Зоопсихология для ЧГУ / Рыбенко. Феномен Ум.Ганса
.docИсследовательское расследование одной зоопсихологической загадки: Феномен Умного Ганса А.В. Рыбенко
Новосибирский государственный университет
Опубликовано: Модернизм в психологии. Сборник материалов Всероссийской конференции. Изд-во НГУ, с. 137–145.
С развитием когнитивной этологии – науки, изучающей познавательные процессы у животных – совершенствуются методы оценки интеллектуальных способностей животных. И в последнее время все чаще исследователи ссылаются на историю об уникальной лошади, Умном Гансе. Как правило, это связано с упоминанием «эффекта Умного Ганса», который заключается в неосознанном влиянии исследователя на результат эксперимента (Wozniak, 1999). Чем более изощренными становятся методы экспериментов, связанных с исследованием высших психических функций животных, тем более сложная задача – избежать подобных ошибок. Несмотря на многочисленные упоминания этого феномена, до сих пор не совсем ясно, насколько уникальным был Умный Ганс, и в чем, собственно, заключалась его уникальность.
В конце XIX – начале ХХ вв. весь мир облетела история о «мыслящей лошади» по кличке Умный Ганс. Пожилой немецкий учитель гимназии Вильгельм фон Остен давно мечтал доказать способность лошадей к мыслительной деятельности. Выйдя на пенсию, он с неистовым упорством приступил к осуществлению своей мечты. Фон Остен разработал специальную таблицу перевода букв в численное значение, чтобы лошадь могла отвечать, отстукивая копытами передних ног. За 14 лет упорных занятий орловский рысак Ганс прошел почти полный курс гимназии и выполнял все задания, которые может выполнить способный двенадцатилетний школьник (см. Зайцев). Как писали газеты того времени, Умный Ганс «читает превосходно, считает великолепно, владеет простейшими действиями над дробями и возвышает числа до третьей степени, различает большое количество цветов, знает стоимость германских монет, значение игральных карт, узнает лица по фотографиям и выстукивает по буквам имя человека…» (Зотова, 2002).
После огромного количества выступлений и шумного успеха у публики для изучения феномена Умного Ганса в 1904 году в Берлине была создана первая научная комиссия, состоящая из 13-ти человек, в их числе были профессора психологии и физиологии, директор зоосада, цирковой менеджер, ветеринарный хирург и офицеры-кавалеристы. В состав комиссии входила и известная Российская исследовательница-зоопсихолог Н.Н. Ладыгина-Котс. Изучив все материалы и проведя наблюдения за лошадью, ученые, не обнаружив ничего подозрительного, заключили, что фокусничества и трюков в этих опытах нет, но не отважилась ни на какие объяснения…
Однако профессор Оскар Пфунгст (Oskar Pfungst) из берлинской лаборатории психологии продолжил наблюдения за удивительной лошадью. Совместно с психологом Карлом Штампфом (Carl Stumpf) он провел ряд экспериментов, чтобы выяснить, когда Умный Ганс дает верные ответы на предлагаемые ему вопросы (Зотова, 2002; Wozniak, 1999). Оказалось, что на точность и правильность ответов Ганса влияют многие факторы: степень знакомства лошади с экзаменатором, расстояние между человеком и лошадью, надеты ли на лошадь наглазники. Самое главное – это то, что лошадь ошибалась во всех случаях, когда ее экзаменатор сам не знает ответа на предлагаемую задачу. Заключение Пфунгста имело разоблачительный характер: хозяин или любой другой экзаменатор "подсказывают" лошади правильный ответ через бессознательные, неконтролируемые движения тела и изменение позы. Легкие кивки головой, едва заметные изменения мимики, движение бровей, напряженность позы, и даже биение вены на шее хозяина – все это использовалось Гансом как сигналы к прекращению отстукивания ответа (Метерлинк, 1924; Blakely, 1981; Wozniak, 1999).
