Конспект лекций по этологии

приспособление, например, рычаг, на которое животное должно воздействовать.

В опытах, проведенных Скиннером в 1938 году, лабораторная крыса нажимает

на рычаг и получает пищу. В начале опыта животное не совершает требуемую

реакцию, но за поведение, приближающееся к реакции, которую хотят

сформировать ,подкрепление получет. Вначале подкрепляется нахождение крысы

в той части клетки, где расположен рычаг. Затем подкрепляют поднимание лапы

по направлению к рычагу. Постепенно требования к реакции, заслуживающей

подкрепления, повышаются. В конечном итоге подкрепляют уже само нажатие на

рычаг.

Подкрепление не обязательно должно следовать за каждой

реакцией. Иногда оно может быть перемежающимся: например, можно подкреплять

только каждый энный ответ или только первую реакцию после данного

интервала времени. Если подкрепление совсем прекратить, происходит снижение

вероятности и темпа реакции , то есть происходит угашение.

Природа реакций и подкрепления должны быть выбраны с учетом

особенностей изучаемого вида . Например. самцов сиамских бойцовых рыбок

обучают совершать оперантную реакцию, в качестве подкрепления демонстрируя

модель другой рыбы в агрессивной позе.

Существуют доказательства того, что у голубей, находящихся в

камере Скиннера, вырабатывается, кроме оперантного, еще и классический

рефлекс на ключ, который они должны клевать, чтобы получить подкрепление.

Ключ голуби расценивают как пищу или воду. При пищевом подкреплении они

клюют его таким движением, как если бы они клевали зерно, а при

подкреплении водой, они нажимают на ключ полуоткрытым клювом и делают

сосущие движения, как при питье.

Интересные исследования по выработке оперантных реакций у

дельфинов были проведены американской исследовательницей Прайер. В каждой

серии проб подкреплялись различные реакции. После того, как какая-либо

реакция подкреплялась, в последующих сериях эта реакция уже не позволяла

животному получить подкрепление. Когда был исчерпан весь репертуар реакций,

на которые способны дельфины, животные стали вырабатывать множество новых,

“творческих” реакций.

Опыты на выработку оперантных рефлексов были неоднокатно

проведены с людьми. Карл Роджерс в книге “Взгляд на

психотерапию.Становление человека” приводит результаты таких экспериментов.

Например, с помощью оперантного обусловливания можно добиться у испытуемого

значительного увеличения количества существительных во множественом числе в

речи. Экспериментатор кивал головой всякий раз, когда испытуемый произносил

нужную грамматическую форму. Испытуемый о эксперименте предупрежден не был

и причины изменений в своем поведении не осознавал. Оперантным способом

добивались увеличения в речи числа предложений, выражающих личное мнение

испытуемого и ряда других поведенческих реакций.

Роджерс, как гуманист, хорошо пониматет опасность возможности

манипулирования поведением человека и пишет, что психология - “орудие, в

сравнении с социальной силой которого атомная энергия кажется слабой”. При

этом он полагает, что достижения психологии могут использоваться или как

средство управления человеком. или как средства освобождения человека.

Можно получить либо общество свободных людей. либо общество пешек,

управляемых с помощью науки о поведении. Но цель, ради которой используются

достижения психологии, по мнению Роджерса, находится вне науки психологии.

в) Методики с отрицательным подкреплением. Животное должно вести

себя так, как установлено экспериментатором, чтобы избежать болевых

стимулов. В наиболее распространенном варианте этой методики используется

челночная камера. Она состоит из двух отделений, окрашенных в разные цвета.

Отделения сообщаются между собой проемом. Процедура начинается с ряда проб,

сопровождающихся сигналом, например, зуммером.Животному дается несколько

секунд, чтобы покинуть стартовую камеру и перейти в другую часть установки.

Если животное этого не сделает, оно получит удар электротоком через

электроды на полу камеры. По мере повторения ряда проб процент успешных

избеганий растет. Было показано. что даже среди близкородственных видов

животных успешнее обучаются те животные, которые в природе ведут более

активный образ жизни.

