Головна
Реферати » Реферати по біології » Індивідуально-пристосувальна діяльність тварин: асоціативне навчання, когнітивні процеси

Індивідуально-приспособительная діяльність тварин: асоціативне навчання, когнітивні процеси

Конорскі (1969) на великому експериментальному матеріалі дається аналіз подібності та відмінності між ними.

В дослідах з «проблемними ящиками» Торндайк спостерігав, як посаджена в ящик кішка шукає вихід, намагаючись відкрити дверцята різними способами (рис. 3.4А) (для цього потрібно було натиснути на засувку або потягнути за пружину ). Кішка спочатку робить багато різних дій (проб), які в своїй більшості бувають невірними (помилки), поки випадково не відчинить Яшико. При повторенні дослідів вона виходить з ящика все швидше і швидше. Ідея експерименту була підказана Торндайк К. Ллойдом-Морганом, хто спостерігав, як його собака маніпулює із засувкою хвіртки, щоб «втекти» з будинку (рис. 3.5). Таке навчання Торндайк і назвав «методом проб і помилок» . Надалі навчання тваринного подібним діям отримало назву інструментальних (або оперантних) УР.

Торндайк першим запропонував кількісну оцінку динаміки навчання тваринного інструментальному навику. Для цього він ввів так звані «криві научения» , приклади яких наведені на рис. 4Б.

Між класичними та інструментальними УР існують певні відмінності.

Индивидуально-приспособительная деятельность животных: ассоциативное обучение, когнитивные процессы

Рис. 4. Інструментальні УР.

А - один з варіантів «проблемного ящика» , запропонований Е. Торндайком для дослідження здатності тварини до решенію.задачі методом «проб і помилок» ; Б - приклади кривих научения при використанні цього методу. По осі ординат - час, витрачений на вирішення завдання, по осі абсцис - послідовні пред'явлення тесту.

При класичних УР тимчасова зв'язок між умовним сигналом і безумовною реакцією виникає мимоволі при дії безумовного подразника (підкріплення).

При інструментальних УР підкріплення, наприклад їжа, дається тільки після того, як тварина здійснює певну дію, яке не має прямого зв'язку з безумовним подразником.

У класичному УР виділення слини відбувається у відповідь на контакт їжі з рецепторами порожнини рота, і ця реакція може стати умовах а-норефлекторной. На відміну від цього при виробленні інструментального УР харчове підкріплення спочатку ніяк не пов'язане ні з протягуванням лапи, ні з побежкой в ??лабіринті. Однак ми можемо давати тварині їжу відразу після того, як воно зробило такий рух, і незабаром тварина буде його здійснювати, щоб отримати підкріплення.

До категорії інструментальних УР відноситься формування навички натискання на важіль (або клевания кнопки, як на рис. 3.6) для отримання порції їжі. Після робіт Б.Скиннер цей УР став основним у дослідженнях бихевиористов (аналіз зв'язків «стимул-реакція» ). До інструментальних УР відноситься також навчання піддослідної тварини знаходити шлях до їжі або уникати неприємних стимулів в лабіринті. Інструментальним УР є і реакція уникнення - навик переходити в той відсік експериментальної камери, де відсутня болюче підкріплення (рис. 7).

Индивидуально-приспособительная деятельность животных: ассоциативное обучение, когнитивные процессы

Рис. 5. Малюнок, зроблений за фотографії «історичного» епізоду. Собака К. Л. Моргана навчилася відкривати засувку хвіртки, отримуючи тим самим можливість «здобути свободу» . Ця ситуація вважається прототипом торндайковского «проблемного ящика» .

Индивидуально-приспособительная деятельность животных: ассоциативное обучение, когнитивные процессы

Рис. 6. Камера Б. Скіннера для навчання голубів.

У верхній частині лівої стінки камери розміщені 3 диска-«ключа» . Вони розрізняються не тільки по положенню, але і за кольором лампочки, яка спалахує за кожним з них. В годівницю (нижче) подають підкріплення. Клевань ключа (або, наприклад, кожне 5-е Клевань) автоматично подає зерно в годівницю.

Индивидуально-приспособительная деятельность животных: ассоциативное обучение, когнитивные процессы

Рис. 7. Човникові камери для дослідження у лабораторних пацюків і мишей реакції активного уникнення.

А - сучасна установка для вивчення умовної реакції активного уникнення, яка зазвичай складається з 4 човникових камер з автоматизованим управлінням і виведенням результатів на екран монітора; Б - окрема човникова камера.

Включенню струму передує включення УС - звуку або світла. Щоб уникнути больового впливу, тварина перебігає в іншу половину камери. По закінченні невеликого періоду часу (як правило, його довжину варіюють, щоб не виробляти у тварини УР на час) ток включають в тій половині камери, куди воно перед цим перебігло. УР вважається виконаним, якщо тварина перебігає в безпечну половину камери під час дії УС і до включення струму.

