SlideShare a Scribd company logo
1 of 47
Download to read offline
EP2.  
  Social learning 
     Elena Pasquinelli 

Educa4on, cogni4on, cerveau 
   Cogmaster 2010‐2011 
Transmission of generic knowledge 
•    “There is … a  unique way to acquire generic     •    Induc4on problem: Humans are capable of 
     knowledge from a single instance of                   transmiTng/extrac4ng general knowledge 
     informa4on intake, namely, when it is                 from par4cular instances.  
     transmiEed through human communica4on.           •    When such instances are repe44ve and 
•    Moreover, the transmission of such generic            frequent, sta$s$cal mechanisms* are 
     knowledge is not restricted to linguis4c              invoked. 
     communica4on.                                    •    When this is not the case (single instance) we 
•    … you acquire kind‐generalizable  knowledge           need a further mechanisms for explaining 
     from a single manifesta4on.                           induc4on. 
•    In such cases, the observer does not need to     •    Such a mechanisms is hypothesized to rely 
     rely on sta4s4cal procedures to extract the           on human‐human communica4on 
     relevant informa4on to be generalized as this    •    Verbal and not verbal (demonstra4on) 
     is selec4vely transmiEed to her by the 
     communica4ve demonstra4on.  
•    Such a short‐cut to  generic knowledge 
     acquisi4on  relies heavily on the 
     communica4ve coopera4on and epistemic 
     benevolence of the communica4ve 
     partner.” (Gergely & Csibra, p. 3) 
A STEP BACK TO EARLY LEARNING MECHANISMS: 
‐ STATISTICAL LEARNING 
     ‐ IMPLICIT LEARNING 
‐ EXPLANATORY LEARNING 
     ‐ LEARNING BY ANALOGY 
‐ LEARNING BY IMITATION 
Learning = modifica4on of behavior as a 
                consequence of experience 
•    “the modifica$on of behavior in the light of      •    Learning is a common func4on to 
     experience. Even simple organisms such as 
     Aplysia learn according to this defini4on. In          different animal species 
     fact, a number of different kinds of learning 
     have been iden4fied in work with animals.         •    Different forms of learning: 
     These include habitua$on, associa$ve                   –  Habitua4on, associa4on, 
     learning, social learning (e.g. by emula4ng 
     others), and “insight” learning, where                    imita4on, explana4on‐analogy 
     solu4ons to problems come “in a flash”. 
     Habitua4on and associa4ve learning in 
     infants have already been discussed. In 
     cogni)ve psychology, learning is usually 
     measured in terms of what has been 
     remembered as a result of learning, either 
     via measures of recogni)on, or via 
     measures of recall. We will examine learning 
     by imita$on, learning by analogy, and 
     explana$on‐based learning here, none of 
     which are found in animals (apart perhaps 
     from excep4onal animals such as language‐
     reared chimps). Explana4on‐based learning is 
     a form of causal learning. Causal learning is 
     extremely important in cogni4ve 
     development, and is found in animals in 
     some forms…” (Goswami, 2008, p. 61‐62) 
Early learning mechanisms  
•    “The assump4on will be one of common learning mechanisms, namely  
•    sta4s4cal learning,  
•    learning by imita4on,  
•    explana4on‐based or causal learning  
•    and learning by analogy.  
•    Using these simple learning mechanisms, the brain appears to build up complex representa4ons 
     about how the world is.”  (Goswami, 2008, p. 52) 

