شکل ۱ نگاه کنید.
هر شیء که قابل گرفتن باشد را می توان بعنوان یک ابزار در درک یک عمل مورد استفاده قرار داد. در بعضی از موارد، استفاده خاص از یک شیء متداول است؛ در موارد دیگر ممکن است متداول نباشد، اما در عین حال امکان پذیر باشد. ما این ویژگی ضروری در هر عمل انسانی را بررسی میکنیم، که بصورت دستوری است، و یا بعبارت دیگر بطور واضح در درک یا اجرای یک عمل بعنوان یک جزء تشکیل دهنده مستقل حاضر است.
ما باید خاطر نشان کنیم که بر اساس ایده یک مکمل ابزاری، ما نتیجه گیری میکنیم که هم قسمت های بدن و هم وسایل/اشیاء ضرورتاً نشان میدهند که قسمت های تأثیرگذار بدن ما بصورت ابزار هستند، به همان شیوه ای که اشیاء/وسایل دیگر ممکن است بعنوان ابزار برای انجام یک کار مورد استفاده قرار گیرند. این مسئله توسط آزمایشات عصب شناسی زیستی اثبات می گردد که نشان میدهد که ابزار در واقع بعنوان توسعه هایی از قسمت های بدن قابل مشاهده هستند؛ بنابراین یک رابطه پیچیده بین قسمت های بدن و اشیاء دیگر از طریق ویژگی “نقش ابزار” برای آنها وجود دارد. یافته های آزمایشات اخیر نشان داده اند که در پردازش اطلاعات بصری، انسان ها اشیاء قابل گرفتن را سریع تر از اشیاء غیر قابل گرفتن تشخیص میدهند، و از بین اشیاء قابل گرفتن هم اشیاء متداول سریع تر از اشیاء غیرمعمول تشخیص داده می شوند. مهمتر اینکه، مشخص شد که این تشخیص با وساطت فعالسازی نواحی متحرک انجام می شود. این مدارک نشان میدهد که ابزار بودن یک شیء ممکن است یک پارامتر مهم برای تشخیص در یک گرامر عمل باشد.
(ii) مکمل شیء
این می تواند هر شیء باشد که تحت تأثیر یک عمل استفاده از ابزار قرار می گیرد. این ویژگی دستوری دیگری از عمل است؛ این روابط متقابل شیء است که اثرات یک عمل متوجه آن می گردد. این میتواند هر شیء باشد. این ویژگی در واقع نیازمند یک عملیات ادغام دیگر بین ساختار عمل-ابزار و شیء متاثر است. این منجر به ساختارهای باینری مانند ساختارهای نشان داده شده در شکل ۱ بین شاخه های درخت مرتبط با هم از طریق رابطه عمل-شیء می گردد. شیء که تحت تأثیر یک عمل قرار می گیرد، خود عمل را تشخیص میدهد؛ برای مثال، با متفاوت است، نه فقط به این خاطر که هدف آن ممکن است متفاوت باشد بلکه بخاطر خصوصیات شیء گرفته شده. مدرک زیستی از شباهت نوع عمل با نوع شیء نشان میدهد که مکمل های شیء در واقع پارامترهای تشخیصی برای اعمال هستند.