Великі дослідження, виконані прихильниками ідей біхевіоризму, привели до появи цілого ряду нових термінів і понять і створенню специфічної мови для опису закономірностей процесу навчання, виявлених тільки завдяки застосованим ними підходам. Багато терміни спочатку використовувалися як чисто технічні - для об'єктивного опису даних (знайомство з ними може допомогти при читанні наукових статей бихевиористов). До таких термінів, зокрема, відносяться:

оперантное поведінка - спонтанні дії, що не викликані яким-небудь очевидним стимулом;

Реактивне поведінка - всяке поводження, яке вчиняється у відповідь на певний стимул;

Режим підкріплення (reinforcement schedule): співвідношення числа реакцій (наприклад, натискань на важіль) і винагород (наприклад, шматочків їжі; докладніше див. Нижче);

Постійний (або змінний) інтервал (fixed or variable interval)-

винагорода дається через певні інтервали часу, в період яких тварина може здійснювати рухові реакції (ці інтервали можуть бути постійними або варіювати по тривалості), але після закінчення цього інтервата підкріплюється тільки перша реакція;

Фіксоване (або змінне) співвідношення (fixed ratio or variable ratio) - підкріплення дається тварині тільки після того, як воно справить якусь кількість реакцій (натискань або Клевань. Можна давати підкріплення тільки після певного числа реакцій (фіксоване співвідношення) або це число може якимось чином варіювати (змінне співвідношення);

суміжність (contiguity) - цим терміном позначають постулируемое виникнення зв'язків між стимулами і що виникають на їх основі реакціями, а також збіг УС з реакцією тваринного або УС з підкріпленням, яке необхідно для виникнення УР;

ключ (се) - зазвичай це або важіль, на який натискає щур, або освітлений кружок, за яким завдає удар дзьобом голуб (цей термін, звичайний для робіт біхевіористів, не слід плутати з терміном «ключовий стимул» , прийнятим в етології для позначення видоспецифических стимулів, що викликають інстинктивні реакції (см. 2.11).

На рис. 6 схематично зображена камера для вироблення інструментальних УР у голубів. Скіннер вважав, що будь-яка поведінка, що відноситься до категорії «оперантное» , можна модифікувати, якщо при його виконанні давати тварині підкріплення. Саме такий підхід він запропонував як ефективний спосіб аналізу поведінки. Якщо для вироблення класичних УР необхідні поєднання умовних сигналів і підкріплення, то при методиці вільного оперантного-го поведінки, запропонованої Скиннером, експериментатор супроводжує підкріпленням виконання тваринам тільки визначеного, наміченого ним дії.

Наприклад, щура можна навчити натискати на важіль, якщо спочатку супроводжувати підкріпленням будь-які її дії в тій частині камери, де він знаходиться. Поступово щур навчається триматися поблизу важеля, і тоді підкріплення дають тільки, якщо вона стосується важеля мордою або лапою (для цього іноді на важіль навіть кладуть пишу). Через деякий час підкріплення дається тільки після виконання чітких рухів - натискань (одного або декількох) лапою на важіль.

Таке поступове видозміна поведінки тварини в результаті втручання експериментатора називається методом послідовного наближення або формуванням (shaping) поведінки.

Розподіл умовних рефлексів на класичні та інструментальні, зручне методично, не означає, що вони мають зовсім різну природу. В їх основі лежать подібні нейрофізіологічні механізми, а будь-яке «чисто» інструментальне дію тварини завжди супроводжується реакцією, яка відноситься до класичних УР. І навпаки, в будь-якому «чисто» класичному УР можна виявити руховий компонент, який за своїми властивостями відноситься до інструментальних (Борукаев, 1982).

Про зв'язок класичних та інструментальних УР свідчить також «самоформірованіе» умовноїреакції {autoshaping). Наприклад, якщо голодного голуба помістити в камеру Скіннера і протягом 5 з висвітлювати ключ для клевания з інтервалом в 1 хв, а після припинення освітлення давати порцію пиши, то голуб спочатку не звертає уваги на ключ. Однак після кількох таких сеансів формується інструментальна реакція, і він швидко починає клювати ключ незалежно від освітлення. Поступово голуб научається клювати ключ тільки при його освітленні, тобто реакція стає більш точною - вона самоформіруется. В даному випадку вона дуже близька до класичного УР, оскільки голуб клює ключ як би замість зерна, навіть за відсутності підкріплення.

За допомогою методу «послідовного наближення» у тварин вдається сформувати не тільки Клевань ключа при його освітленні, а й найрізноманітніші, складні й іноді несподівані навики. В дослідах Скіннера голуби «грали» в пінг-понг, а пацюки могли підтягти до себе за допомогою мотузки більярдна куля, взяти його в передні лапи і засунути в трубку, розташовану на 5 см вище підлоги клітини (опис експериментів П. Епштейна, присвячених формуванню складних навичок у голубів, буде дано в гл. 4.8.2).

Метод послідовного наближення складає основу дресирування циркових і службових тварин. Прикладом продуктивного використання принципів біхевіоризму, і зокрема ролі методу послідовного наближення в формуванні поведінки, є робота знаменитої американської дресирувальниці дельфінів і психолога К. Прайор (1995).

Теза Скіннера про те, що будь-які рухи, на які здатне тварина даного виду, равновероятно можна використовувати для інструментального навчання, був досить обгрунтовано підданий сумніву в роботі його колег - К. та М. Бреланд (Breland , Breland, 1961). Деякі види тварин при навчанні маніпуляціям з предметами виробляють «задані» експериментатором дії тільки після виконання деяких вроджених (інстинктивних) дій або зовсім не можуть їм

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10