Ассоциативное научение это: Ассоциативное научение это

Содержание

5.3. Ассоциативное научение. Поведение: эволюционный подход

5.3. Ассоциативное научение

Ассоциативное научение (обусловливание) – это процесс образования условных рефлексов. Для некоторых авторов оно стало синонимом научения вообще, являясь основой всего многообразия этого явления. Лежит ли процесс образования условных рефлексов в основе всех форм научения (кроме неассоциативного)? Вопрос этот далеко не простой, и мы не можем дать на него убедительный ответ. А сейчас рассмотрим историю этого вопроса.

К началу XX в. в науке была четко выражена тенденция найти простые способы объяснения сложного поведения. Именно в это время разрабатывает свои подходы выдающийся русский ученый, лауреат Нобелевской премии 1904 г. И. П. Павлов (1849–1936). В 1903 г. он предложил термин условный рефлекс, назвав так приспособительную реакцию организма к среде, вырабатываемую в ходе научения. Условные рефлексы И. П. Павлов рассматривал как элементарные единицы поведения. Это понятие надолго стало одним из ключевых в нейрофизиологии.

Свое учение об условных рефлексах И. П. Павлов назвал высшей нервной деятельностью (ВНД), понимая ее как синоним поведения. Это учение в нашей стране было во многом абсолютизировано и идеологизировано, что нисколько не умаляет общепризнанных заслуг самого И. П. Павлова.

В 1906 г. другой Нобелевский лауреат, английский физиолог Ч. Шеррингтон (1857–1952) публикует работу «Интегративная деятельность нервной системы», в которой он показал, что простые рефлексы, сочетаясь, могут приводить к координированному поведению. Такой факт послужил чрезвычайно веским основанием считать условные рефлексы основой самых сложных форм поведения.

В физиологии обычно выделяют два вида условных рефлексов.

Классические условные рефлексы. В опытах И. П. Павлова, которые вошли во все школьные учебники, собаке неоднократно давалась пища в сочетании с внешним стимулом – звонком. Через некоторое время четко обнаруживалось возрастание слюноотделения в ответ на звонок, который был ранее безразличным стимулом. Собака научилась связывать звонок с пищей.

И. П. Павлов назвал звонок условным стимулом, а пищу – безусловным стимулом. Согласно взглядам И. П. Павлова, в ЦНС происходит формирование временной связи между двумя очагами возбуждения, вызванными этими стимулами. К безусловным стимулам стали относить все стимулы, вызывающие врожденные видоспецифичные реакции – безусловные рефлексы. В экспериментах И. П. Павлова безусловные стимулы играли роль подкрепления. Таким стимулом чаще всего выступала пища, а в роли условных стимулов мог выступать любой сигнал.

Работы И. П. Павлова дали надежную теоретическую платформу для формирующегося направления бихевиоризма в психологии. Но основным методом у бихевиористов стал метод инструментальных условных рефлексов.

Инструментальные условные рефлексы образуются путем подкрепления только определенных действий. Основополагающие разработки в этой области выполнены американским психологом Э. Торндайком (1874–1949), которым в 1898 г. были проведены первые экспериментальные исследования поведения животных. Его знаменитые «проблемные ящики» положили начало широкому применению метода «проб и ошибок» в исследовании поведения. В ящиках животные должны были прийти к «правильному» решению, совершив определенные действия, в результате чего их ждала «награда». Решением могло быть нажатие на рычаг, клевание кнопки, выбор маршрута и т. п.

Американский психолог Б. Скиннер (1904–1990), который стал наиболее знаменитым среди бихевиористов, выработку инструментальных условных рефлексов назвал оперантным научением. Оперантное научение – это спонтанные действия, не вызванные каким-либо очевидным стимулом. Выработка классических условных рефлексов получила название респондентного научения, как поведения, совершаемого в ответ на определенный стимул. Такая терминология закрепилась в нейрофизиологии. С экспериментами Б. Скиннера мы еще познакомимся в дальнейшем.

Поскольку условные рефлексы (как инструментальные, так и классические) имеют много общего и образуются за счет ассоциации нового стимула с вознаграждением, процесс их формирования получил название ассоциативного научения или обусловливания. В формировании обоих типов условных рефлексов мы можем выделить две стадии:

1-я стадия – генерализация. Это начальная стадия выработки условных рефлексов, когда животные реагируют не только на конкретный стимул, но и на близкие по значению стимулы.

2-я стадия – дифференциация. Прогрессивное дифференциальное подкрепление только конкретного стимула учит животных отличать его от других, близких по значению стимулов. Звуковые раздражители начинают дифференцироваться по частоте, световые – по цвету, форме и т. п.

С помощью механизма дифференциации животные способны различать схожие стимулы, что лежит в основе лабораторных исследований. Но в живой природе не меньшее значение имеет процесс генерализации, позволяющий животному адекватно реагировать на схожие раздражители. В природе (в отличие от лаборатории) раздражители не бывают строго постоянны. Важно научиться опасаться не конкретного хищника, а всех представителей его вида.

Обе школы (и ВНД, и бихевиоризм) придавали большое значение разработке понятия торможения. В школе И. П. Павлова стали выделять внутреннее торможение, которое подразумевает неоднократный «обман» животного, и внешнее торможение как действие другого, более сильного безусловного раздражителя. В бихевиоризме была разработана идея реактивного торможения, согласно которой, каждая осуществленная животным реакция уменьшает вероятность своего повторения в отсутствие подкрепления, а подкрепленная реакция увеличивает эту вероятность. Неизвестно почему, но угасание инструментальных условных рефлексов происходит медленнее, чем классических.

Система формирования поведения методом оперантного научения на Западе получила название

shaping. Система стала популярной, поскольку появилась, как говорилось выше, в «нужное время». Первые же успехи, достигнутые бихевиористами, подтолкнули их к идее провозглашения безграничных возможностей научения. Слепая вера в возможности «своего» метода не позволяла видеть его пределы как западным бихевиористам, так и сторонникам учения ВНД в Советском Союзе. Однако в действительности все наиболее впечатляющие успехи в научении достигались именно тогда, когда выученные действия были частью репертуара инстинктивного поведения животных. И, наоборот, научение не достигало успеха, если явно противоречило этому поведению.

В 1960-е гг. в этологии был разработан принцип инстинктивного смещения, декларирующий смещение выученного поведения в сторону инстинктивного (Резникова Ж. И., 2005). Многочисленные случаи воспитания животных особями другого вида показывают, что волчонок или лисенок, воспитанные собакой, все равно станут волком или лисицей, хотя их поведение и претерпит некоторые изменения. Диапазон изменений инстинктивного поведения характеризует «жесткость» инстинкта и определяет рамки научения. К важнейшему вопросу «жесткости» инстинкта мы вернемся в следующей главе.

Вследствие научного тупика, к которому пришли бихевиористы в 1960-е гг., обострился интерес к нейрофизиологическим механизмам научения. Большие усилия были приложены к поиску материальных носителей условных рефлексов. Плодотворные подходы к изучению нейрофизиологических механизмов поведения были разработаны в нейроэтологии (Ewert J., 1980).

Развитие теории мотивации позволило пересмотреть интерпретацию слишком жестких экспериментов И. П. Павлова и бихевиористов. Подход к животным как к автоматам, зажатым в станок или заброшенным в лабиринт с двумя альтернативами, не способствовал пониманию природы поведения. Современные подходы к феномену ассоциативного научения изменили взгляды, сформировавшиеся в русле ВНД и бихевиоризма, однако многие моменты остаются непонятными.

Объясняется ли все многообразие условных рефлексов единым механизмом? Отличаются ли условные рефлексы дождевого червя и человека по своей природе? Лежат ли условные рефлексы в основе всех форм научения? Эти вопросы еще не закрыты, но многие ученые убеждены, что основополагающие законы научения едины для всех представителей животного мира (Мак-Фарленд Д., 1988).

Нейрофизиологические механизмы условных рефлексов неразрывно связаны с процессами памяти и будут рассмотрены далее. Пока отметим, что даже в самых простых процессах участвуют сотни различных нейронов. Мы сразу сталкиваемся с проблемой вычленения задействованных нейронов из сложного ансамбля единичных рефлексов. Поскольку в любой реакции в той или иной степени участвует весь организм, то сама концепция рефлекса давно стала выглядеть просто удобной абстракцией (Kuo Z., 1967). Такой взгляд разделяют практически все нейрофизиологи, но термин «рефлекс» слишком прижился в научном лексиконе. Этот вопрос мы также рассмотрим дополнительно.

А сейчас рассмотрим неоднозначную природу явлений подражания и импринтинга, представления о которых неоднократно менялись в истории науки.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Ассоциативное научение — Психологос

Со времен Аристотеля до наших дней основной принцип научения — ассоциация по смежности — формулируется сходным образом. Когда два события повторяются с небольшим интервалом (временная смежность), они ассоциируются друг с другом таким образом, что возникновение одного вызывает в памяти другое. Русский физиолог Иван Петрович Павлов (1849-1936) первым занялся исследованием в лабораторных условиях свойств ассоциативного научения. Павлов обнаружил, что, хотя звук колокольчика первоначально никак не отражался на поведении собаки, однако, если он регулярно звонил в момент кормежки, через некоторое время у собаки вырабатывался условный рефлекс: звонок сам по себе начинал вызывать у нее слюноотделение. Павлов измерял степень научения количеством слюны, выделившейся при звонке, не сопровождавшемся кормежкой (см. Условный рефлекс). Метод выработки условных рефлексов основан на использовании уже существующей связи между специфической формой поведения (слюноотделением) и неким событием (появлением еды), которое вызывает эту форму поведения. При формировании условного рефлекса в эту цепочку включается нейтральное событие (звонок), которое ассоциируется с событием «естественным» (появлением еды) настолько, что выполняет его функцию.

Вариант ассоциациативного научения — метод парных ассоциаций: вербальные единицы (слова или слоги) заучиваются парами; предъявление впоследствии одного члена пары вызывает вспоминание о другом. Этот тип научения имеет место при овладении иностранным языком: незнакомое слово образует пару со своим эквивалентом на родном языке, и эта пара заучивается до тех пор, пока при предъявлении иностранного слова не будет восприниматься тот смысл, который передает слово на родном языке.

Якорь, условный рефлекс, ассоциация

Об условных рефлексах говорят применительно к физиологическим реакциям, о якорях — применительно к эмоциональным реакциям и состояниям, об ассоциациях — применительно к памяти.