г) Выработка дифференцировки. В этих опытах животному предлагают

два или несколько стимулов и предоставляют возможность как-нибудь

реагировать. Реакции на один из стимулов подкрепляются, на другие - нет.

Научение состоит в повышении процента реакций на “правильный” стимул.

Например, обезьяна будет всегда получать банан, если будет из двух

предъявляемых стимулов выбирать стимул красного цвета. Существует очень

много вариантов выработки дифференцировки. Некоторые задачи способны решить

только животные с достаточно развитым интеллектом.

Одновременная дифференцировка. Все стимулы предъявляются в одно

и тоже время. Задача животного - выбрать правильный стимул.

Последовательная дифференцировка. Стимулы предъявляются по

одному. Животное должно тормозить реакцию в присутствии неправильного

стимула.

Переделка дифференцировки. Значение положительного стимула

меняется от одной задачи к другой. Например, животное должно выбирать

между красным и зеленым стимулом, причем красный - положительный. Через

некоторое время, не информируя животное, начинают подкреплять зеленый

стимул. Многие виды животных обнаруживают способность улучшать решение

таких задач при их повторении, то есть вырабатывают установку на научение.

Отсроченные реакции дифференцировки. Приманку на глазах у

животного помещают под один из двух предметов. Через длительный промежуток

времени животное должно выбрать стимул, который подкрепляется.

Вероятностное научение. Во всех рассмотренных до сих пор случаях

подкрепление в данной задаче было постояннным, или стопроцентным. Выбор

одного из стимулов подкреплялся всегда, выбор другого - никогда. При

вероятностном научени выбор “правильного стимула” подкрепляется чаще, чем

выбор неправильного. Животное не может определить, ответ на какой из

стимулов будет правильным. Например, можно подкреплять выбор красного

стимула в 70% проб, а выбор зеленого стимула - в 30% проб. Задача на

вероятность подкрепления в пропорции70:30. Хотя ясно, что при большом числе

проб красный стимул будет подкреплен в 70%, невозможно предсказать, какой

ответ окажется верным в данный момент. Максимальное число подкреплений

животное получит, если будет выбирать тот стимул, который подкрепляется

чаще. Эта стратегия выбора называется максимилизирующей.

У некоторых животных наблюдается выбор в соответствии с

вероятностью подкреплений. В этом случае животное реагирует на каждый из

стимулов с частотой, пропорциональной его подкреплению ( т.е. в нашем

примере в 70% случаев на красный и в 30% случаев на зеленый). Животное,

применяющее стратегию выбора в соответствии с вероятностью подкрепления,

получит подкрепление в 58% проб (0,7х0,7 +0,3х0,3). При максимилизирующей

стратегии животное получит подкрепление в 70% проб (0,7х1+0,3х0).

Интересно, что у одного и того же вида животных, например, у

золотой рыбки, при зрительных (красный-зеленый) дифференцировках наблюдался

выбор в соответствии с вероятностью подкрепления, а при пространственных

дифференцировках (право-лево) наблюдалась максимилизирующая стратегия

выбора.

д) Научение в лабиринте. Это одна из форм дифференцировок. Первый

лабиринт для крыс построил Уильям Смолл в 1900 году. Простейший лабиринт

напоминает по форме буквы

У или Т. Животное должно идти прямо до точки выбора. Сложные лабиринты

имеют много точек выбора. Путь через лабиринт представляет чаще всего

дорогу в гнездо крысы или , реже, дорогу к корму. Иногда нахождение

“правильного” пути подкрепляется возможностью крысы убить мышь.

В опытах с лабиринтами фиксируются время решения задачи и число ошибок, то

есть число тупиков, в которые заходила крыса. Была обнаружена

интереснейщая закономернось - число ошибок начинает падать вначале обучения

вблизи конца пути, у цели, и лишь затем - в начале лабиринта. Постепенно

крысы научаются выбирать кратчайший путь к цели.

