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Morphologisches Priming, Zugang zum Lexikon und zugrundeliegende Repräsentationen Mathias Scharinger Universität Konstanz

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Morphologisches Priming, Zugangzum Lexikon und zugrundeliegende

Repräsentationen

Mathias Scharinger Universität Konstanz

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26.06.2007 2 Morphologisches Priming

Psycholinguistische Experimente

• Lexikalische Entscheidung (lexical decision)– als Einzelexperiment– mit Relationen zwischen Erst- und

Zweitpräsentation von Stimuli• Form-basiert (phonologisch, orthographisch,

morphologisch)• Bedeutungs-basiert (semantisch)

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26.06.2007 3 Morphologisches Priming

Lexikalische Entscheidung

Hauptpunkte:1. Verlauf des lexikalischen Zugriffs2. Art der lexikalischen Repräsentation3. Nichtwort-Wort AnalogienDesign:• Präsentation von Worten und Nichtworten,

visuell oder auditorisch

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26.06.2007 4 Morphologisches Priming

Form Priming

• Präsentation von Worten, visuell oderauditorisch

• Worte haben untereinander eine Relation oderteilen gewisse formale Eigenschaften– Erstpräsentation: Prime– Zweitpräsentation: Target

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26.06.2007 5 Morphologisches Priming

Form Priming

• Prime-Target Abfolge– direkt (immediate): keine Füllworte dazwischen– indirekt (delayed): Füllworte dazwischen

• Präsentationszeiten– Prime-Präsentation < 50 ms: Maskiertes Priming– Prime-Präsentation > 50 ms: Unmaskiertes

Priming

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26.06.2007 6 Morphologisches Priming

orthographisch

KAUL KUH MÖTZ KUHLE

KAUL KUH KUHLE MÖTZ

Form Priming

delayed

immediate

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26.06.2007 7 Morphologisches Priming

Morphologisches Priming

Hauptpunkte1. Wie wird auf morphologisch komplexe Worte

zugegriffen?2. Wie sind diese Worte repräsentiert?3. Gibt es rein morphologische Relationen im

mentalen Lexikon, die sich nicht auf formaleund semantische Relationen zurückführenlassen?

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26.06.2007 8 Morphologisches Priming

orthographisch

KAUL KÜHE MÖTZ KUH

KAUL KÜHE KUH MÖTZ

Morphologisches Priming

delayed

immediate

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26.06.2007 9 Morphologisches Priming

Einige Ergebnisse der Priming Forschung

• Viele Studien haben echtes morphologisches Priming gefunden (Feldman, 2000; Feldman et al., 1995; Feldman and Prostko, 2002; Feldman and Soltano, 1999; Marslen-Wilson et al., 1994; Marslen-Wilson and Zhou, 1999; Marslen-Wilson et al., 1996).

• Dieses morphologische Priming konnte nicht auf formale oder semantische Relationen zwischen Prime und Target zurückgeführt werden.

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26.06.2007 10 Morphologisches Priming

Morphologisches Priming

• Problem im Englischen & Deutschen:– morphologisch relatierte Formen haben immer

auch formale und semantische Gemeinsamkeiten– add --> added– mache --> machte

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26.06.2007 11 Morphologisches Priming

Morphologisches Priming

• Morphologisch relatierte Formen im Hebräischen (Frost et al., 2000)– Wurzelmorpheme: K-D-M (Hauptbedeutung)– Wortmuster: MI-A-A– Morphologisch komplexes Wort: MIKDAMA

(Vorauszahlung)

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26.06.2007 12 Morphologisches Priming

Morphologie des Hebräischen

• viele Wortmuster für hebräische Substantive; semantisch opak

• weniger Wortmuster für hebräische Verben; semantisch transparent

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26.06.2007 13 Morphologisches Priming

Priming Experiment

• auditorischer Prime:maqhela husbarChor wurde erklärt

• visuelles Target:mazmera hugdarBaumschere wurde definiert

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26.06.2007 14 Morphologisches Priming

Resultate

• Priming für Verb-Wortmuster, aber nicht für Substantiv-Wortmuster

• deshalb nicht auf phonologisches Primingzurückzuführen

• Abhängigkeit von semantischer Transparenz

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26.06.2007 15 Morphologisches Priming

Weiteres Experiment

• Modulation der semantischen Transparenz• +M+S: morphologisch und semantisch relatiert• +M-S: morphologisch relatiert

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26.06.2007 16 Morphologisches Priming

Morphologisches Priming

hadraxahadraxaLeitung

visuelles Target

drixutWachsamkeit

madrixLeiter

auditorischerPrime

+M-S+M+S

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26.06.2007 17 Morphologisches Priming