Можно сказать, что якорь — тот же условный рефлекс, только устанавливающий быстросоздаваемые условно-рефлекторные связи. Если собака в экспериментах Павлова начинала выделять желудочный сок на лампочку через несколько десятков повторений «мясо-лампочка», это долго, это не якорь. А если ассоциативные связи установились быстро, сразу или всего за несколько повторений, говорят о якорях. Почему? См.→

Ассоциативное научение — это… Что такое Ассоциативное научение?

Ассоциативное научение
— образование связей между определенными элементами реальности, поведения, физиологическими процессами или психической деятельностью на основе смежности этих элементов (физической, психической или функциональной).

Словарь-справочник по педагогической психологии. М.В. Гамезо, А.В. Степаносова, Л.М. Хализева. 2001.

  • Ассоциативная психология
  • Авторитаризм

Смотреть что такое «Ассоциативное научение» в других словарях:

  • АССОЦИАТИВНОЕ НАУЧЕНИЕ — См. научение, ассоциативное …   Толковый словарь по психологии

  • Ассоциативное научение — образование связей между определенными элементами реальности, поведения, физиологическими процессами или психической деятельностью на основе смежности этих элементов (физической, психической или функциональной) …   Словарь по педагогической психологии

  • НАУЧЕНИЕ — изменение поведения, происходящее в результате приобретения опыта. В том частном случае, когда приобретение опыта знаний, навыков, умений определяется познавательными мотивами и целями, говорят об учении (и соответственно об обучении как процессе …   Энциклопедия Кольера

  • Научение — (обучение) – изменение поведения, приобретение адаптивных (приспособительных) форм поведения в процессе накопления опыта. Существует несколько классификаций форм Н., например, Торп (1963) различает сенситизацию, привыкание, ассоциативное научение …   Словарь дрессировщика

  • Научение ассоциативное — – научение, основанное на установлении связей, ассоциаций разного рода (между мыслями, идеями, стимулами и реакциями, грамматическими предложениями и образами). Подлинное научение, в отличие от зубрёжки и дрессуры, состоит в высвобождение… …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

  • НАУЧЕНИЕ, АССОЦИАТИВНОЕ — Усвоение ассоциаций, научение, проис кодящее в процессе установления связей. Что связывается или ассоциируется – это теоретический вопрос, который за эти годы получил много различных ответов, от идей у ранних эмпириков до стимулов и реакций у… …   Толковый словарь по психологии

  • Интеллект животных (animal intelligence) — Представление о том, что разные виды животных различаются по уровню интеллекта, прочно укрепилось в сознании людей. Многочисленные научно популярные статьи и различные телевизионные программы посвящены сравнению интеллектуального уровня котов и… …   Психологическая энциклопедия

  • Обусловливание — – в бихевиоризме общий термин для обозначения эмпирических понятий, особенно тех, которые означают условия, при которых происходит ассоциативное научение. Обычно различают классическое обусловливание и оперантное научение. Классическое научение… …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

  • Гетеросинаптическое облегчение (heterosynaptic facilitation) — Г. о. относится к осн. механизмам изменяемого функционирования ЦНС и, предположительно, связано как с неассоциативным научением (сенситизацией), так и с ассоциативным научением (образованием классических условных рефлексов). Г. о. это… …   Психологическая энциклопедия

  • ОБУСЛОВЛИВАНИЕ — Общий термин для группы эмпирических понятий особенно тех. которые означают условия, при которых происходит ассоциативное научение. Часто в этой группе выделяются два отдельных тита: классическое обусловливание (или тип S. или реактивный, или… …   Толковый словарь по психологии

Ассоциативное научение.

К ассоциативным формам научения относят научение на основе образования условных рефлексов, открытое И.П.Павловым, и инструментальное научение, которое было подробно исследовано представителями школы бихевиоризма, в частности Э.Торндайком и Ф.Скиннером. Оба вида научения имеют, вероятно, общий механизм образования ассоциаций. Но между ними имеются и существенные отличия.

Условно-рефлекторное научение.

История открытия.

Научение на основе образования условных рефлексов было открыто русским физиологом И.П.Павловым еще в начале 20-го века. Павлов работал в основном на собаках. Схема его эксперимента состояла в следующем. Собаку помещали в условия, при которых она испытывала минимальное количество воздействий со стороны внешней среды (эксперименты проводились в, так называемой, “башне молчания”), а также ограничивали ее внешнюю активность. Ей подавали какой-нибудь внешний сигнал, например, включали на короткое время звонок, после чего собака получала пищу. В ответ на пищу у животного начинала выделяться слюна, количество которой регистрировалось с помощью фистулы. Через несколько повторений такой последовательности событий слюна у собаки стала выделяться не только на вид пищи, но и на включение звонка. То есть, поведение собаки по отношению к индифферентному для данного рефлекса стимулу изменилось. Вначале эксперимента она отвечала на него ориентировочной реакций, а в ходе научения у нее стала выделяться на этот раздражитель слюна. Внешне это выглядело так, будто собака научились ассоциировать подачу пищу с включением звонка. На основании подобных исследований И.П.Павлов разработал теорию условно-рефлекторного научения. Она включает следующие положения.

Теория условно-рефлекторного научения.

Терминология.

И.П.Павлов предложил называть индифферентный раздражитель (в нашем примере звонок), на который животное научается выполнять определенную реакцию, условным стимулом, а саму реакцию – условным рефлексом. Раздражитель (в нашем примере пища), на который у животного проявляется некоторая врожденная реакция (в нашем примере слюноотделение), исследователь предложил назвать безусловным стимулом, а саму врожденную реакцию – безусловным рефлексом. Смысл этой терминологии в том, что безусловный стимул (пища) без всяких условий (безусловно) вызывает строго определенную врожденную реакцию (слюноотделение). Условный же стимул начинает вызывать эту реакцию только при определенном условии, в частности, если звонок сочетается какое-то время с подачей пищи. Таким образом, врожденная реакция начинает вызываться новым раздражителем, следовательно, это уже не совсем та реакция, что была до научения.

И.П.Павлов ввел также понятие подкрепление. Теоретики ассоциативных форм научения считают, что без подкрепления невозможно приобретение нового опыта.  Правда, в это понятие разные исследователи вкладывают разный смысл. И.П.Павлов понимал под подкреплением предъявление безусловного стимула вслед за условным в процессе выработки условного рефлекса. В качестве подкрепления может выступать также не только безусловный стимул, который вызывает врожденную реакцию, но и условный раздражитель. На выработанный в процессе обучения условный стимул, например, на звонок, который запускает слюноотделительный рефлекс, можно выработать условный рефлекс второго порядка. Для этого перед предъявлением звонка нужно, например, постоянно включать свет. Тогда через некоторое время слюна начнет выделяться также и на появление светового стимула. Для И.П.Павлова подкрепление – это некоторое внешнее событие. Он не говорил о субъективной стороне этого явления, на которую обратил внимание Э.Торндайк, о чем будет сказано более подробно в теме, посвященной теории инструментального научения.

Обратим внимание еще на один важный аспект подкрепления. Было установлено, что подкрепление характеризуется своим мотивационным значением для животного. Так пища действует как положительное подкрепление, только если собака голодна. Другими словами, при выработке условного рефлекса важно не только совпадение во времени некоторых событий, но и многие другие факторы, например, мотивация животного, которые часто не учитывают при анализе научения организма. Теперь посмотрим, какие условия необходимы для выработки условной реакции.

Условия выработки условного рефлекса.

И.П.Павлов подробно изучил условия, при которых могут вырабатываться условные рефлексы. Во-первых, условный стимул должен предшествовать или совпадать по времени с безусловным стимулом. Если, например,  звонок предъявляется после подачи пищи, то слюноотделения на него не вырабатывается. Во-вторых, как было уже сказано, в этом научении должно присутствовать подкрепление, в качестве которого выступает, как правило, определенный безусловный стимул или связанный с ним условный. То есть, слюна будет вырабатываться на появление звука только в том случае, если будет предъявляться также и пища (это следует из самого хода научения). Следствием этого является феномен угасания условного рефлекса: как только подкрепление исчезнет, начнется его постепенное исчезновение. Наконец, для более эффективной и быстрой выработки условного рефлекса в процессе научения должны отсутствовать посторонние раздражители. В идеале И.П.Павлов стремился достичь таких условий, когда на собаку действовали только два раздражителя – условный и безусловный. Для этого, как было уже сказано, он проводил эксперименты в “башне молчания”. Естественно, в природе таких условий, как правило, не бывает. Поэтому русского исследователя критиковали за то, что он открыл научение, которое в естественной среде, на самом деле, не встречается. В упомянутой книге С.Роуз “Устройство памяти” автор справедливо, с нашей точки зрения, говорит о том, что попытка советской школы физиологов объяснить все виды приобретения опыта и даже более сложные виды психической деятельности, такие как мышление, речь человека, механизмом условного рефлекса сыграла дурную услугу в деле разработки теории научения и памяти. Вот пример подхода к данной проблеме одного из представителей школы И.П.Павлова Б.Ф.Сергеева. В своей очень увлекательно написанной книге “Ступени эволюции интеллекта” он пишет: из условных рефлексов “строятся простенькие, бедные крохотные “домики” психики примитивных животных, где отчетливо виден каждый кирпич кладки и легко получить достаточно полное представление, что она собой представляет, и роскошные “дворцы” мыслительной деятельности высших существ, где за штукатуркой, мраморной облицовкой и позолотой не виден строительный материал стен, хотя при желании до него все-таки можно докопаться. Как бы ни было пышно, красиво и ярко здание, основа его все же кирпичики – обычные условные рефлексы”. О недопустимости расширения теории условного рефлекса на сложные формы психической деятельности человека и животных говорили не только зарубежные ученые, но отечественные исследователи поведения, например, Н.А.Бернштейн, И.К.Бериташвили и другие. Немецкий зоопсихолог В.Фишель в своей книге “Думают ли животные?” пишет: мышление человека “нельзя представить себе как простую цепь условных рефлексов. Мышление человека гораздо сложнее. Здесь переплетены очень сложные и относительно простые процессы, взаимно влияющие друг на друга. Поэтому можно утверждать, что условные рефлексы играют в нашем мышлении подчиненную, частную роль”. Вероятно, в чистом виде условно-рефлекторное научение в природе встречается не так часто, как это предполагалось советской школой физиологов. Но механизм этого научения, вскрытый И.П.Павловым и подробно исследованный его последователями, скорее всего, входит как составная часть в другие формы научения, включая когнитивные.