•    “At least three types of learning also appear to be func4oning from very early in development. One 
     is associa$ve learning. Babies appear to be able to make connec4ons between events that are 
     reliably associated, even while in the womb. 
•    Once outside the womb, they appear to be able to track sta$s$cal dependencies in the world, such 
     as condi4onal probabili4es between visual events or between sounds. This turns out to be a very 
     powerful learning mechanism.”  
•    “The second type of learning that appears to be available early is learning by imita$on. This may be 
     par4cularly important for the development of social cogni4on.” 
•    “Finally, infants appear to be able to connect causes and effects by using “explana$on based” 
     learning. … The causal inferences made by infants provide an extremely powerful mechanism for 
     learning about the world. Infants are not simply  detec4ng causal regulari4es but appear to be 
     construc4ng causal explana4ons for new phenomena on the basis of their prior knowledge. One 
     mechanism they use is learning by analogy”  (Goswami, 2008, p. 3‐4) 
Sta4s4cal learning 
•    «  When we make inferences that are not                   •    Sta4s4cal learning is involved in the processing of 
     necessarily deduc4vely valid (when we go beyond                interrela4ons between features and the 
     the informa4on given) we are reasoning induc4vely.             differen4a4on of prototypes 
     … For example, when children learn about the              •    Experiments of Rosch, 1978; Younger & Cohen, 
     category « birds », they may learn about one or two            1983; Younger, 1985; Kirkham et al., 2002 
     exemplars (e.g. the robins and sparrows in their 
     back garden). However, they are happy to generalize       •    Kirkham, et al., 2002: a visual habitua4on task is 
     proper4es like « lives in a nest » to other birds...           based on simple colored geometric shapes (blue 
     » (Goswami, 2008, p. xvii)                                     cross, yellow circle, green triangle)  presented as a 
                                                                    con4nuous stream in a par4cular order; each infant 
•    “Younger’s cartoon‐animal experiments                          saw a stream of 6 shapes  with tree pairings; 
     demonstrated that infants could code the                       following habitua4on the infants saw 6 test displays, 
     correla4onal structure between the different                    half of which comprised the familiar sequence and 
     features being manipulated by the experimenters.               half new sequences with different transi4onal 
     This suggests a form of sta4s4cal                              probabili4es. All groups looked significantly longer 
     learning.” (Goswami, 2008, p. 18)                              to the new sequences. 
•    “Using the regulari4es in input to learn which 
     features co‐occur together.” (Goswami, 2008, p. 18) 
•    “… infants have an impressive ability to keep track of 
     the sta4s4cal structure of the input” 
•    “This experiment with geometrical shapes suggests 
     that infants are able to learn about environmental 
     structure at a fairly abstract level.  
•    The ability to track condi4onal probabili4es provides 
     a very powerful domain‐general learning 
     mechanism for extrac4ng structure from the 
     physical world of objects. ” (Goswami, 2008, p. 19) 
Language acquisi4on 
•    Language acquisi4on has provoked a debate         •    “Humans’ capacity for speech and language provoked classic debates on nature 
     on nature (Chomsky) vs nurture (Skinner)               versus nurture by strong proponents of na4vism (Chomsky, 1959) and learning 
•    Cri4cal periods in language learning differ in          (Skinner, 1957).  
     the three aspects of language: phone4cs           •    Language learning is a deep puzzle that our theories and machines struggle to solve 
     (before 12 months), syntax (18‐36), lexicon            but children accomplish with ease. How do infants discover the sounds and words 
     (forever)                                              used in their par4cular language(s) when the most sophis4cated computers cannot? 
•    Why are children beEer than adults?                    What is it about the human mind that allows a young child, merely one year old, to 
•    Kuhl, 2004: neural commitment                          understand the words that induce meaning in our collec4ve minds, and to begin to 
                                                            use those words to convey their innermost thoughts and desires? A child’s budding 
       –    Once perceptual systems are commiEed            ability to express a thought through words is a breath‐taking feat of the human 
            they filter new informa4on                       mind. 
       –    Commitment is done between 6 and 12 
            months (for phone4cs): before, children    •    Studies indicate, for example, that the cri4cal period for phone4c learning occurs 
            dis4nguish all the phone4c units of all         prior to the end of the first year, whereas syntac4c learning flourishes between 18 
            languages                                       and 36 months of age. Vocabulary development ‘‘explodes’’ at 18 months of age, but 
                                                            does not appear to be as restricted by age as other aspects of language learning—
                                                            one can learn new vocabulary items at any age. 
•    How can children succeed in a difficult task as 
     iden4fying and grouping the more or less 40       •    Work in my laboratory led me to advance the concept of neural commitment, the 
     phonemes that compose their language? In               idea that neural circuitry and overall architecture develops early in infancy to detect 
     the middle of a great variability of speech?           the phone4c and prosodic paEerns of speech (Kuhl, 2004; Zhang et al., 2005, 2009). 
                                                            This architecture is designed to maximize the efficiency of processing for the 
•    Implicit learning processes commit the brain           language(s) experienced by the infant. Once established, the neural architecture 
     to the proper4es of na4ve language speech              arising from French or Tagalog, for example, impedes learning of new paEerns that 
                                                            do not conform 
                                                       •    Infants’ ability to learn which phone4c units are relevant in the language(s) they are 
                                                            exposed to, while decreasing or inhibi4ng their aEen4on to the phone4c units that 
                                                            do not dis4nguish words in their language, is the necessary step required to begin 
                                                            the path toward language. 
                                                       •    These data led to a theore4cal argument that an implicit learning process commits 
                                                            the brain’s neural circuitry to the proper4es of na4ve‐language speech, and that 
                                                            neural commitment has bi‐direc4onal effects – it increases learning for paEerns 
                                                            (such as words) that are compa4ble with the learned phone4c structure, while 
                                                            decreasing percep4on nonna4ve paEerns that do not match the learned scheme 
                                                            (Kuhl, 2004). (Kuhl, 2010) 
Sta4s4cal learning and language 
•    Sta4s4cal learning (Saffran, et al, 1996)            •    “Sta4s4cal learning is computa4onal in nature, and reflects implicit rather than 
     applies to the capacity to iden4fy phonemes              explicit learning. It relies on the ability to automa4cally pick up and learn from the 
     and to the capacity of segmen4ng words                   sta4s4cal regulari4es that exist in the stream of sensory informa4on we process, and 
      –     Japanese and English infants are both             strongly influences both phone4c learning and early word learning. 
           exposed to both /r/ and /l/ sounds, but in    •    To illustrate, adult speakers of English and Japanese produce both English r‐ and l‐like 
           Japanese the sound /r/ is much more                sounds, even though English speakers hear /r/ and /l/ as dis4nct and Japanese adults 
           frequent                                           hear them as iden4cal. Japanese infants are therefore exposed to both /r/ and /l/ 
      –    Babies spot the transi4onal probabili4es           sounds, even though they do not represent dis4nct categories in Japanese. The 
           between syllables                                  presence of a par4cular sound in ambient language, therefore, does not account for 
                                                              infant learning. However, distribu4onal frequency analyses of English and Japanese 
                                                              show differen4al paEerns of distribu4onal frequency; in English, /r/ and /l/ occur 
                                                              very frequently; in Japanese, the most frequent sound of this type is Japanese /r/ 
                                                              which is related to but dis4nct from both the English variants.  
                                                         •    studies indicate infants pick up the distribu4onal frequency paEerns in ambient 
                                                              speech, whether they experience them during short‐term laboratory experiments, or 
                                                              over months in natural environments, and can learn from them. 
                                                         •    Sta4s4cal learning also supports word learning. Unlike wriEen language, spoken 
                                                              language has no reliable markers to indicate word boundaries in typical phrases. How 
                                                              do infants find words? New experiments show that, before 8‐month‐old infants know 
                                                              the meaning of a single word, they detect likely word candidates through sensi4vity 
                                                              to the transi4onal probabili4es between adjacent syllables. In typical words, like in 
                                                              the phrase, ‘‘preEy baby,’’ the transi4onal probabili4es between the two syllables 
                                                              within a word, such as those between ‘‘pre’’ and ‘‘Ey,’’ and between ‘‘ba’’ and ‘‘by,’’ 
                                                              are higher than those between syllables that cross word boundaries, such and ‘‘Ey’’ 
                                                              and ‘‘ba.’’ Infants are sensi4ve to these probabili4es. When exposed to a 2 min string 
                                                              of nonsense syllables, with no acous4c breaks or other cues to word boundaries, they 
                                                              treat syllables that have high transi4onal probabili4es as ‘‘words’’ (Saffran et al., 
                                                              1996) ” (Kuhl, 2010) 
Language : sta4s4cal learning is not 
                   enough 
•    Sta4s4cal learning can have strong and           •    At 9 months of age, the age at which the ini4al universal paEern of infant percep4on 
     durable effects on phone4cs at 9 months of             has changed to one that is more language‐specific, infants were exposed to a foreign 
     age, and with short‐4me exposure to                   language for the first 4me (Kuhl et al., 2003). Nine‐month‐old American infants 
     sta4s4cal regulari4es                                 listened to 4 different na4ve speakers of Mandarin during 12 sessions scheduled over 
       –    9 months old children can learn to             4–5 weeks. The foreign language ‘‘tutors’’ read books and played with toys in 
            dis4nguish Mandarin phonemes from              sessions that were unscripted. A control group was also exposed for 12 sessions but 
            exposure to play and interac4on with a         heard only English from na4ve speakers. Ayer infants in the experimental Mandarin 
            Mandarin speaking tutor                        exposure group and the English control group completed their sessions, all were 
•    But is sta4s4cal learning enough?                     tested with a Mandarin phone4c contrast that does not occur in English. Both 
       –    9 months old children cannot learn to          behavioral and ERP methods were used. The results indicated that infants had a 
            dis4nguish Mandarin phonemes from a            remarkable ability to learn from the ‘‘live‐person’’ sessions – ayer exposure, they 
            Mandarin speaking TV‐canned /                  performed significantly beEer on the Mandarin contrast when compared to the 
            audiotaped tutor                               control group that heard only English. In fact, they performed equivalently to infants 
•    Social interac4on is required                         of the same age tested in Taiwan who had been listening to Mandarin for 10 months 
                                                           (Kuhl et al., 2003). The study revealed that infants can learn from first‐4me natural 
                                                           exposure to a foreign language at 9 months, and answered what was ini4ally the 
                                                           experimental ques4on: can infants learn the sta4s4cal structure of phonemes in a 
                                                           new language given first‐4me exposure at 9 months of age? If infants required a long‐ 
                                                           term history of listening to that language—as would be the case if infants needed to 
                                                           build up sta4s4cal distribu4ons over the ini4al 9 months of life—the answer to our 
                                                           ques4on would have been no. 
                                                      •    Would infants learn if they were exposed to the same informa4on in the absence of a 
                                                           human being, say, via television or an audiotape? If sta4s4cal learning is sufficient, 
                                                           the television and audio‐only condi4ons should produce learning. Infants who were 
                                                           exposed to the same foreign‐language material at the same 4me and at the same 
                                                           rate, but via standard television or audiotape only, showed no learning—their 
                                                           performance equaled that of infants in the control group who had not been exposed 
                                                           to Mandarin at all.” (Kuhl, 2010) 
Language : sta4s4cal learning is not 
                  enough 
•  Social interac4on          •    “social interac4on creates a vastly different learning situa4on, one in 
   can have an effect               which addi4onal factors introduced by a social context influence 
                                   learning. Ga4ng could operate by increasing: (1) aEen4on and/ or 
   on learning                     arousal, (2) informa4on, (3) a sense of rela4onship, and/or (4) ac4va4on 
                                   of brain mechanisms linking percep4on and ac4on.  
   through:                   •    Infant aEen4on, measured in the original studies, was significantly 
                                   higher in response to the live person than to either inanimate source 
   –  Enhancement of               (Kuhl et al., 2003). … AEen4on has been shown to play a role in the 
                                   sta4s4cal learning studies as well.”  
      aEen4on                 •    during live exposure, tutors focused their visual gaze on pictures in the 
                                   books or on the toys as they spoke, and the infants’ gaze tended to 
   –  Addi4onal                    follow the speaker’s gaze, as previously observed in social learning 
                                   studies (Baldwin, 1995; Brooks and Meltzoff, 2002). Referen4al 
      informa4on (gaze             informa4on is present in both the live and televised condi4ons, but it is 
      to object)                   more difficult to pick up via television, and is totally absent during 
                                   audio‐only presenta4ons. … Infants who shiyed their gaze between the 
   –  Ac4va4on of                  tutor’s eyes and newly introduced toys during the Spanish exposure 
                                   sessions showed a more nega4ve MMN (indica4ng greater neural 
      mirror systems,              discrimina4on) in response to the Spanish phone4c contrast. Infants 
                                   who simply gazed at the tutor or at the toy, showing fewer gaze shiys, 
      and other                    produced less nega4ve MMN responses. The degree of infants’ social 
                                   engagement during sessions predicted both phone4c and word learning
      mechanisms for               —infants who were more socially engaged showed greater learning as 
      percep4on‐ac4on         • 
                                   reflected by ERP brain measures of both phone4c and word learning. 
                                   Social interac4on may ac4vate brain mechanisms that invoke a sense of 
      linking in the brain         rela4onship between the self and other, as well as social understanding 
                                   systems that link percep4on and ac4on “ (Kuhl, 2010) 
Implicit learning 
•    “There is no doubt that many of our most fundamental abili4es, whether they            •    Implicit learning theories are based on the 
     concern language, percep4on, motor skill, or social behavior, reflect some kind of           capacity of extrac4ng regulari4es, e.g. from 
     adapta4on to the regulari4es of the world that evolves without inten4on to learn,           language: 
     and without a clear awareness of what we know. This ubiquitous phenomenon was          •    Reber, 1967, 1989: implicit learning  allows 
     called ‘implicit learning’ (IL)  by Reber  40 years ago.”                                   the acquisi4on of complex, abstract 
•    Origina4ng from a different research tradi4on, the term ‘sta4s4cal learning’ (SL)            knowledge without awareness and effort 
     was proposed 10 years ago by Saffran and collaborators to designate the ability of           (extrac4on of abstract rules) 
     infants to discover the words embedded in a con4nuous ar4ficial language, and           •    Pacton & Perruchet, 2006: acquisi4on of 
     this field of research is now growing exponen4al.                                            the ap4tude to correctly answering to 
•    There are obvious similari4es between SL and IL. As in IL, par4cipants in SL                certain situa4ons, without the inten4on of 
     experiments are faced with structured material without being instructed to l earn.          learning (no extrac4on of abstract rules; 
     They learn merely from exposure to posi4ve instances, without engaging in                   the learning of rules requires explicit 
     analy4cal processes or hypothesis‐tes4ng strategies.”                                       learning) 
•    “Introduc4on There is no doubt that many of our most fundamental abili4es,             •    It does not mean one can learn without 
     whether they concern language, percep4on, motor skill, or social behavior, reflect           aEen4on (concurrent aEen4onal tasks 
     some kind of adapta4on to the regulari4es of the world that evolves without                 lower the capacity of implicit learning)  
     inten4on to learn, and without a clear awareness of what we know. This                 •    But the crucial variable is the exposi4on to 
     ubiquitous phenomenon was called ‘implicit learning’ (IL) by Reber 40 years ago.            regulari4es in the environment 
     Since then, several studies have explored this form of learning with several 
     experimental paradigms (mainly finite‐state grammars and serial reac4on 4me 
     tasks; for reviews, see).  
•    Ten years ago, it seemed possible to contrast IL and SL on their main issues of 
     interest, namely syntax acquisi4on and lexicon forma4on, respec4vely. Indeed, the 
     to‐be‐ learned material used in ar4ficial grammar learning research is typically 
     governed by rules, that is by organizing principles which are independent of the 
     specific material used in a given instance. If par4cipants learned the rules, then 
     this form of learning would be out of the scope of SL studies, in which the no4on 
     of rules is a priori irrelevant. However, research from the past few years has made 
     it increasingly clear that par4cipants in ar4ficial grammar learning experiments do 
     not need to extract the rules to perform well, even in situa4ons involving transfer 
     across surface forms…” (Pacton & Perruchet, 2006, p. 1) 
•  It does not mean one can learn without aRen$on 
   (concurrent aEen4onal tasks lower the capacity of 
   implicit learning)  
Implicit & explicit learning 
•    “This form of learning is unconscious and con4nues      •    Perruchet & Pacton, 2006: Explicit learning 
     throughout life.” (Goswami, 2008b, p. 5)                     completes implicit learning with rules 
•    ‘In one of the most famous early studies comparing      •    Perruchet & Pacton, 2006: In any case, explicit 
     the effects of "learning a procedure" with "learning          learning raises performances in comparison with 
     with understanding," two groups of children                  implicit learning (school instruc4on demands more 
     prac4ced throwing darts at a target underwater               than above chance performances) 
     (Scholckow and Judd, described in Judd, 1908; see a     •    Reber, 1989: introduc4on of explicit instruc4on is 
     conceptual replica4on by Hendrickson and                     expecially useful when informa4on is provided 
     Schroeder, 1941).                                            before (rather than during or ayer the implicit 
•    One group received an explana4on of refrac4on of             learning phase), maybe because it helps direc4ng 
     light, which causes the apparent loca4on of the              aEen4on on mearningful aspects 
     target to be decep4ve. The other group only             •    Bransford, Brown, & Cocking, 2000: Judd & 
     prac4ced dart throwing, without the explana4on.              Scholckow 1908’s experiment confirms that explicit 
     Both groups did equally well on the prac4ce task,            instruc4on (before training) enhances performances 
     which involved a target 12 inches under water. But           for new situa4ons 
     the group that had been instructed about the 
     abstract principle did much beEer when they had to 
     transfer to a situa4on in which the target was under 
     only 4 inches of water. Because they understood 
     what they were doing, the group that had received 
     instruc4on about the refrac4on of light could adjust 
     their behavior to the new task.” (Bransford, et al., 
     2000, p. 44) 
Implicit learning of errors 
•    “One concern about mul4ple‐choice tests is that          •    If implicit learning can happen by repeated 
     they rou4nely expose students to wrong answers. If            exposi4on (with aEen4on), then the repeated 
     subjects read all choices carefully ,they read three          exposi4on to errors favors the learning of errors 
     (usually) plausible wrong answers and only one           •    Mul4ple choice tests enhance learning of good, and 
     correct answer. Even if subjects pick the correct             bad, answers 
     answer, reading the wrong statements may make 
     those answers seem true later. That is, simply 
     repea4ng statements increases the probability that 
     those statements will be judged true late r(Hasher, 
     Goldstein,&Toppino,1977). Consistent with this 
     analysis, tes4ng increases later ra4ngs of the truth 
     of mul4ple‐choice lures, although they are s4ll rated 
     as less true than known facts (Toppino&Brochin,
     1989;Toppino& Luipersbeck,1993). Similarly, tes4ng 
     increases the produc4on of mul4ple choice lures as 
     answers to later cued recall ques4ons, even when 
     students are strictly warned against guessing 
     (Roediger&Marsh,2005). Specifically, mul4ple‐
     choice lures were used to answer 5% of ques4ons 
     when subjects had not been previously tested; 
     tes4ng increased the use of these specific wrong 
     answers to 12% on the later cued recall test.” 
     Marsh, et al., 2007, p. 195) 
Sta4s4cal learning & Extrac4on of 
                causal structures 
•    “… specific perceptual features of two objects in a “launching” event        •    In terms of neural sta4s4cal 
     (where object A impacts object B, causing it to begin to move) may vary,         learning, the infant brain is 
     but spa4o‐temporal dynamics (and therefore causal structure, i.e., the           essen4ally learning about 
     fact that A causes B to move) will vary less. The perceptual “illusion” of       dynamic spa4o‐temporal 
     causality during launching and other visual events noted by MichoEe              structure across sensory 
     (1963) is one example of how perceptual covaria4on can yield causal              modali4es 
     structure (Scholl & Tremoulet, 2000).                                       •    The brain automa4cally generates 
•    Most recently, it has been demonstrated that 6‐month‐old infants who             causal inferences from observed 
     watch geometric shapes (with eyes) that engage in self‐ini4ated mo4on            events 
     extract causal structure that an be interpreted as “moral” causal           •    Causal structures can be induced 
     structure (“helping” versus “hindering”). For example, in one scenario,          from sta4s4cal learning 
     the babies watched as a blue circle with eyes tried to move up a                 mechanisms 
     “hill” (piece of green apparatus), but repeatedly failed to get beyond a 
     half‐way “plateau”. A yellow triangle with eyes then appeared and 
     “pushed” the blue circle on up the hill (or a red square appeared and 
     pushed the blue circle back down the hill). The babies were then 
     allowed to reach for both the “helper” and the “hinderer”. Twelve out of 
     12 babies reached for the yellow triangle (the “helper”, see Hamlin, 
     Wynn & Bloom, 2007).  
•    The spa4o‐temporal structure of these objects and their “ac4ons” was 
     sufficient for the infants to interpret the movements as goal‐directed 
     ac4ons with moral content. The level of knowledge that can be 
     abstracted from spa4o‐temporal structure (perceptual causal 
     informa4on) about different en44es has in important cases been 
     transcended by modern physics and biology. A good example is the 
     medieval “impetus” theory of mo4on, which has been supplanted by 
     Newtonian physics (Kaiser, ProfiE & McCloskey, 1985). According to the 
     impetus theory of mo4on, every mo4on must have a cause. ” (Goswami, 
     2008b, p. 9) 
Explana4on‐based learning 
•    “Explana4on‐based learning … is the core                 •    Children  use previous (domain) knowledge in order 
     mechanism used by infants to iden4fy new variables            to construct explana4ons for new situa4ons 
     as they build their knowledge of the physical world.          (generaliza4on) 
•    As infants experience more and more events, more         •    Iden4fy variables that are relevant for events to 
     elaborate representa4ons are developed in which               happen in a certain way 
     variables that are relevant to the events’ outcomes      •    It is essen4ally causal learning 
     are iden4fied and represented, such as degree of 
     contact for support events. This process whereby 
     infants iden4fy new variables in event categories is 
     thought to be explana4on‐based learning. 
•    In the field of machine learning, explana4on‐based 
     learning depends on construc4ng causal 
     explana4ons for phenomena on the basis of specific 
     training examples, using prior domain knowledge. 
•    If infants were merely learning condi4on‐outcome 
     rela4ons, as in associa4ve learning, then they would 
     be unable to make predic4ons about novel events.  
•    However, infants who understand why (for example, 
     short covers cannot conceal tall objects should be 
     able to reason about height informa4on in any 
     covering event, even if this event is very remote in 
     perceptual terms form the learning events. 
•    The infants, like the machines, would be able to 
     formulate valid generaliza4ons from single 
     instances.”  (Goswami, 2008, p. 66) 
Learning by analogy 
•    “Finding correspondences between two events, situa4ons, or domains        •    Children learn by analogy  
     of knowledge and transferring knowledge from one to                       •    This is a specifically human 
     another.”  (Goswami, 2008, p. 52)                                              capacity 
•    “In learning by analogy, “we face a situa4on, we recall a similar         •    It can be found in children before 
     situa4on, we match them up, we reason, and we learn” (Winston,                 language but is powered by 
     1980). We may decide whether a dog has a heart by thinking about               language 
     whether people have hearts (young children use “personifica4on 
     analogies” to learn about biological kinds, see Inagaki & Hatano, 
     1988), or we may solve a mathema4cal problem about the interac4on 
     of forces by using an analogy to a tug‐of‐war (young children use 
     familiar physical systems to reason about unfamiliar ones, see Pauen, 
     1996). Reasoning by analogy has usually been measured in children 
     aged 3 years or older (see Goswami, 1992, 2001, for reviews), but can 
     also be demonstrated in infancy. However, so far, analogy has not 
     been found in the animal kingdom, sugges4ng that it is especially 
     important for human learning. 
•    Early analogies tend to depend on func4onal or causal rela4ons, but 
     once language is acquired analogies can be quite abstract (e.g. 3‐year‐
     old children deciding how animals can evade predators by using 
     different forms of mimicry, see Brown, 1989). The use of analogy 
     depends crucially on the knowledge base. Children can only use 
     analogies based on familiar rela4ons, rela4ons that they have 
     experienced or that they understand. ” (Goswami, 2008b, p.13‐14) 
Learning by imita4on 
•    “Learning by imita4on can be defined as B learns from A           •    Infants imitate adults’ behavior 
     some part of the form of a behavior… One example is              •    Children learn by imita4on, e.g. 
     learning the use of a novel tool by imita4ng the ac4ons of            the use of tools 
     another user with that tool. Most defini4ons of imita4on 
     require that something new is learned, and such learning         •    Learning by imita4on is present 
     has proved remarkably difficult to dis4nguish in animals …              in the human baby by the age of 
     (Goswami, 2008, p. 62‐63)                                             at least 9 months (Meltzoff, 
                                                                           1988) 
•    Learning by imita4on is another cri4cal form of early            •    At 14 months, babies imitate 
     learning. Here the infant or child reproduces observed                with a delay (1 week) and 
     ac4ons as a way of understanding them beEer. The                      ra4onally: 
     importance of reproducing observed ac4ons was core to 
     Piaget’s theory of the “sensory motor stage” (0 – 2 years) of          –    They imitate certain features of 
                                                                                 the ac4on if and only if they 
     cogni4on. (Goswami, 200b8, p. 11)                                           consider that they are 
•    Piaget argued that inten4onal imita4on emerged at around                    func4onal to the reaching of 
     18 months, but it has since been shown that babies as young                 the goal, not if they are 
     as 1 hour old can imitate facial ac4ons (Meltzoff & Moore,                   con4ngent to the situa4on 
                                                                                   •    (Meltzoff, 2005) 
     1983). In Meltzoff and Moore’s classic 1983 study, adults                      •    (Gergely, et al., 2002) 
     modelled gestures like tongue protrusion and mouth 
     opening in a quiet environment, and the infants reproduced 
     these gestures. By around 9 months, babies can learn how 
     to manipulate novel objects such as experimenter‐built toys 
     by watching others manipulate them (Meltzoff, 1988).  
     (Goswami, 2008b, p. 11) 
•    Older babies can even imitate intended acts which are never 
     observed.  
Imita4on as the basis of mind reading 
•    The like‐me hypothesis states that      •    “My thesis is that imita4on and 
     infants grow to understand others:           understanding other minds (oyen 
•    First comes imita4on: babies come to         referred to as a theory of mind or 
     understand (or experience)  the              mind reading) are causally related. 
     intrinsic connec4on between                  But which way does the causal arrow 
     observed and executed acts, as               run? Some have argued that 
     manifest by newborn imita4on                 understanding other minds, 
•    The comes First‐person experience:           especially judgments of others' 
                                                  inten4ons, underlies imita4on (e.g., 
     Infants experience the regular 
     rela4onship between their own acts           Tomasello et al., 1993). This puts the 
     and underlying mental states.                cart before the horse, in my opinion. I 
                                                  wish to show that imita4on, and the 
•    Finally, arrives the  Understanding          neural machinery that underlies it, 
     Other Minds:  Others who act "like           begets an understanding of other 
     me" have internal states "like me.”          minds, not the other way around. 
      –  (Meltzoff, 2005)                          ” (Meltzoff, 2005) 
Imita4on, social cogni4on & mirror 
                       neurons 
•    “Social cogni4on is currently an ac4ve area of research in                 •    Among the studies on social 
     developmental cogni4ve neuroscience. Interest has focussed on a                 cogni4on, mirror neurons have 
     neural system called the “mirror neuron system”, which is known to              gained lot of aEen4on 
     be important for ac4on and imita4on. Mirror neurons were                   •    Mirror neurons are involved in the 
     discovered in monkey research on the representa4on of ac4on. These              representa4on of an ac4on 
     neurons were found to become ac4ve when the monkey performed 
     object‐directed ac4ons such as tearing, grasping, holding and              •    Mirror neurons are ac4vated when 
     manipula4ng. Furthermore, the same neurons became ac4ve when                    observing an ac4on, independently 
     the animal observed someone else performing these ac4ons, such as               from the specific motor realiza4on of 
     someone else tearing paper. Mirror neurons were even ac4vated by                the ac4on 
     the sound of an ac4on, such as the sound of paper ripping (RizzolaT        •    Mirror neurons are related to the 
     & Craighero, 2004). RizzolaT and his colleagues pointed out that an             goal, and the agent 
     ac4on implies a goal and an agent, and therefore argued that mirror        •    Mirror neurons could be involved in 
     neurons may play an important role in understanding inten4ons. It               the understanding of others’ 
     has since been shown that mirror neurons are ac4ve during imita4on,             inten4ons 
     and are only ac4vated by biological ac4ons (e.g., a human hand             •    Specula4vely, in empathy 
     grasping, Tai et al., 2004).  
•    Mirror neurons are not ac4vated by mechanical ac4ons such as a 
     robot hand grasping, and Meltzoff has shown that babies will imitate 
     ac4ons on objects made by human hands but not iden4cal ac4ons 
     made by mechanical hands (Meltzoff, 1995).  
•    It is therefore thought that the mirror neuron system may be a neural 
     substrate for understanding the ac4ons and internal states of others. 
     Interes4ngly, children with disorders of social cogni4on such as 
     au4sm appear to have very liEle mirror neuron ac4vity (DapreEo et 
     al., 2006). It is thus speculated that the mirror neuron system plays a 
     role in the development of empathy.” (Goswami, 2008b, p. 23) 
Learning by imita4on & TV 
•    “Meltzoff (1988) has evidence that infants of 14 moths of age can indeed learn         •    14 months’ babies can learn the same 
     novel ac4ons from watching television.” (Goswami, 2008, p. 62‐63)                          ac4ons from real experimenters and from 
                                                                                                experimenters  canned in a TV video (on live) 
                                                                                           •    But they learn less than from live ac4on 
                                                                                                (video deficit effect) 
•    “Empirical research conducted using a number of different experimental 
     paradigms has demonstrated that infants, toddlers, and preschool children learn              –    Maybe because the processing of 2D 
     less from television and 2D s4ll images than from live face‐to‐face interac4ons …                 s4muli is poorer  than the processing of 
                                                                                                       3D s4muli 
     This has been termed the video deficit effect: Infants’ ability to transfer learning 
     from television to real life situa4ons is rela4vely poor … compared to their                 –    Or because 2D s4muli are poorly 
     impressive transfer of learning from a live demonstra4on to a different                            understood and their rela4on to 3D real 
                                                                                                       objects is not granted 
     situa4on” (Zack, et al. 2009, p. 14) 
                                                                                                  –    Or because of poor representa4onal 
                                                                                                       flexibility (and memory requirements) 
                                                                                           •    Is that because of 2D/3D encoding 
                                                                                                differences? What happens with 3D models?  
                                                                                                  –    An experiments conduced by Zack and 
                                                                                                       coll.  would show that the limit comes 
                                                                                                       from the transfer of informa4on from 
                                                                                                       one dimension to another (live adult 
                                                                                                       demonstra4on) 
                                                                                                  –    Infants do just as well imita4ng 2D/2D 
                                                                                                       than 3D/3D: 2D is not as impoverished as 
                                                                                                       to block imita4on, and 2D does not 
                                                                                                       represent a poorly understood condi4on 
                                                                                                       in comparison with 3D (but live adult 
                                                                                                       demonstra4on could help the 
                                                                                                       understanding) 
                                                                                                  –    Representa4onal flexibility seems to be 
                                                                                                       the problem, thus memory would be the 
                                                                                                       key 
Human imita4on 
                                                                                     •    Infants understand and 
•    Tomasello has argued that humans differ profoundly from apes in their                 imitate adults’ inten4ons 
     skills of imita4on and imita4ve learning, because the ability to learn novel    •    This seems to be a specifically 
     behaviors via imita4on depends on the ability to understand the inten4ons            human learning capacity 
     of others.                                                                      •    Learning by imita4on seems 
•    Most of our knowledge about imita4ve learning in infants comes from the              to require the understanding 
     pioneering work of Meltzoff … Many of his more recent experiments                     of others’ inten4ons 
     depend on the use of deferred imita4on … to see whether infants can                  (Tomasello, 1990) 
     reproduce a novel ac4on that they have observed previously even if they 
     are not allowed access to the cri4cal materials at the 4me of learning.”  