Resultate• +M+S im Vergleich zu Kontrollkondition 42 ms

Priming• +M-S im Vergleich zu Kontrollkondition 26 ms

Priming• Morphologisches Priming ist nicht allein auf

phonologisches (Experiment 1) und semantisches Priming zurückzuführen

• Morphologisches Priming wird bei semantischer Relation verstärkt (Experiment 2)

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26.06.2007 18 Morphologisches Priming

Allgemeine Befunde

• Morphologische Dekomposition– immer im Hebräischen– im Englischen nur bei semantischer Transparenz

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26.06.2007 19 Morphologisches Priming

Einige Ergebnisse der Priming Forschung

• Semantische und orthographische/phonologischeTransparenz spielt eine Rolle beim morphologischenPriming (Feldman and Pastizzo, 2003; Longtin et al., 2003; Marslen-Wilson et al., 1994).

• Semantische und formale Effekte treten zuunterschiedlichen Zeiten auf und können mitgeeigneten Techniken auseinanderdividiert werden(Frost et al., 2000; Marslen-Wilson et al., 1994; Rastle et al., 2000; Rueckl and Galantucci, 2005; Stolz and Feldman, 1995; Tsapkini et al., 2002).

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26.06.2007 20 Morphologisches Priming

Ergebnisse der Priming Forschung

• Priming hängt von der Modalität des Primes ab(visuell, auditorisch; Feldman and Larabee, 2001; Marslen-Wilson and Zhou, 1999; Marslen-Wilson et al., 1996).

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26.06.2007 21 Morphologisches Priming

Feldman & Larabee, 2001

-30-20-10

0102030405060

prepay-payment

payable-payment

pay-payment

AVVAVVVxV

*

*

* *

*

* * *

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26.06.2007 22 Morphologisches Priming

Ergebnisse der Priming Forschung

• Priming Unterschiede zwischen regelmäßigen und unregelmäßigen Wortformen (Clahsen et al., 1997; Clahsen et al., 2002; Sonnenstuhl et al., 1999; Sonnenstuhl and Huth, 2002; Stanners et al., 1979) bedürfen genauer Untersuchung.

• In vielen Fällen, die Effekte reflektierenphonologische Unterschiede (Burzio, 2002; Stemberger, 2004), Frequenzverteilungen (Meunierand Segui, 1999) oder semantische Faktoren (Baayenand Prado Martin, 2005; Ramscar, 2002).

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26.06.2007 23 Morphologisches Priming

Morphologische Transparenz

• Dieselben grammatischen Funktionen werden für alle Wörter durch dieselben Morpheme realisiert:– 2. Person Singular: Suffix -st

• Das Suffix ist klar erkennbar• Das Suffix wird produktiv angewandt

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26.06.2007 24 Morphologisches Priming

Morphologische Transparenz

• Die Gesamtbedeutung erschließt sich aus den Bedeutungen der Morpheme– Jemand der X tut: x-er

• Lehrer, Geber

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26.06.2007 25 Morphologisches Priming

Opakheit

• Spezifische Stämme– bi-st

• Scheinbare Derivationen oder Zusammensetzungen, deren Bedeutung nicht kompositionell ist– Bauer, Wasserhahn

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26.06.2007 26 Morphologisches Priming

Auswirkungen auf das Lexikon

• Formale Transparenz: Morpheme sind phonologisch klar abgetrennt

• Semantische Transparenz: Die Gesamtbedeutung der komplexen Form berechnet sich aus den Einzelbedeutungen der Morpheme

• Morphologische Transparenz: Morpheme haben eine eindeutige Funktion

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26.06.2007 27 Morphologisches Priming

Morphologische Modelle

• Fokus auf formaler Transparenz:– Alles, was nach Affix aussieht, wird abgetrennt

(affix-stripping, Taft & Forster, 1975)– Morphemische Speicherung: Stamm

(Hauptbedeutung) und Affixe (Realisierung von grammatischen Funktionen oder Ableitungen)

• Full Parsing Modelle

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26.06.2007 28 Morphologisches Priming

Morphologische Modelle

• Formale Transparenz wird ignoriert• Alle Wortformen sind gespeichert• Full Listing Modelle (Butterworth, 1983)

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26.06.2007 29 Morphologisches Priming

Morphologische Modelle

• Einbezug der semantischen Transparenz– Morphemische Speicherung wenn

Morphemzusammensetzung formal und semantisch transparent ist

• Einbezug der Produktivität– Wieviele Formen gibt es mit einem bestimmten

Morphem?– Morphologische Familie

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26.06.2007 30 Morphologisches Priming