Физиологический механизм условного рефлекса.

И.П.Павлов не ограничился описанием феноменологии условно-рефлекторного научения. Он попытался также вскрыть его физиологические механизмы. Предложенная им схема взаимодействия процессов возбуждения и торможения в головном мозге в процессе выработки условного рефлекса, которое приводит к появлению временной связи между определенными мозговыми центрами, отчасти оказалась верной. Но конкретные, более тонкие детали физиологического механизма образования условного рефлекса были подробно изучены с помощью современных методов только в последние десятилетия.  В основном эти работы связаны с русской школой психофизиологов (в нашей стране их принято было называть исследователями высшей нервной деятельности). Здесь можно упомянуть работы Э.А.Асратяна, М.Я.Рабиновича и др. Кроме того большой вклад в данную проблему внесли уже упоминавшийся Э.Кэндел, а также Ю.М.Конорски. Более подробно этот вопрос рассматриваться в курсе “Физиология высшей нервной деятельности”. С физиологической точки зрения условно-рефлектороное научение можно определить как приспособительную деятельность, которая осуществляется центральной нервной системой путем образования временной связи между мозговыми центрами, связанными с сигнальным раздражителем и сигнализируемой безусловной реакцией.

Классификация условных рефлексов.

Классифицировать условные рефлексы можно по нескольким параметрам. По характеру подкрепления выделяют положительные, при выработке которых применяется положительное подкрепление, например, пища, и отрицательные условные рефлексы, при выработке которых применяется отрицательное подкрепление, например, удар электрическим током. И.П.Павлов работал в основном с положительным подкреплением, а В.М.Бехтерев с отрицательным. Последний научал собаку отдергивать заднюю лапу от пола в ответ на включение звука, если какое-то время сопровождал этот условный сигнал ударом электрического тока.

По характеру подкрепления можно также выделить натуральные и искусственные условные рефлексы. Натуральные условные рефлексы – это такие рефлексы, которые образуются в ответ на воздействие агентов, являющихся естественными признаками сигнализируемого безусловного раздражителя. Примером может служить выработка условного слюноотделения у щенка на запах мяса. У новорожденного слюна выделяется только при попадании пищи в рот, но через некоторое время данная реакция появляется при наличии только ее запаха. В природе в чистом виде чаще всего встречаются именно такие условные рефлексы. Натуральные условные рефлексы вырабатываются быстрее, оказываются более прочными, чем искусственные. Искусственные условные рефлексы вырабатываются на не естественные в обычных условиях признаки безусловного раздражителя. Примером может быть выработка слюноотделения на световой или звуковой раздражитель. На выработку натуральных условных рефлексов у животных, скорее всего, существует врожденная предрасположенность. Это научение, вероятно, имеет сходный механизм с импринтингом, который дальше будет обсуждаться более подробно. Натуральные условные рефлексы лежат, как правило, в основе индивидуального развития организма. Это, вероятно, является причиной более легкого их образования, нежели искусственных.

Другие виды классификации условных рефлексов можно найти в книгах по высшей нервной деятельности, например, в учебнике А.Б.Когана “Основы физиологии высшей нервной деятельности”. 

Свойства условных рефлексов.

И.П.Павлов выделил два основных свойства условных рефлексов. Первое связано с их угасанием в определенных условиях. Угасание – это процесс, в течение которого приобретенные формы поведения перестают проявляться, потеряв свою актуальность. Другими словами, если убрать подкрепление, то через определенное время условный раздражитель перестанет вызывать условную реакцию. Угасание идет постепенно, а не мгновенно, как это наблюдается, например, при образном научении, которое открыл русский физиолог И.С.Бериташвили (более подробно об этом виде научения будет сказано дальше). Другой важный аспект угасания заключается в том, что этот процесс не приводит к полному разрушению установившейся временной связи, а только к ее торможению. Памятный след остается в нервной системе и, даже, если он внешне не проявляется, он может каким-то образом влиять на поведение организма. Существует смелая гипотеза, согласно которой в человеческом мозге откладывается информация о всем, с чем он сталкивается в своей жизни. Таким образом, человек непрерывно изменяется, потому что непрерывно изменяется структура его мозга, информационная насыщенность его системы памяти. А раз изменяется структура системы в целом, то изменяются в целом и ее реакции на внешние раздражители. И.П.Павлов привел доказательства того, что в процессе угасания условного рефлекса происходит торможение, а не разрушение временной связи. В частности, это подтверждается феноменом спонтанного восстановления условного рефлекса после периода отдыха. Например, собака, у которой произошло угасание слюноотделения на световой раздражитель, после периода отдыха вновь начинает отвечать условный реакцией на этот стимул. Кроме того, если после угасания условный стимул снова сочетать с безусловным, то условный рефлекс восстановиться гораздо быстрее, чем при его первоначальной выработке. Сюда можно отнести также явление восстановления в памяти пожилого человека фактов и событий далекой юности и детства, которые, казалось бы, давно забылись. Это можно объяснить тем, что активная жизнедеятельность взрослого человека приводит к торможению не актуальных в данный момент связей, выработанных ранее. То, что не проявление условной реакции может быть связано с механизмом торможения говорит также тот факт, что, если при подаче условного стимула предъявить также новый сильный посторонний раздражитель, то условный рефлекс не обнаружиться. Это явление было названо И.П.Павловым внешним торможением.

Вторым важным свойством условного рефлекса является явление генерализации и специализации при его образовании. Генерализация – это феномен, возникающий на ранних стадиях выработки условного рефлекса, когда требуемая реакция вызывается не только подкрепляемым стимулом, но и другими, более или менее близкими к нему. Например, если у собаки вырабатывается условный рефлекс на звуковой тон “ля”, то и все близкие к нему тоны при первом своем применении будут вызывать аналогичную реакцию. Однако, постоянно подкрепляя тон “ля” и не подкрепляя другие тоны, можно добиться их полного различения. Это различение будет проявляться в наличии условной реакции только на соответствующий тон и ее отсутствие на действие прочих тонов. Таким образом, после первичной генерализации условных рефлексов может достигаться их последующая специализация. С физиологической точки зрения, она, вероятно, связана с торможением связей, приводящих к реакции на близкие раздражители в результате их не подкрепления.

Отличие условно-рефлекторного научения от примитивных форм научения.

Во-первых, научение на основе образования условных рефлексов имеет долговременный характер. Приобретенный опыт, вероятно, навсегда изменяет живую систему, хотя он может и не проявляться явно, если произошло угасание условной реакции. Во-вторых, исчезновение условного рефлекса является результатом процесса торможения, а не разрушения, как это происходит при примитивном научении. В-третьих, как следствие второго пункта, условные рефлексы могут при определенных условиях самостоятельно восстанавливаться. В-четвертых, в отличие от сенсибилизации, условные рефлексы специализированы в отношении раздражителей.

Наконец, эти виды научения отличаются по физиологическим механизмам. Существует предположение, что механизм образования временной связи складывается из сочетания механизма повышения возбудимости клетки при сенсибилизации (возбуждения) и механизма понижения возбудимости клетки при привыкании (торможения).

Биологическое значение условно-рефлекторного научения. 

Также как сенсибилизация и привыкание научение на основе условных рефлексов позволяет животным приспосабливаться к изменениям во внешней среде. Но это более сложное и гибкое приспособление, которое характерно только для животных, обладающих уже достаточно сложной нервной системой. Существует предположение, что условно-рефлекторное научение впервые появляется в ряду беспозвоночных у плоских червей, которые обладают уже хорошо централизованной узловой нервной системой. Например, у морских планарий можно выработать условную оборонительную реакцию на появление светового раздражителя, которая сохраняется в течение 10-15 часов. Проблема заключается в том, насколько большое значение условные рефлексы играют в жизни высокоорганизованных животных и человека. Последователи школы И.П.Павлова считают, что выработка условных рефлексов является единственным механизмом приобретения животным и человеком знаний об окружающей их среде, адаптивного приспособления к изменяющимся внешним условиям. Данное утверждение, как было показано выше, не совсем верно. Существуют много других способов научения, механизм которых существенно отличается от условно-рефлекторного. Но надо признать, что в жизни высших млекопитающих и человека существуют многочисленные примеры научения, которые можно связать с выработкой условных рефлексов. Это относится, например, к механическому заучиванию слов, включению света с помощью выключателя, к запоминанию времени отправления поезда и т.д. Сюда можно отнести обучение собак определенным командам, некоторые другие виды дрессировки и т.д.

Вероятно, условно-рефлекторное научение играет большую роль на ранних стадиях развития высокоорганизованных животных. По мере созревания организмов у них начинают преобладать когнитивные формы приспособления к окружающей среде.

Инструментальное научение.

Инструментальное научение было открыто и исследовано известным американским психологом Эдвардом Торндайком. Однажды английский биолог Ллойд Морган рассказал Торндайку, как его собака по кличке Тоби научилась открывать задвижку на садовой калитке, просовывая голову между рейками штакетника. Торндайк заинтересовался этим своеобразным примером приобретения опыта и решил разработать способы повторения данного поведения в лабораторных условиях. На основании этих экспериментов им была выдвинута теория научения методом “проб и ошибок и случайного успеха”. Данная теория была развита в теории оперантного обусловливания, разработанной известным американским бихевиористом Ф.Скиннером. Представления Ф.Скиннера несколько отличалась от взглядов Э.Торндайка. На примере этих двух теорий мы рассмотрим становление взглядов на проблему научения одного из самых влиятельных направлений научной психологии начала и середины 20 века – бихевиоризма.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Факультативное ассоциативное научение

Врожденные формы поведения и индивидуально приобретенные развиваются у животных в тесной зависимости как от генотипа, так и условий содержания и эксплуатации.

То или иное взаимодействие в различных соотношениях врожденных и условных рефлексов называется унитарной реакцией. В зависимости от изменившихся условий среды изменяется соотношение врожденных и индивидуально приобретенных компонентов в формировании унитарной реакции.

Ассоциация (от лат.associatio- соединение). Ассоциация- понятие, тождественное временной связи между той или иной сенсорной зоной и корковым представительством центра рефлекторной дуги безусловного рефлекса, образующейся при выработке условного рефлекса. Различают два основных типа условно- рефлекторного научения, различающихся по методике их выработки: классический условный рефлекс и инструментальный условный рефлекс.

Двигательный условный рефлекс является классическим ассоциативным условным рефлексом.