•    Older babies can even imitate intended acts which are never observed. 
     Meltzoff manipulated a number of novel events (e.g., inser4ng a string of 
     beads into a cylindrical container) so that the adult demonstrator 
     accidentally failed to demonstrate the event (e.g. fumbled the beads so 
     that they missed the opening). The observing infants took the beads and 
     put them into the container successfully (Meltzoff, 1995). 
•    Empirical studies such as these show that the infants are going beyond 
     what is observed and are aEribu4ng goals and inten4ons to the 
     demonstrator (see also Tomasello and colleagues, e.g. Carpenter, Call & 
     Tomasello, 2005). Understanding the goals of another person transforms 
     their ac4ons into purposive behaviour (Gergely et al., 2002).  
Understanding human inten4ons 
                                                                                                                       •    Three levels of imita4on/understaninding 
•    “Ac4ng animately. An observer perceives that the actor has generated his mo4on autonomously; that is, she              others’ ac4ons & reading of inten4ons) 
     dis4nguishes animate self‐produced ac4on from inanimate, caused mo4on. There is no understanding that                    –     Perceiving others as actors that 
     the actor has a goal, and so means and ends are not dis4nguished, nor are successful and unsuccessful                          produce their ac4ons (6 months old 
     ac4ons. Although observers may learn from experience what animate actors typically do in familiar                              children) 
     situa4ons, predic4ng behavior in novel circum‐ stances is basically impossible.                                          –     Perceiving others as having goals for 
                                                                                                                                    their ac4ons (9 months) 
•    Pursuing goals. An observer perceives and understands that the actor has a goal and behaves with 
     persistence un4l reality matches the goal; that is, she understands that the actor recognizes the success or             –     Perceiving others as making plans for 
                                                                                                                                    reaching their goal, and choosing the 
     failure of his ac4ons with respect to the goal and con4nues to act in the face of failure. This understanding                  most ra4onal ac4on (14 months) 
     implies that the observer also knows that the actor sees things (e.g., objects with respect to which he has              (Tomasello, et al. 2005) 
     goals, poten4al obstacles to goals, the results of ac4ons) and that this helps to guide ac4on and determine 
     sa4sfac4on with results. Understanding ac4on in this way enables observers to predict what actors will do in 
     at least some novel situa4ons. 
•    Choosing plans. An observer perceives and under‐ stands that the actor considers ac4on plans and chooses 
     which of them to enact in inten4onal ac4on (and these may be more or less ra4onal depending on their fit 
     with perceived reality). She also understands that in ac4ng toward a goal the actor chooses which en44es in 
     its perceptual field to aEend to. In general, the observer understands that actors act and aEend to things for 
     reasons, which enables her to predict what an actor will do in a wide variety of novel situa4ons. (All 
     elements of Fig. 1 present.) Children’s understanding of these different aspects of inten4onal ac4on and 
     percep4on emerge, in this order, at different points in infancy“  

•    “Six‐month‐old infants perceive animate ac4on and follow gaze direc4on, which enables them to build up 
     experiences on the basis of which they predict people’s ac4ons in familiar contexts. By 9 months of age, 
     infants understand that that people have goals and persist in behaving un4l they see that their goal has 
     been reached (avoiding obstacles and persis4ng past accidents and failures in the process) –be‐ ing happy 
     when the goal is reached and disappointed if it is not. By 14 months of age, infants begin to understand full‐ 
     fledged inten4onal ac4on –including the rudiments of the way people make ra4onal decisions in choosing 
     ac4on plans for accomplishing their goals in par4cular reality contexts and selec4vely aEending to goal‐
     relevant aspects of the situa4on.“ (Tomasello, et al., 2005) 
Engaging in shared inten4ons 
•    3 levels of engagement in        •    “Human infants are extremely sensi4ve to social con4ngencies. In their face‐to‐face interac4ons 
     shared inten4ons:                     with adults, infants from just a few months of age display the ability to take turns in the sense of 
       –    Dyadic engagement:             ac4ng when the adult is more passive and being more passive when the adult is ac4ng 
            face to face                   (Trevarthen 1979). When these con4ngencies are broken –for example, in experiments in which 
            interac4ons and                the adult’s behavior is preprogrammed (or played to the infant over delayed video) –infants 
            protoconversa4ons              show various signs of being out of sorts (for reviews, see Gergely & Watson 1999 and Rochat & 
            with shared emo4ons            Striano 1999). Infants’ early social interac4ons thus clearly show mutual responsiveness on the 
       –    Tryadic engagement:            behavioral level. But there is another dimension to these interac4ons that goes beyond simple 
            doing things together,         4ming and con4ngency. Human infants and adults interact with one another dyadically in what 
            but without assigning          are called protoconversa4ons. These are social interac4ons in which the adult and infant look, 
            roles for the reaching         touch, smile, and vocalize toward each other in turn‐taking sequences. But as most observers of 
            of the goal; sharing           infants have noted, the glue that holds proto‐ conversa4ons together is not just con4ngency but 
            percep4on and goals  
            (9‐12 months)                  the exchange of emo4ons (Hobson 2002; Trevarthen 1979). 
       –    Collabora4ve              •    At around 9 to 12 months of age, as infants are beginning to understand other persons as goal 
            engagement = sharing           directed, they also begin to engage with them in ac4vi4es that are triadic in the sense that they 
            ac4on plans (12‐15             involve child, adult, and some outside en4ty to‐ ward which they both direct their ac4ons. These 
            months)                        are ac4vi4es such as giving and taking objects, rolling a ball back and forth, building a block 
                                           tower together, puTng away toys together, “pretend” games of ea4ng or drinking, “reading” 
                                           books, and poin4ng‐and‐naming games (Hay 1979; Hay & Murray 1982; Verba 1994). During 
                                           these ac4vi4es, infants’ looking becomes coordinated with that of the other person triadically 
                                           toward the relevant outside objects as well. When researchers focus on this aspect of the joint 
                                           ac4vity, it is most oyen called “joint aEen4on” (e.g., see papers in Moore & Dunham 1995) –
                                           what we will call at this level joint percep4on.  
                                      •    At around 12 to 15 months of age, infants’ triadic engagements with others undergo a At around 
                                           12 to 15 months of age, infants’ triadic engagements with others undergo a significant 
                                           qualita4ve change. In a classic longitudinal study, Bakeman and Adamson (1984) categorized 
                                           infants’ interac4ons with their mothers as involving, among other things, either “passive joint 
                                           engagement” or “coordinated joint engagement.” Passive joint engagement referred to triadic 
                                           interac4ons in general, whereas coordinated joint engagement referred to triadic interac4ons in 
                                           which the infant was much more ac4ve in the interac4on –not just following adult leads, but also 
                                           some4mes direc4ng adult behavior and aEen4on as well in a more balanced manner. The 
                                           empirical finding was that al‐ though 9‐month‐old infants engaged in much passive joint 
                                           engagement, it was not un4l 12 to 15 months of age that infants engaged in significant amounts 
                                           of coordinated joint engagement.  
Humanness  
•    “We propose that the crucial difference between human cogni4on and 
     that of other species is the ability to par4cipate with others in         •    At the origin of human 
     collabora4ve ac4vi4es with shared goals and inten4ons: shared                  culture and cogni4on 
     inten4onality. Par4cipa4on in such ac4vi4es requires not only especially       stand two capaci4es: 
     powerful forms of inten4on reading and cultural learning, but also a      •    ‐ mind reading, and in 
     unique mo4va4on to share psychological states with oth‐ ers and unique         par4cular: the capacity of 
     forms of cogni4ve representa4on for doing so. The result of par4cipa4ng        perceiving and 
     in these ac4vi4es is species‐unique forms of cultural cogni4on and             understanding others’ 
     evolu4on, enabling everything from the crea4on and use of linguis4c            inten4ons 
     symbols to the construc4on of social norms and individual beliefs to the •     ‐ a mo4va4on for 
     establishment of social ins4tu4ons. In support of this proposal we argue       engaging in shared 
     and present evidence that great apes (and some children with au4sm)            inten4on ac4vi4es 
     understand the basics of inten4onal ac4on, but they s4ll do not 
     par4cipate in ac4vi4es involving joint inten4ons and aEen4on (shared 
     inten4onality). Human children’s skills of shared inten4onality develop  •     So: shared inten4onality 
     gradually during the first 14 months of life as two ontogene4c pathways         is what makes humans 
     intertwine: (1) the general ape line of understanding others as animate,       special in the animal 
     goal‐directed, and inten4onal agents; and (2) a species‐unique mo4va4on        reign 
     to share emo4ons, experience, and ac4vi4es with other persons. The  •          (Tomasello, 2005) 
     develop‐ mental outcome is children’s ability to construct dialogic 
     cogni4ve representa4ons, which enable them to par4cipate in earnest in 
     the collec4vity that is human cogni4on” (Tomasello, et al.,  2005) 
Cultural intelligence hypothesis 
•    Baby humans differ         •    “Some other ape species transmit some behaviors socially or culturally , but their 
     from primates on               species‐ typical cogni4on does not depend on par4cipa4ng in cultural interac4ons in 
     social abili4es                the same way as it does in humans, who must  
•    Humans have               •    (i) learn their na4ve language in social interac4ons with others,  
     developed special         •    (ii) acquire necessary subsistence skills by par4cipa4ng with experts in established 
     cogni4ve skills  as a          cultural prac4ces, and  
     result of the             •    (iii) (in many cultures) acquire skills with wriEen language and mathema4cal symbols 
     development of  
     specialized skills for         through formal schooling. 
     absorbing                 •     In the end, human adults will have all kinds of cogni4ve skills not possessed by other 
     knowledge and                  primates, but this outcome will be due largely to children’s early emerging, 
     prac4ces of their              specialized skills for absorbing the accumulated skillful prac4ces and knowledge of 
     social group                   their social group (so that a child growing up outside of any human culture would 
                                    develop few dis4nc4vely human cogni4ve skills). Humans’ especially powerful skills 
                                    of social‐cultural cogni4on early in ontogeny thus serve as a kind of “bootstrap” for 
                                    the dis4nc4vely complex development of human cogni4on in general. We may call 
                                    this the cultural intelligence hypothesis”  
                               •    “However, we should note that because the children were somewhat more skillful 
                                    than the apes in the causality tasks not involving ac4ve tool manipula4on, as well as 
                                    in the tasks of social cogni4on, it is possible that what is dis4nc4vely human is not 
                                    social‐cultural cogni4on as a specialized domain, as we have hypothesized. Rather, 
                                    what may be dis4nc4ve is the ability to understand unobserved causal forces in 
                                    general, including (as a special case) the mental states of others as causes of 
                                    behavior. Even in this case, however, it is a plausible hypothesis that understanding 
                                    hidden causal forces evolved first to enable humans to understand the mental states 
                                    of other persons, and this generalized only later to the physical domain”. (Herrmann, 
                                    et al., 2007) 
Meltzoff 
                          • Imita4on is a central feature of human beings, 
                            and precedes mind reading and other social 
                            capaci4es 




