Когнитивные аспекты научения животных
Способности к научению от простого у примитивных животных до когнитивных способностей человека. Скрытые стороны условнорефлекторного процесса. Природа когнитивных процессов. Научение типа инсайта, ассоциативное, формы и примеры поведенческих феноменов.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.08.2009 |
| Размер файла | 330,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
22
Когнитивные аспекты научения животных
Введение
Большинство современных психологов признает существование целого спектра способностей к научению от простого научения у примитивных животных до когнитивных способностей человека. Задача состоит в том, чтобы определить, в какой степени они присущи определенному виду животных. Когнитивная деятельность включает в себя процессы научения и мышления, которые нельзя наблюдать непосредственно, но о которых часто свидетельствуют косвенные данные. Начнем с рассмотрения некоторых аспектов научения, которые нелегко объяснить с условнорефлекторных позиций.
1. Скрытые стороны условнорефлекторного процесса
Выработка павловского условного рефлекса традиционно рассматривается как наиболее механистический и наименее когнитивный вид научения. В самом деле, как мы видели, главной задачей бихевиористской школы психологов было объяснить поведение животных, не прибегая к скрытым - не важно, физиологическим или мыслительным - процессам. Таким образом, классическая выработка условного рефлекса часто использовалась для объяснения на первый взгляд когнитивных сторон сложного поведения, в то время как обратный ход рассуждения бихевиористами не принимался. Однако уже давно стало очевидно, что некоторые особенности классического условнорефлекторного поведения нелегко согласовать с бихевиористскими взглядами.
Когда УС присутствует совместно с БС, наблюдается усиление условных реакций на УС. Откуда мы можем знать, что эти реакции являются следствием экспериментально выработанной связи между УС и БС? Возможно, что сам УС вызывает определенные рефлексы, которые усиливаются действием БС. В некоторых случаях эти рефлексы могут быть похожи на вырабатываемый УР. Так, например, используемый в экспериментах по образованию мигательного УР у человека зрительный УС может сам по себе вызвать смыкание века. При выработке эмоциональных УР любой новый стимул может вызвать эмоциональную реакцию, например кожно-гальваническую. Такое усиление УР посредством УС называется сенситизацией. Например, можно научить осьминога в лабораторном аквариуме выходить из своего укрытия для нападения на краба или на нейтральный стимул, связанный с пищей. Вероятность того, что осьминог нападет на нейтральный стимул, например на прикрепленный к стержню белый диск, возрастает, если незадолго перед тем животное получило корм, и снижается после слабого удара током. Такой эффект наблюдается даже в том случае, если осьминог получает пищу или удар током в своем укрытии, так что его нельзя объяснить положительным или отрицательным подкреплением нападения.
Не исключено, что БР может быть вызван не БС, а другими стимулами, даже если между ними нет заметной связи. Такое явление обычно называют псевдообусловливанием. Возможно, оно объясняется генерализацией в отношении стимулов, сходных с БС, или изменением внутреннего состояния животного под действием тока таким образом, что оно начинает избегать любого внешнего стимула. Это было показано у полихет и осьминога и, по-видимому, является адаптивной формой поведения.
Рис. 1. Осьминог научается связывать два нейтральных стимула с пищей.
Психологи во время экспериментов обычно принимают меры предосторожности против сенситизации и псевдообусловливания, но другие стороны условнорефлекторного процесса наблюдать нелегко, и объяснить их с бихевиористских позиций бывает трудно. Сюда относятся условные реакции на интероцептивные стимулы и на время.
Секреторные УР внутренних органов на внешние УС легко вырабатываются. Они могут возникнуть также в ответ на внутренние сигналы, такие, как изменения температуры тела, содержания сахара в крови и углекислого газа во вдыхаемом воздухе. Такие интероцептивные условные рефлексы могут в принципе не отличаться от обычных классических, несмотря на то что они не всегда вызывают наблюдаемое поведение.
