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

Індивідуально-приспособительная діяльність тварин: асоціативне навчання, когнітивні процеси

навчитися. Так, наприклад, навчаючи єнота натискати на важіль, Бреланд помітили, що натискання передує відоспеціфі-чеський рух лап - «полоскання» , характерне для цього виду при видобутку їжі зі струмка (за що єнота і називають «полоскун» ). На підставі таких спостережень виникло уявлення про схильність до певних видів навчання (докладніше див .: Зоріна та ін., 1999).

Освіта інструментальних УР за механізмом «послідовного наближення» грає важливу роль в організації поведінки тварин не тільки в експерименті, але і в природних умовах.

Навчання за методом послідовного наближення може відбуватися найнесподіванішим чином. Про це, зокрема, свідчить що отримала широку популярність на початку XX століття історія «розумного Ганса» . Це був кінь, який демонстрував здатність «рахувати» , «складати» , «витягати коріння» , відповідати на питання і т.п. (Рис. 3.8). Настільки «розумне» поведінку пояснювалося тим, що кінь навчився помічати малоуловімие руху дресирувальника, які той мимоволі здійснював, бачачи, що кінь ось-ось дасть правильну відповідь. Орієнтуючись на ці умовні сигнали, кінь в потрібний момент припиняв стукати копитом.

Индивидуально-приспособительная деятельность животных: ассоциативное обучение, когнитивные процессы

Рис. 8. Інструментальні умовні рефлекси у дресированою коні «розумного Ганса» . На фотографії видно, як ударами копита по спеціальній дошці Ганс сигналізував «правильний» відповідь (по Н. Н. Ладигіна-Котс, 1914).

На початку XX століття (1900-1904) барон В. фон Остен, переконаний у величезних розумових здібностях коней, навчав декількох з них розрізнення кольорів, абетці і «рахунку» . Впізнавання кожної букви або цифри кінь позначала відповідним числом ударів копита. Друг фон Остена художник Редліх навчив таким же чином свою собаку. Найбільш здібним учнем виявився орловський рисак Ганс, який виробляв достатньо складні арифметичні підрахунки, відповідав на різноманітні питання, а іноді висловлювався за власною ініціативою. Так, подружжя Н. Н. і А. Ф. Котс, що спеціально приїхали для знайомства з ним в 1913 році, розповідали, що після декількох відносно коротких відповідей на питання Ганс заявив: «В полі я зустрів милу пані Краль, яка мене годувала» .

Поведінка його було настільки вражаючим, що вводило в оману не лише публіку, але навіть членів спеціальних комісій, включаючи Н. Н. Лади-гін-Котс. Припускали, що господар подає коню якісь приховані сигнали (як дресирувальник - циркових тварин), проте його обстежили 13 експертів (комісія психолога К. Штумпфа) і не виявили ніякого обману. Вони засвідчили, що Ганс дійсно «вважає» і ніяких прихованих сигналів йому не подають. І тільки набагато пізніше спостерігачі поступово помітили, що Ганс відповідає тільки на ті питання, відповідь на які знає сам експериментатор. Спеціальний аналіз, проведений психологом О. Пфунгстом, показав, що тварина реагує на найдрібніші мимовільні (ідеомоторні) руху експериментатора, наприклад на відхилення корпуса на 2 мм, мікроруху брів, міміку і т.п. Ця мимовільна подача сигналів відбувалася, мабуть, через емоційної напруги людини, у міру того як число ударів копитом наближалося до шуканого, Навіть картонний щит, яким пробував відгородитися від Ганса експериментатор, не допомагав: тварина все одно вловлювало якісь тільки йому зрозумілі знаки для визначення правильної відповіді.

Для перевірки свого припущення Пфунгст спеціально навчив Ганса реагувати на мікроруху, які він скоював вже свідомо, і продемонстрував комісії механізм і природу «математичних здібностей» цієї коні.

Історія «розумного Ганса» залишила помітний слід у розвитку науки про поведінку тварин:

вона показала, наскільки складна поведінка могло бути результатом навчання методом проб і помилок;

Продемонструвала справедливість «канону Ллойда Моргана» (див. 2.3) і актуальність його застосування, оскільки в основі поведінки цієї «мислячої коні» лежали чисто условнореф-лекторние, а не пов'язані з мисленням механізми;

Вперше привернула увагу до проблеми чистоти експерименту з точки зору можливості неусвідомленого впливу експериментатора на його результати;

Змусила по-новому поглянути на можливості сприйняття тварин: здатність вловити ледь помітні рухи людини свідчила про їх великий спостережливості і здатності концентрувати увагу.

3. Диференціювальні умовні рефлекси.

Переставши підкріплювати виконання умовної реакції, можна не тільки «угасити» УР, а й «вдосконалити» його, тобто домогтися, що умовна реакція буде здійснюватися точно на даний і тільки на даний стимул, а близькі за своїми фізичними властивостями подразники її не викличуть. Як відомо, на початку формування УР тварина реагує не тільки на строго конкретний умовний стимул, наприклад звук певної частоти, а й на подібні з ним звуки, хоча і не повністю йому ідентичні, наприклад звуки близьких частот (см. Рис. 3.2Б). Ця стадія вироблення УР називається генералізацією. Далі дослідник продовжує підкріплювати (їжею або позбавленням від небезпеки) умовну реакцію тільки на певний сигнал і не підкріплює відповідей на подібні, і в результаті вони поступово згасають. Таким способом тварина навчають розрізняти - диференціювати - вельми схожі сигнали.