Gergely & Csibra 
• Joint collabora4on requires mind                            Tomasello 
  reading 
                                                              •  Mind reading is a crucial social 
• But not a mo4va4on for sharing                                capacity and enables imita4on 
  inten4ons 
                                                              •  The mo4va4on for sharing of 
• Rather, the capacity to communicate 
                                                                inten4ons is the other crucial social 
  relevant informa4on 
                                                                capacity 
• This capacity might have  evolved                           • They both allow  shared inten4onality  
  under the pressure of teaching/
  learning  of opaque knowledge                               • Shared inten4onality has evolved  
  (technology)                                                  under the pressure of collabora4on 
NATURAL PEDAGOGY:  
‐ THE INDUCTION PROBLEM 
‐ THE CONDITIONS FOR NATURAL PEDAGOGY 
Natural pedagogy 
•    “… human communica4on is specifically            •    Development of natural pedagogy: 
     adapted to fulfil the funciton of transmiTng 
     generic knowledge between                       •    Development of tools’ making prac4ces 
     individuals.” (Gergely & Csibra, p. 3)               represents an evolu4ve pressure 
•    “A new type of communica4ve learning            •    Because these prac4ces cannot be learned/
     system based on ostensive‐referen4al                 transmiEed by other, available mechanisms 
     demonstra4ons of knowledge  … expert user            of learning from imita$on/observa$on* 
     ac4vely guide the novice by selec4vely 
     manifes4ng the informa4on to be acquire         •    Because they represent opaque contents for 
     and generalized.                                     cogni4on 
•    … children … are always novices with respect    •    Thus, humans have evolved mechanisms that 
     to the accumulated knowledge of their                serve the pedagogical func4on of 
     culture.                                             transmiTng cogni4vely opaque contents  
•    This is why we call the specific aspects of      •    These mechanisms are part of the more 
     human communica4on that allow and                    general communica4on system 
     facilitate the transfer of generic knowledge    •    They consist of demonstra4on acts: 
     to novices Natural Pedagogy. ” (Gergely &            ostensive‐referen4al demonstra4ons 
     Csibra, p. 4) 
Adults/children natural pedagogical 
                   system 
•    “When children are shown an ac4on               •    Children observe and imitate adults 
     performed in a par4cular style leading to a           –    Children spontaneously imitate causal ac4ons 
     clear end state (e.g. a mouse is hopping                   that lead to achieve goals, and ignore other 
     across the table into a house), they tend to               components of the global ac4on 
     reproduce only the end state (put the mouse           –    The others components of the ac4on are 
     into the house), oyen ignoring the manner of               opaque to children’s cogni4on 
     ac4on (hopping). However, if the relevant             –    But, when the “teacher” makes it clear that 
     informa4on concerning the end state is                     these components of the ac4on are relevant, 
     communicated to them verbally by the actor                 children do pay aEen4on, and imitate 
     before the demonstra4on (“the mouse lives       •    Adults use their communica4on system to 
     in the house”), they reproduce the ac4on             facilitate children’s learning 
     style more oyen.                                •    Young children are recep4ve to adult’s 
•    Ostensive communica4on does not only                 ostensive demonstra4on before they are able 
     make children pay more aEen4on to the                to use it for learning 
     demonstra4on but they also see it as a 
     special opportunity to acquire generalizable 
     knowledge.” (Gergely & Csibra, p. 5) 
                                                     •    Ostensive signals allow to 
•    “recent studies ...demonstrate this                   –    Disambiguate the nature of the ac4on 
     preparadness in the form of three kinds of                 (communica4on, not just using the tool) 
     early perceptual and cogni4ve biases:                 –    Disambiguate the target of the 
                                                                communica4on (you) 
Ostensive signals 
•  Preference for ostensive                      •  1. preferen4al aEen4on for 
   signals :                                        the sources of ostensive 
    –  Gaze contact                                 signals  
        •  Newborns preferen4ally look at 
           schema4c face‐like paEerns with 
           direct gaze vs averted gaze; 
           preference disappears when 
           faces are upside‐down; 
           preference disappears when the 
           typical iris/sclera paEers of eyes 
           is inverted 
        •  Same neural ac4va4on for 
           infants and adults in response to 
           direct gaze and common neural 
           ac4va4on for two different 
           ostensive s4muli (direct gaze & 
           eye‐brow raise) 
    –  Motherese 
    –  Mo4onese 
Referen4al expecta4ons 
–  Infants follow the gaze of interac4ng 
                                                •  2. Referen4al expecta4on 
   adults to iden4fy what they are looking         induced by ostensive contexts 
   at, before they can understand language      •  Eight‐months olds observed 
            –  Useful for sampling parts of        someone on a computer screen 
               the world that others found         ostensively looking at and 
               interes4ng, and present in          gree4ng them before shiying her 
               other animals                       gaze to llok behind one of two 
            –  Human infants followgaze            barriers. Following this, an object 
               shiys only when these are 
               preceded by ostensive signals       was revealed either at the 
               (gree4ng, gaze contact)             targeted or at the other occluded 
–  Infants expect to find an object at the          loca4on. Infants’ looking paEern 
   “end” of a gaze‐following in an ostensive       suggested that they expected to 
   context                                         find an object at the loca4on 
     –  13 months old Infants expect to            where the person’s gaze wwas 
         find the named object (if its name         directed  at, just like older infants 
         is part of their vocabulary)              do in similar live 
     –  But not if the gesture and word are        situa4ons.” (Gergely & Csibra, p. 
         emiEed by different persons                5‐8) 
Interpreta4on bias 
–    Not only infants are prepared to receive ostensive–referen4al                •  3. interpreta4on bias to 
     communica4on, but they do expect to learn something generalizable 
     from it (and not just a par4cular instance) = to learn about referent           preferen4ally encode the 
     kinds 
        –      When infants (18 months old) observe adults expressing                content of ostensive‐
               emo4onal valence in rela4onship to an object in a non‐
               communica4ve context, they infer that person’s par4cular 
               preference (she does not like it). But when the same paEern 
                                                                                     referen4al communica4on as 
               of valence expression is inserted in a communica4ve 
               context, infants aEach the expressed value to the object and 
                                                                                     represen4ng generalizable 
               expect that other people will react in the same manner to 
               the object  (it is disgus4ng for everybody)                           knowledge”  
        –      Infants (9 months old) shiy their encoding paEern from 
               loca4on to appearance features when the situa4on shiys 
               from non‐communica4ve to communica4ve. 
                                                                                  •  “this is what dis4nguishes our 
                   –     They are more likely to detect change in loca4on in         hypothesis in the first place 
                         a non‐communica4ve situa4on, but detect more 
                         oyen features change in a communica4ve situa4on 
                         and neglect loca4on; and this happens even in 
                                                                                     from compe4ng proposals, 
                         situa4ons in which loca4on is important, 
                         pragma4cally, such as hiding games 
                                                                                     according to which human 
                   –     This bias could explain A not‐B task errors: children 
                         stop being interested in loca4on and do not mind 
                                                                                     communica4on originates 
                         about the new loca4on, because the 
                         communica4ve contexts has made them focus on                evolu4onarily and 
                         the features of the object. In fact, once 
                         communica4ve cues are removed, the errors                   ontogene4cally from a basic 
                   – 
                         diminish.  
                          Appearance features are beEer candidates for               mo4ve to cooperate with 
                         later use and object iden4fica4on, thus for 
                         generaliza4on.                                              others to achieve shared 
–    Communica4on has evolved not only for collabora4on‐purposes but                 goals.” (Gergely & Csibra, p. 
     also under the pressure of learning/teaching purposes 
                                                                                     5‐9) 
Social learning mechanisms 
•    “There are many types of social learning                  •    Social learning mechanisms are common to several 
     mechanisms in the animal kingdom, and they all                 animal species 
     involve some form of observa4onal learning, where         •    Learning generalizable knowledge from social 
     the observa4on of an adap4ve behavior of another               interac4ons seems to be specific to humans 
     individual makes it more likely that the observer will    •    Natural pedagogy seems to be universal, thus 
     produce the same or similar behaviors in the future. 
     In this sense, social learning represents transmission         “natural” 
     of general knowledge or skills from one individual to 
     another. 
•    Non‐human animals communicate about episodic, 
     non‐generalizable informa4on (that applies only to 
     the here and now), and learn new skills by 
     observa4on  or scaffolded individual learning, they 
     do not seem to use communica4on  to pass on 
     generalizable knowledge to others.” 
•    “ This discrepancy between general claims about 
     the absence of teaching and the actual reports is 
     likely to reflect the enormous differences between 
     teaching in Western socie4es and in more 
     tradi4onal cultures. It is not just that Western 
     educa4on relies heavily on formal schooling but also 
     that it aims to provide verbal explana4on and 
     jus4fica4on for what is being taught. … however, 
     Natural Pedagogy … seems to be 
     universal.”  (Gergely & Csibra, 2009, p. 12‐14) 
•  “Child development is today conceptualized 
   as an essen4ally social process, based on 
   incremental knowledge acquisi4on driven by 
   cultural experience and social context. We 
   have “social” brains.” (Goswami, 2008b, p. 1) 
LEVELS OF ANALYSIS 
Socially distributed cogni4on 
•    Distributed         “  If we want to explain the informa4on processing proper4es 
     cogni4on:              of individuals, we have no choice but to aEempt to infer what 
      –  The unit of        is inside the individual’s mind. Cogni4ve scien4sts do this by 
         analysis of        construc4ng carefully selected contexts for elici4ng behavior 
         cogni4ve           from which they can aEribute internal states to actors. 
         performanc         However, if we take the cockpit system as the unit of analysis, 
         es should 
         be                 we can look inside it and directly observe many of the 
         extended           phenomena of interest. In par4cular, we can directly observe 
         beyond the         the many representa4ons that are inside the cockpit system, 
         individual         yet outside the heads of the pilots. We can do a lot of 
         so as to           research on the cogni4ve proper4es of such a system (i.e., we 
         encompass 
         social and         can give accounts of the system’s behavioral proper4es in 
         material           terms of its internal representa4ons), without saying 
         interac4on         anything about the processes that operate inside individual 
         s with tools       actors (Hutchins, 1990, 1991, 1995). This suggests that rather 
                            than trying to map the findings of cogni4ve psychological 
                            studies of individuals directly onto the individual pilots in the 
                            cockpit, we should map the conceptualiza4on of the 
                            cogni4ve system onto a new unit of analysis: the cockpit as a 
                            whole. ” (Hutchins, 1995, p. 267) 
Socially distributed cogni4on 
•    Distributed            •    “Let us now apply the cogni4ve science frame to the cockpit as a cogni4ve 
     cogni4on:                   system. How are the speeds represented in the cockpit? How are these 
      –    Remebember            representa4ons transformed, processed, and coordinated with other 
           ing the speed         representa4ons in the descent, approach, and landing? How does the 
           is the task           cockpit system remember the speeds at which it is necessary to change 
           and result of         the configura4on of the wing in order to maintain safe flight?  
           cogni4ve 
           processes        •    The observable representa4ons directly involved in the cockpit processes 
           involving the         that coordinate airspeed with flap and slat seTngs are: the gross weight 
           pilots of the         display (Figure 2), the speed card booklet (Figure l), the two airspeed 
           cockpit as            indicator instruments with internal and external bugs (Figure 3), the 
           well as               speed select window of the flight guidance control panel, and the speed‐
           various 
           instruments           related verbal exchanges among the members of the crew. The speed‐
                                 related verbaliza4ons may appear in the communica4on of the values 
                                 from PNF to PF while seTng the speed bugs, in the ini4al slat extension 
                                 cross‐check, in the sub‐ sequent configura4on changes, in the cross‐check 
                                 phase of the before‐landing checklist performance, in the PNF’s approach 
                                 progress report at 500 feet AFL, and in any required speed devia4on call 
                                 outs on the final approach segment ayer the selec4on of the landing flap 
                                 seTng.  
                            •    In addi4on to the directly observable media listed earlier, we may also 
                                 assume that some sort of representa4on of the speeds has been created 
                                 in two media that are not directly observable: the memories of the two 
                                 pilots, themselves. ” (Hutchins, 1995, p. 275) 
                                                       
Distributed cogni4on 
•    Distributed             •    “We will advocate an externalism about mind, but one that is in no way 
     cogni4on:                    grounded in the debatable role of truth‐condi4ons and reference in fixing 
      –    Performance            the contents of our mental states. Rather, we advocate an “ac4ve 
           s typically            externalism”, based on the ac4ve role of the environment in driving 
           described as           cogni4ve processes.” 
           cogni4ve are 
           significantly 
           worst in          •    “The informa4on in OEo's notebook, for example, is a central part of his 
           absence of             iden4ty as a cogni4ve agent. What this comes to is that OEo himself is 
           interac4on             best regarded as an extended system, a coupling of biological organism 
           with tools, 
           others, or of          and external resources. 
           epistemic         •    The informa4on in OEo's notebook, for example, is a central part of his 
           ac4ons that            iden4ty as a cogni4ve agent. What this comes to is that OEo himself is 
           have no                best regarded as an extended system, a coupling of biological organism 
           other aim              and external resources.” (Clark & Chalmers, 1998) 
           than favoring 
           a beEer 
           knowledge of 
           the world 
Social neurosciences 
•    Strong accent on social cogni4on, in        •    “Panoramic photographs of the earth from space 
     cogni4ve sciences and in the new                 reveal agricultural runoffs that stretch hundreds of 
     science of learning                              miles out to sea …From this ionospheric perspec4ve, 
      –    Social neuroscience: importance of         one could easily visualize effects that could not be 
           mul4level, integra4ve analysis of          fully comprehended from a closer focal point. This 
           complex psychological phenomena            simple example from space sciences illustrates a 
                                                      principle that seems so obvious … but that oyen 
                                                      appears incomprehensible in the psychological 
                                                      sciences and neurosciences. There are phenomena 
                                                      that may be explicable in terms of events at a 
                                                      microlevel of analysis but that are more easily 
                                                      studied and more fully comprehended by reference 
                                                      to broader and mul4ple levels analysis.” (Cacioppo & 
                                                      Berentson, 1992, p. 1019) 

                                                 •    “Cogni4ve behavioral and developmental 
                                                      neuroscience, for instance, are all ac4ve areas of 
                                                      research, but social neuroscience strikes some as 
                                                      being an oxymoron (see ScoE, 1991). It is 
                                                      not…” (Cacioppo & Berentson, 1992, p. 1020) 
Cogmaster_Ep2
Cogmaster_Ep2
Cogmaster_Ep2
Cogmaster_Ep2
Cogmaster_Ep2
Cogmaster_Ep2
Cogmaster_Ep2

More Related Content

What's hot

Principles and Theories of Language Acquisition and Learning
Principles and Theories of Language Acquisition and LearningPrinciples and Theories of Language Acquisition and Learning
Principles and Theories of Language Acquisition and LearningSopphia Faye Chloe Calope
 
12 brainmind-principles-expanded
12 brainmind-principles-expanded12 brainmind-principles-expanded
12 brainmind-principles-expandedVicky Romero
 
Cognitive Theory
Cognitive TheoryCognitive Theory
Cognitive TheoryBeeJay Baje
 
Schema presentation
Schema presentationSchema presentation
Schema presentationl.t.j
 
The social interactionalist theory Bruner presentation
The social interactionalist theory  Bruner presentationThe social interactionalist theory  Bruner presentation
The social interactionalist theory Bruner presentationJess Roebuck
 
Conterargument new microsoft office power point presentation
Conterargument new microsoft office power point presentationConterargument new microsoft office power point presentation
Conterargument new microsoft office power point presentationDulpin Ginaetria
 
Neuroscience as a learning theory
Neuroscience as a learning theoryNeuroscience as a learning theory
Neuroscience as a learning theoryHernán Sarasty
 

What's hot (10)

Principles and Theories of Language Acquisition and Learning
Principles and Theories of Language Acquisition and LearningPrinciples and Theories of Language Acquisition and Learning
Principles and Theories of Language Acquisition and Learning
 
12 brainmind-principles-expanded
12 brainmind-principles-expanded12 brainmind-principles-expanded
12 brainmind-principles-expanded
 
Cognitive Theory
Cognitive TheoryCognitive Theory
Cognitive Theory
 
Schema presentation
Schema presentationSchema presentation
Schema presentation
 
The social interactionalist theory Bruner presentation
The social interactionalist theory  Bruner presentationThe social interactionalist theory  Bruner presentation
The social interactionalist theory Bruner presentation
 
Sanjesh
SanjeshSanjesh
Sanjesh
 
Conterargument new microsoft office power point presentation
Conterargument new microsoft office power point presentationConterargument new microsoft office power point presentation
Conterargument new microsoft office power point presentation
 
Neuroscience as a learning theory
Neuroscience as a learning theoryNeuroscience as a learning theory
Neuroscience as a learning theory
 
Learning activity 1.4
Learning activity 1.4Learning activity 1.4
Learning activity 1.4
 
Recent issues in SLA
Recent issues in SLARecent issues in SLA
Recent issues in SLA
 

Viewers also liked

Martin bordeaux-v2 (2)
Martin bordeaux-v2 (2)Martin bordeaux-v2 (2)
Martin bordeaux-v2 (2)martinlimsifr
 
Expoiting Cognitive Biais - Creating UX for the Irrational Human Mind
Expoiting Cognitive Biais - Creating UX for the Irrational Human MindExpoiting Cognitive Biais - Creating UX for the Irrational Human Mind
Expoiting Cognitive Biais - Creating UX for the Irrational Human MindYu Centrik
 
Abc plurilingualism flanders
Abc plurilingualism flandersAbc plurilingualism flanders
Abc plurilingualism flandersPilar Torres
 
IULM Swarming in narrative ecosystem
IULM Swarming in narrative ecosystemIULM Swarming in narrative ecosystem
IULM Swarming in narrative ecosystemKai Pata
 

Viewers also liked (9)

Cogmaster 2011_Ep2
Cogmaster 2011_Ep2Cogmaster 2011_Ep2
Cogmaster 2011_Ep2
 
Cogmaster 2011_Ep2bis
Cogmaster 2011_Ep2bisCogmaster 2011_Ep2bis
Cogmaster 2011_Ep2bis
 