(iii) هدف (g)
این هدف نهایی یک توالی عمل با طول یا پیچیدگی های مختلف است. ویژگی مهم دیگر اعمال که اجرای آنها را تغییر میدهد، هدف آنهاست. این یک ویژگی ساختارشناسی است، بعبارت دیگر این یک مؤلفه دستوری مستقل متشکل از عبارت عمل نیست بلکه در عوض یک ویژگی صرفی است که پارامتری است که اجرای مؤلفه های یک عمل را بر حسب پیکربندی عامل متاثر و روابط متقابل فضایی با مکمل های ابزار و شیء است، تغییر میدهد. اجرای یک حرکت مطابق با توالی عمل تغییر داده می شود که در آن ادغام می گردد. یک قیاس برای پدیده تشابه در جملاتی که در اینجا بیان شده اند: تشابه شخص و تعداد کلمات، برای مثال تغییر کلمات خود یک جمله؛ برای یک جمله گرامری، همه کلمات باید دارای تشابه باشند. همچنین، در عمل همه اعمال فرعی باید بر حسب هدف نهایی با هم مشابه باشند. فکر کردن در مورد هر کلمه یا عبارتی که از شاخص های توافق تشکیل شده است یک اثر تصنعی مانند فکر کردن در مورد یک عمل عمدی است. این مربوط به آن چیزی است که لوریا آنرا “ملودی جنبشی” می نامد (یا بعبارت دیگر، سیالیت اعمال حرکتی که یکی پس از دیگر انجام می شوند).
با برگشتن به مثال شکل ۱، در درخت تجزیه عمل، ویژگی هدف با صفر-مؤلفه مرتبط است و بر روی کل توالی عمل و عمل های فرعی آن حاکم است. در ایجاد درخت عمل پایین-بالا ویژگی هدف اعمال فرعی بصورت ناشمخص باقی میماند؛ این فقط زمانی است که همه ویژگی های دیگر بررسی گردند و هیچ عمل دیگری را نتوانیم در یک ساختار پیچیده متداول ادغام کنیم که ویژگی هدف را نیز می توان بررسی کرد (یا بعبارت دیگر به گره درخت عمل برسیم)؛ هدف عمل نهایی است.
این نقش ویژگی هدف در گرامر ما توسط یافته های آزمایشی پشتیبانی می گردد که نشان میدهند که نورون های مشخصی فقط در حین عمل متوجه هدف ارسال شوند، و بسیاری از آنها دارای خصوصیات طبقه بندی، تعمیم سازی و خاص بودن هستند. در مطالعه فوگاسی و همکارانش، در مغز میمون ها نشان داده شد که نورون های معینی فراتر از تفاوت های نوع شیء می روند وقتی که حرکات یکسانی دارای یک هدف مشترک هستند، و اینکه هدف یک توالی عمل قبلاً در اولین عمل فرعی آن نشان داده می شود. مشخص شد که گزینه دوم همان مورد موجود در مغز انسان است؛ در مطالعه کاتانئو و همکارانش، فعالسازی توالی های حرکتی در بچه ها نشان داده شد. در این آزمایشات ، فعالیت افزایش یافته ماهیچه های حاضر در باز کردن دهان یافته شد قبل از اینکه عمل گرفتن در توالی عمل “گرفتن برای خوردن” رخ دهد. این فعالسازی نشان میدهد که هدف نهایی توالی عمل از روی اولین مراحل توالی پیش بینی شد.
بعبارت دیگر، این یافته ها به جنبه های مهم نقش ایفا شده توسط هدف نهایی یک ساختار عمل اشاره میکنند:
– درک نوع حرکت یکسان با ابزار یکسان و مکمل های شیء زمانی تغییر می یابد که هدف عمل تغییر کند، برای مثال با متفاوت است.
– درک نوع حرکت یکسان با ابزار متفاوت و/یا شیء متاثیر تغییر میکند، حتی اگر هدف عمل ثابت بماند، برای مثال با متفاوت است؛ و
– هدف نهایی یک توالی عمل از اعمال فرعی توالی پیش بینی می گردد؛ برای مثال مؤلفه های فرعی فعالیت گرفتن مانند “دراز کردن دست بسوی مداد” نیازمند پیکربندی از متاثر است که به هدف نهایی بستگی دارد. در واقع نورن های گرفتن مطابق، قبل از تماس دست با شیء ارسال می گردند، درحالیکه آماده کردن حالت انگش

تان نیز در حین انتقال دست رخ میدهد.
ما باید بگوییم که این ویژگی هدف که بر همه اجزای تشکیل دهنده حاکم است هدف کلی ساختار عمل است. میتوان گفت که هر عمل فرعی از ساختار عمل ممکن است دارای هدف محلی/فوری خود باشد؛ برای مثال در شکل ۱ دراز کردن دست بسوی یک شیء دارای هدف فوری گرفتن آن در دست است. هدف فوری بعدی آن انجام این عمل است. در هوش مصنوعی، تکنیک های برنامه ریزی سنتی برای تحلیل/اجرای یک کار، آن کار را به هدف های فرعی تقسیم بندی میکند. البته مدرک عصب شناس

ی زیستی که قبلاً ذکر شد به این حقیقت اشاره دارد که هدف نهایی عمل پیچیده مشخص است حتی اگر در مراحل اولیه خود باشد؛ و بر روی اجرای حرکتی اعمال فرعی تأثیر می گذارد و در فعالسازی اولیه ماهیچه ها مشخص است که آنها به مؤلفه های نهایی توالی عمل وابسته هستند.