Инструментальные условные рефлексы- это рефлексы, в которых осуществление двигательных реакций является обязательным условием для получения привлекающего безусловного раздражения или для избавления от неблагоприятного раздражения. Эти рефлексы служат животному инструментом для достижения подкрепления, удовлетворения потребности. Биологически полезный результат выступает в качестве подкрепления при выработке инструментального рефлекса. Отличие инструментального обучения от условно- рефлекторного в том, что индифферентный раздражитель подкрепляется не каждый раз, а лишь в случае правильной реакции. Выработка инструментального условного рефлекса происходит при активации определенного центра, при определенной потребности. Инструментальный условный рефлекс- условный рефлекс второго типа, оперативный условный рефлекс.

Формирование инструментального условного рефлекса, очевидно, связано с когнитивной деятельностью, включающей в себя процессы научения и мышления. Животные узнают об отношениях между событиями, находящимися вне его контроля, и на этой основе формируют соответствующее поведение. Они могут ассоциировать между собой события, не меняя при этом своего поведения. Когнитивная деятельность относится к мыслительным процессам, которые недоступны прямому наблюдению. Животные обладают механизмами обнаружения и узнавания причинных отношений, различают простую причинную связь между двумя событиями.

Животные могут научиться и тому, что два события не связаны между собой. Такую форму научения называют «приобретенной беспомощностью»; такая приобретенная беспомощность замедляет будущее научение в аналогичных условиях.

Улавливание причинно-следственных отношений и способность оперировать этим при формировании программы адаптивного поведения является проявлением элементарного мышления, рассудочной деятельности. Сложное поведение основано на развитии системы временных связей различного типа между нейронами различных структурно-физиологических образований центральной нервной системы, ассоциативных связей. Для восприятия отдельных структурных элементов среды и существующих между ними отношений нейроны мозга объединяются в функциональные констелляции аксодендритными разветвлениями.

Ассоциативное научение

Для рассмотрения гипотезы о том, что животные обладают механизмами обнаружения и узнавания причинных отношений, следует дать определение природы таких отношений. Существуют два основных типа причинных связей, и вряд ли можно сомневаться в том, что оба их животное может научиться различать (Dickinson, 1980). Одно событие (причина) может вызвать другое событие (следствие) или не вызвать его (отсутствие следствия). Первое событие не обязательно должно быть непосредственной причиной следствия или его отсутствия, но оно может быть определенным звеном причинно-следственной цепи. В самом деле, событие, замеченное животным, может быть не частью причинной цепи, а просто указанием на то, что произошло вызванное данной причиной событие.

Именно кажущаяся причина важна для животного.

Способность научиться узнаванию обоих типов причинных отношений можно показать в простом опыте. Голодных голубей сажают в скиннеровский ящик с двумя световыми ключами и механизмом подачи корма. Одной группе голубей демонстрируют связь свет-корм (причина-следствие), а другой свет — отсутствие корма (причина без следствия). Третьей группе предъявляют только свет. В первом случае один из ключевых дисков освещается на 10 с с неправильными интервалами и пища подается, как только выключается свет. Во втором случае свет и пищу предъявляют столько же раз, что и в первом, но внимательно следят за тем, чтобы корм никогда не появлялся вслед за включением света. В третьем случае совсем не дают пищи. В первом случае свет сигнализирует о появлении корма, а во втором — о его отсутствии. Затем свет можно предъявить каждой группе голубей отдельно от пищи и отметить, приблизится к нему птица или, наоборот, удалится. Результаты такого опыта (рис. 19.5) ясно показывают, что голуби, наблюдавшие связь свет корм, стремятся приблизиться к свету, как и можно ожидать на основе нормальной классической выработки условного рефлекса. Голуби, которым предъявлялось отношение свет-отсутствие корма, также не оставались безразличными к свету, а определенно избегали его (Wasserman et al., 1974). Лишь голуби третьей группы были, по-видимому, безразличны к свету (рис. 19.5).

Анализируя результаты этого опыта, надо помнить о ряде важных моментов. Во-первых, мы не можем считать, что голубь научился устанавливать причинную связь света с пищей или ее отсутствием. То, чему животные научаются, сталкиваясь с причинными отношениями, можно рассматривать только с позиций теорий о внутренних изменениях, происходящих в результате приобретенного опыта (см. ниже). Во-вторых, тот факт, что в одном случае голуби приближаются к свету, а в другом удаляются от него, интересен, но не относится непосредственно к обсуждаемой проблеме. Многие раз-

 

Рис. 19.5.Приобретение голубями, которым предъявляются разные сочетания освещения ключа и подачи корма, тенденции приближаться к освещенному ключу или отдаляться от него. В условиях «свет-корм» освещение ключа сочеталось с кормом и голуби вырабатывали реакцию приближения. В условиях применения только света голуби никогда не получали корма и никак не реагировали на ключ. В условиях «свет — отсутствие корма», они получали корм, но ни во время, ни вскоре после освещения ключа; у этих голубей возникала реакция удаления от ключа. (По Dickinson, 1980.)

линия в поведении, вызванные предъявлением стимулов, можно было бы счесть указанием на произошедшее научение, однако говорить о значении конкретных действий животного логично только при анализе того, чему именно оно научилось. В-третьих, имеет смысл считать свет кажущейся причиной непредъявления пищи, только если пища предъявляется в его отсутствие. Нельзя ожидать, что голубь научится принимать свет за причину отсутствия пищи, если он никогда не получал ее в данной ситуации, как это было в третьей опытной группе. Животное имеет возможность усвоить ассоциацию «причина-отсутствие следствия», только когда почему-либо ожидает, что определенное следствие произойдет (Dickinson, 1980).

Хотя иногда можно сделать вывод, что изменение поведения говорит о произошедшем научении, отсутствие таких изменений нельзя считать указанием на полное отсутствие научения. Дикинсон (1980) называет это проблемой молчания поведения. Так, например, в случае описанного

выше опыта мы не можем считать, что голуби, которым предъявлялся только свет, ничему не научились. Напротив, имеются данные о том, что крысы научаются игнорировать стимулы, не предсказывающие никакого изменения в ответ на их действия (Mackintosh, 1973; Baker, Mackintosh, 1977). Если в ходе опыта крысам вначале предъявляют два стимула независимо один от другого, то потом они научаются связывать их медленнее, чем животные, которым эти стимулы предварительно не предъявлялись. Следовательно, крысы научаются тому, что определенные стимулы незначимы, и это мешает последующему основанному на этих сигналах научению.

Существуют и другие формы научения, при которых наблюдается молчание поведения. Животные могут научиться тому, что два события не связаны между собой, т. е. следствие не связано либо с данной причиной, либо с целым классом причинных событий. Если этот класс действий входит в поведенческий репертуар животного, то такую форму научения называют «приобретенной беспомощностью» (Maier, Seligman, 1976), т.е. животные научаются тому, что они ничего не могут сделать для улучшения ситуации. Такая выученная беспомощность замедляет будущее научение в аналогичных условиях.

Для того чтобы животное научилось различать простую причинную связь, между двумя событиями должна быть полная положительная корреляция (Dickinson, 1980). С точки зрения животного, всегда имеется множество возможных причин события помимо той, которую применил экспериментатор. Как показано на рис. 19.6, между двумя событиями должна существовать достаточно тесная связь, для того чтобы одно из них было принято за причину второго. Для выяснения значения фоновых, или ситуационных, сигналов Макинтош (Mackintosh, 1976) обучал крыс нажимать на рычаг для получения корма, а затем вводил в опыт различные стимулы. Одной группе при каждом нажиме предъявляли световой сигнал, другим сложный, состоявший из света и шума. Для одних групп исполь-

 

Рис. 19.6. Распределение событий при разных соотношениях между событиями С1 и С2 . А. С2 происходит только во время или вскоре после С1 , и оба они коррелируют между собой положительно. Б. Появление С2 в равной мере вероятно в отсутствии или в присутствии С1 , и между ними нет корреляции. (По Dickinson, 1980.)

зовался слабый шум (50 дБ), для других -сильный (85 дБ). Во всех случаях животные сразу после предъявления каждого стимула получали легкий удар током. В конце опыта всем группам предъявляли один только свет, чтобы узнать, насколько животные научились связывать его с током.

Полученные результаты (рис. 19.7) показывают, что свет подавлял нажимы на рычаг в разной степени в разных группах. Если предъявлялся только свет или свет со слабым шумом, подавление было значительным, а когда свет сопровождался сильным шумом, оно было гораздо слабее. Таким образом, наличие мощного второго стимула ослабляло связь света с током даже несмотря на то, что между ними была полная корреляция. Это явление называется затенением. Степень затенения зависит от сравнительной силы затеняемого и затеняющего стимулов, поэтому слабый шум производил незначительное затеняющее действие.

Животные научаются связывать два события, только если вначале сочетание их было неожиданным или внезапным (Mackintosh, 1974). В обычном опыте по условным рефлексам такая внезапность создается подкреплением. Так, если стимул сопровождается ударом тока, причем ни сам этот стимул, ни фоновые сигналы в начале эксперимента не предвещали включения тока, такое подкрепление будет внезапным. Но предположим, что животное уже испытало раньше удар тока в присутствии стимула А; тогда, если с током коррелируют стимулы А и Б, присутствие первого из них будет блокировать выработку реакции на второй. Это явление, впервые открытое Кеймином (Kamin, 1969), называют блокадой. В одном из своих экспериментов Рескориа (Rescoria, 1971) продемонстрировал этот эффект и показал также, что чем неожиданнее подкрепление, тем лучше животное научается (рис. 19.8).

В природе временная связь между какими-либо событиями не всегда является причинной связью. Например, если кошка прыгает на яблоню, когда лает собака, а

Рис. 19.7. Степень подавления светом (А) или шумом (Б) нажимов на рычаг, производимых для получения корма крысами, которым предварительно предъявлялись сочетания удара током со светом (С), слабым шумом (ш), сильным шумом (Ш), светом вместе сослабым шумом (Сш) или светом вместе с сильным шумом (СШ). Большие числа означают меньшее подавление. (По Mackintosh, 1976.)

 

Рис. 19.8. Степень подавления стимулом А нажимов на рычаг, совершаемых для получения корма крысами, которым предварительно предъявлялись сочетания сложного стимула АБ с током. Некоррелирующей группе (Нек) предварительно предъявлялись сочетания Б с ударом тока. Группе с простым затенением (Зат) предварительно предъявлялся только ток. Контрольной группе (Кон) предварительно в случайном порядке предъявлялись Б и ток. Коррелирующей группе (Кор) предъявлялась отрицательная корреляция Б с током. Большие цифры означают меньшее подавление. (По Rescorla, 1971.)