В простых опытах с условными рефлексами на время нет УС: БС предъявляется через фиксированные интервалы времени, и УР выражается в соответствующей периодической реакции. Такие опыты были проведены в лаборатории Павлова, а затем неоднократно модифицировались. Самое естественное объяснение таких УР состоит в том, что чувство времени, основанное на неких внутренних часах, может действовать как стимул подобно любому внешнему раздражителю. Однако время лишено физических атрибутов, обычно связанных со стимулом, и явления, подобные внутренним часам, недоступны прямому наблюдению. По этим причинам такое простое объяснение не удовлетворило бихевиористов, и они предприняли много попыток объяснить УР на время как поведение, опосредующее внешнюю стимуляцию. Но теперь считается, что животные действительно обладают внутренними часами и способны к научению на основе временных стимулов. Получены убедительные данные о том, что внутренние часы идут с определенной скоростью и что животное может при необходимости сверяться с ними. Показано также, что животные способны до некоторой степени управлять внутренними часами и останавливать или запускать их.
Рис. 2. Схема выработки условного рефлекса по Павлову. А. Обычная методика с применением БС сразу после УС. Б. Выработка при отставлении БС. В. Выработка на следах УС. Г. Выработка рефлекса на время.
В традиционном описании павловских условных рефлексов БС, который обычно вызывает БР, предъявляется вслед за УС, вначале не приводящим к аналогичной реакции. После многократных сочетаний УС и БС УС начинает вызывать эту реакцию, которая теперь называется УР. Такой подход предполагает включение нового стимула в существующую рефлекторную систему. Согласно альтернативному взгляду, впервые в общих чертах сформулированному американским психологом Толменом, животное узнает об отношениях между событиями, находящимися вне его контроля, и на этой основе формирует соответствующее поведение. Основное внимание когнитивный подход уделяет не реакции на стимулы, а вопросу о том, меняется ли поведение животного в результате воздействия на него определенных связей между явлениями. Вызывают ли эти явления изначально какие-либо реакции, считается, как правило, несущественным.
Когнитивный подход придает большое значение разнице между научением и реакцией. Животные могут ассоциировать между собой события, не меняя при этом своего поведения. С одной стороны, традиционная рефлекторная концепция считает павловскую выработку условных рефлексов особым типом научения. С другой стороны, когнитивный подход рассматривает ее как пример ассоциативного научения. Животные связывают различные типы стимулов - экстероцептивные, интероцептивные, производимые внутренними часами и возникающие как обратные связи в результате собственного поведения. В одних случаях научение непосредственно проявится в поведении, в других это не произойдет.
2. Природа когнитивных процессов
Когнитивная деятельность относится к мыслительным процессам, которые недоступны прямому наблюдению, но тем не менее подтверждаются научно. Предположим, что мы даем возможность голодным голубям наблюдать предъявление пищи, сопровождающееся включением слабого электрического света. В период наблюдения голубям не разрешено приближаться к пище или к свету. Другие голуби наблюдают предъявления света и пищи, не связанные во времени. В конце первоначального периода наблюдения голубям дают доступ к световому и пищевому стимулам. Все голуби стремятся клевать механизм, подающий корм. Но экспериментальные голуби в отличие от контрольных клюют также и лампочку. Это говорит о возникновении у них мысленной связи между светом и пищей, несмотря на то что их поведение в начальной фазе опыта было таким же. как у контрольных птиц.
Разумеется, существует много аспектов когнитивности и помимо тех, которые участвуют в ассоциативном научении. Некоторые из них, по-видимому, относятся скорее к врожденному умению, чем к приобретаемым навыкам. Так, например, голуби обнаруживают поразительную способность к навигации и восприятию времени, отсутствующую у человека. Они, надо полагать, также исключительно хорошо распознают встречающиеся в природе образы, формируя соответствующие понятия. Их можно научить различать фотографии с водой и без нее, с деревом и без него, с человеком и без человека. Они способны на такие различения даже в том случае, если значимый признак предъявляется по-разному. Так, например, голубь опознает воду в форме капель, бурной реки или спокойного озера, человека выделяет независимо от того, одетый он или голый, один или в толпе и т. п.
Хотя голубь способен образовать понятия воды, деревьев или людей, данный процесс не требует особенного мыслительного абстрагирования. Более показательным в этом смысле является опыт «выбора по образцу». Животному сначала показывают один предмет - образец, а затем набор предметов, в который входит и предъявленный. Правильная реакция состоит в выборе образца из этого набора. Приматы, в том числе дети человека, научаются выполнять такого рода задание за несколько проб, а голубям их требуются сотни. Если первоначальный набор предметов заменяют новым, голубям обычно приходится решать задачу заново, а дельфины и шимпанзе справляются с ней через несколько проб. По-видимому, голуби распределяют объекты внешнего мира на категории, а приматы и некоторые другие животные способны составлять понятия об отношениях. Весьма вероятно, что шимпанзе в обычной жизни пользуются категорией «такой же/другой».