Martin bordeaux-v2 (2)
Martin bordeaux-v2 (2)Martin bordeaux-v2 (2)
Martin bordeaux-v2 (2)
 
Jivotnye
JivotnyeJivotnye
Jivotnye
 
Expoiting Cognitive Biais - Creating UX for the Irrational Human Mind
Expoiting Cognitive Biais - Creating UX for the Irrational Human MindExpoiting Cognitive Biais - Creating UX for the Irrational Human Mind
Expoiting Cognitive Biais - Creating UX for the Irrational Human Mind
 
Abc plurilingualism flanders
Abc plurilingualism flandersAbc plurilingualism flanders
Abc plurilingualism flanders
 
Newmedia6
Newmedia6Newmedia6
Newmedia6
 
IULM Swarming in narrative ecosystem
IULM Swarming in narrative ecosystemIULM Swarming in narrative ecosystem
IULM Swarming in narrative ecosystem
 
Gdp2 2013 14-14bis
Gdp2 2013 14-14bisGdp2 2013 14-14bis
Gdp2 2013 14-14bis
 

Similar to Cogmaster_Ep2

Methods and Theories of Languaage learning.pptx
Methods and Theories of Languaage learning.pptxMethods and Theories of Languaage learning.pptx
Methods and Theories of Languaage learning.pptxSubramanian Mani
 
Theories of Psycholinguistics.
Theories of Psycholinguistics.Theories of Psycholinguistics.
Theories of Psycholinguistics.AleeenaFarooq
 
Cognitive Development The last two decades .docx
Cognitive Development The last two decades .docxCognitive Development The last two decades .docx
Cognitive Development The last two decades .docxpickersgillkayne
 
Cognitive Development The last two decades .docx
Cognitive Development The last two decades .docxCognitive Development The last two decades .docx
Cognitive Development The last two decades .docxmccormicknadine86
 
theories of language acquisition.pptx
theories of language acquisition.pptxtheories of language acquisition.pptx
theories of language acquisition.pptxmunikhannn
 
Explaining first language acquisition
Explaining first language acquisitionExplaining first language acquisition
Explaining first language acquisitionUTPL UTPL
 
HABIT FORMATION LANGUAGE TEACHING.pptx PPT PPT
HABIT FORMATION LANGUAGE TEACHING.pptx PPT PPTHABIT FORMATION LANGUAGE TEACHING.pptx PPT PPT
HABIT FORMATION LANGUAGE TEACHING.pptx PPT PPTChristinaMadeDwiUtam2
 
Mentalist and Behaviorist Theory of SLA
Mentalist and Behaviorist Theory of SLAMentalist and Behaviorist Theory of SLA
Mentalist and Behaviorist Theory of SLAWenlie Jean
 
Respond in a paragraph following the established guidelines. T.docx
Respond in a paragraph following the established guidelines. T.docxRespond in a paragraph following the established guidelines. T.docx
Respond in a paragraph following the established guidelines. T.docxmadlynplamondon
 
FLA First Langugae Acquisition Theories
FLA First Langugae Acquisition TheoriesFLA First Langugae Acquisition Theories
FLA First Langugae Acquisition TheoriesOla Sayed Ahmed
 
Theories of language acquisition
Theories of language acquisitionTheories of language acquisition
Theories of language acquisitionKalsoomJahan1
 
Issues in first language acquisition
Issues in first language acquisitionIssues in first language acquisition
Issues in first language acquisitionshayma Saleem
 
Chap. 5 theories of literacy development
Chap. 5 theories of literacy developmentChap. 5 theories of literacy development
Chap. 5 theories of literacy developmentTele Caster
 
theories of literacy and language development.pptx
theories of literacy and language development.pptxtheories of literacy and language development.pptx
theories of literacy and language development.pptxayeshayounas46
 
Student centered literacy inservice presentation
Student centered literacy inservice presentationStudent centered literacy inservice presentation
Student centered literacy inservice presentationcwiezorek
 
Teaching Theories.pptx
Teaching Theories.pptxTeaching Theories.pptx
Teaching Theories.pptxRayenKhelifi
 

Similar to Cogmaster_Ep2 (20)

Methods and Theories of Languaage learning.pptx
Methods and Theories of Languaage learning.pptxMethods and Theories of Languaage learning.pptx
Methods and Theories of Languaage learning.pptx
 
Theories of Psycholinguistics.
Theories of Psycholinguistics.Theories of Psycholinguistics.
Theories of Psycholinguistics.
 
Cognitive Development The last two decades .docx
Cognitive Development The last two decades .docxCognitive Development The last two decades .docx
Cognitive Development The last two decades .docx
 
Cognitive Development The last two decades .docx
Cognitive Development The last two decades .docxCognitive Development The last two decades .docx
Cognitive Development The last two decades .docx
 
theories of language acquisition.pptx
theories of language acquisition.pptxtheories of language acquisition.pptx
theories of language acquisition.pptx
 
Explaining first language acquisition
Explaining first language acquisitionExplaining first language acquisition
Explaining first language acquisition
 
HABIT FORMATION LANGUAGE TEACHING.pptx PPT PPT
HABIT FORMATION LANGUAGE TEACHING.pptx PPT PPTHABIT FORMATION LANGUAGE TEACHING.pptx PPT PPT
HABIT FORMATION LANGUAGE TEACHING.pptx PPT PPT
 
Mentalist and Behaviorist Theory of SLA
Mentalist and Behaviorist Theory of SLAMentalist and Behaviorist Theory of SLA
Mentalist and Behaviorist Theory of SLA
 
Respond in a paragraph following the established guidelines. T.docx
Respond in a paragraph following the established guidelines. T.docxRespond in a paragraph following the established guidelines. T.docx
Respond in a paragraph following the established guidelines. T.docx
 
Piagetpresentation 312878706034832
Piagetpresentation 312878706034832Piagetpresentation 312878706034832
Piagetpresentation 312878706034832
 
Piagetpresentation 312878706034832
Piagetpresentation 312878706034832Piagetpresentation 312878706034832
Piagetpresentation 312878706034832
 
Theories of language
Theories of languageTheories of language
Theories of language
 
FLA First Langugae Acquisition Theories
FLA First Langugae Acquisition TheoriesFLA First Langugae Acquisition Theories
FLA First Langugae Acquisition Theories
 
Theories of language acquisition
Theories of language acquisitionTheories of language acquisition
Theories of language acquisition
 
Issues in first language acquisition
Issues in first language acquisitionIssues in first language acquisition
Issues in first language acquisition
 
Chap. 5 theories of literacy development
Chap. 5 theories of literacy developmentChap. 5 theories of literacy development
Chap. 5 theories of literacy development
 
theories of literacy and language development.pptx
theories of literacy and language development.pptxtheories of literacy and language development.pptx
theories of literacy and language development.pptx
 
Student centered literacy inservice presentation
Student centered literacy inservice presentationStudent centered literacy inservice presentation
Student centered literacy inservice presentation
 
Sla
SlaSla
Sla
 
Teaching Theories.pptx
Teaching Theories.pptxTeaching Theories.pptx
Teaching Theories.pptx
 

More from elena.pasquinelli (20)

Gdp2 2013 14-13
Gdp2 2013 14-13Gdp2 2013 14-13
Gdp2 2013 14-13
 
Gdp2 2013 14-14
Gdp2 2013 14-14Gdp2 2013 14-14
Gdp2 2013 14-14
 
Gdp2 2013 14-9
Gdp2 2013 14-9Gdp2 2013 14-9
Gdp2 2013 14-9
 
Gdp2 2013 14-8
Gdp2 2013 14-8Gdp2 2013 14-8
Gdp2 2013 14-8
 
Gdp2 2013 14-7
Gdp2 2013 14-7Gdp2 2013 14-7
Gdp2 2013 14-7
 
Gdp2 2013 14_3
Gdp2 2013 14_3Gdp2 2013 14_3
Gdp2 2013 14_3
 
Gdp2 2013 14-2
Gdp2 2013 14-2Gdp2 2013 14-2
Gdp2 2013 14-2
 
Gdp2 2013 14-1
Gdp2 2013 14-1Gdp2 2013 14-1
Gdp2 2013 14-1
 
20130112
2013011220130112
20130112
 
technomyths
technomythstechnomyths
technomyths
 
Illusions cognitives
Illusions cognitivesIllusions cognitives
Illusions cognitives
 
rabbit
rabbitrabbit
rabbit
 
illusions perceptives
illusions perceptivesillusions perceptives
illusions perceptives
 
Ecc2012 13 10
Ecc2012 13 10Ecc2012 13 10
Ecc2012 13 10
 
ECC_2012 2013_huron
ECC_2012 2013_huronECC_2012 2013_huron
ECC_2012 2013_huron
 
Piazza cogmaster cognitive_neuroscience2013
Piazza cogmaster cognitive_neuroscience2013Piazza cogmaster cognitive_neuroscience2013
Piazza cogmaster cognitive_neuroscience2013
 