затем на землю падает яблоко, то мы скорее подумаем, что кошка, а не лай собаки, была причиной его падения. Как прыжок кошки, так и лай собаки одинаково связаны во времени с падением яблока, но другие детали этих событий приводят нас к заключению, что его причиной была все же кошка. Точно так же мы можем показать, что животные легче образуют ассоциации между одними типами стимулов, чем между другими. Например, крысы легко связывают вкус с последующей болезнью, но нелегко научаются связывать с ней тон или свет (Domjan, Wilson, 1972; см. также гл. 18). Показано, что крысы быстрее ассоциируют между собой два события, воспринимаемые одной сенсорной модальностью (Rescorla, Furrow, 1977) или локализованные в одном месте (Testa, 1975; Rescorla, Cunningham, 1979).

Наконец, для того чтобы животное связало между собой два события, обычно нужно, чтобы они были очень близки во времени. Временные отношения между двумя событиями изучались во многих опытах по научению (см. Dickinson, 1980), показавших, что оно наиболее эффективно, когда одно событие (причина) происходит незадолго до второго (следствия). Однако некоторые данные говорят в пользу того, что такие отношения объясняются не прямым действием временного интервала на процесс научения, а различной степенью затенения первого события фоновыми сигналами в зависимости от временного интервала (Dickinson, 1980). А это означает, что влияние временного интервала на научение должно зависеть от значимости фоновых сигналов. В частности, следует ожидать, что фоновые сигналы будут гораздо менее важны при выработке ассоциации вкуса с болезнью, чем при сочетании тона с током, потому что присутствующие в экспериментальной ситуации фоновые стимулы обычно не существенны для научения избеганию определенного вкуса.

Ревуски (Revusky, 1971) первый предположил, что отсутствием затенения, возможно, объясняется выработка вкусового отвращения, которая происходит несмотря на очень длинные интервалы времени между едой и последующим заболеванием. Он показал, что эффективный интервал можно сократить, введя фон из значимых (вкусовых) стимулов.

Подводя итог, можно сказать, что животные научаются ассоциировать два события, если отношение между ними соответствует тому, что обычно называют причинно-следственной связью. Таким образом, они способны усвоить, что одно событие (причина) предвещает второе (следствие) или говорит о его отсутствии в будущем (в отсутствие следствия). Животные могут также научиться связывать некоторые стимулы с отсутствием последствий в данной ситуации или не придавать причинного значения определенному классу стимулов (включая собственное поведение животного). Условия для такого рода ассоциативного научения существуют, если исходить из гипотезы, что животные приспособлены для приобретения знаний о причинных связях в окружающей их среде. Итак, животное должно уметь отличать потенциальные причины от фоновых стимулов, а для этого должно произойти что-то неожиданное, что привлечет внимание животного к данным со-

бытиям, или же сами события должны быть (врожденно) значимыми в отношении определенных последствий. Если эти условия не выполняются, фоновые сигналы могут затенить потенциальные причинные события или же научение может быть блокировано предыдущей связью с незначимым в данный момент стимулом. Таким образом, условия ассоциативного научения соответствуют нашим опирающимся на здравый смысл взглядам на природу причинности. Они не согласуются с традиционной точкой зрения на научение как на автоматическую связь между стимулом и реакцией. Феномен усваивания информации при молчании поведения наводит на мысль о необходимости некой когнитивной интерпретации научения животного. Но это не должно приводить нас к поспешным выводам о когнитивных способностях животных или о природе их ума.

Репрезентации

Репрезентация обычно считается центральным вопросом при обсуждении мышления животных. Обладают ли животные внутренними репрезентациями, т. е. мысленными образами, отыскиваемых предметов или сложных пространственных или общественных ситуаций (Kummer, 1982)? Этот вопрос привлек значительное внимание философов (например, Dennett, 1978) и специалистов во многих отраслях науки о поведении.

Мы видели, что животные научаются связывать два события, если отношение между ними соответствует тому, что обычно называется причинной связью. Некоторые из условий, при которых происходит ассоциативное научение, не совпадают с традиционным воззрением на научение животного как на близкое к автоматическому образование связи между стимулом и реакцией. Они скорее соответствуют взглядам, согласно которым животные способны приобретать знания о причинных связях в окружающей среде.

Рассматривая природу внутренней репрезентации, кодирующей приобретенный опыт, Дикинсон (Dickinson, 1980) проводит различие между декларативной и процедурной репрезентациями. Декларативная репрезентация — это мысленный образ желаемого объекта или цели. Когда крыса использует декларативную репрезентацию, отыскивая корм в знакомом лабиринте, у нее имеется мысленный образ пищи и она знает, что должна выбрать, скажем, левый поворот, чтобы найти ее. Процедурная репрезентация — это совокупность команд, автоматически ведущих к желаемому объекту без формирования его образа. Таким образом, если крыса пользуется процедурной репрезентацией, чтобы найти пищу, она направляется в левый поворот не потому, что «знает» о находящейся там пище, а потому, что связывает левый поворот с ее получением (рис. 19.9).

В декларативной системе знание представлено в форме, соответствующей утверждению или предположению, описывающему отношение между событиями в окружающем животное мире, т.е. в форме репрезентации, которая не заставляет животное использовать информацию каким-либо особым способом. В процедурной системе форма репрезентации непосредственно отражает предстоящее применение знания. Так, например, Холланд (Holland, 1977) демонстрировал крысам сочетание тона с пищей, предъявляя время от времени тон длительностью восемь секунд, после чего в кормушке появлялся корм. Он заметил, что у крыс вырабатывается тенденция приближаться к кормушке при включении тона. Это наблюдение может говорить о том, что во время научения устанавливается порядок действий в отношении кормушки, и приобретенная информация откладывается в памяти в форме, тесно связанной с ее применением. Согласно альтернативному объяснению, крыса воспринимает тон как причину появления пищи, т.е. возникает декларативная репрезентация. То, что крыса стремится приблизиться к кормушке при включении тона, в таком случае должно объясняться иначе, потому что декларативная система пассивна, т. е. не управляет поведением животного. Таким образом, процедурная репрезентация дает менее сложное объяснение поведению крысы.

 

Рис. 19.9.Простые примеры декларативной (слева) и процедурной (справа) репрезентаций. В первом случае крыса обладает мысленным образом цели, во втором следует простому правилу поведения.

Предположим, однако, что после образования связи тон-пища крысы начинают сталкиваться с сочетанием пища-болезнь до тех пор, пока не станут отказываться от предлагаемого корма. Теперь у них образовались две отдельные ассоциации: тон-пища и пища-болезнь. Вопрос состоит в том, способны ли животные интегрировать их. С одной стороны, декларативная система дает основу для интеграции, потому что обе репрезентации имеют общий член «пища». Холланд и Штрауб (Holland, Straub, 1979) показали, что крысы интегрировали информацию, заключающуюся в двух таких связях, усвоенных в разное время. Животные, сталкиваясь с сочетанием пища-болезнь вслед за сочетанием тон-пища, были не склонны приближаться к кормушке при новом предъявлении тона.

Не приходится сомневаться в способности животных интегрировать возникшие по отдельности ассоциации, что легче всего объяснить декларативной системой. Однако при некоторых обстоятельствах интеграции не происходит, что говорит о возможности формирования поведения на основе процедурной репрезентации (Dickinson, 1980).

В декларативной системе должен быть какой-то способ перевода заложенной в памяти репрезентации во внешнее поведение. Для этого предложены различные механизмы (Dickinson, 1980), но здесь мы не будем на них останавливаться. Важно то, что, хотя процедурная теория дает относительно простое объяснение ситуаций простого научения, для истолкования наблюдаемых явлений может потребоваться более сложная теория, не исключающая некоторой формы декларативной репрезентации. Если допустить, что декларативная система необходима для объяснения поведения, необходимо также признать наличие у животного некоторой формы мышления. В то же время надо четко отделять свидетельства декларативной репрезентации от попыток упрощенного объяснения с помощью этого понятия поведенческих феноменов. Возможно, концепция декларативной системы — всего лишь удобный костыль, на который может опереться современная теория обучения.

ДЛЯ ЗАПОМИНАНИЯ

1. Некоторые стороны выработки условных рефлексов скрыты от наблюдателя, и это позволяет думать, что она включает когнитивные процессы.

2. О животных, которые на первый взгляд внезапно находят решение задачи, иногда говорят, что они проявили инсайт. Но не всегда ясно, чем именно такой процесс отличается от обыкновенного научения.

3. О некоторых сторонах ассоциативного научения говорят, что они требуют когнитивного объяснения, так как, по-видимому, связаны с мысленным образом достигаемой цели. Альтернативное объяснение предполагает, что животные просто выполняют сложный порядок действий.

Рекомендуемая литература

Dickinson A. (1980) Contemporary Animal Learning Theory, Cambridge University Press, Cambridge.

 

Часть III.


Узнать еще:

НАУЧЕНИЕ | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

НАУЧЕНИЕ, изменение поведения, происходящее в результате приобретения опыта. В том частном случае, когда приобретение опыта – знаний, навыков, умений – определяется познавательными мотивами и целями, говорят об учении (и соответственно об обучении как процессе передачи такого опыта).

ТИПЫ НАУЧЕНИЯ

Ассоциативное научение.

Со времен Аристотеля до наших дней основной принцип научения – ассоциация по смежности – формулируется сходным образом. Когда два события повторяются с небольшим интервалом (временнáя смежность), они ассоциируются друг с другом таким образом, что возникновение одного вызывает в памяти другое. Русский физиолог Иван Петрович Павлов (1849–1936) первым занялся исследованием в лабораторных условиях свойств ассоциативного научения. Павлов обнаружил, что, хотя звук колокольчика первоначально никак не отражался на поведении собаки, однако, если он регулярно звонил в момент кормежки, через некоторое время у собаки вырабатывался условный рефлекс: звонок сам по себе начинал вызывать у нее слюноотделение. Павлов измерял степень научения количеством слюны, выделившейся при звонке, не сопровождавшемся кормежкой (см. УСЛОВНЫЙ РЕФЛЕКС). Метод выработки условных рефлексов основан на использовании уже существующей связи между специфической формой поведения (слюноотделением) и неким событием (появлением еды), которое вызывает эту форму поведения. При формировании условного рефлекса в эту цепочку включается нейтральное событие (звонок), которое ассоциируется с событием «естественным» (появлением еды) настолько, что выполняет его функцию.