е) Научение решению задач на абстрактные понятия. Опыты

проводятся на приматах. Под абстрактным понимается частичное свойство

воспринимаемого, общее по крайней мере для двух объектов, различных по

другим своим характеристикам. Абстрактное понятие люди обозначают словом,

например: “больший” или “черный” или “квадрат”. У животных нет

описательного языка, следовательно, у них нет понятий, тем не менее многие

приматы способны решать задачи на дифференцировку стимулов, отличающихся

абстрактным признаком. Например, из серии предъявляемых стимулов, чтобы

получить подкреплениие, обезьяна должна выбирать стимул, больший по

размеру, причем относительно больший.

Обезьян также научали выбирать стимул по признаку отличия.

Животному предъявляли три стимул-объекта, два из которых одинаковы. Чтобы

получить подкрепление, обезьяна должна была выбрать “третий лишний”.

Ставились задачи на выбор по образцу. Наконец, давались задачи на

чередавание. Животное должно по очереди выбирать то один, то другой объект

(например, то правый, то левый). Более сложными задачами, с которыми

приматы все же справлялись, были задачи на двойное и тройное чередование, а

также задачи чередования отсроченных реакций.

18. Сходство и различие рефлексов 1-го и 2-го рода

При образовании рефлексов 1-го рода животное (или человек) начинает

поведение с реакции, которая впоследствии связывается с новым стимулом.

Иногда даже после одного сочетания безусловной реакции и нового стимула,

животное начинает отвечать на новый (условный) стимул условной реакцией.

“Ответ” по-английски “response”, отсюда возник термин “респондентеное

научение”, употребляющийся, когда речь идет о “павловских” рефлексах.

В природе часто встречается ситуация, когда животное находится в

состоянии голода, жажды или страха, но Безусловный стимул, который вызывал

бы соответствующий Безусловный рефлекс, отсутствует. При этом у животного

появляется поисковое поведение, в процессе которого оно спонтанно выполняет

разнообразные действия: принюхивается (если речь идет о млекопитающих),

осматривается, передвигается. Иногда одно из таких действий подкрепляется

(например, пищей), тогда, если ассоциация повторяется несколько раз,

животное учится выполнять целую последовательность действий, приводящую к

положительному подкреплению в данной ситуации.

19. Опыты Скиннера

Американский психолог Скиннер на основании работ Торндайка предложил в 1938

году свободно-оперантную методику научения. “Камера Скиннера”, по-существу,

представляет собой “проблемный ящик” Торндайка. Но в процессе выработки

научения по-Скиннеру есть отличия от методики Торндайка.

Животное, обучаемое по методу Скинера, подвергается не отдельным

пробам, как предлагал Торндайк, а имеет возможность свободно совершать

любую двигательную реакцию в любое время.

Обычно в камере Скинера находится приспособление, на которое

животное должно научиться воздействовать. Это может быть рычаг, на который

нажимает млекопитающее для того, чтобы освободиться, или “ключ”, который

должна научиться клевать птица, чтобы получить пищу или воду, или

стеклянное кольцо, сквозь которое должна проплывать рыба и т.д.

В начале опыта животное выполняет движения, далекие от требуемых,

но из всего числа выполняемых реакций экспериментатор подкрепляет те

действия, которые приближаются к желаемой для экспериментатора реакции. При

этом требования к реакции, заслуживающей подкрепления, постепенно

повышаются.

Например, ставится цель научить голубя клевать светящуюся

лампочку (ключ) для получения пищи или воды. Вначале экспериментатор

подкрепляет всего лишь нахождение птицы в той части клетки, где расположена

лампочка. После того, как птица сосредотачивает все свои движения в

требуемом месте, экспериментатор начинает подкреплять только те движения,

при которых птица удерживает голову на высоте ключа (лампочки).

Стабилизировав подкреплением подобное поведение, экспериментатор теперь уже

подкрепляет только реакцию клевания самого ключа. Голуби, находящиеся в

камере Скиннера, расценивают ключ, который они клюют, как пищу или как

воду. При пищевом подкреплении они клюют так же, как клевали бы зерно. Если

подкреплением служит вода, то они нажимают на ключ полуоткрытым клювом и

делают сосущие движения, как при питье.