Итак, Умный Ганс и в самом деле обладал выдающимися способностями, однако, они заключались не в умении считать или читать. Благодаря своей выдающейся наблюдательности, с трудом поддающейся анализу со стороны человека (особенно в те ранние годы), лошадь смогла выделить тончайшие изменения в поведении партнера-человека и связать их с получением желаемого подкрепления. Животное никто этому специально не обучал. Такое формирование собственного поведения на основе его же собственных последствий, позднее, с развитием бихевиоризма, назовут в 30-е годы 20-го столетия «авто-формированием» (auto-shaping; Skinner, 1938). Фон Остен, сам того не зная, явился первым открывателем способности животных к авто-формированию поведения (Резникова, 2005). Однако на том уровне развития, которого зоопсихология достигла к началу 20-го века, это открытие прошло незамеченным. Фон Остен умер вскоре после «разоблачения» результатов своих экспериментов, глубоко разочарованным в своих идеях и намерениях вырастить высоко образованную лошадь.
Возникает целый ряд вопросов: являются ли лошади «гениями наблюдательности», обладают ли они выдающимися способностями к авто-формированию поведения, и если это так, то в какой мере эти способности можно использовать в исследовательской работе и в тренерской практике.
Лошади – высокоразвитые табунные травоядные животные. Эволюция как морфологических особенностей, так и поведенческих адаптаций лошадиных проходила под знаком «гонки вооружений» с крупными хищниками. Это во многом определило как характер индивидуальных поведенческих реакций, так и специфику иерархических отношений в сообществах, во многом основанную на врожденной повышенной наблюдательности и способности к оценке тонких изменений в поведении партнеров (Баскин, 1976; Резникова, 2000).
Процесс эволюции лошадиных условно можно разделить на два периода, соответствующие особенностям местообитания их предковых форм: лесной и степной. Для наиболее ранних из известных предков лошади – эогиппуса в Северной Америке и хиракотериума в Европе, обитателей густых лесов с мягкой почвой, первостепенное значение в защите от хищников имел тонкий слух. Но 25 миллионов лет назад на нашей планете стали появляться безлесные пространства. Смена среды обитания предков лошадиных повлекла за собой изменения жевательного аппарата, приспособленного к поеданию грубой травы, шея удлинилась, чтобы легче было доставать до земли, с длинными ногами проще стало убегать от хищников, стопа приспособилась к передвижению по твердому грунту (Дрэйпер, 1997). Возникла необходимость как можно раньше обнаруживать подкрадывающегося хищника в высокой травянистой растительности. В условиях открытых пространств, как следствие, шло формирование и закрепление двойного зрения, моно- и бинокулярного. При некоторых явных недостатках зрения лошадей, например, по сравнению с таковым человека (плохое восприятие глубины и плохая способность фокусировать взгляд), есть ряд важных особенностей, например, высокое восприятие таких мельчайших движений как, например, шевеление (Blakely, 1981). Поэтому неудивительно, что лошади пугаются, казалось бы, знакомых предметов, расположенных на непривычном расстоянии, но в то же время реагируют на такие легкие движения далеко находящихся кустов, которые человек неспособен отследить.
Структура социальных отношений имеет важнейшее значение в жизни лошадиных. Однако набор их звуковых сигналов не столь разнообразен, чтобы обеспечить эффективную сигнализацию и регулирование поведения табуна как единого целого. Адекватной заменой звуковой коммуникации для лошадей стал «язык тела», которому молодое животное вынуждено обучаться буквально с первых минут своей жизни. Лошади общаются между собой с помощью мимических движений, они могут выражать свои желания и намерения также различными движениями головы, подниманием ног, выгибанием шеи, положением ушей и хвоста и пр., и здесь возможно бесконечное сочетание отдельных жестов (Урусов, 2001; Blakely, 1981; The Evolution of the Horse). Для того чтобы овладеть этими средствами коммуникации, жеребенку не дано много времени. Молодая лошадь вынуждена проявлять много наблюдательности и сообразительности, чтобы установить и использовать в своей жизни множественные связи между определенными формами собственного поведения, поведения партнеров по социуму и последствиями, вытекающими из тех или иных форм поведения.
