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

Індивідуально-приспособительная діяльність тварин: асоціативне навчання, когнітивні процеси

з різним рівнем організації мозку (см. 8.1). Найбільш важливі з цих методів:

послідовні переробки сигнального значення дифферен-

ціровочних стимулів;

Формування установки на навчання;

Формування «систем» дифференцировочного УР.

3.1. Послідовні переробки сигнального значення дифференцировочного стимулів.

Переробка сигнального значення умовних подразників (її часто називають переробкою диференціювання) - це різновид дифференцировочного навчання.

Після досягнення певного, обраного експериментатором критерію вироблення розрізнення (наприклад, 80% правильних рішень) умови отримання підкріплення змінюються на протилежні: тепер реакція на стимул, раніше підкріплювалася, перестає супроводжуватися їжею, а реакцію на стимул, на який тварина щойно навчилося не реагувати, починають підкріплювати.

Американський дослідник М. Біттерман (1973) запропонував проводити такі переробки багаторазово. Ця процедура отримала назву методу послідовних (або оборотних) переробок (discrimination reversal learning). Автор виходив з того, що після багаторазових змін сигнального значення стимулів у тварин може сформуватися єдина стратегія (або правило), і вони не будуть щоразу навчатися абсолютно заново.

Досліди проводилися на різних видах хребетних. При кожній наступній переробці число помилок знижувалося, і врешті-решт наступав момент, коли при черговій зміні сигнального значення стимулів тварина вже з другої проби починало вибирати «правильно» без додаткового навчання.

Зниження числа проб, необхідного для чергової переробки реакції, відбувається тим швидше, чим вище рівень еволюційного розвитку даної тварини.

3.2. Формування «установки на навчання» .

Метод формування «установки на навчання» (object learning-set formation) розробив американський дослідник Г. Харлоу (Harlow, 1949; 1958). Відповідно до класичного варіанту цієї методики, тварина (в дослідах Харлоу макака-резусу) навчають простий дифференци-ровке - вибору одного з двох стимулів: іграшок або дрібних предметів ужитку. Після досягнення певного критерію вироблення диференціювання починають наступну серію: тварині пропонують два нових стимулу, нічим не схожих на перші. По завершенні другої стадії навчання формують третю диференціювання і т.д. Після вироблення 100-150 таких реакцій (їх число залежить від рівня організації даного виду і може доходити до 1500 у щурів і голубів, займаючи багато місяців) тварина вже при другому пред'явленні нової пари стимулів діє не навмання, не шляхом проб і помилок, а в Відповідно до засвоєним ним раніше правилом, яке прийнято називати установкою. Воно запам'ятовує результат першої проби і далі реагує відповідно до цієї «установкою» .

Правило полягає в тому, щоб «вибирати той же предмет, що і в першій пробі, якщо його вибір супроводжувався підкріпленням, або інший, якщо підкріплення отримано не було (надалі ця стратегія отримала назву" win-stay, lose-shift ")» .

Прийнято вважати, що при навчанні з використанням методу послідовних переробок і при формуванні установки відбуваються подібні процеси, так що перший можна вважати окремим випадком формування установки.

Згодом було створено кілька модифікацій вихідної методики. Наприклад, Д. Уоррен (Warren, 1977) у своїх дослідах не виробляється кожну диференціювання до досягнення критерію навченості, а пред'являв кожну пару певне число раз і потім пропонував наступну. Саме цей варіант був використаний рядом авторів для порівняння навченості різних видів приматів (Passingham, 1982; Rumbaugh et al., 1987, 2000).

Методом формування установки на навчання вперше була отримана широка порівняльна характеристика навченості тварин різних систематичних груп, яка певною мірою корелювала з показниками організації мозку. Разом з тим, як і дані М. Біттерман, ці результати свідчили про існування у тварин якихось процесів, що виходять за рамки простого освіти дифференцировочного УР. Вважають, що в ході такої процедури тварина «вчиться вчитися» . Воно звільняється від зв'язку «стимул-реакція» і «переходить від асоціативного навчання до інсайт-подібного навчання з однієї проби» (Harlow, 1958). При цьому, на думку Р. Бірна (Byrne, 1998), у тварини повинна сформуватися характеристика підкріплюваного стимулу в якійсь абстрактній формі, тобто має сформуватися абстрактне правило. Людина висловив би це правило, як «вибирай подкрепляемое» замість того, щоб запам'ятовувати кожен раз цілий список стимулів (наприклад, червоний м'яч «+» , блюдце «-» ; штопор «+» , свисток «-» і т.д.) .

Аналогічної точки зору дотримується Л. А. Фірсов. Він вважає, що цей вид навчання за своєю суттю і за лежачим в його основі механізмам близький до процесу узагальнення (докладніше див. Гл. 5), і з якогось моменту «первинне» навчання - вироблення конкретної диференціювання - супроводжується «вторинним» навчанням - якимись когнітивними процесами, при яких виявляється загальне правило вирішення багатьох однотипних завдань.

Те ж думку поділяє англійський фахівець з теорії навчання Н. Макінтош (Mackintosh, 2000): в основі формування установки на навчання лежить перехід від простих асоціативних механізмів (освіти УР і диференціювань) до когнітивних, т. е. до процесів, заснованим на формуванні уявлень про загальне правило рішення серії однотипних завдань. За його образним висловом, тварини «переходять від заучування напам'ять до заучування за змістом» .