Как мы увидим в гл. 26, имеются некоторые свидетельства того, что шимпанзе могут создать когнитивную карту, или модель, составных частей окружающего их мира. Свободно передвигающиеся животные умеют пользоваться обходными путями, что говорит о существовании у них мысленного образа пространственной организации внешней среды. Общественные взаимоотношения шимпанзе особенно сложны, и высказано предположение, что именно они определили развитие когнитивных возможностей этих животных. Свидетельства мыслительного абстрагирования у шимпанзе частично получены при изучении их способностей к овладению речью и частично при наблюдениях за их общественной жизнью.
Так, например, шимпанзе по имени Сара научили составлять фразы, отбирая цветные пластиковые значки. В одном случае, когда требовалось завершить фразу «... - цвет шоколада», Сара выбрала значок, означающий «коричневый». Значки для шоколада и коричневого не были коричневого цвета, так что Сара, возможно, владела соответствующим абстрактным понятием. Значки, означающие «коричневый» и «шоколад», связаны чисто символической связью, которую Сара, очевидно, ассоциировала с понятием коричневого цвета.
Возьмем другой пример. Когда субординантный шимпанзе видит еду около доминантного члена группы, он обычно не приближается к ней, пока тот не отойдет. Но если доминантное животное еду не заметило, то подчиненная обезьяна может попробовать добыть ее тайком. Она, по-видимому, понимает, что доминантная особь служит препятствием к получению пищи, только если знает, что субординантный член группы хочет ее получить.
Хотя эти примеры представляются убедительными, надо быть осторожным при когнитивной интерпретации поведения, хотя и не обязательно разделять крайний скептицизм бихевиористов. В случае Сары, например, хотелось бы знать, не приходилось ли ей когда-нибудь устанавливать простую связь между значками «шоколад» и «коричневый». Правильно ли Сара понимала инструкции или же она просто выбирала значок для цвета, который больше всего ассоциировала с шоколадом?
3. Научение типа инсайта
Идея об участии в научении животного когнитивного процесса имеет долгую историю. Она нашла ясное выражение в работах школы гешталып-психологов, которые считали, что животные способны к инсайту. т. е. что животные способны решать проблемы посредством инсайта благодаря врожденной тенденции воспринимать ситуацию как целое.
Рис. 3. Шимпанзе использует палку, чтобы достать яблоко.
Классическая серия опытов была проведена Кёлером между 1913 и 1917 гг. Во время первой мировой войны Кёлер был интернирован на острове Тенерифе. Там он занялся исследованием шимпанзе на опытной станции по изучению человекообразных обезьян и опубликовал результаты своей работы в книге "The Mentality of Apes", вышедшей в 1925 г. В опытах Кёлера шимпанзе для получения вознаграждения должны были пользоваться орудиями. Так. в одном случае шимпанзе нужно было доставать палкой еду, находящуюся вне клетки. Кёлер считал, что его задачи отличались от задач Торндайка очень важной деталью. Животные Торндайка не могли понять, как действует замок, открывающий дверцу их клетки, потому что он находился снаружи и был скрыт от глаз. Они могли решать поставленную задачу только путем проб и ошибок. А в опытах Кёлера все составляющие, неооходимые для решения задачи, находятся в пределах видимости животного.
Одной из шимпанзе в опытах Кёлера давали две бамбуковые палки, ни одна из которых не была достаточно длинной для того, чтобы достать плод, лежащий вне клетки. Но палки можно было соединить и получить из них одну, более длинную. После многих безуспешных попыток дотянуться до плода одной из коротких палок шимпанзе прекратила попытки, принялась играть с палками и случайно соединила их, всунув более тонкую в полый конец второй. Тогда обезьяна подпрыгнула и немедленно побежала к прутьям клетки, чтобы достать плод длинной палкой. Кёлер истолковал это как пример инсайта. В другом опыте плод был подвешен высоко под потолком клетки. Его можно было достать, поставив друг на друга ящики. Некоторые шимпанзе научались решать эту задачу.