С точки зрения современной сравнительной психологии, в основе непрерывного обучения лошади лежит ассоциативное обучение, включающее как классическое обусловливание, так и оперантное научение. При взаимодействии с человеком, на начальном этапе обучения, первостепенную роль играет респондентное обучение. В дальнейшем, по мере усложнения требований к лошади, два типа ассоциативного обучения перемежаются, и граница между ними становится расплывчатой (More on Psychology and Learning; Лошадь как биологический объект).
Согласно последним исследованиям, обучаемость лошади зависит не только от методов, применяемых к ней, но и от ее индивидуальных особенностей, а также от генетической предрасположенности конкретной породы (Houpt, Kusunose, 2000). Обучаемость наиболее высока у пород лошадей, используемых, в первую очередь, в таком виде спорта как выездка (например, липпицианская, арабская породы). Причина этого – искусственный отбор в течение нескольких столетий по такому конкретному признаку как обучаемость. Во время тренировок от лошадей требуется максимальная концентрация внимания, точность и четкость исполнения элементов езды. Лошади скаковых пород, такие как чистокровная английская, напротив, наименее обучаемы, что также объясняется историей становления породы. Рысистые же породы лошадей, к каким, надо отметить, и относился Ганс, находятся в середине этой шкалы.
Важно отметить, что домашние лошади воспринимают человека как члена своего табуна и, более того, как вожака. Поэтому они довольно быстро научаются распознавать множество жестов, мимических движений и голосовых сигналов человека, даже если они и не входят непосредственно в программу их обучения.
Если принимать во внимание все выше сказанное, то получается, что Ганс в полной мере реализовал способности к выделению тонких реакций партнера в качестве ключевых стимулов. Уникальность этой лошади, по-видимому, заключалась в особенно острой наблюдательности и способности к оперативному формированию множества причинных связей. Можно полагать, что межпородные и индивидуальные различия по этим признакам достаточно велики.
Мы воссоздали эксперимент, проводимый фон Остеном, для того, чтобы проиллюстрировать, насколько быстро можно сформировать такое же, как у Умного Ганса, поведение, используя технику оперантного обучения (Прайор, 1995). В роли Ганса выступал полукровный арабский жеребец в возрасте 9-ти лет. Обучение проводилось только на основе положительного подкрепления (поощрение голосом и кусочками моркови). Оно было разбито на следующие этапы:
1. При прикосновении длинным хлыстом к ноге лошадь отбивает копытом о землю не менее 3-х раз; раздражение хлыстом сопровождается голосовой командой "Ногу!".
2. Тренер отходит на расстояние не менее 2-х метров от лошади и, не позволяя приближаться к человеку, предлагает ей выполнить задание по пункту 1.
3. Лошади предлагается выполнить задание по пункту 2, но тренер стоит на расстоянии 1,5 метров и команда подается коротким хлыстом, то есть без прикосновения к ноге лошади.
4. Расстояние увеличивается до 2,5 метров; длина хлыста постепенно сокращается, чтобы перевести внимание лошади на руку тренера; одновременно с голосовой командой постепенно вводится еще один звуковой сигнал – щелчок пальцами.
5. Не используется хлыст и голосовая команда; лошадь выполняет задание по движению руки тренера вверх; амплитуда движения руки постепенно сокращается, но вводится звуковая команда – щелчок – в обратном соотношении.
6. Расстояние между тренером и лошадью доходит до 3-х метров, не используется хлыст, голосовая команда, заметные движения руки; из сигналов остается только щелчок.
При частоте занятий 2 раза в неделю на этап 1 было затрачено 5 недель или 10 занятий. На этапы 2–4 по 3 занятия: в начале каждого последующего этапа повторялось задание предыдущего. Этапы 5–6 были освоены лошадью за 1 занятие.