Психологи подробно исследовали ассоциативное научение методом т.н. парных ассоциаций: вербальные единицы (слова или слоги) заучиваются парами; предъявление впоследствии одного члена пары вызывает вспоминание о другом. Этот тип научения имеет место при овладении иностранным языком: незнакомое слово образует пару со своим эквивалентом на родном языке, и эта пара заучивается до тех пор, пока при предъявлении иностранного слова не будет восприниматься тот смысл, который передает слово на родном языке.

Инструментальное научение.

Второй тип научения, тоже относящийся к основным, осуществляется методом проб и ошибок. Впервые он был систематически изучен американским ученым Э.Торндайком (1874–1949), одним из основателей психологии образования. Торндайк помещал кошку в ящик, из которого она могла выйти, только потянув за шнур, свешивавшийся с крышки. После ряда случайных движений кошка рано или поздно тянула за шнур, обычно совершенно случайно. Однако, когда ее снова помещали в ящик, она уже тратила меньше времени на то, чтобы снова потянуть за шнур, и при повторении ситуации освобождалась из ящика мгновенно. Научение измерялось в секундах, которые требовались кошке для того, чтобы совершить правильное действие. Другой пример инструментального обучения – метод, предложенный американским психологом Б.Скиннером (1904–1990). «Ящик Скиннера» представляет собой тесную клетку с рычагом в одной из стенок; цель эксперимента – научить животное, обычно крысу или голубя, нажимать на этот рычаг. Животное до начала обучения лишают пищи, а рычаг соединяют с механизмом подачи еды в клетку. Хотя сначала животное не обращает внимания на рычаг, рано или поздно оно нажимает на него и получает пищу. Со временем интервал между нажатиями на рычаг уменьшается: животное научается использовать зависимость между желательной реакцией и кормлением.

Иногда научение определенному поведению оказывается таким долгим или сложным, что животное никогда не смогло бы прийти к нему случайно. Тогда применяется метод «последовательных приближений». Не ожидая выполнения всей требуемой последовательности действий, дрессировщик выдает поощрение за что-то похожее на желательный поведенческий акт. Например, если собаку нужно научить перекатываться, ей сначала дают лакомство просто за то, что она ложится по команде. После того, как первая часть освоена, собака получает поощрение лишь при случайном выполнении нужного движения: например, после того, как ляжет, она перекатится на бок. Шаг за шагом дрессировщик добивается все более близкого соответствия желаемому поведению, по принципу детской игры «холодно – теплее – горячо». В целом, инструментальное научение очень похоже на эту игру, но роль спрятанного предмета выполняет определенный вид поведения, а роль слова «горячо» – поощрение.

Последовательные приближения к желаемому поведению применяются и при лечении тяжелых форм шизофрении, когда единственная цель – побудить пациента двигаться и разговаривать вместо того, чтобы уйти в себя и хранить молчание. Как всегда при инструментальном научении, для успешности метода необходимо найти что-то, чего пациент хочет (например, сладости, жевательную резинку или интересные фотографии). После того как обнаружена хоть какая-то реакция, следует определить, какие аспекты поведения наиболее желательны, и сделать их условием получения вознаграждения. Отметим, что к способам инструментального научения относится и наказание, но здесь зависимость возникает между нежелательным поведением и неприятным воздействием.

Последовательное научение.

Некоторые виды научения требуют выполнения отдельных поведенческих актов, каждый из которых по отдельности осваивается легко, но затем они объединяются в определенную последовательность. Исследования одного из видов последовательного научения, т.н. серийного вербального научения, были начаты немецким философом и психологом Г.Эббингаузом (1850–1909). Эксперименты Эббингауза предполагали запоминание списков слов или слогов в определенном порядке и впервые продемонстрировали несколько хорошо известных законов, в частности закон, определяющий способность к запоминанию элементов последовательности. Этот закон «места в серии» гласит, что в любой последовательности легче всего запоминается ее начало, затем конец, а наиболее трудно – часть, следующая непосредственно за серединой. Эффект места в серии проявляется при выполнении любого задания такого рода – от запоминания телефонного номера до заучивания стихотворения.

Овладение навыком представляет собой другой вид последовательного научения, отличающийся от вербального тем, что заучивается последовательность не вербальных, а двигательных реакций. К какой бы области ни относился навык – спорту, игре на музыкальном инструменте или завязыванию шнурков, – овладение им почти всегда предполагает три стадии: 1) инструктирование, цель которого – определить стоящую перед исполнителем задачу и дать рекомендации по способам ее выполнения; 2) тренировка, при которой требуемые действия выполняются под контролем сознания, сначала медленно и с ошибками, потом быстрее и правильнее; 3) автоматическая стадия, когда поведенческие акты протекают гладко и требуют все меньше и меньше осознанного контроля (примерами автоматического навыка служат завязывание шнурков, переключение передач в автомобиле, ведение мяча опытным игроком в баскетбол).

НЕКОТОРЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОДКРЕПЛЕНИЯ

Ряд видов научения требует подкрепления. При инструментальном научении подкреплением служат награда или наказание. В отдельных видах научения человека подкреплением является просто информация о том, правильны или нет его действия. В силу того, что в таких областях, как воспитание ребенка и психотерапия, роль подкрепления весьма велика, ряд аспектов подкрепления будет рассмотрен более подробно.

Вторичное подкрепление.

В ходе ассоциативного научения некоторые сигналы, которые изначально не имели никакой ценности или не говорили об опасности, соединяются в сознании с событиями, обладающими ценностью или связанными с опасностью. Если это происходит, сигналы или события, ранее носившие нейтральный характер, начинают сами действовать как поощрение или наказание; такой процесс носит название вторичного подкрепления. Классический пример вторичного подкрепления – деньги. Животные в ящике Скиннера готовы нажимать на рычаг, чтобы завладеть специальными жетонами, обмениваемыми на пищу, или добиться того, что начнет звонить звонок, со звуком которого они приучены отождествлять появление еды. Научение, приводящее к избеганию, иллюстрирует вариант вторичного подкрепления через наказание. Животное выполняет определенные действия при появлении сигнала, который, хотя сам и не является неприятным, постоянно сопровождает какое-то неприятное событие. Например, собака, которую часто бьют, съеживается и обращается в бегство, стоит ее хозяину поднять руку, хотя в самой по себе поднятой руке ничего опасного нет. При использовании для контроля за поведением положительного и отрицательного вторичного подкрепления нет необходимости в частом фактическом поощрении или наказании. Так, когда животных дрессируют по методу последовательных приближений, подкреплением при каждой попытке обычно служит лишь щелкающий звук, который до этого регулярно сопровождал появление пищи.

Поощрение или наказание.

Одна из проблем научения – не только добиться нового, желательного поведения, но и избавиться от проявлений нежелательного. Главная цель наказания – устранить имеющее место поведение, а не заменить его новым. Часто, например при воспитании детей или их обучении, возникает вопрос, что лучше: наказать за проступок или дождаться желательного поведения и поощрить ребенка. Наибольших результатов удается достичь, когда наказание сопровождает старое поведение, а награда – новое. Хотя это всего лишь общее правило, которое не может использоваться во всех случаях жизни, оно подчеркивает важный принцип: следует обращать внимание не только на само поведение – нежелательное, устраняемое при помощи наказания, и желательное, поощряемое наградой, – но и на наличие альтернативы данному типу поведения. Если требуется отучить ребенка дергать кошку за хвост, то, согласно этому принципу, необходимо не только наказать малыша, но и предложить ему другое занятие (например, игру с игрушечной машинкой) и наградить его за переключение. Если человек осваивает работу с каким-либо механизмом, инструктор должен не просто терпеливо ждать, когда тот все сделает правильно, а показать ему его ошибки.

Частичное подкрепление.

Инструментальное научение с использованием поощрения – например, приучение крысы в ящике Скиннера нажимать на рычаг ради получения пищи или похвала ребенку, когда он говорит «спасибо» и «пожалуйста», – предполагает несколько видов зависимости между поведением и поощрением. Самый обычный вид зависимости – постоянное подкрепление, при котором награда выдается за каждую правильную реакцию. Другой вариант – частичное подкрепление, предлагающее поощрение только при некоторых правильных реакциях, скажем в каждом третьем случае желаемого поведения, или в каждом десятом, или при его первом проявлении каждый час или каждый день. Воздействие частичного подкрепления важно и представляет большой интерес. При частичном подкреплении для освоения желаемого поведения требуется больше времени, но результаты оказываются гораздо более стойкими. Сохранение эффекта особенно заметно, когда поощрение прекращается; такая процедура называется «угасанием». Поведение, освоенное при частичном подкреплении, сохраняется надолго, а освоенное при постоянном подкреплении быстро прекращается.

ПЕРЕНОС И ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ

Научение определенному типу поведения редко происходит изолированно. Чаще имеет место сходство между теми ситуациями, в которых осваиваются разные типы поведения, или сходство между самими типами поведения. Когда, например, сходны между собой два последовательных учебных задания, выполнение первого из них облегчает выполнение второго; такой эффект называют «переносом». Положительный перенос возникает в том случае, если освоение первого умения помогает в освоении второго; например, научившись играть в теннис, человек легче научится играть в бадминтон, а ребенок, умеющий писать на доске, легче освоит письмо ручкой на бумаге. Отрицательный перенос происходит в противоположных ситуациях, т.е. когда освоение первой задачи мешает научиться выполнять вторую: например, неправильно запомнив имя нового знакомого, труднее выучить правильное имя; умение переключать передачи в автомобиле одной марки может затруднить пользование автомобилем другой марки, где все рычаги расположены иначе. Общий принцип заключается в следующем: положительный перенос возможен между двумя видами деятельности, если второй из них требует такого же поведения, как и первый, но в иной ситуации; отрицательный перенос возникает при освоении нового способа поведения взамен прежнего в той же ситуации.