Объясняя результаты своих опытов, Кёлер пришел к выводу, что его животные проявляли инсайт. Этот термин обозначает понимание отношений между стимулами или событиями. Научение по принципу инсайта отличается от научения методом проб и ошибок, потому что предполагает внезапное возникновение новой реакции. Философа Бертрана Рассела позабавила разница между взглядами Торндайка и Кёлера. Он писал:
«У всех тщательно наблюдавшихся животных... обнаружились национальные черты наблюдателя. Животные, которых изучали американцы, бешено прыгают с невероятными напором и темпераментом, и наконец, случайно получают желаемый результат. А животные, которых наблюдали немцы, сидят спокойно, думают и, в конце концов, выдают решение из своего внутреннего сознания».
Толкование решения задачи животным с точки зрения гештальт-психологии подвергнуто критике по многим причинам. Опытами предполагается определить, ведут ли себя животные на основе инсайта в условиях, которые, как считается, требуют именно такого поведения. Независимые доказательства того, что задача действительно требует инсайта, отсутствуют; если животному удается решить ее, значит явление инсайта доказано. Не все принимают такой ход рассуждений. Еще одна проблема связана с тем, что очень трудно выяснить, является ли реакция, предположительно основанная на инсайте, подлинно новой. Действительно, шимпанзе совершают большое количество посторонних действий, играют и безуспешно пытаются получить еду. Не означает ли это, что они приходят к решению задачи в результате накопления проб и ошибок?
Этот вопрос был изучен Шиллером, который систематически исследовал врожденные компоненты поведения шимпанзе при решении задачи. Например, в одной работе он дал 48 новым шимпанзе соединяющиеся попарно палки, не поставив перед ними никакой задачи. В течение часа 32 обезьяны соединили палки, причем 19 из 20 взрослых животных проделали это за пять минут. На основании этих и других исследований возникло сомнение в правильности гештальт-психологического подхода. Очевидно, очень важен предыдущий опыт животных. Умение обращаться с палками и ящиками очень сильно сказывается на способе решения задачи. Шимпанзе, которым дают играть с этими предметами, узнают об их свойствах. Способность использовать имеющиеся орудия так, как это нужно для решения задачи, во многом зависит от зрелости обезьяны. Обнаружив, что с предметами можно совершать определенные действия, животное будет повторять их снова и снова. Некоторые манипуляции просто слишком сложны для молодых шимпанзе, но после включения в поведенческий репертуар могут совершаться в самых различных ситуациях.
Основные различия между инсайтом и другими формами научения, по-видимому, состоят в способности более умных животных пользоваться опытом, приобретенным в других условиях. Но это необязательно значит, что инсайт должен рассматриваться отдельно от научения. Способности животных решать задачи трудно исследовать, так как человек может плохо представлять себе, как животное видит данную ситуацию. Совершенно очевидно, что не следует задавать животному задачу, которая лежит за пределами его манипуляционных возможностей или противоречит его естественным склонностям. В то же время каждый вид хорошо приспособлен природой к выполнению некоторых на первый взгляд «умных» действий, считать которые свидетельством «инсайта» или «интеллекта» неверно. В действительности эти термины не более чем условные обозначения для явлений, еще требующих объяснения.
4. Ассоциативное научение
Для рассмотрения гипотезы о том, что животные обладают механизмами обнаружения и узнавания причинных отношений, следует дать определение природы таких отношений. Существуют два основных типа причинных связей, и вряд ли можно сомневаться в том, что оба их животное может научиться различать. Одно событие может вызвать другое событие или не вызвать его. Первое событие не обязательно должно быть непосредственной причиной следствия или его отсутствия, но оно может быть определенным звеном причинно-следственной цепи. В самом деле, событие, замеченное животным, может быть не частью причинной цепи, а просто указанием на то, что произошло вызванное данной причиной событие.
Именно кажущаяся причина важна для животного.