Подкрепление не обязательно должно следовать за каждой реакцией.

Иногда оно может быть перемежающимся: например, можно подкреплять только

каждый н-ный ответ (режим фиксированной доли ответов), или только

первую реакцию после данного интервала времени (режим фиксированных

интервалов). Если подкрепление совсем прекратить, происходит снижение

вероятности и темпа реакции (происходит угашение).

Природа реакций и подкрепления должны быть выбраны с учетом

особенностей изучаемого вида. Например, самцов сиамских бойцовых рыбок

удобно учить выполнять оперантную реакцию проплывания сквозь кольцо,

используя в качестве подкрепления демонстрацию модели другой рыбы в

агрессивной позе.

20. Различия между классическим условным рефлексом и оперантным

Во-первых, различны методики их выработки.

А вот вопрос о том, до какой степени различаются внутренние

процессы, лежащие в основе формирования этих рекций, остается открытым. При

выработке павловских рефлексов изучаемая реакция (например, слюноотделение)

сопровождается также реакцией со стороны скелетных мышц, которая может

стать условной по схеме оперантных реакций.

С другой стороны, при оперантном обучении условным раздражителем

можно считать обратную афферентацию от мускулатуры, которая сигнализирует

о предстоящем подкрелении в период выполнения реакции.

Так, укрепленной в павловском станке собаке поднимали переднюю

ногу, а затем давали порцию мясного порошка. После нескольких таких проб

собака спонтанно поднимала лапу, если ее голодной помещали в станок.

(Подобная последовательность событий иногда принимается человеком за

причинно-следственную зависимость, по подобной “логике”выполненяются

магические действия).

Эллисон и Конорский смогли продемонстрировать независимость

инструментальной реакции от классического условного рефлекса. В их опыте

собака должна была до тех пор реагировать на первый раздражитель, пока не

появлялся второй, за которым следовало пищевое подкрепление. Оказалось, что

первый раздражитель вызывал инструментальную реакцию, не сопровождавшуюся

слюноотделением, тогда как второй - вызывал слюноотделение. Так удалось в

опыте разделить инструментальную и классическую условные реакции.

Вторая проблема, возникающая при сопоставлении классических и

инструментальных реакций, касается их связи с реакциями внутренних органов

и реакциями скелетных мышц. Раньше считалось, что классическая методика

применима к первым реакциям, а оперантная - ко вторым. Теперь эта точка

зрения опровергнута.

Миллер выработал оперантную реакцию на слюноотделение. Если у

собак, испытывающих жажду, подкреплять водой возникающее время от времени

спонтанное слюноотделение, происходит постепенное его увеличение, тогда как

у собак, вознаграждаемых в моменты отсутствия слюноотделения, оно

постепенно уменьшается. Еще более показательные результаты были получены в

эксперименте над крысами, когда давалось подкрепление только при все

большем изменении частоты сердечных сокращений, которую удалось изменить

почти на 20 процентов.

Инструментальное обучение возможно для таких реакций, как перистальтика

кишечника, артериальное давление, общий характер ЭЭГ.

Как для павловских, так и для скиннеровских реакций характерны

генерализация, дифференцировка и угасание.

Итак, разделение УР 1-го и 2-го рода полезно в лабораторных

опытах, но оно вряд ли существует в природе.

Сведем различия между Условными Рефлексами 1-го рода и УР 2-го рода в

таблицу.