Morphologische Modelle

• Distributive-konnektionistische (single route) Modelle (Plaut & Gonnerman, 2000)– Morphologische Information ist gewissermaßen

verteilt auf semantische und formale Transparenz– Morphologische Relationen im Lexikon durch

Analogien zwischen gleichen Formen & gleichen Bedeutungen

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26.06.2007 31 Morphologisches Priming

Morphologische Modelle

• Duale Modelle (dual route)– Regelmäßige (d.h. produktive und transparente)

Morphologie involviert morphemische Speicherung und Parsing

– Unregelmäßige (d.h. unproduktive und intransparente) Morphologie involviert Ganzwortspeicherung und kein Parsing

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26.06.2007 32 Morphologisches Priming

Dual Route Modelle

• Pinker et al. (1998)– add-ed analysiert als add + -ed {past tense},

prozedurales Gedächtnis, regelbasiert– sang analysiert als sing {past tense}, deklaratives

Gedächtnis, Abruf als ganzes Wort

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26.06.2007 33 Morphologisches Priming

Dual Route Modelle

• Probleme– Was ist „regelmäßig“?Deutscher -en Plural regelmäßig für feminine

Substantive: Frauen, Welten, SachenDeutscher -s Plural produktiv für alle anderen

Substantive: Autos, AGs- Was ist „unregelmässig“?Umlaut ist produktiv für Diminutivformen:

Ballönchen

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26.06.2007 34 Morphologisches Priming

Dual Route Modelle

• Wo findet die Dekomposition statt? Innerhalb oder außerhalb des Lexikons?– Supra-lexikalische Theorie (Giraudo & Grainger, 2001):

auf morphemische Repräsentationen wird über ganze Wörter zugegriffen

– Sub-lexikalische Theorie (Cutler et al., 1989, Taft & Forster, 1975): Dekomposition prä-lexikalisch und Zugriff auf morphemische Repräsentationen über Morpheme

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26.06.2007 35 Morphologisches Priming

Priming von regelmäßigen Worten

• Idee: Wenn komplexes Wort zerlegbar in Stamm und Affixe kann Stamm direkt voraktiviert werden

• machst > machen: -st wird abgetrennt, mach-aktiviert den Stamm direkt

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26.06.2007 36 Morphologisches Priming

Regelmäßige (schwache) Verben

[max]+V

/-st/: V [ ]+2ND SING. PRES.

/-t/: V [ ]+3RD SING. PRES.

/-te/: V [ ]+PRET.

/ge...t/: V [ ]+PAST PART.

weak/regular verb

STEM

AFFIXES

ZUGANG ZUM LEXIKON

maxstSIGNAL maxst

DEKOMPOSITION

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26.06.2007 37 Morphologisches Priming

Priming von unregelmäßigen Worten

• Idee: Unregelmäßige komplexe Worte sind untereinander und zu ihrem Basisstamm assoziativ verbunden. Voraktivierung ist nicht direkt

• schlief > schlafen: Die Präteritumsform aktiviert den Stamm schlaf- indirekt

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26.06.2007 38 Morphologisches Priming

Unregelmäßige (starke) Verben

strong/irregular verb

[la:f]+V

[......]-1ST. [...i...]+PRET.

[...i...]+SUBJ.

[e...n]+PART.

2ND/3RD SG. PRES.

lfstSIGNAL

lafn SIGNAL

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26.06.2007 39 Morphologisches Priming

Sonnenstuhl et al., 1999

öffnewünschecontrol

öffnegeöffnetparticiple

öffneöffneidentity

targetprime

Priming

Priming

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26.06.2007 40 Morphologisches Priming

Sonnenstuhl et al., 1999

schlafebeuge

schlafegeschlafen

schlafeschlafe

targetprime

Priming

reduziertes Priming

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26.06.2007 41 Morphologisches Priming

Clahsen et al., 2001

warftwerftspecific

werftwarftgeneral

targetprime

mehr Priming

weniger Priming

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26.06.2007 42 Morphologisches Priming

Das FUL Modell

Annahmen:• Merkmalsrepräsentationen im mentalen

Lexikon• Merkmale sind einwertig, nicht binär (Lahiri &

Reetz, 2002)• Merkmale haben eine bestimmte Hierarchie

(Clements, 1985; Lahiri & Evers, 1991)

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26.06.2007 43 Morphologisches Priming

Das FUL ModellLahiri & Evers, 1991

/t/~/d/ aspiration

keine Abhängkeit

VOKALE

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26.06.2007 44 Morphologisches Priming