Способность научиться узнаванию обоих типов причинных отношений можно показать в простом опыте. Голодных голубей сажают в скиннеровский ящик с двумя световыми ключами и механизмом подачи корма. Одной группе голубей демонстрируют связь свет-корм, а другой свет - отсутствие корма. Третьей группе предъявляют только свет. В первом случае один из ключевых дисков освещается на 10 с с неправильными интервалами и пища подается, как только выключается свет. Во втором случае свет и пищу предъявляют столько же раз, что и в первом, но внимательно следят за тем, чтобы корм никогда не появлялся вслед за включением света. В третьем случае совсем не дают пищи. В первом случае свет сигнализирует о появлении корма, а во втором - о его отсутствии. Затем свет можно предъявить каждой группе голубей отдельно от пищи и отметить, приблизится к нему птица или, наоборот, удалится. Результаты такого опыта ясно показывают, что голуби, наблюдавшие связь свет корм, стремятся приблизиться к свету, как и можно ожидать на основе нормальной классической выработки условного рефлекса. Голуби, которым предъявлялось отношение свет-отсутствие корма, также не оставались безразличными к свету, а определенно избегали его. Лишь голуби третьей группы были, по-видимому, безразличны к свету.
Анализируя результаты этого опыта, надо помнить о ряде важных моментов. Во-первых, мы не можем считать, что голубь научился устанавливать причинную связь света с пищей или ее отсутствием. То, чему животные научаются, сталкиваясь с причинными отношениями, можно рассматривать только с позиций теорий о внутренних изменениях, происходящих в результате приобретенного опыта. Во-вторых, тот факт, что в одном случае голуби приближаются к свету, а в другом удаляются от него, интересен, но не относится непосредственно к обсуждаемой проблеме. Многие различия в поведении, вызванные предъявлением стимулов, можно было бы счесть указанием на произошедшее научение, однако говорить о значении конкретных действий животного логично только при анализе того, чему именно оно научилось. В-третьих, имеет смысл считать свет кажущейся причиной непредъявления пищи, только если пища предъявляется в его отсутствие. Нельзя ожидать, что голубь научится принимать свет за причину отсутствия пищи, если он никогда не получал ее в данной ситуации, как это было в третьей опытной группе. Животное имеет возможность усвоить ассоциацию «причина-отсутствие следствия», только когда почему-либо ожидает, что определенное следствие произойдет.
Рис. 5. Приобретение голубями, которым предъявляются разные сочетания освещения ключа и подачи корма, тенденции приближаться к освещенному ключу или отдаляться от него. В условиях «свет-корм» освещение ключа сочеталось с кормом и голуби вырабатывали реакцию приближения. В условиях применения только света голуби никогда не получали корма и никак не реагировали на ключ. В условиях «свет - отсутствие корма», они получали корм, но ни во время, ни вскоре после освещения ключа; у этих голубей возникала реакция удаления от ключа.
Хотя иногда можно сделать вывод, что изменение поведения говорит о произошедшем научении, отсутствие таких изменений нельзя считать указанием на полное отсутствие научения. Дикинсон называет это проблемой молчания поведения. Так, например, в случае описанного выше опыта мы не можем считать, что голуби, которым предъявлялся только свет, ничему не научились. Напротив, имеются данные о том, что крысы научаются игнорировать стимулы, не предсказывающие никакого изменения в ответ на их действия. Если в ходе опыта крысам вначале предъявляют два стимула независимо один от другого, то потом они научаются связывать их медленнее, чем животные, которым эти стимулы предварительно не предъявлялись. Следовательно, крысы научаются тому, что определенные стимулы незначимы, и это мешает последующему основанному на этих сигналах научению.
Существуют и другие формы научения, при которых наблюдается молчание поведения. Животные могут научиться тому, что два события не связаны между собой, т. е. следствие не связано либо с данной причиной, либо с целым классом причинных событий. Если этот класс действий входит в поведенческий репертуар животного, то такую форму научения называют «приобретенной беспомощностью», т.е. животные научаются тому, что они ничего не могут сделать для улучшения ситуации. Такая выученная беспомощность замедляет будущее научение в аналогичных условиях.
Для того чтобы животное научилось различать простую причинную связь, между двумя событиями должна быть полная положительная корреляция. С точки зрения животного, всегда имеется множество возможных причин события помимо той, которую применил экспериментатор. Как показано на рис. 6, между двумя событиями должна существовать достаточно тесная связь, для того чтобы одно из них было принято за причину второго. Для выяснения значения фоновых, или ситуационных, сигналов Макинтош обучал крыс нажимать на рычаг для получения корма, а затем вводил в опыт различные стимулы. Одной группе при каждом нажиме предъявляли световой сигнал, другим - сложный, состоявший из света и шума. Для одних групп использовался слабый шум, для других -сильный. Во всех случаях животные сразу после предъявления каждого стимула получали легкий удар током. В конце опыта всем группам предъявляли один только свет, чтобы узнать, насколько животные научились связывать его с током.
