Научение реактивным формам поведения.

Реактивное поведение можно определить как реакцию организма на тот или иной раздражитель. Именно поэтому мы можем отнести к этим формам научения не только классическое обусловливание, но и такие более примитивные явления, как привыкание и сенсибилизация.

Привыкание и сенсибилизация

Это чрезвычайно примитивные виды научения, при которых у организма вырабатывается относительно устойчивая и постоянная реакция на повторные стимулы. Эти две зачаточные формы научения проявляются в изменении степени активации организма данным стимулом: в случае привыкания активация уменьшается, а в случае сенсибилизации увеличивается.

Привыкание наступает, когда организм, в результате изменений на уровне рецепторов или ретикулярной формации - «научается» игнорировать какой-то повторный или постоянный раздражитель, «убедившись», что он не имеет особого значения для той деятельности, которая в данный момент осуществляется. В отличие от этого при утомлении снижается внимание ко всем действующим раздражителям.

Сенсибилизация – это процесс, противоположный привыканию. При сенсибилизации повторение стимула ведет к более сильной активации организма, и последний становится все более и более чувствительным к данному стимулу; в результате раздражитель, не вызывавший при однократном воздействии никакой реакции, повторяясь, начинает провоцировать то или иное поведение.

Импринтинг

У низших позвоночных животных к реактивным типам научения можно отнести также импринтинг.

Как мы уже говорили Импринтинг - особое явление, присущее некоторым видам; в ре­зультате импринтинга у детенышей (птенцов) с первых часов жизни возникает глубокая привязанность к первому движущемуся объекту, с которым они встречаются.

Лоренц занимался изучением гусят, вылупившихся в инкубаторе. Первым движущимся объектом, с которым встречались гусята в момент вылупления, была не их биологическая мать, а сам Лоренц. В результате: вместо того чтобы присоеди­ниться к стаду гусей, эти гусята повсюду следовали за Лоренцом и вели себя так, как если бы он был их матерью. Оказавшись в присутствии своей настоящей матери, они не обращали на нее никакого внимания и возвращались под защиту Лоренца. Проявления этой привязанности к человеку стали особенно необычными, когда, достигнув половой зрелости, эти гуси принялись искать брачных парт­неров, сходных с человеком, не проявляя ни малейшего интереса к представителям собственного вида.

Лоренц назвал эту глубокую привязанность к первому движущемуся объекту, который увидели гусята после вылупления из яйца, импринтингом или запечатлением.

Условные рефлексы

Условные рефлексы возникают в результате формирования связи между специфическим стимулом, вызывающим тот или иной врожденный рефлекс, и каким-либо индифферентным стимулом. В результате индифферентный раздражитель сам по себе начинает вызывать данный рефлекс.

У всех нас к моменту появления на свет уже имеется ряд врожденных рефлексов, таких как выделение слюны при попадании в рот пищи или моргание в ответ на громкий звук. К врожденным рефлексам относятся также отдергивание руки при воздействии болевого раздражителя или коленный рефлекс-разгибание ноги при ударе по коленному сухожилию. Для проявления таких рефлексов не нужно никакого предварительного опыта и никаких других условий, кроме специфического стимула. Иными словами, это безусловные рефлексы.

Бывает, однако, что одновременно со специфическим раздражителем, вызывающим какой-либо безусловный рефлекс, действует другой раздражитель, не имеющий с ним ничего общего. Если такая связь между двумя раздражителями достаточно ясна или часто повторяется, то индифферентный раздражитель сам по себе начинает вызывать тот же рефлекс.

Это явление было открыто русским физиологом И. П. Павловым в 1903 году. В ходе своих опытов Павлов обратил внимание на то, что звон миски, в которую накладывали пищу, вскоре начинал сам по себе вызывать у собаки слюноотделение. Таким образом, индифферентный звуковой стимул, если он просто сочетается во времени с безусловным пищевым раздражителем, может приобрести способность вызывать тот же рефлекс. В связи с этим Павлов назвал такие раздражители условными, а вызываемое ими рефлекторное слюноотделение – условным рефлексом.