Das FUL Modell

Annahmen:• Redundante Merkmale sind nicht gespeichert• KORONAL ist nie gespeichert• Lexikalischer Zugriff über Merkmalsvergleich

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26.06.2007 45 Morphologisches Priming

Zugang zum Lexikon in FUL

/k/ENGLISH

[cons][dor]

LEXICON

SIGNAL [k] [k] [t]

EXTRACTED [cons][dor]

[cons][dor][spread]

[cons][cor]

match mismatch

no mismatch

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26.06.2007 46 Morphologisches Priming

Weitere Annahmen

• Vokale, die Umlaut in der Inflektion bilden, haben kein Artikulationsort-Merkmal

• In den “regelmäßigen” Formen ist der VokalDORSAL an der Oberfläche

• In den umlautierten Formen ist der VokalKORONAL an der Oberfläche

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26.06.2007 47 Morphologisches Priming

Substantivrepräsentationtk

/ /ARTStk

[dor]ART

Stœk

[cor]ART

SG:

PL:

Perzeption

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26.06.2007 48 Morphologisches Priming

Repräsentation von Verben

• schwache Verben haben einezugrundeliegende ART Spezifikation wennStammvokal dorsal

• starke Verben haben NIE einezugrundeliegende ART Spezifikation

• gemischte Verben haben zwei Stämme mitunterschiedlichen Stammvokalen; für koronaleVokale sind sie identisch

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26.06.2007 49 Morphologisches Priming

schwach

Verbrepräsentationen

[a] [e] [a] [] [e] [i]

<machen><machst> <leben><lebst>

/a/ /e/ /A/ /E/

<machen> <leben> <halten> <geben>

<halten> <hältst> <geben> <gibst>

PHONETICS

PHONOLOGY

[dor]ART

[low]TH

[ ]ART

[ ]TH

[ ]ART

[low]TH

[ ]ART

[ ]TH

FEATURES

stark

[coronal]

[dorsal]

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26.06.2007 50 Morphologisches Priming

gemischt

Verbrepräsentationen

[a] [][a] [] [] []

<backen><backst> <quellen><quellst>

/a/ /e//A/ /E/

<backen> <quellen>

<backen><bäckst> <quellen><quillst>

PHONETICS

PHONOLOGY

[dor]ART

[low]TH

[ ]ART

[ ]TH

[ ]ART

[low]TH

[ ]ART

[ ]TH

FEATURES

mismatch[dorsal]

[coronal]

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26.06.2007 51 Morphologisches Priming

Morphologisches Priming

NONWORD WORD

RT

tust

holenfrimstbaust

spuselnklaustzeigen

machen

Semantic

Subject 1 Subject 2 Subject 3

machst

machen

Morphologicalbellst

machen

Control

Teilnehmer hören Worte und müssen sich entscheiden, ob dies Worte ihrer Sprache sind odernicht.

PRIME/TARGET Abfolge:2nd sg inf (experiment 1) inf 2nd sg (experiment 2)

PRIMING = Control – Test (ms)

PRIME

Relation zwischen Prime/Target

FILLERSholenfrimstbaust

spuselnklaustzeigen

holenfrimstbaust

spuselnklaustzeigen

TARGET

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26.06.2007 52 Morphologisches Priming

Design Experiment 1 & 2

• auditorisches verzögertesWiederholungspriming

• 5-7 Fillers zwischen Prime und Target• Targets

– 20 starke Verben (8 <a>, 12 <e>)– 20 schwache Verben (8 <a>, 12 <e>)– 20 gemischte Verben (8 <a>, 12 <e>)

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26.06.2007 53 Morphologisches Priming

Design Experiment 1 & 2• jedes Target hat 3 unterschiedliche Primes

– Kontrolle (keine Relation)– Semantisch (semantisch relatiert)– Morphologisch (morphologisch relatiert)

• in Experiment 1 sind Primes 2.p.sg. pres. in –st• in Experiment 2 (Frankfurt) sind Primes Infinitive in

–en• Die unterschiedlichen Primes sind so auf 3

Teilnehmergruppen verteilt, dass kein TeilnehmerTargets mehr als einmal hört (Lateinisches Quadrat)

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26.06.2007 54 Morphologisches Priming

Design Experiment 1 & 2

• Teststimuli: 2 x 60 (120 Wörter)• Wortfüller (fillers): 210 (niederfrequent)• Nichtworte (nonwords): 330 (abgeleitet von

Verben indem 1-3 Segmente verändert bzw. vertauscht wurden: dosieren klotieren)

• 2 Hälften zu je 330 Stimuli à 16 minuten

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26.06.2007 55 Morphologisches Priming