Отрицательный перенос представляет особый интерес. При его экспериментальном изучении используют «угасание», т.е. процедуру, когда поощрение прекращается. Хотя такие опыты обычно проводятся для того, чтобы проследить за исчезновением ранее подкрепляемого поведения, они позволяют придти к выводу, что последнее всегда замещается новым поведением – пусть даже всего лишь бездействием. Широко исследовалась также т.н. вербальная интерференция, суть которой в том, что новый словесный материал хуже запоминается из-за наложения другого, уже известного материала того же рода; в таких случаях задача ассоциативного научения – сформировать новую ассоциацию к слову или предмету, уже с чем-то ассоциирующемуся (например, когда от испытуемого требуется запомнить, что по-французски его любимец называется chien, а не собака). Наконец, в психотерапии существует метод противообусловливания, в соответствии с которым пациентов, страдающих навязчивым страхом (фобией), обучают расслабляться при виде предмета, вызывающего страх, или чего-то, что его символизирует. Так, пациент, боящийся змей, сначала обучается методу глубокой релаксации, а затем его постепенно приучают во время расслабления думать о змеях, заменяя существовавший ранее страх спокойным поведением. Во всех таких ситуациях, когда возникают две интерферирующие реакции, выраженность конфликтующих типов поведения отчетливо зависит от времени, истекшего с момента их освоения. Если оценивать успех немедленно после того, как было освоено новое задание – либо в серии экспериментов без поощрения, либо путем неоднократного называния собаки словом chien или повторяющегося сочетания релаксации с представлением о змее, – второй тип поведения оказывается доминирующим. Однако, если возникает перерыв в тренировках, вновь проявляется первый тип поведения. Например, если человек, старательно упражняясь, научился наконец переключать передачи в новом автомобиле, где рукоятки расположены иначе, чем в старом, то недельный перерыв приведет к восстановлению прежней привычки и ошибкам в применении нового навыка. Периодические тренировки поведения нового типа раз от раза уменьшают вероятность рецидивов, но, поскольку прежние действия ни при каких условиях не искореняются совсем, некоторые специалисты склонны считать, что изначальное научение никогда полностью не стирается, и новые реакции лишь доминируют над старыми.

ПРИНЦИПЫ ЭФФЕКТИВНОГО НАУЧЕНИЯ

Хотя некоторые принципы научения, такие, как зависимость его успеха от практики, никого не могут удивить, были найдены и менее очевидные закономерности, весьма полезные во многих случаях.

Кодирование информации в памяти.

Многие виды обучения включают три важнейших элемента: звук, смысл и зрительный образ. Например, необходимо образовать ассоциацию между словами «собака» и «стол». Обучение путем кодирования звука требует все новых и новых повторений этих слов, вслушивания в то, как они звучат вместе, и запоминания ощущений, возникающих при их повторении. Этот акустический метод, называемый механическим запоминанием, иногда необходим, но значительно уступает кодированию по смыслу. Осмысленное усвоение ассоциации между словами «собака» и «стол» включает мысль о собаке, мысль о столе и установление какой-то связи между ними, например утверждения, что собака никогда не работает за столом. Смысловое кодирование – наиболее важный фактор успешного школьного образования. Длительная усердная работа, использующая механическое запоминание, не дает тех результатов, какие достигаются в ходе намного меньшего числа занятий, в которых основное внимание уделяется смыслу урока. Иногда же наиболее результативным оказывается третий метод – метод формирования зрительных образов. В случае с «собакой» и «столом» процедура должна заключаться в создании реалистического мысленного образа, в котором важную роль играют и собака, и стол, например образа старинного письменного стола, на котором стоит пресс-папье с ручкой в виде охотничьей собаки. Чем более живым окажется образ, тем легче впоследствии вспомнить связь между этими двумя объектами. Конечно, в некоторых случаях, особенно если дело касается абстрактных понятий типа «несчастье» и «энергия», нет простого способа визуального представления и приходится полагаться только на смысловое кодирование. Таким образом, эффективное обучение обеспечивают не только время и усилия, затраченные на практику; большое значение имеет также сам характер практики.

Организация практики.

При освоении навыка, как и во многих других ситуациях, полезно делать частые перерывы для отдыха, а не практиковаться непрерывно. То же количество занятий приведет к более эффективному научению, если они распределены во времени, а не сконцентрированы в единый блок, как это делается при т.н. массированном обучении. Занятия, проводимые частично утром и частично вечером, обеспечивают большее различие в условиях обучения, чем занятия только утром или только вечером. Однако часть процесса обучения заключается в том, чтобы обучаемый мог вспомнить сохраненную памятью информацию, и такому вспоминанию способствует воссоздание ситуации, в которой что-то было выучено. Например, результаты тестирования оказываются лучше, если оно проводится не в специальном экзаменационном классе, а в том же помещении, где происходило обучение. См. также НЕЙРОПСИХОЛОГИЯ; ПАМЯТЬ; ПСИХОЛОГИЯ; ПРИВЫЧКА.

Ассоциативное обучение — обзор

XV. Участие мозжечка в других формах памяти

В этой главе основное внимание уделяется важной роли мозжечка в классическом формировании дискретных поведенческих реакций, основной форме ассоциативного обучения и памяти. Это наиболее четкое и решающее свидетельство локализации следа памяти в определенной области мозга у млекопитающих (мозжечок), существующей в настоящее время. Тесно связанная и все более определенная литература поддерживает точку зрения о том, что мозжечок обучается сложным многосуставным движениям.Так, Thach et al. (1992) предложили модель функции мозжечка, которая предполагает, что работа мозжечка заключается, среди прочего, в координации элементов движения в его нижележащих целях и в корректировке старых синергетических эффектов при изучении новых. Эти авторы предположили, что пучки клеток Пуркинье, соединенные длинными параллельными волокнами, могут связывать действия различных частей тела, представленных в каждом ядре мозжечка, и осуществлять контроль между ядрами в скоординированные многосуставные движения.Модель Thach et al. (1992) предполагает, что мозжечок участвует не только в координации многосуставных задач, но и изучает новые задачи посредством зависимой от активности модификации синапсов параллельных волокон и клеток Пуркинье (Thach et al., 1992; Gilbert and Thach, 1977). Доказательства в поддержку этой гипотезы включают записи клеток Пуркинье, которые выявляют паттерны активности, соответствующие причинному участию в модификации координации между положением глаз и движением кисти / руки (Keating and Thach, 1990), а также исследования, в которых очаговые поражения микроинъекции мусцимола серьезно нарушают адаптацию координации рук и глаз, не влияя на выполнение задачи (Keating and Thach, 1991).Известно, что условная реакция моргания — это высоко скоординированная активация нескольких групп мышц.

Появляется все больше свидетельств того, что мозжечок критически участвует во многих других формах обучения, памяти и познания, как описано в этом томе. В этой главе приводятся лишь несколько обучающих примеров. Steinmetz et al. (1993) использовали инструментальную реакцию крыс на нажатие рычага. Животных приучили добиваться пищевого вознаграждения и избегать шока. Повреждения мозжечка отменяли выученную реакцию избегания нажатия на рычаг, но не нарушали такую ​​же реакцию на нажатие рычага для еды.Казалось бы, мозжечок необходим для обучения дискретным реакциям, чтобы иметь дело с аверсивными событиями как в классических, так и в инструментальных ситуациях. Supple и Leaton (1990a, b) показали, что червь мозжечка необходим для классической обработки частоты сердечных сокращений как у сдержанных, так и у свободно передвигающихся крыс.

В последние годы гиппокамп стал непременным условием пространственного обучения и памяти у грызунов (например, Morris et al., 1986; O’Keefe and Nadel, 1978).Тем не менее, похоже, что мозжечок также может играть важную роль в пространственном обучении и производительности, и эта роль выходит далеко за рамки координации движений. Несколько лет назад Альтман с соавторами обнаружили, что крысы с потерей клеток мозжечка после раннего постнатального облучения X серьезно нарушали способность лабиринта на основе пространственных сигналов (Pellegrino and Altman, 1979). Lalonde и соавторы (1990) использовали ряд мутантных мышей с дефектами мозжечка (staggerer, weaver, pcd, lurcher), а также использовали поражения мозжечка для изучения нарушений обучения.В целом они обнаруживают значительные нарушения в задачах, связанных с пространственным обучением и памятью (обзор этой важной работы см. В Lalonde and Botez, 1990; Lalonde, this volume).

Водный лабиринт Морриса стал квинтэссенцией задачи для обнаружения дефицита поражения гиппокампа в пространственном обучении и памяти (Morris 1984). В наиболее важном исследовании Goodlett et al. (1992) обучили мышей pcd в водном лабиринте Морриса (описание этого мутанта см. В предыдущем обсуждении).Результаты были поразительными. Мутанты продемонстрировали серьезные нарушения при выполнении этой задачи в пространственной навигации по дистальным подсказкам, как с точки зрения обучения, так и с точки зрения выражения предвзятости при испытаниях зондов. Напротив, они показали нормальную производительность в задаче визуального наведения проксимальных сигналов, тем самым продемонстрировав, что «массивный дефицит пространственной навигации был вызван не просто моторной дисфункцией» (Goodlett et al., 1992). Мутанты pcd показали явную потерю клеток Пуркинье без значительного истощения нейронов гиппокампа, но их дефицит пространственного обучения и памяти был на самом деле более серьезным, чем те, которые обычно наблюдаются после поражений гиппокампа!

Наконец, появляется все больше и больше литературы, посвященной роли мозжечка во времени (Ivry, this volume; Keele and Ivry, 1990).Эти авторы обнаружили, что точность хронирования моторных ответов коррелирует между различными моторными эффекторами и остротой оценки различий в интервалах между парами тонов, предполагая, что локализованная нервная система может лежать в основе хронометража. Кроме того, критическим местом синхронизации (у людей), по-видимому, является боковой мозжечок, повреждение которого ухудшает моторное и перцептивное время, а также восприятие скорости зрения. Это те же самые области, которые имеют решающее значение для классического кондиционирования.

Как отмечают Кил и Иври (1990), классическая обусловленность дискретных адаптивных поведенческих реакций, таких как моргание глазом и сгибание конечностей, включает очень точное время, требующее подробных временных вычислений.У хорошо обученных животных пик условной реакции моргания глаз происходит в пределах десятков миллисекунд после начала УЗИ в широком диапазоне интервалов начала УЗ-УЗ (Смит, 1968; Смит и др., 1969). Это адаптивное время CR в классической обусловленности — одна из самых важных нерешенных загадок, касающихся субстратов памяти мозга. Нейронные механизмы, которые определяют это адаптивное время, могут дать ключи к функциям мозжечка и к природе процессов хранения памяти в мозге.