Таким образом, мы за очень короткий срок добились того, чтобы лошадь по команде отбивала копытом определенное количество раз, и так же по команде прекращала «отвечать» или «исправляла» свой ответ. Надо отметить, что в дальнейшем лошадь отслеживала движения и действия человека и, если они были похожи на ключевой сигнал любого из этапов, отбивала копытом самостоятельно, без сознательного приказа человека.
Фон Остен не предполагал подобных способностей у своего питомца и искренне, добросовестно заблуждался, введя в заблуждение остальных, что Умный Ганс действительно, по-человечески гениален. По сути, феномен Умного Ганса является ярким примером ауто-шейпинга (авто-формирования). Животное самостоятельно связало ключевые стимулы – бессознательные движения человека – с ожидаемыми от него действиями. Многолетние эксперименты фон Остена предвосхитили достижения Скиннера и других бихвеиористов по формированию поведения животных. Результаты нашего эксперимента носят предварительный характер, однако они позволяют оценить, насколько оперативно лошади способны сформировать партнерское поведение при взаимодействии с человеком на основе высокой врожденной наблюдательности и способности к множественным ассоциативным связям. На основе наших предварительных данных, при продолжении исследований, возможна разработка системы тестов для ранней диагностики породных и индивидуальных характеристик лошади, определяющих ее «профессиональную пригодность» к партнерской работе с человеком.
Работа выполнена под руководством Ж.И. Резниковой и поддержана Советом по грантам Президента РФ (НШ-1038.2003.4). Автор благодарен С.Н. Пантелеевой за организацию видеосъемки и помощь в подготовке иллюстраций.
Использованная литература и интернет-ресурсы
Баскин Л.М. Поведение копытных животных. М.: Наука, 1976. 295 с.
Вильямс М. Психология лошади. (Перевод Т. Чеpныш) // Мир, каким они его видят, http://www.loshadi.ru
Дрэйпер Дж. Лошади и уход за ними. Минск: Белфакс, 1997. 256 с.
Зайцев Н. Мыслящие лошади – мистификация или открытие // http://www.kdvorik.ru
Зотова Н.К. Умный Ганс // Биология, №1, 2002 / по материалам http://www.loshadi.ru
Лошадь как биологический объект // по материалам http://www.loshadi.ru
Метерлинк М. Неизвестный гость. 1924 // Эльберфельдские лошади, http://tria.nm.ru/elberfeld/elberfeld.htm
Прайор К. Не рычите на собаку! О дрессировке животных и людей. М.: Селена, 1995. 420 с.
Происхождение лошади // по материалам http://www.loshadi.ru
Резникова Ж.И. Интеллект и язык животных и человека. Основы когнитивной этологии. М.: Академкнига, 2005. 560 с. [Введение и глава 8]
Резникова Ж.И. Между драконом и яростью. Этологические и эволюционные аспекты межвидовых отношений животных (гипотезы и теории, хищники и жертвы). Часть II. М.: Научный мир, 2000. 208 с.
Урусов С.П. Книга о лошади. Настольная книга коннозаводчика, коневода, коневладельца и любителя лошади. М.: ЗАО Изд-во Центрполиграф, 2000. 1020 с.
Эволюция // по материалам http://www.horses.obninsk.ru/
Blakely J. Horse and horse sense. Reston Publishing Company, Inc. A Prentice-Hall Company, Reston, Virginia, 1981.
Clever Hans (A scientific warning) // http://dogtraining.co.uk
Houpt K.A, Kusunose R. Genetics of Behavior / The Genetics of the Horse (eds. A.T. Bowling, A. Ruvinsky), CAB International, 2000.
More on Psychology and Learning. At Horse Behavior and Psychology // http://www.equine-behavior.com / More on Equine Psychology
Skinner B. The Behaviour of Organisms. New York, Appleton-Century–Crofts, 1938.
The Evolution of the Horse // http://www.equine-behavior.com
Wozniak R.H. Classics in Psychology, 1855–1914: Historical Essays, 1999 // http://www.thoemmes.com