Научение в результате оперантного обуславливания.

К оперантному научению можно отнести три разновидности:

• научение методом проб и ошибок,

• путем формирования реакции

• путем наблюдения.

Научение методом проб и ошибок

При научении методом проб и ошибок индивидуум, встретившись с каким-либо препятствием, совершает попытки преодолеть его и при этом, постепенно отказываясь от неэффективных действий, находит в конце концов решение задачи.

Такой тип научения был открыт Торндайком - одним из первых ученых, заинтересовавшихся процессами научения. В своих опытах Торндайк использовал так называемые проблемные клетки, в которые он помещал голодных кошек. Некоторые клетки открывались в том случае, если животное тянуло за веревку, а в других нужно было приподнять запорный крючок.

Наблюдая за животными, Торндайк заметил, что сначала их действия были чисто случайными, но в конце концов кошка «нечаянно» задевала веревку или крючок, освобождалась и получала вознаграждение. Однако по мере увеличения числа попыток действия животных все больше сосредоточивались вокруг «ключевого» участка клетки, и число ошибок, а также и время, проведенное в клетке, быстро сокращалось.

Торндайк представил эти результаты в виде кривых (рис. 7.4) и вывел закономерности, позволяющие объяснить эффективность такого метода «проб и ошибок».

Согласно важнейшей из этих закономерностей - закону эффекта,- в случае, если какое-то действие приводит к желательным результатам, вероятность его повторения возрастает, а если к нежелательным последствиям - снижается

Однако научение методом проб и ошибок само по себе не очень эффективно. Если бы новые формы поведения удавалось «изобрести» лишь случайным образом, было бы трудно объяснить быстрое приобретение новых навыков людьми и домашними животными

Скиннер - признанный вождь американских бихевиористов в последние 30 лет -систематизировал теорию Торндайка, пытаясь объяснить, каким образом в структурированной среде формируется множество различных типов поведения. При этом Скиннер вскрыл принципы оперантного обусловливания и формирования реакций путем последовательных приближений.

Формирование реакций

С точки зрения Скиннера, поведение не всегда возникает чисто случайным образом - нередко оно формируется в результате отбора под действием подкрепляющего фактора. Таким фактором может быть любой стимул, появляющийся или исчезающий после той или иной поведенческой реакции и повышающий вероятность того, что эта реакция будет повторена с целью получить подкрепление. Это позволяет объяснить формирование очень сложных поведенческих реакций поэтапно, каждый этап при этом будет подкрепляться.

Исходя из этих соображений, Скиннер разработал способ формирования поведения путем последовательных приближений, составляющий основу оперантного обусловливания. Этот способ состоит в том, что весь путь от исходного поведения до конечной реакции, которую исследователь стремится выработать у животного, разбивается на несколько этапов. В дальнейшем остается лишь последовательно и систематически подкреплять каждый из этих этапов и таким образом подводить животное к нужной форме поведения. При таком способе обучения животное вознаграждают за каждое действие, приближающее его к конечной цели, и у него постепенно

Допустим, что нам нужно обучить голубя ударять клювом по маленькому светящемуся кружку, когда он захочет получить вознаграждение в виде зернышка (рис. 7.5). Вначале мы будем давать ему зернышко каждый раз, когда он зайдет в ту половину клетки, где находится светящийся кружок. Далее мы будем вознаграждать его лишь в том случае, если он не только зашел в эту половину клетки, но еще и повернулся головой к стенке, на которой находится кружок. На третьем этапе можно, например, давать зернышко при сочетании этих двух условий, если вдобавок еще клюв животного направлен в сторону кружка. Затем постепенно можно заставить голубя касаться клювом кружка и, наконец, ударять по нему с целью получить вознаграждение. Как мы видим, при таком методе обучения к очередному этапу переходят лишь тогда, когда уже сформировалась поведенческая реакция, необходимая на предыдущем этапе.

По мнению Скиннера и других бихевиористов, именно так происходит выработка большинства поведенческих реакций у человека. Действительно, можно привести множество примеров, как будто бы частично подтверждающих это.