شکل ۱ قسمتی از یک درخت عمل برای “گرفتن چاقو با دست برای بریدن”

همانطور که در بخش بعدی نشان داده می شود، گرامر کمینه گرایی ما از عمل استفاده ای از اهداف فرعی نمی کند؛ بلکه در عوض، هدف نهایی یک ساختار عمل اینست که برای گرفتن مشتق از نمایش بیشینه یک عمل مورد نیاز است.
ویژگی های مورفو-سینتاکسی دیگر عمل معرف هایی هستند که بر موقعیت/معنی یک عمل دلالت دارند که رخ میدهد، یا شیء که بعنوان موقعیت یک عمل استفاده می شود؛ اینها ذاتاً بر روی اجرای خود عمل تأثیر نمی گذارند، و آنها آماده سازی عمل را تعیین میکنند. بنابرای

ن حضور آنها اختیاری است.
مکمل های ابزار و شیء و همچنین معرف ها بصورت نهاد هستند؛ این نهادها دارای گرامر ادراکی خود و غیرپایانی هایی هستند که می توان آنها را بر حسب گرامر عمل تعریف کرد. البته کار بر روی یک گرامر ادراکی فراتر از حیطه این مقاله است؛ البته بعضی از تعاریف کلی آن بیان می گردد:
پایانی های نهاد
اینها ساده ترین نهادهایی هستند که می توان آنها را بعنوان نهادهای قابل ادراک تعریف کرد که حداقل در یک برنامه حرکتی مشارکت می کنند و شامل خود نهادهای دیگر نیستند. آنها از طریق ویژگی های قابل مشاهده خود و نقشی که در برنامه های حرکتی ایفا میکنند از همدیگر تشخیص داده می شوند. قسمت های بدن و انواع طبیعی پیش بینی میشود که یک سری از چنین نهادهایی را تشکیل دهند.
غیرپایانی های نهاد
اینها نهادهای قابل مشاهده ای هستند که از پایانی های نهاد در پیکربندی های فضایی خاصی تشکیل شده اند. آنها بعنوان مکمل یا معرف هایی در بیش از یک برنامه حرکتی مشارکت دارد. صحنه هایی در این سری شامل می گردد، و آنها در برنامه های حرکتی بعنوان معرف

های اعمال مشارکت می کنند.
ما با معرفی ویژگی های مبنای عمل می توانیم اکنون به تعریف فهرست واژگان گرامر عمل بپردازیم:
پایانی های گرامر عمل
اینها ساده ترین اعمال هستند (یعنی حرکات قابل مشاهده انجام شده توسط یک عامل برای انجام یک هدف) که دارای مکمل-ابزار قسمت های بدن هستند و هیچ مکمل شیء ندارند. آنها هیچ جزئ تشکیل دهنده عملی ندارند و ممکن است بصورت دایره ای/تکراری باشند. ا

ین سری همه حرکات ممکن بدن انسان است (مانند دست، سرعت، دراز کردن دست، بالا بردن دست، کشیدن پا، باز/بسته کردن دست). پایانی های عمل از طریق ویژگی های حرکتی قابل مشاهده خود مانند سرعت، نیرو و جهت، از هم تشخیص داده می شوند. برای مثال، گره های حرکت برگ از درخت تجزیه عمل در شکل، از “دراز کردن” پایانی (دست) و “بستن” پایانی (دست) تشکیل شده است.
غیرپایانی های گرامر عمل
اینها تجزیه های قابل مشاهده عمل هستند که از پایانی های عمل در یک پیکربندی زمانی معین تشکیل شده اند؛ آنها ممکن است مکمل های ابزار و مکمل های شیء داشته باشند. آنها نیازمند روابط متقابل با اشیاء دورتر از بدن فرد یا عوامل دیگر هستند (برای انجام یک هدف/کار خاص مانند گرفتن_چاقو، بریدن_گوجه، و غیره). جستجوی مقدار مکمل تجزیه یک عمل با استفاده از مقادیر یک مکمل تجزیه عمل بعدی، فرآیند ادغام را تسهیل می سازد. گزینه آخر بدین معناست که ما رخدادها را بعنوان اعمال در روابط زمانی تعریف میکنیم که دارای ویژگی ها مشترک هستند.
(c) قوانین گرامر عمل
با تعریف کردن عناصر تشکیل دهنده گرامر عمل، ما اکنون می توانیم قوانین تولید را معرفی کنیم. اینها در جد