20121108 gdp2 fr
20121108 gdp2 fr20121108 gdp2 fr
20121108 gdp2 fr
 
Ecc2012 13 5
Ecc2012 13 5Ecc2012 13 5
Ecc2012 13 5
 
Ecc2012 13 9
Ecc2012 13 9Ecc2012 13 9
Ecc2012 13 9
 
Ecc2012 13 5
Ecc2012 13 5Ecc2012 13 5
Ecc2012 13 5
 

Cogmaster_Ep2

  • 1. EP2.   Social learning  Elena Pasquinelli  Educa4on, cogni4on, cerveau  Cogmaster 2010‐2011 
  • 2. Transmission of generic knowledge  •  “There is … a  unique way to acquire generic  •  Induc4on problem: Humans are capable of  knowledge from a single instance of  transmiTng/extrac4ng general knowledge  informa4on intake, namely, when it is  from par4cular instances.   transmiEed through human communica4on.  •  When such instances are repe44ve and  •  Moreover, the transmission of such generic  frequent, sta$s$cal mechanisms* are  knowledge is not restricted to linguis4c  invoked.  communica4on.  •  When this is not the case (single instance) we  •  … you acquire kind‐generalizable  knowledge  need a further mechanisms for explaining  from a single manifesta4on.  induc4on.  •  In such cases, the observer does not need to  •  Such a mechanisms is hypothesized to rely  rely on sta4s4cal procedures to extract the  on human‐human communica4on  relevant informa4on to be generalized as this  •  Verbal and not verbal (demonstra4on)  is selec4vely transmiEed to her by the  communica4ve demonstra4on.   •  Such a short‐cut to  generic knowledge  acquisi4on  relies heavily on the  communica4ve coopera4on and epistemic  benevolence of the communica4ve  partner.” (Gergely & Csibra, p. 3) 
  • 3. A STEP BACK TO EARLY LEARNING MECHANISMS:  ‐ STATISTICAL LEARNING   ‐ IMPLICIT LEARNING  ‐ EXPLANATORY LEARNING   ‐ LEARNING BY ANALOGY  ‐ LEARNING BY IMITATION 
  • 4. Learning = modifica4on of behavior as a  consequence of experience  •  “the modifica$on of behavior in the light of  •  Learning is a common func4on to  experience. Even simple organisms such as  Aplysia learn according to this defini4on. In  different animal species  fact, a number of different kinds of learning  have been iden4fied in work with animals.  •  Different forms of learning:  These include habitua$on, associa$ve  –  Habitua4on, associa4on,  learning, social learning (e.g. by emula4ng  others), and “insight” learning, where  imita4on, explana4on‐analogy  solu4ons to problems come “in a flash”.  Habitua4on and associa4ve learning in  infants have already been discussed. In  cogni)ve psychology, learning is usually  measured in terms of what has been  remembered as a result of learning, either  via measures of recogni)on, or via  measures of recall. We will examine learning  by imita$on, learning by analogy, and  explana$on‐based learning here, none of  which are found in animals (apart perhaps  from excep4onal animals such as language‐ reared chimps). Explana4on‐based learning is  a form of causal learning. Causal learning is  extremely important in cogni4ve  development, and is found in animals in  some forms…” (Goswami, 2008, p. 61‐62) 
  • 5. Early learning mechanisms   •  “The assump4on will be one of common learning mechanisms, namely   •  sta4s4cal learning,   •  learning by imita4on,   •  explana4on‐based or causal learning   •  and learning by analogy.   •  Using these simple learning mechanisms, the brain appears to build up complex representa4ons  about how the world is.”  (Goswami, 2008, p. 52)  •  “At least three types of learning also appear to be func4oning from very early in development. One  is associa$ve learning. Babies appear to be able to make connec4ons between events that are  reliably associated, even while in the womb.  •  Once outside the womb, they appear to be able to track sta$s$cal dependencies in the world, such  as condi4onal probabili4es between visual events or between sounds. This turns out to be a very  powerful learning mechanism.”   •  “The second type of learning that appears to be available early is learning by imita$on. This may be  par4cularly important for the development of social cogni4on.”  •  “Finally, infants appear to be able to connect causes and effects by using “explana$on based”  learning. … The causal inferences made by infants provide an extremely powerful mechanism for  learning about the world. Infants are not simply  detec4ng causal regulari4es but appear to be  construc4ng causal explana4ons for new phenomena on the basis of their prior knowledge. One  mechanism they use is learning by analogy”  (Goswami, 2008, p. 3‐4) 
  • 6. Sta4s4cal learning  •  «  When we make inferences that are not   •  Sta4s4cal learning is involved in the processing of  necessarily deduc4vely valid (when we go beyond  interrela4ons between features and the  the informa4on given) we are reasoning induc4vely.  differen4a4on of prototypes  … For example, when children learn about the  •  Experiments of Rosch, 1978; Younger & Cohen,  category « birds », they may learn about one or two  1983; Younger, 1985; Kirkham et al., 2002  exemplars (e.g. the robins and sparrows in their  back garden). However, they are happy to generalize  •  Kirkham, et al., 2002: a visual habitua4on task is  proper4es like « lives in a nest » to other birds...  based on simple colored geometric shapes (blue  » (Goswami, 2008, p. xvii)  cross, yellow circle, green triangle)  presented as a  con4nuous stream in a par4cular order; each infant  •  “Younger’s cartoon‐animal experiments  saw a stream of 6 shapes  with tree pairings;  demonstrated that infants could code the  following habitua4on the infants saw 6 test displays,  correla4onal structure between the different  half of which comprised the familiar sequence and  features being manipulated by the experimenters.  half new sequences with different transi4onal  This suggests a form of sta4s4cal  probabili4es. All groups looked significantly longer  learning.” (Goswami, 2008, p. 18)  to the new sequences.  •  “Using the regulari4es in input to learn which  features co‐occur together.” (Goswami, 2008, p. 18)  •  “… infants have an impressive ability to keep track of  the sta4s4cal structure of the input”  •  “This experiment with geometrical shapes suggests  that infants are able to learn about environmental  structure at a fairly abstract level.   •  The ability to track condi4onal probabili4es provides  a very powerful domain‐general learning  mechanism for extrac4ng structure from the  physical world of objects. ” (Goswami, 2008, p. 19) 
  • 7. Language acquisi4on  •  Language acquisi4on has provoked a debate  •  “Humans’ capacity for speech and language provoked classic debates on nature  on nature (Chomsky) vs nurture (Skinner)  versus nurture by strong proponents of na4vism (Chomsky, 1959) and learning  •  Cri4cal periods in language learning differ in  (Skinner, 1957).   the three aspects of language: phone4cs  •  Language learning is a deep puzzle that our theories and machines struggle to solve  (before 12 months), syntax (18‐36), lexicon  but children accomplish with ease. How do infants discover the sounds and words  (forever)  used in their par4cular language(s) when the most sophis4cated computers cannot?  •  Why are children beEer than adults?  What is it about the human mind that allows a young child, merely one year old, to  •  Kuhl, 2004: neural commitment  understand the words that induce meaning in our collec4ve minds, and to begin to  use those words to convey their innermost thoughts and desires? A child’s budding  –  Once perceptual systems are commiEed  ability to express a thought through words is a breath‐taking feat of the human  they filter new informa4on  mind.  –  Commitment is done between 6 and 12  months (for phone4cs): before, children  •  Studies indicate, for example, that the cri4cal period for phone4c learning occurs  dis4nguish all the phone4c units of all  prior to the end of the first year, whereas syntac4c learning flourishes between 18  languages  and 36 months of age. Vocabulary development ‘‘explodes’’ at 18 months of age, but  does not appear to be as restricted by age as other aspects of language learning— one can learn new vocabulary items at any age.  •  How can children succeed in a difficult task as  iden4fying and grouping the more or less 40  •  Work in my laboratory led me to advance the concept of neural commitment, the  phonemes that compose their language? In  idea that neural circuitry and overall architecture develops early in infancy to detect  the middle of a great variability of speech?  the phone4c and prosodic paEerns of speech (Kuhl, 2004; Zhang et al., 2005, 2009).  This architecture is designed to maximize the efficiency of processing for the  •  Implicit learning processes commit the brain  language(s) experienced by the infant. Once established, the neural architecture  to the proper4es of na4ve language speech   arising from French or Tagalog, for example, impedes learning of new paEerns that  do not conform  •  Infants’ ability to learn which phone4c units are relevant in the language(s) they are  exposed to, while decreasing or inhibi4ng their aEen4on to the phone4c units that  do not dis4nguish words in their language, is the necessary step required to begin  the path toward language.  •  These data led to a theore4cal argument that an implicit learning process commits  the brain’s neural circuitry to the proper4es of na4ve‐language speech, and that  neural commitment has bi‐direc4onal effects – it increases learning for paEerns  (such as words) that are compa4ble with the learned phone4c structure, while  decreasing percep4on nonna4ve paEerns that do not match the learned scheme  (Kuhl, 2004). (Kuhl, 2010) 
  • 8. Sta4s4cal learning and language  •  Sta4s4cal learning (Saffran, et al, 1996)  •  “Sta4s4cal learning is computa4onal in nature, and reflects implicit rather than  applies to the capacity to iden4fy phonemes  explicit learning. It relies on the ability to automa4cally pick up and learn from the  and to the capacity of segmen4ng words  sta4s4cal regulari4es that exist in the stream of sensory informa4on we process, and  –   Japanese and English infants are both  strongly influences both phone4c learning and early word learning.  exposed to both /r/ and /l/ sounds, but in  •  To illustrate, adult speakers of English and Japanese produce both English r‐ and l‐like  Japanese the sound /r/ is much more  sounds, even though English speakers hear /r/ and /l/ as dis4nct and Japanese adults  frequent   hear them as iden4cal. Japanese infants are therefore exposed to both /r/ and /l/  –  Babies spot the transi4onal probabili4es  sounds, even though they do not represent dis4nct categories in Japanese. The  between syllables  presence of a par4cular sound in ambient language, therefore, does not account for  infant learning. However, distribu4onal frequency analyses of English and Japanese  show differen4al paEerns of distribu4onal frequency; in English, /r/ and /l/ occur  very frequently; in Japanese, the most frequent sound of this type is Japanese /r/  which is related to but dis4nct from both the English variants.   •  studies indicate infants pick up the distribu4onal frequency paEerns in ambient  speech, whether they experience them during short‐term laboratory experiments, or  over months in natural environments, and can learn from them.  •  Sta4s4cal learning also supports word learning. Unlike wriEen language, spoken  language has no reliable markers to indicate word boundaries in typical phrases. How  do infants find words? New experiments show that, before 8‐month‐old infants know  the meaning of a single word, they detect likely word candidates through sensi4vity  to the transi4onal probabili4es between adjacent syllables. In typical words, like in  the phrase, ‘‘preEy baby,’’ the transi4onal probabili4es between the two syllables  within a word, such as those between ‘‘pre’’ and ‘‘Ey,’’ and between ‘‘ba’’ and ‘‘by,’’  are higher than those between syllables that cross word boundaries, such and ‘‘Ey’’  and ‘‘ba.’’ Infants are sensi4ve to these probabili4es. When exposed to a 2 min string  of nonsense syllables, with no acous4c breaks or other cues to word boundaries, they  treat syllables that have high transi4onal probabili4es as ‘‘words’’ (Saffran et al.,  1996) ” (Kuhl, 2010) 
  • 9. Language : sta4s4cal learning is not  enough  •  Sta4s4cal learning can have strong and  •  At 9 months of age, the age at which the ini4al universal paEern of infant percep4on  durable effects on phone4cs at 9 months of  has changed to one that is more language‐specific, infants were exposed to a foreign  age, and with short‐4me exposure to  language for the first 4me (Kuhl et al., 2003). Nine‐month‐old American infants  sta4s4cal regulari4es   listened to 4 different na4ve speakers of Mandarin during 12 sessions scheduled over  –  9 months old children can learn to  4–5 weeks. The foreign language ‘‘tutors’’ read books and played with toys in  dis4nguish Mandarin phonemes from  sessions that were unscripted. A control group was also exposed for 12 sessions but  exposure to play and interac4on with a  heard only English from na4ve speakers. Ayer infants in the experimental Mandarin  Mandarin speaking tutor  exposure group and the English control group completed their sessions, all were  •  But is sta4s4cal learning enough?   tested with a Mandarin phone4c contrast that does not occur in English. Both  –  9 months old children cannot learn to  behavioral and ERP methods were used. The results indicated that infants had a  dis4nguish Mandarin phonemes from a  remarkable ability to learn from the ‘‘live‐person’’ sessions – ayer exposure, they  Mandarin speaking TV‐canned / performed significantly beEer on the Mandarin contrast when compared to the  audiotaped tutor  control group that heard only English. In fact, they performed equivalently to infants  •  Social interac4on is required  of the same age tested in Taiwan who had been listening to Mandarin for 10 months  (Kuhl et al., 2003). The study revealed that infants can learn from first‐4me natural  exposure to a foreign language at 9 months, and answered what was ini4ally the  experimental ques4on: can infants learn the sta4s4cal structure of phonemes in a  new language given first‐4me exposure at 9 months of age? If infants required a long‐  term history of listening to that language—as would be the case if infants needed to  build up sta4s4cal distribu4ons over the ini4al 9 months of life—the answer to our  ques4on would have been no.  •  Would infants learn if they were exposed to the same informa4on in the absence of a  human being, say, via television or an audiotape? If sta4s4cal learning is sufficient,  the television and audio‐only condi4ons should produce learning. Infants who were  exposed to the same foreign‐language material at the same 4me and at the same  rate, but via standard television or audiotape only, showed no learning—their  performance equaled that of infants in the control group who had not been exposed  to Mandarin at all.” (Kuhl, 2010) 
  • 10. Language : sta4s4cal learning is not  enough  •  Social interac4on  •  “social interac4on creates a vastly different learning situa4on, one in  can have an effect  which addi4onal factors introduced by a social context influence  learning. Ga4ng could operate by increasing: (1) aEen4on and/ or  on learning  arousal, (2) informa4on, (3) a sense of rela4onship, and/or (4) ac4va4on  of brain mechanisms linking percep4on and ac4on.   through:  •  Infant aEen4on, measured in the original studies, was significantly  higher in response to the live person than to either inanimate source  –  Enhancement of  (Kuhl et al., 2003). … AEen4on has been shown to play a role in the  sta4s4cal learning studies as well.”   aEen4on  •  during live exposure, tutors focused their visual gaze on pictures in the  books or on the toys as they spoke, and the infants’ gaze tended to  –  Addi4onal  follow the speaker’s gaze, as previously observed in social learning  studies (Baldwin, 1995; Brooks and Meltzoff, 2002). Referen4al  informa4on (gaze  informa4on is present in both the live and televised condi4ons, but it is  to object)  more difficult to pick up via television, and is totally absent during  audio‐only presenta4ons. … Infants who shiyed their gaze between the  –  Ac4va4on of  tutor’s eyes and newly introduced toys during the Spanish exposure  sessions showed a more nega4ve MMN (indica4ng greater neural  mirror systems,  discrimina4on) in response to the Spanish phone4c contrast. Infants  who simply gazed at the tutor or at the toy, showing fewer gaze shiys,  and other  produced less nega4ve MMN responses. The degree of infants’ social  engagement during sessions predicted both phone4c and word learning mechanisms for  —infants who were more socially engaged showed greater learning as  percep4on‐ac4on  •  reflected by ERP brain measures of both phone4c and word learning.  Social interac4on may ac4vate brain mechanisms that invoke a sense of  linking in the brain  rela4onship between the self and other, as well as social understanding  systems that link percep4on and ac4on “ (Kuhl, 2010) 
  • 11. Implicit learning  •  “There is no doubt that many of our most fundamental abili4es, whether they  •  Implicit learning theories are based on the  concern language, percep4on, motor skill, or social behavior, reflect some kind of  capacity of extrac4ng regulari4es, e.g. from  adapta4on to the regulari4es of the world that evolves without inten4on to learn,  language:  and without a clear awareness of what we know. This ubiquitous phenomenon was  •  Reber, 1967, 1989: implicit learning  allows  called ‘implicit learning’ (IL)  by Reber  40 years ago.”   the acquisi4on of complex, abstract  •  Origina4ng from a different research tradi4on, the term ‘sta4s4cal learning’ (SL)  knowledge without awareness and effort  was proposed 10 years ago by Saffran and collaborators to designate the ability of  (extrac4on of abstract rules)  infants to discover the words embedded in a con4nuous ar4ficial language, and  •  Pacton & Perruchet, 2006: acquisi4on of  this field of research is now growing exponen4al.  the ap4tude to correctly answering to  •  There are obvious similari4es between SL and IL. As in IL, par4cipants in SL  certain situa4ons, without the inten4on of  experiments are faced with structured material without being instructed to l earn.  learning (no extrac4on of abstract rules;  They learn merely from exposure to posi4ve instances, without engaging in  the learning of rules requires explicit  analy4cal processes or hypothesis‐tes4ng strategies.”  learning)  •  “Introduc4on There is no doubt that many of our most fundamental abili4es,  •  It does not mean one can learn without  whether they concern language, percep4on, motor skill, or social behavior, reflect  aEen4on (concurrent aEen4onal tasks  some kind of adapta4on to the regulari4es of the world that evolves without  lower the capacity of implicit learning)   inten4on to learn, and without a clear awareness of what we know. This  •  But the crucial variable is the exposi4on to  ubiquitous phenomenon was called ‘implicit learning’ (IL) by Reber 40 years ago.  regulari4es in the environment  Since then, several studies have explored this form of learning with several  experimental paradigms (mainly finite‐state grammars and serial reac4on 4me  tasks; for reviews, see).   •  Ten years ago, it seemed possible to contrast IL and SL on their main issues of  interest, namely syntax acquisi4on and lexicon forma4on, respec4vely. Indeed, the  to‐be‐ learned material used in ar4ficial grammar learning research is typically  governed by rules, that is by organizing principles which are independent of the  specific material used in a given instance. If par4cipants learned the rules, then  this form of learning would be out of the scope of SL studies, in which the no4on  of rules is a priori irrelevant. However, research from the past few years has made  it increasingly clear that par4cipants in ar4ficial grammar learning experiments do  not need to extract the rules to perform well, even in situa4ons involving transfer  across surface forms…” (Pacton & Perruchet, 2006, p. 1) 
  • 12. •  It does not mean one can learn without aRen$on  (concurrent aEen4onal tasks lower the capacity of  implicit learning)  