С позиций Скиннера можно объяснить очень быстрое обучение ребенка первым словам (не распространяя, однако, эту концепцию на освоение языка в целом). Вначале, когда ребенок еще только начинает произносить какие-то членораздельные звуки, лепет «ме-ме-ме» уже вызывает восторг окружающих, и особенно счастливой мамы, которой уже кажется, что дитя зовет именно ее. Однако вскоре энтузиазм родителей по поводу таких звуков остывает до тех пор, пока младенец ко всеобщей радости не выговорит «мо ... мо». Потом и эти звуки перестают для новорожденного подкрепляться, пока не появится сравнительно членораздельное «мо-мо». В свою очередь это слово по тем же причинам вскоре сменится сочетанием «мома», и наконец ребенок отчетливо выговорит свое первое слово-«мама». Все же остальные звуки будут восприниматься окружающими лишь как «детский лепет» в буквальном смысле слова, и они постепенно исчезнут из «лексикона» новорожденного.

Научение путем наблюдения (подражания модели)

Множество форм социальной активности индивидуума основано на наблюдении над другими особями из его ближайшего окружения, которые служат моделью для подражания. При этом может иметь место как чистое подражание, так и викарное научение.

Подражание – это способ научения, при котором организм воспроизводит действия модели, не всегда понимая их значение. Оно свойственно в основном приматам.

Что касается викарного научения, то здесь индивидуум полностью усваивает ту или иную форму поведения другой особи, включая понимание последствий этого поведения для модели. Бандура и его коллеги в лабораторных экспериментах показали, что такое научение зависит от многих факторов. Например, люди подражают главным образом каким-то знаменитостям или тем, перед кем они преклоняются.

Когнитивные формы научения.

С позиций когнитивного подхода можно описать как формируются различные виды поведения на основе выработки «когнитивных карт» (при латентном научении), «когнитивных стратегий» (главным образом при выработке двигательных навыков) и, наконец, на основе интуиции и мышления.

Латентное научение

Согласно представлениям Толмена сигналы, поступаемые от окружающей среды, на которые необходимо реагировать, обрабатываются и преобразуются мозгом. При этом в мозгу создаются своего рода карты окружающей среды, или когнитивные карты, с помощью которых организм определяет, какие реакции будут наиболее адекватными в какой-либо новой ситуации или при внезапном изменении привычных обстоятельств.

Таким образом, по мнению Толмена, животные усваивают не связь между стимулом и реакцией, а значение стимула как своего рода «дорожного указателя». По формулировке Толмена, они узнают, «что к чему ведет». При обучении в лабиринте в единое целое интегрируются запахи, особенности того или иного угла или стенки и связи между различными элементами. Животное как бы располагает эти элементы в пространстве, преобразуя совокупность относительно разнородных стимулов в единое структурированное целое.

В случае когда речь идет о сложных формах научения, подкрепление становится необходимым не столько в самом процессе усвоения новой информации, сколько при ее использовании. Это в особенности касается выработки сложных психомоторных навыков.

Обучение сложным психомоторным навыкам

когнитивные стратегии направленны на выработку строгих последовательностей движений и на их программирование в зависимости от желаемого результата.

По мере того как налаживаются связи между всеми элементами навыков, стратегия постепенно меняется. Забота о том, какие элементы и в какой последовательности должны быть соединены, становится все меньше, а вместе с ней постепенно снижается и сопутствующая познавательная активность. Это ассоциативная стадия, для которой характерно постоянное улучшение координации и интеграции различных элементов навыка.

Если обучающийся проявляет должное упорство, то - он достигает следующей, автономной, стадии, соответствующей высокому уровню умения. Навык при этом становится автоматическим, ошибки - все более редкими, а сосредоточенность на технической стороне - все меньшей, и главное место теперь занимает союз ума и чувства.

Научение путем инсайта

Этот вид научения занимает промежуточное положение между латентным научением и творчеством. С латентным научением оно сходно в том, что при инсайте определенная информация, разбросанная в памяти, как бы объединяется и используется в новой ситуации. С творчеством инсайт сходен в том отношении, что задача, возникшая в такой ситуации, решается оригинально и решение приходит спонтанно.