Рис. 6. Распределение событий при разных соотношениях между событиями С1 и С2. А. С2 происходит только во время или вскоре после С1, и оба они коррелируют между собой положительно. Б. Появление С2 в равной мере вероятно в отсутствии или в присутствии С1, и между ними нет корреляции.
Полученные результаты показывают, что свет подавлял нажимы на рычаг в разной степени в разных группах. Если предъявлялся только свет или свет со слабым шумом, подавление было значительным, а когда свет сопровождался сильным шумом, оно было гораздо слабее. Таким образом, наличие мощного второго стимула ослабляло связь света с током даже несмотря на то, что между ними была полная корреляция. Это явление называется затенением. Степень затенения зависит от сравнительной силы затеняемого и затеняющего стимулов, поэтому слабый шум производил незначительное затеняющее действие.
Животные научаются связывать два события, только если вначале сочетание их было неожиданным или внезапным. В обычном опыте по условным рефлексам такая внезапность создается подкреплением. Так, если стимул сопровождается ударом тока, причем ни сам этот стимул, ни фоновые сигналы в начале эксперимента не предвещали включения тока, такое подкрепление будет внезапным. Но предположим, что животное уже испытало раньше удар тока в присутствии стимула А; тогда, если с током коррелируют стимулы А и Б, присутствие первого из них будет блокировать выработку реакции на второй. Это явление, впервые открытое Кеймином, называют блокадой. В одном из своих экспериментов Рескориа продемонстрировал этот эффект и показал также, что чем неожиданнее подкрепление, тем лучше животное научается.
В природе временная связь между какими-либо событиями не всегда является причинной связью. Например, если кошка прыгает на яблоню, когда лает собака, а затем на землю падает яблоко, то мы скорее подумаем, что кошка, а не лай собаки, была причиной его падения. Как прыжок кошки, так и лай собаки одинаково связаны во времени с падением яблока, но другие детали этих событий приводят нас к заключению, что его причиной была все же кошка. Точно так же мы можем показать, что животные легче образуют ассоциации между одними типами стимулов, чем между другими. Например, крысы легко связывают вкус с последующей болезнью, но нелегко научаются связывать с ней тон или свет. Показано, что крысы быстрее ассоциируют между собой два события, воспринимаемые одной сенсорной модальностью или локализованные в одном месте.
Рис. 7. Степень подавления светом или шумом нажимов на рычаг, производимых для получения корма крысами, которым предварительно предъявлялись сочетания удара током со светом, слабым шумом, сильным шумом, светом вместе со слабым шумом или светом вместе с сильным шумом. Большие числа означают меньшее подавление.
Рис. 8. Степень подавления стимулом А нажимов на рычаг, совершаемых для получения корма крысами, которым предварительно предъявлялись сочетания сложного стимула АБ с током. Некоррелирующей группе предварительно предъявлялись сочетания Б с ударом тока. Группе с простым затенением предварительно предъявлялся только ток. Контрольной группе предварительно в случайном порядке предъявлялись Б и ток. Коррелирующей группе предъявлялась отрицательная корреляция Б с током. Большие цифры означают меньшее подавление.
Наконец, для того чтобы животное связало между собой два события, обычно нужно, чтобы они были очень близки во времени. Временные отношения между двумя событиями изучались во многих опытах по научению, показавших, что оно наиболее эффективно, когда одно событие происходит незадолго до второго. Однако некоторые данные говорят в пользу того, что такие отношения объясняются не прямым действием временного интервала на процесс научения, а различной степенью затенения первого события фоновыми сигналами в зависимости от временного интервала. А это означает, что влияние временного интервала на научение должно зависеть от значимости фоновых сигналов. В частности, следует ожидать, что фоновые сигналы будут гораздо менее важны при выработке ассоциации вкуса с болезнью, чем при сочетании тона с током, потому что присутствующие в экспериментальной ситуации фоновые стимулы обычно не существенны для научения избеганию определенного вкуса.
Ревуски первый предположил, что отсутствием затенения, возможно, объясняется выработка вкусового отвращения, которая происходит несмотря на очень длинные интервалы времени между едой и последующим заболеванием. Он показал, что эффективный интервал можно сократить, введя фон из значимых стимулов.