  • 13. Implicit & explicit learning  •  “This form of learning is unconscious and con4nues  •  Perruchet & Pacton, 2006: Explicit learning  throughout life.” (Goswami, 2008b, p. 5)  completes implicit learning with rules  •  ‘In one of the most famous early studies comparing  •  Perruchet & Pacton, 2006: In any case, explicit  the effects of "learning a procedure" with "learning  learning raises performances in comparison with  with understanding," two groups of children  implicit learning (school instruc4on demands more  prac4ced throwing darts at a target underwater  than above chance performances)  (Scholckow and Judd, described in Judd, 1908; see a  •  Reber, 1989: introduc4on of explicit instruc4on is  conceptual replica4on by Hendrickson and  expecially useful when informa4on is provided  Schroeder, 1941).   before (rather than during or ayer the implicit  •  One group received an explana4on of refrac4on of  learning phase), maybe because it helps direc4ng  light, which causes the apparent loca4on of the  aEen4on on mearningful aspects  target to be decep4ve. The other group only  •  Bransford, Brown, & Cocking, 2000: Judd &  prac4ced dart throwing, without the explana4on.  Scholckow 1908’s experiment confirms that explicit  Both groups did equally well on the prac4ce task,  instruc4on (before training) enhances performances  which involved a target 12 inches under water. But  for new situa4ons  the group that had been instructed about the  abstract principle did much beEer when they had to  transfer to a situa4on in which the target was under  only 4 inches of water. Because they understood  what they were doing, the group that had received  instruc4on about the refrac4on of light could adjust  their behavior to the new task.” (Bransford, et al.,  2000, p. 44) 
  • 14. Implicit learning of errors  •  “One concern about mul4ple‐choice tests is that  •  If implicit learning can happen by repeated  they rou4nely expose students to wrong answers. If  exposi4on (with aEen4on), then the repeated  subjects read all choices carefully ,they read three  exposi4on to errors favors the learning of errors  (usually) plausible wrong answers and only one  •  Mul4ple choice tests enhance learning of good, and  correct answer. Even if subjects pick the correct  bad, answers  answer, reading the wrong statements may make  those answers seem true later. That is, simply  repea4ng statements increases the probability that  those statements will be judged true late r(Hasher,  Goldstein,&Toppino,1977). Consistent with this  analysis, tes4ng increases later ra4ngs of the truth  of mul4ple‐choice lures, although they are s4ll rated  as less true than known facts (Toppino&Brochin, 1989;Toppino& Luipersbeck,1993). Similarly, tes4ng  increases the produc4on of mul4ple choice lures as  answers to later cued recall ques4ons, even when  students are strictly warned against guessing  (Roediger&Marsh,2005). Specifically, mul4ple‐ choice lures were used to answer 5% of ques4ons  when subjects had not been previously tested;  tes4ng increased the use of these specific wrong  answers to 12% on the later cued recall test.”  Marsh, et al., 2007, p. 195) 
  • 15. Sta4s4cal learning & Extrac4on of  causal structures  •  “… specific perceptual features of two objects in a “launching” event  •  In terms of neural sta4s4cal  (where object A impacts object B, causing it to begin to move) may vary,  learning, the infant brain is  but spa4o‐temporal dynamics (and therefore causal structure, i.e., the  essen4ally learning about  fact that A causes B to move) will vary less. The perceptual “illusion” of  dynamic spa4o‐temporal  causality during launching and other visual events noted by MichoEe  structure across sensory  (1963) is one example of how perceptual covaria4on can yield causal  modali4es  structure (Scholl & Tremoulet, 2000).  •  The brain automa4cally generates  •  Most recently, it has been demonstrated that 6‐month‐old infants who  causal inferences from observed  watch geometric shapes (with eyes) that engage in self‐ini4ated mo4on  events  extract causal structure that an be interpreted as “moral” causal  •  Causal structures can be induced  structure (“helping” versus “hindering”). For example, in one scenario,  from sta4s4cal learning  the babies watched as a blue circle with eyes tried to move up a  mechanisms  “hill” (piece of green apparatus), but repeatedly failed to get beyond a  half‐way “plateau”. A yellow triangle with eyes then appeared and  “pushed” the blue circle on up the hill (or a red square appeared and  pushed the blue circle back down the hill). The babies were then  allowed to reach for both the “helper” and the “hinderer”. Twelve out of  12 babies reached for the yellow triangle (the “helper”, see Hamlin,  Wynn & Bloom, 2007).   •  The spa4o‐temporal structure of these objects and their “ac4ons” was  sufficient for the infants to interpret the movements as goal‐directed  ac4ons with moral content. The level of knowledge that can be  abstracted from spa4o‐temporal structure (perceptual causal  informa4on) about different en44es has in important cases been  transcended by modern physics and biology. A good example is the  medieval “impetus” theory of mo4on, which has been supplanted by  Newtonian physics (Kaiser, ProfiE & McCloskey, 1985). According to the  impetus theory of mo4on, every mo4on must have a cause. ” (Goswami,  2008b, p. 9) 
  • 16. Explana4on‐based learning  •  “Explana4on‐based learning … is the core  •  Children  use previous (domain) knowledge in order  mechanism used by infants to iden4fy new variables  to construct explana4ons for new situa4ons  as they build their knowledge of the physical world.   (generaliza4on)  •  As infants experience more and more events, more  •  Iden4fy variables that are relevant for events to  elaborate representa4ons are developed in which  happen in a certain way  variables that are relevant to the events’ outcomes  •  It is essen4ally causal learning  are iden4fied and represented, such as degree of  contact for support events. This process whereby  infants iden4fy new variables in event categories is  thought to be explana4on‐based learning.  •  In the field of machine learning, explana4on‐based  learning depends on construc4ng causal  explana4ons for phenomena on the basis of specific  training examples, using prior domain knowledge.  •  If infants were merely learning condi4on‐outcome  rela4ons, as in associa4ve learning, then they would  be unable to make predic4ons about novel events.   •  However, infants who understand why (for example,  short covers cannot conceal tall objects should be  able to reason about height informa4on in any  covering event, even if this event is very remote in  perceptual terms form the learning events.  •  The infants, like the machines, would be able to  formulate valid generaliza4ons from single  instances.”  (Goswami, 2008, p. 66) 
  • 17. Learning by analogy  •  “Finding correspondences between two events, situa4ons, or domains  •  Children learn by analogy   of knowledge and transferring knowledge from one to  •  This is a specifically human  another.”  (Goswami, 2008, p. 52)  capacity  •  “In learning by analogy, “we face a situa4on, we recall a similar  •  It can be found in children before  situa4on, we match them up, we reason, and we learn” (Winston,  language but is powered by  1980). We may decide whether a dog has a heart by thinking about  language  whether people have hearts (young children use “personifica4on  analogies” to learn about biological kinds, see Inagaki & Hatano,  1988), or we may solve a mathema4cal problem about the interac4on  of forces by using an analogy to a tug‐of‐war (young children use  familiar physical systems to reason about unfamiliar ones, see Pauen,  1996). Reasoning by analogy has usually been measured in children  aged 3 years or older (see Goswami, 1992, 2001, for reviews), but can  also be demonstrated in infancy. However, so far, analogy has not  been found in the animal kingdom, sugges4ng that it is especially  important for human learning.  •  Early analogies tend to depend on func4onal or causal rela4ons, but  once language is acquired analogies can be quite abstract (e.g. 3‐year‐ old children deciding how animals can evade predators by using  different forms of mimicry, see Brown, 1989). The use of analogy  depends crucially on the knowledge base. Children can only use  analogies based on familiar rela4ons, rela4ons that they have  experienced or that they understand. ” (Goswami, 2008b, p.13‐14) 
  • 18. Learning by imita4on  •  “Learning by imita4on can be defined as B learns from A  •  Infants imitate adults’ behavior  some part of the form of a behavior… One example is  •  Children learn by imita4on, e.g.  learning the use of a novel tool by imita4ng the ac4ons of  the use of tools  another user with that tool. Most defini4ons of imita4on  require that something new is learned, and such learning  •  Learning by imita4on is present  has proved remarkably difficult to dis4nguish in animals …  in the human baby by the age of  (Goswami, 2008, p. 62‐63)  at least 9 months (Meltzoff,  1988)  •  Learning by imita4on is another cri4cal form of early  •  At 14 months, babies imitate  learning. Here the infant or child reproduces observed  with a delay (1 week) and  ac4ons as a way of understanding them beEer. The  ra4onally:  importance of reproducing observed ac4ons was core to  Piaget’s theory of the “sensory motor stage” (0 – 2 years) of  –  They imitate certain features of  the ac4on if and only if they  cogni4on. (Goswami, 200b8, p. 11)  consider that they are  •  Piaget argued that inten4onal imita4on emerged at around  func4onal to the reaching of  18 months, but it has since been shown that babies as young  the goal, not if they are  as 1 hour old can imitate facial ac4ons (Meltzoff & Moore,  con4ngent to the situa4on  •  (Meltzoff, 2005)  1983). In Meltzoff and Moore’s classic 1983 study, adults  •  (Gergely, et al., 2002)  modelled gestures like tongue protrusion and mouth  opening in a quiet environment, and the infants reproduced  these gestures. By around 9 months, babies can learn how  to manipulate novel objects such as experimenter‐built toys  by watching others manipulate them (Meltzoff, 1988).   (Goswami, 2008b, p. 11)  •  Older babies can even imitate intended acts which are never  observed.  
  • 19. Imita4on as the basis of mind reading  •  The like‐me hypothesis states that  •  “My thesis is that imita4on and  infants grow to understand others:  understanding other minds (oyen  •  First comes imita4on: babies come to  referred to as a theory of mind or  understand (or experience)  the  mind reading) are causally related.  intrinsic connec4on between  But which way does the causal arrow  observed and executed acts, as  run? Some have argued that  manifest by newborn imita4on   understanding other minds,  •  The comes First‐person experience:  especially judgments of others'  inten4ons, underlies imita4on (e.g.,  Infants experience the regular  rela4onship between their own acts  Tomasello et al., 1993). This puts the  and underlying mental states.  cart before the horse, in my opinion. I  wish to show that imita4on, and the  •  Finally, arrives the  Understanding  neural machinery that underlies it,  Other Minds:  Others who act "like  begets an understanding of other  me" have internal states "like me.”   minds, not the other way around.  –  (Meltzoff, 2005)  ” (Meltzoff, 2005) 
  • 20. Imita4on, social cogni4on & mirror  neurons  •  “Social cogni4on is currently an ac4ve area of research in  •  Among the studies on social  developmental cogni4ve neuroscience. Interest has focussed on a  cogni4on, mirror neurons have  neural system called the “mirror neuron system”, which is known to  gained lot of aEen4on  be important for ac4on and imita4on. Mirror neurons were  •  Mirror neurons are involved in the  discovered in monkey research on the representa4on of ac4on. These  representa4on of an ac4on  neurons were found to become ac4ve when the monkey performed  object‐directed ac4ons such as tearing, grasping, holding and  •  Mirror neurons are ac4vated when  manipula4ng. Furthermore, the same neurons became ac4ve when  observing an ac4on, independently  the animal observed someone else performing these ac4ons, such as  from the specific motor realiza4on of  someone else tearing paper. Mirror neurons were even ac4vated by  the ac4on  the sound of an ac4on, such as the sound of paper ripping (RizzolaT  •  Mirror neurons are related to the  & Craighero, 2004). RizzolaT and his colleagues pointed out that an  goal, and the agent  ac4on implies a goal and an agent, and therefore argued that mirror  •  Mirror neurons could be involved in  neurons may play an important role in understanding inten4ons. It  the understanding of others’  has since been shown that mirror neurons are ac4ve during imita4on,  inten4ons  and are only ac4vated by biological ac4ons (e.g., a human hand  •  Specula4vely, in empathy  grasping, Tai et al., 2004).   •  Mirror neurons are not ac4vated by mechanical ac4ons such as a  robot hand grasping, and Meltzoff has shown that babies will imitate  ac4ons on objects made by human hands but not iden4cal ac4ons  made by mechanical hands (Meltzoff, 1995).   •  It is therefore thought that the mirror neuron system may be a neural  substrate for understanding the ac4ons and internal states of others.  Interes4ngly, children with disorders of social cogni4on such as  au4sm appear to have very liEle mirror neuron ac4vity (DapreEo et  al., 2006). It is thus speculated that the mirror neuron system plays a  role in the development of empathy.” (Goswami, 2008b, p. 23) 
  • 21. Learning by imita4on & TV  •  “Meltzoff (1988) has evidence that infants of 14 moths of age can indeed learn  •  14 months’ babies can learn the same  novel ac4ons from watching television.” (Goswami, 2008, p. 62‐63)  ac4ons from real experimenters and from  experimenters  canned in a TV video (on live)  •  But they learn less than from live ac4on  (video deficit effect)  •  “Empirical research conducted using a number of different experimental  paradigms has demonstrated that infants, toddlers, and preschool children learn  –  Maybe because the processing of 2D  less from television and 2D s4ll images than from live face‐to‐face interac4ons …  s4muli is poorer  than the processing of  3D s4muli  This has been termed the video deficit effect: Infants’ ability to transfer learning  from television to real life situa4ons is rela4vely poor … compared to their  –  Or because 2D s4muli are poorly  impressive transfer of learning from a live demonstra4on to a different  understood and their rela4on to 3D real  objects is not granted  situa4on” (Zack, et al. 2009, p. 14)  –  Or because of poor representa4onal  flexibility (and memory requirements)  •  Is that because of 2D/3D encoding  differences? What happens with 3D models?   –  An experiments conduced by Zack and  coll.  would show that the limit comes  from the transfer of informa4on from  one dimension to another (live adult  demonstra4on)  –  Infants do just as well imita4ng 2D/2D  than 3D/3D: 2D is not as impoverished as  to block imita4on, and 2D does not  represent a poorly understood condi4on  in comparison with 3D (but live adult  demonstra4on could help the  understanding)  –  Representa4onal flexibility seems to be  the problem, thus memory would be the  key 
  • 22. Human imita4on  •  Infants understand and  •  Tomasello has argued that humans differ profoundly from apes in their  imitate adults’ inten4ons  skills of imita4on and imita4ve learning, because the ability to learn novel  •  This seems to be a specifically  behaviors via imita4on depends on the ability to understand the inten4ons  human learning capacity  of others.  •  Learning by imita4on seems  •  Most of our knowledge about imita4ve learning in infants comes from the  to require the understanding  pioneering work of Meltzoff … Many of his more recent experiments  of others’ inten4ons  depend on the use of deferred imita4on … to see whether infants can  (Tomasello, 1990)  reproduce a novel ac4on that they have observed previously even if they  are not allowed access to the cri4cal materials at the 4me of learning.”   •  Older babies can even imitate intended acts which are never observed.  Meltzoff manipulated a number of novel events (e.g., inser4ng a string of  beads into a cylindrical container) so that the adult demonstrator  accidentally failed to demonstrate the event (e.g. fumbled the beads so  that they missed the opening). The observing infants took the beads and  put them into the container successfully (Meltzoff, 1995).  •  Empirical studies such as these show that the infants are going beyond  what is observed and are aEribu4ng goals and inten4ons to the  demonstrator (see also Tomasello and colleagues, e.g. Carpenter, Call &  Tomasello, 2005). Understanding the goals of another person transforms  their ac4ons into purposive behaviour (Gergely et al., 2002).  
  • 23. Understanding human inten4ons  •  Three levels of imita4on/understaninding  •  “Ac4ng animately. An observer perceives that the actor has generated his mo4on autonomously; that is, she  others’ ac4ons & reading of inten4ons)  dis4nguishes animate self‐produced ac4on from inanimate, caused mo4on. There is no understanding that  –  Perceiving others as actors that  the actor has a goal, and so means and ends are not dis4nguished, nor are successful and unsuccessful  produce their ac4ons (6 months old  ac4ons. Although observers may learn from experience what animate actors typically do in familiar  children)  situa4ons, predic4ng behavior in novel circum‐ stances is basically impossible.   –  Perceiving others as having goals for  their ac4ons (9 months)  •  Pursuing goals. An observer perceives and understands that the actor has a goal and behaves with  persistence un4l reality matches the goal; that is, she understands that the actor recognizes the success or  –  Perceiving others as making plans for  reaching their goal, and choosing the  failure of his ac4ons with respect to the goal and con4nues to act in the face of failure. This understanding  most ra4onal ac4on (14 months)  implies that the observer also knows that the actor sees things (e.g., objects with respect to which he has  (Tomasello, et al. 2005)  goals, poten4al obstacles to goals, the results of ac4ons) and that this helps to guide ac4on and determine  sa4sfac4on with results. Understanding ac4on in this way enables observers to predict what actors will do in  at least some novel situa4ons.  •  Choosing plans. An observer perceives and under‐ stands that the actor considers ac4on plans and chooses  which of them to enact in inten4onal ac4on (and these may be more or less ra4onal depending on their fit  with perceived reality). She also understands that in ac4ng toward a goal the actor chooses which en44es in  its perceptual field to aEend to. In general, the observer understands that actors act and aEend to things for  reasons, which enables her to predict what an actor will do in a wide variety of novel situa4ons. (All  elements of Fig. 1 present.) Children’s understanding of these different aspects of inten4onal ac4on and  percep4on emerge, in this order, at different points in infancy“   •  “Six‐month‐old infants perceive animate ac4on and follow gaze direc4on, which enables them to build up  experiences on the basis of which they predict people’s ac4ons in familiar contexts. By 9 months of age,  infants understand that that people have goals and persist in behaving un4l they see that their goal has  been reached (avoiding obstacles and persis4ng past accidents and failures in the process) –be‐ ing happy  when the goal is reached and disappointed if it is not. By 14 months of age, infants begin to understand full‐  fledged inten4onal ac4on –including the rudiments of the way people make ra4onal decisions in choosing  ac4on plans for accomplishing their goals in par4cular reality contexts and selec4vely aEending to goal‐ relevant aspects of the situa4on.“ (Tomasello, et al., 2005) 