Vorhersagen

machstmachen

<machen> [dor]-[dor] PRIMING<a>

lebstleben

<leben> [cor]-[ ] PRIMING<e>

hältsthalten

<halten> [cor]-[ ][dor]-[ ]

PRIMING<a>

gibstgeben

<geben> [cor]-[ ] PRIMING<e>

bäckstbacken

<backen> [cor]-[dor][dor]-[dor]

NO PRIMING<a>

quillstquellen

<quellen> [cor]-[ ] PRIMING<e>

schwach

stark

gemischt

Klasse Vokal INF/2.sg.pres. Lexikon Merkmale Vorhersage

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26.06.2007 56 Morphologisches Priming

Ergebnisse

0

10

20

30

40

50

60

2.p.sg. > inf inf > 2.p.sg.

[cor]-[ ][cor]-[ ][dor]-[ ]

[cor]-[ ][dor]-[dor]

ST <e>ST <a>SW <e>SW <a>

• kein semantischesPriming

• morphologischesPriming in allenKonditionen(p<0.05)

• kein Verbklassen(p<0.78) oderPrime/Target Type Unterschied(p<0.68)

Priming [ms]

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26.06.2007 57 Morphologisches Priming

Vorhersagen

machstmachen

<machen>ÂmakeÊ

[dor]~[dor] PRIMING<a>

lebstleben

<leben>ÂliveÊ

[cor]~[ ] PRIMING<e>

hältsthalten

<halten>ÂholdÊ

[cor]~[ ][dor]~[ ]

PRIMING<a>

gibstgeben

<geben>ÂgiveÊ

[cor]~[ ] PRIMING<e>

bäckstbacken

<backen>ÂbakeÊ

[cor]~[dor][dor]~[dor]

NO PRIMING<a>

quillstquellen

<quellen>ÂsoakÊ

[cor]~[ ] PRIMING<e>

schwach

stark

gemischt

OK

??

Klasse Vokal INF/2.p.sg. Lexikon Merkmale Vorhersage

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26.06.2007 58 Morphologisches Priming

Ergebnisse

[cor]-[ ] [cor]-[ ][cor]-[dor] [dor]-[dor]gemischt <e>gemischt <a>

0

10

20

30

40

50

60

2.p.sg. > inf inf > 2.p.sg. Asymmetrie:• 2.p.sg. inf

gemischt <a> Verben keinPriming (p<0.48), aberinf 2.p.sg. Priming (p<0.05)

Priming [ms]

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26.06.2007 59 Morphologisches Priming

Diskussion

• Gleiches Priming für starke und schwache <a> und <e> Verben: keine feature mismatches

• Keine Asymmetrien (2.p.sg. inf; inf 2.p.sg.) wie sie z.B. Clahsen et al., 2001, voraussagenwürde

• Unterschiedliches Priming für gemischte <a> Verben: feature mismatches wenn Prime koronalen Vokal enthält

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26.06.2007 60 Morphologisches Priming

Diskussion

• monomorphemische Stämme für das Präsensvon starken Verben, keine 2 Einträge

• Stammvokale sind unterspezifiziert für ART• Formen mit dorsalen und coronalen Vokalen

aktivieren diesen Stamm OHNE MISMATCH• Person/Numerus Suffixe werden geparst

(Dekomposition)

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26.06.2007 61 Morphologisches Priming

Monomorphemischer Stammzugriff

ZUGANG ZUM LEXIKON

l fstSIGNAL l fst

PARSING

<schlaf>

[ ]ART

-st 2.p.sg. present

[cor]ARTnomismatch

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26.06.2007 62 Morphologisches Priming

Diskussion

• Das mentale Lexikon enthält zugrundeliegendeWortrepräsentation in Merkmalsstruktur

• lexikalischer Zugriff über Parsing und Merkmalsvergleich

• keine Zwischenrepräsentationen• direktes Mapping von Signal zum Lexikon

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26.06.2007 63 Morphologisches Priming

Diskussionen

• morphologische Information über Verbklassenim Deutschen ist im Stammvokal kodiert– starke Verben: keine ART Spezifikation– schwache Verben: ART Spezifikation wenn dorsal– gemischte Verben: zwei Stämme, identisch wenn

koronal• morphologisches Priming für diese Stämme ist

dann eher morphophonologisch

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26.06.2007 64 Morphologisches Priming

DANK

• Aditi Lahiri, Frans Plank: UniversitätKonstanz

• Henning Reetz, Frank Zimmerer: UniversitätFrankfurt

• alle Versuchspersonen

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26.06.2007 65 Morphologisches Priming

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26.06.2007 66 Morphologisches Priming

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26.06.2007 67 Morphologisches Priming

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ENDE