Подводя итог, можно сказать, что животные научаются ассоциировать два события, если отношение между ними соответствует тому, что обычно называют причинно-следственной связью. Таким образом, они способны усвоить, что одно событие предвещает второе или говорит о его отсутствии в будущем. Животные могут также научиться связывать некоторые стимулы с отсутствием последствий в данной ситуации или не придавать причинного значения определенному классу стимулов. Условия для такого рода ассоциативного научения существуют, если исходить из гипотезы, что животные приспособлены для приобретения знаний о причинных связях в окружающей их среде. Итак, животное должно уметь отличать потенциальные причины от фоновых стимулов, а для этого должно произойти что-то неожиданное, что привлечет внимание животного к данным событиям, или же сами события должны быть значимыми в отношении определенных последствий. Если эти условия не выполняются, фоновые сигналы могут затенить потенциальные причинные события или же научение может быть блокировано предыдущей связью с незначимым в данный момент стимулом. Таким образом, условия ассоциативного научения соответствуют нашим опирающимся на здравый смысл взглядам на природу причинности. Они не согласуются с традиционной точкой зрения на научение как на автоматическую связь между стимулом и реакцией. Феномен усваивания информации при молчании поведения наводит на мысль о необходимости некой когнитивной интерпретации научения животного. Но это не должно приводить нас к поспешным выводам о когнитивных способностях животных или о природе их ума.
5. Репрезентации
Репрезентация обычно считается центральным вопросом при обсуждении мышления животных. Обладают ли животные внутренними репрезентациями, т. е. мысленными образами, отыскиваемых предметов или сложных пространственных или общественных ситуаций? Этот вопрос привлек значительное внимание философов и специалистов во многих отраслях науки о поведении.
Мы видели, что животные научаются связывать два события, если отношение между ними соответствует тому, что обычно называется причинной связью. Некоторые из условий, при которых происходит ассоциативное научение, не совпадают с традиционным воззрением на научение животного как на близкое к автоматическому образование связи между стимулом и реакцией. Они скорее соответствуют взглядам, согласно которым животные способны приобретать знания о причинных связях в окружающей среде.
Рассматривая природу внутренней репрезентации, кодирующей приобретенный опыт, Дикинсон проводит различие между декларативной и процедурной репрезентациями. Декларативная репрезентация - это мысленный образ желаемого объекта или цели. Когда крыса использует декларативную репрезентацию, отыскивая корм в знакомом лабиринте, у нее имеется мысленный образ пищи и она знает, что должна выбрать, скажем, левый поворот, чтобы найти ее. Процедурная репрезентация - это совокупность команд, автоматически ведущих к желаемому объекту без формирования его образа. Таким образом, если крыса пользуется процедурной репрезентацией, чтобы найти пищу, она направляется в левый поворот не потому, что «знает» о находящейся там пище, а потому, что связывает левый поворот с ее получением.
В декларативной системе знание представлено в форме, соответствующей утверждению или предположению, описывающему отношение между событиями в окружающем животное мире, т.е. в форме репрезентации, которая не заставляет животное использовать информацию каким-либо особым способом. В процедурной системе форма репрезентации непосредственно отражает предстоящее применение знания. Так, например, Холланд демонстрировал крысам сочетание тона с пищей, предъявляя время от времени тон длительностью восемь секунд, после чего в кормушке появлялся корм. Он заметил, что у крыс вырабатывается тенденция приближаться к кормушке при включении тона. Это наблюдение может говорить о том, что во время научения устанавливается порядок действий в отношении кормушки, и приобретенная информация откладывается в памяти в форме, тесно связанной с ее применением. Согласно альтернативному объяснению, крыса воспринимает тон как причину появления пищи, т.е. возникает декларативная репрезентация. То, что крыса стремится приблизиться к кормушке при включении тона, в таком случае должно объясняться иначе, потому что декларативная система пассивна, т. е. не управляет поведением животного. Таким образом, процедурная репрезентация дает менее сложное объяснение поведению крысы.
Рис. 9. Простые примеры декларативной и процедурной репрезентаций. В первом случае крыса обладает мысленным образом цели, во втором следует простому правилу поведения.