ول ۲ معرفی شده اند.
در جدول ۲، قوانین تولید گرامر عمل این حقیقت را بیان میکنند که صرفنظر از اینکه یک عمل تا چه حد ساده یا پیچیده است، در هر صورت دارای معرف هدف اجباری و یک مکمل ابزار اجباری است. حضور مکمل های شیء متاثر اختیاری است و بنابراین حضور معرف های موقعیت نیز اختیاری خواهد بود. می توان مشاهده کرد که در این گرامر، هیچ ارجاع واضخی به عاملی وجود ندارد که عمل را انجام میدهد. این بخاطر مکمل های ابزار قسمت های بدن پایانی های عمل اینطور است؛ یک عمل ذاتاً توسط یک عامل انجام می شود و چون پایانی های گرامر ضرورتاً یک مکمل قسمت های بدن را ترکیب میکند، نیازی نیست که اطلاعات عامل بصورت واضح بعنوان یک مکل جداگانه و غیرابزاری حاضر باشد.
با بازگشت به درخت عمل در شکل ۱، درخت را می توان از طریق کاربرد بازگشتی قوانین گرامر بصورت پایین-بالا مشتق گیری کرد. معمولاً تجزیه ها گرامری را برای تحلیل یک ساختار معین اعمال می کنند؛ وقتی که بیش از یک جمله باید تجزیه گردد، تقسیم بندی اتوماتیک متن به جملات نیز پیشاپیش انجام می شود. در زبان/فضای نمادین، تقسیم بندی اتوماتیک یک متن به جملات و علائم یک فرآیند آسان و مستقیم است، درحالیکه در فضای حسی-حرکتی، اینطور نیست. تقسیم بندی یک جریان مداوم بصری و/یا عمل حرکتی به جملات کار خیلی دشواری است. تقسیم بندی این جملات به علائم نیازمند تعدادی از تکنولوژی های پردازش حسی-حرکتی است که ب

اید انجام شوند (مانند تقسیم بندی تصویر، شناسایی شیء و تشخیص عمل)؛ این تکنولوژی ها با چالش های مختلفی روبرو می شوند و خروجی آنها را نمی توان بصورت بدیهی تصور کرد وقتی که یک عمل تجزیه را انجام میدهند. برعکس، تجزیه کننده ای که گرامر کمینه گرایی عمل را اعمال میکند در واقع می تواند از گرامر برای راهنمایی تقسیم بندی عمل بصری و حرکتی استفاده کند:
– برای تقسیم بندی به علائم: تجزیه کننده میتواند یک استراتژی راهنمای توجه را برای انتخاب این اشیاء فراهم سازد، از این لحاظ که بعنوان ابزار یا اشیاء متاثر به اعمال وابسته هستند، درحالیکه
– برای تقسیم بندی به جملات: تجزیه کننده میتواند از عملگرهای گرامر عمل کمینه گرایی استفاده کند تا تصمیم بگیرد که چه زمانی این ادغام متوقف ود و یک ساختار عمل جدید آغاز گردد.

جدول ۲ قوانین تولید گرامر عمل زایشی.