В основі формування дифференцировочного УР лежить днфферен-ціровочное гальмування - один з видів внутрішнього гальмування.

Процедура такого «вдосконалення» сигнального значення умовних подразників була названа І. П. Павловим дифференци-ровкой, або виробленням диференційованих умовних рефлексів (див. Також рис. 3.2).

Вироблення дифференцировочного УР (різними методами) успішно використовується для оцінки сенсорних здібностей (тобто можливостей органів почуттів) тварин різних таксономічних груп (див., Наприклад: Дьюсбери, 1981; Реагсе, 1998). Так, виробивши у тварини УР диференціювання (розрізнення) двох колірних стимулів, можна, вирівнюючи їх інші параметри (наприклад, яскравість), вивчати механізми сприйняття кольору. При цьому якщо тварина, в силу особливостей органів почуттів, не сприймає відмінностей між двома зоровими стимулами (квітами спектра), то виробити у нього стійку диференціювання такої пари стимулів неможливо.

Методики вироблення дифференцировочного УР дуже численні і різноманітні за процедурою експерименту. Перелічимо основні параметри, за якими розрізняються такі методики.

Порядок пред'явлення стимулів може бути послідовним або одночасним. При послідовному пред'явленні голуб повинен навчитися клювати кнопку (диск) у відповідь на стимул А і утримуватися від реакції при включенні стимулу Б (методика go-no go). Вироблення диференціювання, таким чином, полягає в гальмуванні реакції на другий стимул. При одночасному пред'явленні конкретної пари стимулів тварина вчиться розрізняти (диференціювати) їх абсолютні ознаки. Наприклад, при диференціювання стимулів щодо їх конфігурації тварині одночасно показують дві фігури - коло і квадрат, і підкріплюють вибір однієї з них, наприклад, кола. Це найбільш поширений вид дифференцировочного УР. Вироблення і усталення такої реакції вимагає, як правило, багатьох десятків поєднань.

Тварині пропонують зробити вибір стимулів: альтернативний або множинний.

Пред'явлення стимулів може здійснюватися відповідно з двома режимами: повторення однієї пари стимулів до досягнення критерію і чергування декількох пар стимулів при систематичному варьировании другорядних параметрів.

Розглянемо деякі методи більш докладно.

При систематичному варьировании другорядних параметрів стимулів можна оцінювати здатність тварин розрізняти не тільки дану конкретну пару подразників, але і їх «узагальнені» (абстрактні) ознаки, що збігаються у багатьох пар.

Наприклад, тварин можна навчити розрізняти не конкретні коло і квадрат, а будь-які кола і квадрати незалежно від їх розміру, кольору, орієнтації і т.п. З цією метою в процесі навчання кожен наступний раз їм пропонують нову пару стимулів (нові коло і квадрат). Нова пара відрізняється від інших за всіма другорядними ознаками стимулів - кольором, формою, розмірами, орієнтації і т.п., але подібна по їх основним параметром - геометричній формі, розрізнення якої і передбачається досягти. В результаті такого тренування у тварини поступово відбувається узагальнення основної ознаки і відволікання від другорядних. У наведеному прикладі узагальнюється ознака «коло» (докладніше див. Гл. 5).

Даний режим виявився досить ефективним для вироблення диф-ференціровочного УР на узагальнений ознака «мерность» , коли тварина навчалося вибирати будь-яку об'ємну (тривимірну) фігуру і не реагувати на плоскі (двовимірні) фігури (см. 4.6 .3). В таких дослідах з собаками, мавпами та воронами в однієї групи тварин кожного виду виробляли УР вибору будь-якої об'ємної (тривимірної) фігури, а у другої групи - будь-який плоскою (двовимірної). Щоразу тварині пред'являли нову пару стимулів з набору, зображеного на рис. 4.15 (всього 30 пар), причому плоска фігура завжди представляла собою фронтальну проекцію об'ємною.

Може виникнути припущення, що завдання з вироблення таких дифференцировок для тварин дуже складна, однак з нею справляються не тільки примати, а й хижі ссавці (Дашів-ський, Детлаф, 1974), а також птиці - Вранова (Крушинський та ін., 1981) і навіть голуби. При цьому тваринам всіх зазначених видів вимагалося приблизно стільки ж поєднань, як і при виробленні диференціювання з однією парою стимулів. Після такої серії навчання вони здатні вибирати будь-яку нову об'ємну (або плоску) фігуру без додаткового тренування.

При систематичному варьировании другорядних ознак стимулів можна досліджувати не тільки здатність тварин до навчання, а й складнішу форму їх вищої нервової діяльності - здатність до узагальнення, яка складає одне з найважливіших властивостей довербального мислення тварин (гол. 5).

Як вже згадувалося, тварини з різним рівнем структурно-функціональної організації мозку практично не розрізняються за здатністю до простих форм условнорефлекторного навчання. Освіта окремих дифференцировочного УР в цьому плані нема винятку. Однак завдяки використанню дифференцировочного УР як елементарних одиниць навчання і створенню їх різноманітних комбінацій було розроблено декілька експериментальних процедур, які називають «складними формами навчання» , або серійним навчанням (serial learning). Поява цих методів було пов'язано з прагненням фахівців все ж виявити якісь відмінності в здібностях у тварин різних таксономічних груп

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10