Научение путем инсайта было открыто Кёлером в результате наблюдений над обезьянами проведенных в 1917 году.

Согласно взглядам Кёлера, у высших животных научение в большинстве случаев обусловлено не созданием механических ассоциаций между какими-либо стимулами или стимулом и реакцией, а скорее объединением опыта, накопленного в памяти, с той информацией, которой располагает индивидуум при решении проблемы.

Научение путем рассуждений

Рассуждение - это мыслительный процесс, к которому мы будем возвращаться в последующих главах. Рассуждение используют в тех случаях, когда какая-либо задача не может быть решена привычным способом или для нее нет приемлемого типового решения, которое можно применить «с ходу».

К рассуждению мы прибегаем в большинстве наших жизненных ситуаций. Оно необходимо, когда мы решаем, например, будем ли мы обедать дома или в столовой в зависимости от имеющихся денег и времени; стоит ли нам занимать крупную сумму денег; что делать, если в три часа утра в ненаселенной местности у нас сломалась машина; как лучше ставить опыты в научной лаборатории (см. гл. 3); или, наконец, как найти решение задачи по математике, на которую учитель дал всего полчаса.

5. Угасание, дифференцировка и генерализация. Научение и созревание

Мы уже видели, что как при реактивном, так и при оперантном научении приобретенная реакция сохраняется лишь до тех пор, пока ее поддерживают безусловным раздражителем или специальным подкреплением. Если же эти подкрепляющие факторы перестают действовать, то выработанное на их основе поведение быстро угасает и после нескольких попыток прекращается вовсе.

Важно отметить, что речь здесь идет именно об угасании, а не об исчезновении или «стирании следов». Дело в том, что если снова начать предъявлять безусловный раздражитель или подкрепляющий фактор, то исчезнувшее было поведение почти сразу же восстанавливается.

С угасанием тесно связана так называемая дифференцировка. При дифференцировке те поведенческие реакции, которые перестают сопровождаться безусловным раздражителем или подкреплением, исчезают, и сохраняются лишь такие реакции, при которых эти факторы продолжают действовать. Например, если внезапно прекратить подачу пищи после звука колокольчика, но продолжать давать ее в сочетании со звуком зуммера, то слюноотделение на первый из этих звуковых раздражителей прекратится, а на второй сохранится.

Важнейшую роль в научении путем выработки условных связей играет процесс генерализации. Именно благодаря этому явлению вновь образованная связь распространяется на все то, что похоже на безусловный раздражитель или на ситуацию, в которой происходило подкрепление. Все мы знаем, как быстро наступает генерализация у плаксивых детей - сначала они хнычут, требуя конфету, а потом-уже всегда, как только им чего-нибудь захочется, будь то игрушка в магазине или телевизионная передача, идущая по параллельному каналу одновременно с любимой передачей родителей.

Так угасание, дифференцировка и генерализация в реактивном и оперантном поведении можно представить следующим видом.

Схемы	Реактивное обусловливание	Оперантное обусловливание
Угасание	В результате отмены БС	В результате отмены подкрепления
Генерализация	УР вызывается всеми стимулами, сходными с УС	Реакция возникает во всех ситуациях, сходных с той, в которой происходило подкрепление
Дифференци-ровка	УР остается только на те сходные с УС стимулы, после которых следует БС	Остаются только те реакции, за которыми следует подкрепление

Уже около полувека назад было установлено, что никакое научение не может быть эффективным, если организм не достиг определенного уровня развития - как в плане формирования опорно-двигательного аппарата, так и в отношении организации нервных структур и сенсомоторных связей.

Такое развитие происходит в процессе созревания, запрограммированного у каждого представителя данного вида в генах. Все особи каждого вида, пройдя ряд сходных последовательных этапов, достигают стадии зрелости, причем эта стадия различна для каждого отдельного органа или отдельной функции организма.

С процессом созревания тесно связаны так называемые критические точки.