|Сравниваемые | УР 1-го рода | УР 2-го |

|параметры | |рода |

|Типы связей |Физиологическая связь |Связь между реакцией и|

| |между УСтимулом и |естественным |

| |Безус. рефлексом на |поведенческим |

| |основе ассоциации |репертуаром организма |

| |между индифферентным и| |

| |безусловным стимулом | |

|Соответствующие типы |Рефлекторные и |Произвольное поведение|

|поведения |эмоциональные реакции | |

|Степень участия |Связь между |Для формирования связи|

|организма в целом |Безусловным |между реакцией и |

| |стимулом и Усл. |подкреплением |

| |стимулом формируется |необходимы активные |

| |при пассивном участии |действия организма над|

| |организма |объектами окружающей |

| | |среды |

|Временные отношения |Индифферентный стимул |Реакция всегда должна |

| |в большинстве случаев |предшествовать |

| |должен предшествовать |подкреплению |

| |безусловному стимулу | |

|Угасание |В результате отмены |В результате отмены |

| |безусловного стимула |подкрепления |

21. Закономерности научения

Бреланд, работавший вместе со Скиннером в области психологии, и затем

ставший дрессировщиком, обнаружил, что не всякая деятельность животных

может быть изменена подкреплением. Бреланд обнаружил, что на некоторые виды

активности подкрепление не влияет.

Бреланд готовил цирковой номер, обучая свинью вкладывать бутафорскую монету

в копилку. Свинья поднимала соответствующий деревянный кружок, но, вместо

того, чтобы опустить его в контейнер, многократно роняла его на пол,

толкала пятачком, поднимала, подбрасывала в воздух и т.д. Подобным же

образом некоторые цыплята настойчиво скребли землю, когда от них

требовалось простоять 10-12 сек на платформе, чтобы получить

вознаграждение.

Другой пример. Исследователь Севенстер обучал самцов трехиглых

колюшек проплывать через узкое кольцо, чтобы приблизиться к самке. Но он не

мог научить кусать самцов стеклянный стерженек, потому что самец упорно

направлял на него свое ухаживание.Стеклянный стерженек по виду отдаленно

напоминал самку.

Еще пример. Бреланды, используя метод оперантного обучения,

научили енотов опускать монеты в копилку. На первых порах никаких

затруднений не возникало. По мере того, как еноты научились опускать

монеты, у них начали появляться добавочные действия: они стали тереть

монеты одну о другую и “макать” их в сосуд. Если бы Бреландам не были

известны особенности поведения енотов в природе, они не смогли бы понять

эти страные действия. Но, будучи хорошими специалистами, они сразу

распознали в этом “полоскание” - характерный для енотов стереотип поведения

( то есть инстинкт) при сборе и поедании пищи. Так поступают еноты,

например, когда удаляют панцирь с пойманных раков. Стереотипы удалось

распознать благодаря знанию экологии этих животных.

Итак, мы можем сформулировать еще одну закономерность научения:

5) Животные имеют наследуемую тендению к специфичским видам поведения.

Диапазон научения также строго видоспецифичен.

Так, голубей учили клевать ключ, используя отрицательное

подкрепление - удар электротоком (ток пропускали по проволочной сетке,

служившей полом клетки). Реакцию (рефлекс) выработать не удалось, то есть

ударом тока пищевое поведение обусловить не удалось. Тех же самых голубей

стали учить взмахивать крыльями, чтобы предупредить электрическое

раздражение. В природе подобные взмахи крыльями характерны при проявлении

агрессии. Требуемую реакцию удалось выработать очень быстро.

Можно сделать следующий вывод. Животных гораздо легче научить

связывать стимул с реакцией, если похожая связь существует в их

инстинктивном поведении.

22. Общая характеристика инстинкта

В начале ХХ века отечественный зоопсихолог Е.Елачич дал следующее

определение инстинкта: “инстинктом называется врожденная большинству

животных психическая способность, дающая им возможность в обычных для них

условиях жизни пользоваться присущей им телесною организацией для

достижения максимума пользы в интересах особи и вида с затратою минимума

энергии, и дающая, благодаря этому, животным возможность действовать

целесообразно, точно и совершенно и при том без понимания цели, опыта и

обучения”. Современные исследователи под инстинктом понимают поведенческие

реакции, а не психические способности животных и человека.

В настоящее время принято использовать для обозначения инстинкта

следующие понятия: “видоспецифичное поведение”, “стереотипическое

поведение, “врожденное поведение”, “генетически запрограммированное

поведение”, “комплекс фиксированных действий”. Приведенные термины обладают

большей информационной емкостью, чем термин “инстинкт”, которым мы будем

пользоваться для простоты. “Инстинкт ( лат. инстинктуус - побуждение) -

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9