  • 24. Engaging in shared inten4ons  •  3 levels of engagement in  •  “Human infants are extremely sensi4ve to social con4ngencies. In their face‐to‐face interac4ons  shared inten4ons:  with adults, infants from just a few months of age display the ability to take turns in the sense of  –  Dyadic engagement:  ac4ng when the adult is more passive and being more passive when the adult is ac4ng  face to face  (Trevarthen 1979). When these con4ngencies are broken –for example, in experiments in which  interac4ons and  the adult’s behavior is preprogrammed (or played to the infant over delayed video) –infants  protoconversa4ons  show various signs of being out of sorts (for reviews, see Gergely & Watson 1999 and Rochat &  with shared emo4ons  Striano 1999). Infants’ early social interac4ons thus clearly show mutual responsiveness on the  –  Tryadic engagement:  behavioral level. But there is another dimension to these interac4ons that goes beyond simple  doing things together,  4ming and con4ngency. Human infants and adults interact with one another dyadically in what  but without assigning  are called protoconversa4ons. These are social interac4ons in which the adult and infant look,  roles for the reaching  touch, smile, and vocalize toward each other in turn‐taking sequences. But as most observers of  of the goal; sharing  infants have noted, the glue that holds proto‐ conversa4ons together is not just con4ngency but  percep4on and goals   (9‐12 months)  the exchange of emo4ons (Hobson 2002; Trevarthen 1979).  –  Collabora4ve  •  At around 9 to 12 months of age, as infants are beginning to understand other persons as goal  engagement = sharing  directed, they also begin to engage with them in ac4vi4es that are triadic in the sense that they  ac4on plans (12‐15  involve child, adult, and some outside en4ty to‐ ward which they both direct their ac4ons. These  months)  are ac4vi4es such as giving and taking objects, rolling a ball back and forth, building a block  tower together, puTng away toys together, “pretend” games of ea4ng or drinking, “reading”  books, and poin4ng‐and‐naming games (Hay 1979; Hay & Murray 1982; Verba 1994). During  these ac4vi4es, infants’ looking becomes coordinated with that of the other person triadically  toward the relevant outside objects as well. When researchers focus on this aspect of the joint  ac4vity, it is most oyen called “joint aEen4on” (e.g., see papers in Moore & Dunham 1995) – what we will call at this level joint percep4on.   •  At around 12 to 15 months of age, infants’ triadic engagements with others undergo a At around  12 to 15 months of age, infants’ triadic engagements with others undergo a significant  qualita4ve change. In a classic longitudinal study, Bakeman and Adamson (1984) categorized  infants’ interac4ons with their mothers as involving, among other things, either “passive joint  engagement” or “coordinated joint engagement.” Passive joint engagement referred to triadic  interac4ons in general, whereas coordinated joint engagement referred to triadic interac4ons in  which the infant was much more ac4ve in the interac4on –not just following adult leads, but also  some4mes direc4ng adult behavior and aEen4on as well in a more balanced manner. The  empirical finding was that al‐ though 9‐month‐old infants engaged in much passive joint  engagement, it was not un4l 12 to 15 months of age that infants engaged in significant amounts  of coordinated joint engagement.  
  • 25. Humanness   •  “We propose that the crucial difference between human cogni4on and  that of other species is the ability to par4cipate with others in  •  At the origin of human  collabora4ve ac4vi4es with shared goals and inten4ons: shared  culture and cogni4on  inten4onality. Par4cipa4on in such ac4vi4es requires not only especially  stand two capaci4es:  powerful forms of inten4on reading and cultural learning, but also a  •  ‐ mind reading, and in  unique mo4va4on to share psychological states with oth‐ ers and unique  par4cular: the capacity of  forms of cogni4ve representa4on for doing so. The result of par4cipa4ng  perceiving and  in these ac4vi4es is species‐unique forms of cultural cogni4on and  understanding others’  evolu4on, enabling everything from the crea4on and use of linguis4c  inten4ons  symbols to the construc4on of social norms and individual beliefs to the •  ‐ a mo4va4on for  establishment of social ins4tu4ons. In support of this proposal we argue  engaging in shared  and present evidence that great apes (and some children with au4sm)  inten4on ac4vi4es  understand the basics of inten4onal ac4on, but they s4ll do not  par4cipate in ac4vi4es involving joint inten4ons and aEen4on (shared  inten4onality). Human children’s skills of shared inten4onality develop  •  So: shared inten4onality  gradually during the first 14 months of life as two ontogene4c pathways  is what makes humans  intertwine: (1) the general ape line of understanding others as animate,  special in the animal  goal‐directed, and inten4onal agents; and (2) a species‐unique mo4va4on  reign  to share emo4ons, experience, and ac4vi4es with other persons. The  •  (Tomasello, 2005)  develop‐ mental outcome is children’s ability to construct dialogic  cogni4ve representa4ons, which enable them to par4cipate in earnest in  the collec4vity that is human cogni4on” (Tomasello, et al.,  2005) 
  • 26. Cultural intelligence hypothesis  •  Baby humans differ  •  “Some other ape species transmit some behaviors socially or culturally , but their  from primates on  species‐ typical cogni4on does not depend on par4cipa4ng in cultural interac4ons in  social abili4es  the same way as it does in humans, who must   •  Humans have  •  (i) learn their na4ve language in social interac4ons with others,   developed special  •  (ii) acquire necessary subsistence skills by par4cipa4ng with experts in established  cogni4ve skills  as a  cultural prac4ces, and   result of the  •  (iii) (in many cultures) acquire skills with wriEen language and mathema4cal symbols  development of   specialized skills for  through formal schooling.  absorbing  •   In the end, human adults will have all kinds of cogni4ve skills not possessed by other  knowledge and  primates, but this outcome will be due largely to children’s early emerging,  prac4ces of their  specialized skills for absorbing the accumulated skillful prac4ces and knowledge of  social group  their social group (so that a child growing up outside of any human culture would  develop few dis4nc4vely human cogni4ve skills). Humans’ especially powerful skills  of social‐cultural cogni4on early in ontogeny thus serve as a kind of “bootstrap” for  the dis4nc4vely complex development of human cogni4on in general. We may call  this the cultural intelligence hypothesis”   •  “However, we should note that because the children were somewhat more skillful  than the apes in the causality tasks not involving ac4ve tool manipula4on, as well as  in the tasks of social cogni4on, it is possible that what is dis4nc4vely human is not  social‐cultural cogni4on as a specialized domain, as we have hypothesized. Rather,  what may be dis4nc4ve is the ability to understand unobserved causal forces in  general, including (as a special case) the mental states of others as causes of  behavior. Even in this case, however, it is a plausible hypothesis that understanding  hidden causal forces evolved first to enable humans to understand the mental states  of other persons, and this generalized only later to the physical domain”. (Herrmann,  et al., 2007) 
  • 27. Meltzoff  • Imita4on is a central feature of human beings,  and precedes mind reading and other social  capaci4es  Gergely & Csibra  • Joint collabora4on requires mind  Tomasello  reading  •  Mind reading is a crucial social  • But not a mo4va4on for sharing  capacity and enables imita4on  inten4ons  •  The mo4va4on for sharing of  • Rather, the capacity to communicate  inten4ons is the other crucial social  relevant informa4on  capacity  • This capacity might have  evolved  • They both allow  shared inten4onality   under the pressure of teaching/ learning  of opaque knowledge  • Shared inten4onality has evolved   (technology)  under the pressure of collabora4on 
  • 29. Natural pedagogy  •  “… human communica4on is specifically  •  Development of natural pedagogy:  adapted to fulfil the funciton of transmiTng  generic knowledge between  •  Development of tools’ making prac4ces  individuals.” (Gergely & Csibra, p. 3)  represents an evolu4ve pressure  •  “A new type of communica4ve learning  •  Because these prac4ces cannot be learned/ system based on ostensive‐referen4al  transmiEed by other, available mechanisms  demonstra4ons of knowledge  … expert user  of learning from imita$on/observa$on*  ac4vely guide the novice by selec4vely  manifes4ng the informa4on to be acquire  •  Because they represent opaque contents for  and generalized.  cogni4on  •  … children … are always novices with respect  •  Thus, humans have evolved mechanisms that  to the accumulated knowledge of their  serve the pedagogical func4on of  culture.  transmiTng cogni4vely opaque contents   •  This is why we call the specific aspects of  •  These mechanisms are part of the more  human communica4on that allow and  general communica4on system  facilitate the transfer of generic knowledge  •  They consist of demonstra4on acts:  to novices Natural Pedagogy. ” (Gergely &  ostensive‐referen4al demonstra4ons  Csibra, p. 4) 
  • 30. Adults/children natural pedagogical  system  •  “When children are shown an ac4on  •  Children observe and imitate adults  performed in a par4cular style leading to a  –  Children spontaneously imitate causal ac4ons  clear end state (e.g. a mouse is hopping  that lead to achieve goals, and ignore other  across the table into a house), they tend to  components of the global ac4on  reproduce only the end state (put the mouse  –  The others components of the ac4on are  into the house), oyen ignoring the manner of  opaque to children’s cogni4on  ac4on (hopping). However, if the relevant  –  But, when the “teacher” makes it clear that  informa4on concerning the end state is  these components of the ac4on are relevant,  communicated to them verbally by the actor  children do pay aEen4on, and imitate  before the demonstra4on (“the mouse lives  •  Adults use their communica4on system to  in the house”), they reproduce the ac4on  facilitate children’s learning  style more oyen.   •  Young children are recep4ve to adult’s  •  Ostensive communica4on does not only  ostensive demonstra4on before they are able  make children pay more aEen4on to the  to use it for learning  demonstra4on but they also see it as a  special opportunity to acquire generalizable  knowledge.” (Gergely & Csibra, p. 5)  •  Ostensive signals allow to  •  “recent studies ...demonstrate this  –  Disambiguate the nature of the ac4on  preparadness in the form of three kinds of  (communica4on, not just using the tool)  early perceptual and cogni4ve biases:  –  Disambiguate the target of the  communica4on (you) 
  • 31. Ostensive signals  •  Preference for ostensive  •  1. preferen4al aEen4on for  signals :  the sources of ostensive  –  Gaze contact  signals   •  Newborns preferen4ally look at  schema4c face‐like paEerns with  direct gaze vs averted gaze;  preference disappears when  faces are upside‐down;  preference disappears when the  typical iris/sclera paEers of eyes  is inverted  •  Same neural ac4va4on for  infants and adults in response to  direct gaze and common neural  ac4va4on for two different  ostensive s4muli (direct gaze &  eye‐brow raise)  –  Motherese  –  Mo4onese 
  • 32. Referen4al expecta4ons  –  Infants follow the gaze of interac4ng  •  2. Referen4al expecta4on  adults to iden4fy what they are looking  induced by ostensive contexts  at, before they can understand language  •  Eight‐months olds observed  –  Useful for sampling parts of  someone on a computer screen  the world that others found  ostensively looking at and  interes4ng, and present in  gree4ng them before shiying her  other animals  gaze to llok behind one of two  –  Human infants followgaze  barriers. Following this, an object  shiys only when these are  preceded by ostensive signals  was revealed either at the  (gree4ng, gaze contact)  targeted or at the other occluded  –  Infants expect to find an object at the  loca4on. Infants’ looking paEern  “end” of a gaze‐following in an ostensive  suggested that they expected to  context  find an object at the loca4on  –  13 months old Infants expect to  where the person’s gaze wwas  find the named object (if its name  directed  at, just like older infants  is part of their vocabulary)  do in similar live  –  But not if the gesture and word are  situa4ons.” (Gergely & Csibra, p.  emiEed by different persons  5‐8) 
  • 33. Interpreta4on bias  –  Not only infants are prepared to receive ostensive–referen4al  •  3. interpreta4on bias to  communica4on, but they do expect to learn something generalizable  from it (and not just a par4cular instance) = to learn about referent  preferen4ally encode the  kinds  –  When infants (18 months old) observe adults expressing  content of ostensive‐ emo4onal valence in rela4onship to an object in a non‐ communica4ve context, they infer that person’s par4cular  preference (she does not like it). But when the same paEern  referen4al communica4on as  of valence expression is inserted in a communica4ve  context, infants aEach the expressed value to the object and  represen4ng generalizable  expect that other people will react in the same manner to  the object  (it is disgus4ng for everybody)  knowledge”   –  Infants (9 months old) shiy their encoding paEern from  loca4on to appearance features when the situa4on shiys  from non‐communica4ve to communica4ve.  •  “this is what dis4nguishes our  –  They are more likely to detect change in loca4on in  hypothesis in the first place  a non‐communica4ve situa4on, but detect more  oyen features change in a communica4ve situa4on  and neglect loca4on; and this happens even in  from compe4ng proposals,  situa4ons in which loca4on is important,  pragma4cally, such as hiding games  according to which human  –  This bias could explain A not‐B task errors: children  stop being interested in loca4on and do not mind  communica4on originates  about the new loca4on, because the  communica4ve contexts has made them focus on  evolu4onarily and  the features of the object. In fact, once  communica4ve cues are removed, the errors  ontogene4cally from a basic  –  diminish.    Appearance features are beEer candidates for  mo4ve to cooperate with  later use and object iden4fica4on, thus for  generaliza4on.   others to achieve shared  –  Communica4on has evolved not only for collabora4on‐purposes but  goals.” (Gergely & Csibra, p.  also under the pressure of learning/teaching purposes  5‐9) 
  • 34. Social learning mechanisms  •  “There are many types of social learning  •  Social learning mechanisms are common to several  mechanisms in the animal kingdom, and they all  animal species  involve some form of observa4onal learning, where  •  Learning generalizable knowledge from social  the observa4on of an adap4ve behavior of another  interac4ons seems to be specific to humans  individual makes it more likely that the observer will  •  Natural pedagogy seems to be universal, thus  produce the same or similar behaviors in the future.  In this sense, social learning represents transmission  “natural”  of general knowledge or skills from one individual to  another.  •  Non‐human animals communicate about episodic,  non‐generalizable informa4on (that applies only to  the here and now), and learn new skills by  observa4on  or scaffolded individual learning, they  do not seem to use communica4on  to pass on  generalizable knowledge to others.”  •  “ This discrepancy between general claims about  the absence of teaching and the actual reports is  likely to reflect the enormous differences between  teaching in Western socie4es and in more  tradi4onal cultures. It is not just that Western  educa4on relies heavily on formal schooling but also  that it aims to provide verbal explana4on and  jus4fica4on for what is being taught. … however,  Natural Pedagogy … seems to be  universal.”  (Gergely & Csibra, 2009, p. 12‐14) 
  • 35. •  “Child development is today conceptualized  as an essen4ally social process, based on  incremental knowledge acquisi4on driven by  cultural experience and social context. We  have “social” brains.” (Goswami, 2008b, p. 1) 
  • 37. Socially distributed cogni4on  •  Distributed  “  If we want to explain the informa4on processing proper4es  cogni4on:   of individuals, we have no choice but to aEempt to infer what  –  The unit of  is inside the individual’s mind. Cogni4ve scien4sts do this by  analysis of  construc4ng carefully selected contexts for elici4ng behavior  cogni4ve  from which they can aEribute internal states to actors.  performanc However, if we take the cockpit system as the unit of analysis,  es should  be  we can look inside it and directly observe many of the  extended  phenomena of interest. In par4cular, we can directly observe  beyond the  the many representa4ons that are inside the cockpit system,  individual  yet outside the heads of the pilots. We can do a lot of  so as to  research on the cogni4ve proper4es of such a system (i.e., we  encompass  social and  can give accounts of the system’s behavioral proper4es in  material  terms of its internal representa4ons), without saying  interac4on anything about the processes that operate inside individual  s with tools  actors (Hutchins, 1990, 1991, 1995). This suggests that rather  than trying to map the findings of cogni4ve psychological  studies of individuals directly onto the individual pilots in the  cockpit, we should map the conceptualiza4on of the  cogni4ve system onto a new unit of analysis: the cockpit as a  whole. ” (Hutchins, 1995, p. 267) 
  • 38. Socially distributed cogni4on  •  Distributed  •  “Let us now apply the cogni4ve science frame to the cockpit as a cogni4ve  cogni4on:   system. How are the speeds represented in the cockpit? How are these  –  Remebember representa4ons transformed, processed, and coordinated with other  ing the speed  representa4ons in the descent, approach, and landing? How does the  is the task  cockpit system remember the speeds at which it is necessary to change  and result of  the configura4on of the wing in order to maintain safe flight?   cogni4ve  processes  •  The observable representa4ons directly involved in the cockpit processes  involving the  that coordinate airspeed with flap and slat seTngs are: the gross weight  pilots of the  display (Figure 2), the speed card booklet (Figure l), the two airspeed  cockpit as  indicator instruments with internal and external bugs (Figure 3), the  well as  speed select window of the flight guidance control panel, and the speed‐ various  instruments  related verbal exchanges among the members of the crew. The speed‐ related verbaliza4ons may appear in the communica4on of the values  from PNF to PF while seTng the speed bugs, in the ini4al slat extension  cross‐check, in the sub‐ sequent configura4on changes, in the cross‐check  phase of the before‐landing checklist performance, in the PNF’s approach  progress report at 500 feet AFL, and in any required speed devia4on call  outs on the final approach segment ayer the selec4on of the landing flap  seTng.   •  In addi4on to the directly observable media listed earlier, we may also  assume that some sort of representa4on of the speeds has been created  in two media that are not directly observable: the memories of the two  pilots, themselves. ” (Hutchins, 1995, p. 275)   
  • 39. Distributed cogni4on  •  Distributed  •  “We will advocate an externalism about mind, but one that is in no way  cogni4on:   grounded in the debatable role of truth‐condi4ons and reference in fixing  –  Performance the contents of our mental states. Rather, we advocate an “ac4ve  s typically  externalism”, based on the ac4ve role of the environment in driving  described as  cogni4ve processes.”  cogni4ve are  significantly  worst in  •  “The informa4on in OEo's notebook, for example, is a central part of his  absence of  iden4ty as a cogni4ve agent. What this comes to is that OEo himself is  interac4on  best regarded as an extended system, a coupling of biological organism  with tools,  others, or of  and external resources.  epistemic  •  The informa4on in OEo's notebook, for example, is a central part of his  ac4ons that  iden4ty as a cogni4ve agent. What this comes to is that OEo himself is  have no  best regarded as an extended system, a coupling of biological organism  other aim  and external resources.” (Clark & Chalmers, 1998)  than favoring  a beEer  knowledge of  the world 
  • 40. Social neurosciences  •  Strong accent on social cogni4on, in  •  “Panoramic photographs of the earth from space  cogni4ve sciences and in the new  reveal agricultural runoffs that stretch hundreds of  science of learning  miles out to sea …From this ionospheric perspec4ve,  –  Social neuroscience: importance of  one could easily visualize effects that could not be  mul4level, integra4ve analysis of  fully comprehended from a closer focal point. This  complex psychological phenomena  simple example from space sciences illustrates a  principle that seems so obvious … but that oyen  appears incomprehensible in the psychological  sciences and neurosciences. There are phenomena  that may be explicable in terms of events at a  microlevel of analysis but that are more easily  studied and more fully comprehended by reference  to broader and mul4ple levels analysis.” (Cacioppo &  Berentson, 1992, p. 1019)  •  “Cogni4ve behavioral and developmental  neuroscience, for instance, are all ac4ve areas of  research, but social neuroscience strikes some as  being an oxymoron (see ScoE, 1991). It is  not…” (Cacioppo & Berentson, 1992, p. 1020)