در ادامه ما طرح این تجزیه کننده دینامیک را نشان میدهیم که قوانین گرامر کمینه گرایی عمل پایین-بالا را همراه با معیارهای تقسیم بندی اعمال میکند تا درخت های تجزیه ورودی حسی-حرکتی تقسیم بندی شده را ایجاد کند.
مرحله ۱:
– اولین عمل را پیدا کنید بطوریکه زمان آغاز آن در/پس از زمان آغاز ورودی بصری/حرکتی باشد و دارای مکمل ابزار قسمت های بدن باشد.
بعبارت دیگر، اولین قسمت بدن را در حرکت در جریان ورودی بدست آورد و خصوصیات حرکتی آنرا مانند خصوصیات پایان

ی عمل A نگه دارد. این همان ادغام پایانی عمل A با عامل متاثر آن است، یا بعبارت دیگر نهادی که دارای ویژگی نوع معنایی است، و مقدار آن با مقدار ویژگی مکمل-ابزار A ترکیب می گردد برای مثال با ادغام می گردد. اینکار اولین ساختار عمل باینری باین شکل را ایجاد میکند: ، برای مثال . تا اینجا قانون ۱ گرامر عمل اعمال شده است.
– جستجو برای نهادی که می تواند دارای ویژگی های مکمل شیء باشد، و ادغام دیگری را انجام دهد، ساختار عمل را ایجاد میکند؛ سپس مکمل شیء صفر گرفته می شود.
اینکار قانون ۲ را اعمال میکند.
– اگر مکمل شیء حاضر باشد، موقعیت آنرا بگیر و ساختار عمل را ایجاد کن که و موقعیت را بصورت معرف آن تشکیل میدهد.
اینکار قانون ۳ گرامر را اعمال میکند، البته فقط در مواردی که مکمل شیء موجود باشد. در این مرحله، تجزیه کننده قانون ۴ را اعمال نمی کند؛ در عوض، بررسی میکند که برای تصمیم گیری در مورد اینکه آیا اعمال زیر در یک ساختار عمل بزرگتر ادغام گردد، چه چیزی پس از آن وجود دارد.

مرحله ۲:
– تا زمانیکه در زمان فراتر از پایان ساختار مشتق گرفته برود، عمل را پیدا کن که پس از می آید ، یا مکمل ابزار آن با مکمل شیء دیگر یکسان است؛ اگر اینطور بود، این دو عمل را از طریق وابستگی زمانی با هم مرتبط کن و قوانین گرامر را از آغاز اعمال کن.
برای مثال، در درخت تجزیه عمل در شکل ۱، عمل “دست را ببند” پس از عمل “دست را دراز کن” رخ میدهد؛ این حقیقت که آنها دارای مکمل ابزار یکسانی هستند نشاندهنده اینست که هر دوی آنها با هم واحد عمل پیچیده تری را تشکیل میدهند. این بعنوان معیاری برای ادامه ادغام اعمال بعدی با همان درخت عمل مورد استفاده قرار می گیرد. قانون ۱ برای تشکیل و قانون ۲ برای تفسیر همه ویژگی های مکمل آن اعمال می گردد که در گسترش پیدا میکند. بنابراین ادغام دیگر بین ساختار “دست را ببند” و شیء رخ میدهد که ویژگی مکمل آنرا تفسیر میکند (چاقو). بنابراین ساختار عمل بصورت “دست را با چاقو در داخل آن ببند” است.
چون در مورد ادغام اعمال بعدی تصمیم گیری شده است، پس تجزیه کننده بررسی دیگری را انجام میدهد:
– اگر دارای مکمل شیء صفر باشد، پس ویژگی مرجع را به این مکمل صفر نسبت میدهد و آنرا با مکمل شیء ترکیب می سازد.
این ترکیب بین شیء است که عمل اول متوجه آن می گردد و شیء که در واقع تحت تأثیر عمل بعدی قرار گرفته است؛ بعبارت دیگر، چهت عمل اول توالی بعنوان یک مرجع اشاره گر به چیزی عمل میکند که زمانی مشخص می گردد که عمل بعدی انجام می گردد. این تصمیم گیری با توجه به طبیعت اشاره گر یک عمل را فقط زمانی میتواند گرفت که عمل مربوطه بعدی پیدا شده باشد؛ یعنی تفاوت بین “دراز کردن پا” و “دراز کردن پا بسوی X” توسط اعمالی تعیین می گردد که بترتیب پس از