Предположим, однако, что после образования связи тон-пища крысы начинают сталкиваться с сочетанием пища-болезнь до тех пор, пока не станут отказываться от предлагаемого корма. Теперь у них образовались две отдельные ассоциации: тон-пища и пища-болезнь. Вопрос состоит в том, способны ли животные интегрировать их. С одной стороны, декларативная система дает основу для интеграции, потому что обе репрезентации имеют общий член «пища». Холланд и Штрауб показали, что крысы интегрировали информацию, заключающуюся в двух таких связях, усвоенных в разное время. Животные, сталкиваясь с сочетанием пища-болезнь вслед за сочетанием тон-пища, были не склонны приближаться к кормушке при новом предъявлении тона.
Не приходится сомневаться в способности животных интегрировать возникшие по отдельности ассоциации, что легче всего объяснить декларативной системой. Однако при некоторых обстоятельствах интеграции не происходит, что говорит о возможности формирования поведения на основе процедурной репрезентации.
В декларативной системе должен быть какой-то способ перевода заложенной в памяти репрезентации во внешнее поведение. Для этого предложены различные механизмы, но здесь мы не будем на них останавливаться. Важно то, что, хотя процедурная теория дает относительно простое объяснение ситуаций простого научения, для истолкования наблюдаемых явлений может потребоваться более сложная теория, не исключающая некоторой формы декларативной репрезентации. Если допустить, что декларативная система необходима для объяснения поведения, необходимо также признать наличие у животного некоторой формы мышления. В то же время надо четко отделять свидетельства декларативной репрезентации от попыток упрощенного объяснения с помощью этого понятия поведенческих феноменов. Возможно, концепция декларативной системы - всего лишь удобный костыль, на который может опереться современная теория обучения.
Подобные документы
Эволюционные аспекты научения животных. Особенность формы "сопряженного созревания", при котором процессу развития сопутствует приобретение определенного опыта. Формирование феномена "autoshaping" и значимость стимула. Научение животных избегать врагов.
реферат [597,5 K], добавлен 26.08.2009Сущность этологии - системы достоверных знаний биологических основ, закономерностей и механизмов поведенческих актов животных. Целенаправленная адаптивная форма поведения, обусловленная врожденными механизмами. Инстинкты, формы научения и коммуникации.
курсовая работа [96,4 K], добавлен 07.08.2009Древнегреческие философы о психической жизни животных, научные представления об их интеллекте. Соотношение инстинкта и научения. Критерии интеллекта у животных. Запечатление (импринтинг) - характерный компонент раннего постнатального онтогенеза поведения.
презентация [105,8 K], добавлен 18.11.2015Термочувствительные рецепторы змей. Мастер пародии - австралийский лирохвост. Ориентация животных по магнитным волнам. Громкие любовные песни насекомых. Полет на большое расстояние. Телепатические способности домашних животных. Способы общения животных.
реферат [32,4 K], добавлен 26.03.2016Характеристика способов защиты позвоночных животных. Обзор основных типов убежищ позвоночных: рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и зверей. Изучение строительных возможностей различных классов животных, и их способность к научению в новых ситуациях.
курсовая работа [7,8 M], добавлен 19.07.2014Роль эндокринной системы в регуляции основных процессов жизнедеятельности животных и человека. Свойства, классификация, функции, и биологическая роль гормонов эндокринных желез. Анализ проблемы йоддефицитных заболеваний человека и животных в России.
курсовая работа [39,3 K], добавлен 02.03.2010Зависимость способности животных реагировать на изменения среды от сенсорных процессов. Сущность хеморецепции и терморецепции. Основные сенсорные модальности у животных. Анатомические и физиологические исследования органов чувств и нервной системы.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 08.08.2009Общая характеристика интеллектуального поведения животных, манипуляционная активность как основа их высших познавательных способностей. Характерные особенности и формы мышления у человекообразных обезьян. Биологическая ограниченность интеллекта животных.
реферат [27,9 K], добавлен 09.08.2009Характеристика подкласса "Простейшие". Губки как тип преимущественно морских примитивных беспозвоночных. Анализ кишечнополостных как многоклеточных животных, имеющих лучевую симметрию. Плоские, круглые и кольчатые черви. Костистые рыбы, млекопитающие.
презентация [3,6 M], добавлен 15.05.2015Этология - система знаний о психике животных, биологических основах, закономерностях и механизмах их поведенческих актов; социобиология - биологические основы всех форм социального поведения животных, включая человека; задачи и основные понятия науки.
реферат [29,4 K], добавлен 28.04.2011