Дані, отримані за допомогою методу послідовних переробок і методу формування «установки» , вперше створили основу для широкої порівняльної характеристики навченості тварин і показали, що в процесі такого навчання поряд з асоціативними беруть участь механізми іншого рівня - когнітивні (див. 8.1 і 3.4).

3.3. формування «систем» дифференцировочного умовних рефлексів.

В роботах Л. Г. Вороніна (1984) також було показано, що при комбінації окремих УР виникають нові властивості, що не зводяться до властивостей суми вихідних рефлексів. Відбувається утворення так званих систем дифференцировочного УР, або просто «систем» . Такі системи Л. Г. Воронін вважав цілісними функціональними одиницями, з яких складається психічна діяльність.

У тварини виробляють кілька дифференцировочного УР, об'єднаних в систему таким чином, що виконання одного УР залежить від засвоєння іншого.

Одна з таких процедур становить необхідний етап у вивченні здатності до транзитивних висновком - формі дедуктивного мислення, властивої і тваринам, і людині.

Програма експерименту з вироблення систем дифференцировок полягає в наступному. Тварина навчається диференціювати кілька пар подразників (як правило, колірних стимулів). При виробленні диференціювання кожної наступної пари стимулів проводиться зміна сигнального значення частини з них у відповідності з певним правилом: стимул, колишній позитивним в парі А-В + (де «В +» - підкріплюваний стимул, а «А-» - неподкрепляемих), стає від'ємним в парі В-С +. В процесі навчання тварина повинна засвоїти інформацію про те, що значення стимулів В, С, D можуть бути як позитивними (В +, С +, D +), так і негативними (В-, С-, D-), в залежності від пари , в якій вони в даний момент пред'являються. Стимули А-і F +, тобто перший і останній в послідовності, залишаються у всіх комбінаціях тільки позитивним (F) або тільки негативним (А). Висока частка правильних виборів при чергуванні всіх пар стимулів, коли тварина вибирає, наприклад, стимул С в парі В-С +, але не реагує на нього в парі С-D +, свідчить, що воно засвоїло принцип даної системи. Таку систему дифференцировок успішно засвоюють діти, починаючи з 4 років (Bryant, Trabasso, 1971), дорослі шимпанзе (Gillan, 1981; Boysen, Bermtson, 1995), а також голуби та ворони (Зоріна та ін., 1989). Міжвидові відмінності в динаміці та успішності формування такої системи дифференцировок у цих видів птахів виявилися незначними і недостовірними. У той же час при оборотних послідовних бувальцях і формуванні установки на навчання голуби істотно відставали як від воронових, так і від приматів.

Метод вироблення дифференцировочного УР в різних його комбінаціях є одним з провідних в фізіології ВНД і використовується як інструмент для дослідження цілого ряду проблем.

До цих проблем, крім оцінки можливостей органів почуттів тварин різних видів, відноситься вивчення наступних більш складних когнітивних здібностей:

до узагальнення;

До транзитивних висновком;

До формування установки на навчання.

Такі експериментальні дослідження будуть докладніше розглянуті нижче.

4. Когнітивні (пізнавальні) процеси.

4.1. Загальна характеристика.

Термін «когнітивні» , або «пізнавальні» , процеси вживають для позначення тих видів поведінки тварин і людини, в основі яких лежить не условнорефлекторном відповідь на вплив зовнішніх стимулів, а формування внутрішніх (уявних) уявлень про подіях і зв'язках між ними.

І. С. Бериташвили називав їх психонервной образами, або психонервной уявленнями, Є. Н. Соколов - нервової моделлю стимулу, Л. А. Фірсов (1972; 1993) і Т. А. Натишвили ( 1987) - образною пам'яттю. Д. Мак-Фарленд (1988) підкреслює, що когнітивна діяльність тварин відноситься до розумовим процесам, які часто недоступні прямому спостереженню, проте їх існування можливе виявити в експерименті.

Наявність уявлень виявляється в тих випадках, коли суб'єкт (людина або тварина) здійснює дію без впливу якого б то не було фізично реального стимулу. Таке можливо, наприклад, коли він витягує інформацію з пам'яті або мислення заповнює відсутні елементи чинного стимулу. У той же час формування уявних уявлень може ніяк не виявлятися у виконавчій діяльності організму і виявиться лише пізніше, в якийсь певний момент.

Внутрішні уявлення можуть відображати найрізноманітніші типи сенсорної інформації, не тільки абсолютні, але й відносні ознаки стимулів, а також співвідношення між різними стимулами і між подіями минулого досвіду. За образним висловом, тварина створює якусь внутрішню картину світу, що включає комплекс уявлень «що» , «де» , «коли» . Вони лежать в основі обробки інформації про тимчасові, числових і просторових характеристиках середовища і тісно пов'язані з процесами пам'яті. Розрізняють також образні й абстрактні (абстрактні) подання (Premack, 1983). Останні розглядають як основу формування довербальних понять (див. Гл. 5).

Метод відстрочених реакцій. Думка про існування у тварин якогось «процесу подання» , тобто

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10