“دراز کردن یک پای دیگر” و “ضربه زدن به توپ” واقع می شوند.
قوانین گرامر ممکن است بصورت بازگشتی بعنوان اعمالی اعمال گردد که در مکمل های تسهیم زمان ترکیب می گردند؛ برای مثال، ممکن است پس از عمل “گرفتن چاقو با دست” که در شکل ۱ نشان داده شده است، عمل “با چاقو سیب را نصف کن” انجام گیرد که ساختار عمل اشتقاقی را بیشتر گسترش میدهد و یک مؤلفه دیگر را به آن اضافه میکندو این مؤلفه فقط از لحاظ زمانی پس از عمل قبلی انجام نمی شود، بلکه مکمل ابزار آن نیز با مکمل شیء عمل قبلی مشترک است. میتوان اعمال بازگشتی نامتناهی را از مرحله ۲ در تجزیه کننده تصور کرد، برای مثال اضافه کردن یک مؤلفه دیگر به مثال خود، مانند “بشقاب سیب را هل بده”. بازگشت در مرحله ۲ از طریق وابستگی مکمل ابزار اعمال بعدی انجام می شود؛ بنابراین عمل با ابزار آن ادغام می گردد و سپس با حرکت بعدی ادغام می گردد اگر آنها دارای مکمل ابزار یکسانی باشند. و مکمل شیء عمل قبلی همان مکمل ابزار عمل بعدی باشد، و بالعکس.
– اگر عملی که در بعد واقع می شود دارای مکمل ابزار یا مکمل شیء یکسانی با عمل قبلی نباشد، ساختار فرعی عمل جدیدی را از ایجاد میکند و اعمال قوانین گرامر پایین-بالا را پردازش میکند.

برای مثال، پس از توالی عمل ممکن است “دراز کردن دست” رخ دهد. در این مورد هیچ نشانه ای وجود ندارد که این عمل قسمتی از این ساختار اشتقاقی را تشکیل دهد و بنابراین یک ساختار فرعی عمل جدیدی را در ایجاد میکند و تجزیه آن بار دیگر با اعمال قانون ۱ آغاز می گردد.
مرحله ۲ اعمال میگردد تا زمانیکه هیچ عمل دیگری در جریان ورودی بصری/حرکتی وجود نداشته باشد. از این لحاظ، از یک سری ساختارهای فرعی اعمال تشکیل شده است، که هر ساختار فرعی بصورت یک سری اعمال ترتیب بندی می گردد.
برای اینکه تجزیه کننده تصمیم نهایی مربوط به ادغام ساختار فرعی عمل و همچنین تصمیم مربوط به اشتقاق یک یا چند ساختار عمل بیشینه را بگیرد، دو مرحله دیگر باید انجام شود. این مراحل مراحلی هستند که منجر به اعمال قانون ۴ گرامر می گردند (یعنی نسبت دادن هدف نهایی به ساختارهای عمل بیشینه).
مرحله ۳:
– برای هر سری از مؤلفه های که فقط از ادغام پایانی یک عمل و عامل متثر آن تشکیل شده است، اولین سری مؤلفه های عمل بعدی را بیابید که عنصر اول آن (F) یک عمل ساده نیست و دارای مکمل ابزار مشترکی با عمل است. را با مسیری توسعه دهید که به F مرتبط است و بصورت زمانی با ترکیب می گردد؛ مکمل شیء F نیز با مکمل شیء صفر اجزای تشکیل دهنده از طریق تسهیم ویژگی منبع محدود می گردد.
این مرحله در مواردی مانند موارد نشان داده شده در شکل ۲ اعمال می گردد؛ دو عمل گرفتن وجود دارد که در ترتیب بعدی رخ میدهد: “دست ۱ را دراز کن”، “دست ۲ را دراز کن”، “با دست ۲ سیب را بگیر”، “با دست ۱ چاقو را بگیر” و به همین ترتیب . عمل “با دست ۱ چاقو را بگیر” دارای مکمل ابزاری است که با عمل قبلی مشترک نیست، اما با عمل اول مشترک است. این همان مورد مربوط به ساختار عمل غیرمداوم است (وابستگی با دامنه زیاد). این مرحله از اجرای گرامر عمل دقیقاً به این پدیده می پردازد و یک انتقال را بر روی ساختار عمل اعمال میکند، که امکان ادغام بیشتر اعمال غیرمداوم را فراهم می سازد.