Свидетельства, рассмотренные здесь и в других главах этого тома, совершенно ясно показывают, что мозжечок — это не просто структура, обеспечивающая координацию движений, но и играет важную роль в обучении и хранении памяти, в пространственном обучении и памяти, во временном измерении в словесной форме. ассоциативная память у людей (см., например, Fiez et al., 1992) и, в более общем плане, в когнитивных процессах (см., например, Schmahmann, этот том).

Ассоциативное обучение: определение, теория и примеры — видео и стенограмма урока

Ассоциативное обучение и поведение

Ассоциативное обучение — это форма обусловливания , теории, согласно которой поведение может быть изменено или изучено на основе стимула и реакции.Это означает, что поведение можно выучить или отменить в зависимости от реакции, которую оно генерирует. Например, ученик может знать, что если он плохо себя ведет в классе (стимул), ей не разрешат выходить на перемену (ответ).

Этот тип обучения может быть полезен при управлении классом.

Подобно условию, ассоциативная память может быть вызвана на основе взаимосвязи между двумя стимулами. Используя как положительные, так и отрицательные подкрепления (стимулы, используемые для изменения поведения), учителя могут помочь ученикам изменить свое поведение.

Вот несколько примеров положительного подкрепления:

  • Присуждение хороших оценок за хорошо выполненную работу.
  • Позволяет студентам просматривать видео по завершении задания.
  • Устное вознаграждение студентов за их усилия и упорный труд.
  • Дает студентам «удар» в их перфокартах каждый раз, когда они делают что-то хорошо. Когда перфокарта заполнена, ученик получает награду.

Используя положительное подкрепление, учителя могут побуждать учеников связывать хорошую работу и хорошее поведение с вознаграждением.С другой стороны, отрицательное подкрепление может использоваться для наказания учеников за плохое поведение.

Вот несколько примеров отрицательного подкрепления:

  • Удаление перерыва для учеников, которые «разыгрывают» в классе.
  • Снятие баллов с работы, сданной с опозданием.
  • Не позволять ученику, который плохо себя ведет, сидеть со своими друзьями.
  • Использование таблицы для документирования количества случаев неправильного поведения учащегося (с использованием наклеек). Когда линия диаграммы заполнена, ученик теряет привилегию в классе.

Ассоциативное обучение и преподавание

Ассоциативная память может быть мощным обучающим инструментом. Поскольку ассоциативное обучение основывается на принципе, что идеи и опыт могут быть связаны друг с другом и, в конечном итоге, подкрепляют друг друга, ассоциация может использоваться, чтобы помочь учащимся запоминать информацию.

Метод ключевых слов — это форма ассоциативного обучения, которая улучшает память. Если объект связан с его атрибутами, учащимся легче запоминать информацию об объекте.Например, если объекты связаны с изображениями, учащиеся могут вспомнить информацию об объекте с большей точностью. Кроме того, метод ключевых слов хорошо работает, обучая студентов запоминать информацию, связывая ее с другими словами, которые рифмуются или имеют похожий звук. Эти методы можно комбинировать для получения оптимального опыта обучения.

Например, если учащиеся пытались выучить слово jarvey (что означает водитель экипажа), они могли бы связать его с похожим по звучанию словом, например, банкой, и связать его с изображением человека, управляющего экипажем, который несущий груз банок.

Метод сегментирования — еще одна стратегия ассоциативного обучения. Эта стратегия основывается на изучении информации по частям или сегментам, которые связаны друг с другом, а не на изучении информации по отдельности. Этот метод облегчает учащимся понимание взаимосвязи информации, способствует более высокому мышлению, повышает точность запоминания информации и помогает учащимся быстро усваивать большие объемы информации.

Краткое содержание урока

Ассоциативное обучение — это принцип, согласно которому идеи и опыт усиливают друг друга и могут быть связаны друг с другом, что делает его мощной стратегией обучения.Ассоциативное обучение можно использовать в методах управления классом. Используя подкреплений , таких как награды и наказания, учителя могут определять поведение учеников. Использование стратегий обучения ассоциативному обучению, таких как метод ключевых слов или метод разбиения на части, помогает студентам глубже понять материал курса, способствуя более высокому мышлению и более точному запоминанию материала.

Результаты обучения

Когда вы закончите, вы должны уметь:

  • Описывать ассоциативное обучение
  • Определить кондиционирующие и усиливающие элементы
  • Объясните, как ассоциативное обучение можно использовать для воспитания хорошего поведения
  • Перечислите некоторые идеи положительных и отрицательных подкреплений, которые можно использовать в классе.
  • Обсудите два метода ассоциативного обучения, которые можно использовать в классе.

Ассоциативное обучение | Характеристики и применение

Ассоциативное обучение: как на нас влияют наказания и поощрения? Вы когда-нибудь задумывались, как мы узнаем, что что-то опасно или полезно для нас? Что такое ассоциативное обучение? Для чего это? Какие бывают типы? Здесь вы найдете ответы на эти и многие другие вопросы.В этой статье мы подробно объясним и приведем множество примеров одного из самых популярных подходов к обучению.

Ассоциативное обучение

Что такое ассоциативное обучение?

Независимо от окружающей среды, метода, который мы используем, или наших мотивов, обучение заключается в относительно стабильных изменениях в нашем поведении или нашем сознании, вызванных опытом.

Как наш мозг учится? Ответить на этот вопрос — непростая задача для психологов и специалистов других дисциплин, связанных с образованием.Эксперты стремятся разрабатывать теории обучения. В этой статье мы расскажем об одном из самых удачных предложений.

Определение ассоциативного обучения включает в себя несколько различных типов когнитивных процессов и событий. Это обучение происходит, когда в нашем мозгу соединяются два элемента. Например, если мы свяжем будильник с ранним подъемом, мы узнаем, для чего этот инструмент и как мало он нам нравится.

Батарея общих когнитивных тестов от CogniFit: Изучите функцию мозга и выполните комплексное онлайн-обследование.Точно оцените широкий спектр способностей и определите когнитивное благополучие (высокий-средний-низкий). Определите сильные и слабые стороны в области памяти, концентрации / внимания, исполнительных функций, планирования и координации.

Для чего нужно ассоциативное обучение?

Изучение нового содержания и постоянная адаптация к обстоятельствам имеют основополагающее значение на всех этапах жизни. Прогресс в понимании этого процесса способствует развитию лучших методов обучения и повышению общего благосостояния.Если бы мы не могли связать разные идеи, мы были бы вынуждены каждый день спрашивать, как мы попадаем в наш дом или подвергая нас опасности, такой как огонь, после игнорирования того, что он горит. У нас будет то, что обычно называют «трехсекундной памятью» или «рыбной памятью». К счастью, мы можем соединить точки и связать разные вещи, например, то, что вода утоляет жажду или что употребление определенных продуктов может вызвать у нас аллергию.

Как происходит ассоциативное обучение?

Процессы, связанные с ассоциативным обучением, происходят на основе опыта. Наш опыт учит нас, что нам полезно, а что вредно. Хотя мы не всегда получаем одни и те же результаты, совершая одни и те же действия, прошлые события являются довольно надежным ориентиром для наших будущих действий.

Ассоциативное обучение: типы и примеры

Животные были главными действующими лицами в экспериментах, посвященных углублению ассоциативного обучения. Иван Павлов разработал один из самых известных экспериментов в ассоциативном обучении и психологии в целом. В 1980-х годах этот русский физиолог наблюдал, как у собак выделяется слюноотделение (безусловная реакция) на еду (безусловный раздражитель).Затем он решил подавать нейтральный раздражитель, например, колокольчик (условный раздражитель), при подаче пищи животным. В результате у собак началось выделение слюны при прослушивании этого инструмента (условная реакция). Звук колокола у них ассоциировался с едой.

Роль гиппокампа в ассоциативном обучении

Сильные модели нейронной активности, связанные с обучением, обеспечиваются внутри клеток гиппокампа, и они участвуют в начальном формировании новых ассоциативных воспоминаний.Во время формирования новых ассоциативных воспоминаний может происходить постепенное задействование сети нейронов гиппокампа. В ассоциативном обучении могут участвовать и другие области мозга, включая префронтальную кору (Asaad et al., 1998), лобные двигательные области (Brasted and Wise, 2004; Chen and Wise, 1995a; Chen and Wise, 1995b; Mitz et al. , 1991) и полосатое тело (Brasted, Wise, 2004).

Ассоциативное обучение: типы и примеры

1. Классическое обусловливание

Классическое обусловливание — это тип ассоциативного обучения, основанный на ассоциации между нейтральным стимулом и другим стимулом, имеющим значение для человека или животного с целью генерирования аналогичного отклик. Это процесс, который мы видели ранее с собакой Павлова.

Репрезентативный эксперимент по классическому кондиционированию — это эксперимент Маленького Альберта. Это произошло в 1920 году и было проведено Уотсоном и Райнером. Они чувствовали, что страх, гнев и любовь были исходными паттернами эмоциональных реакций у детей, которые развивались по мере их взросления.

Поэтому они решили поэкспериментировать с Альбертом, маленькими девятью месяцами, удивительно спокойными и здоровыми. Альберт со страхом отреагировал только на громовой звук, вызванный ударами стального прутка позади него.

Впоследствии у них стали появляться белые крысы, вызывающие шум. Между этими двумя стимулами существовала прочная связь, которая распространялась на другие, такие как мягкий хлопок или тюленький мех. У Альберта развилась боязнь белых, волосатых предметов или живых существ . В настоящее время категорически запрещено проводить подобные исследования по очевидным этическим причинам. Следующее видео — эксперимент Маленького Альберта.

Представьте, что вы отведали любимое блюдо.Затем вы спокойно ложитесь в постель. Но по какой-то причине, совершенно чуждой вашему ужину, вас несколько раз рвет за ночь. Скорее всего, любимое блюдо станет выглядеть отвратительно. Это пример процесса классической обусловливания. С тобой такое когда-нибудь случалось?

Обобщение и различение

Обобщение и различение помогает нам лучше адаптироваться ко всем видам контекстов. Например, маленький Альберт обобщил свой страх перед несколькими похожими раздражителями. Вместо этого демонстрация дискриминации происходит, когда мы узнаем, что можем перейти улицу только при зеленом светофоре.

Угашение

Оно состоит в том, что условный ответ не ассоциируется с безусловным раздражителем. Например, представьте, что мы ассоциируем преувеличение наших качеств, чтобы люди нас хвалили. Однако, если однажды наши друзья перестанут хвалить нас, несмотря на исключительные анекдоты, которые мы сообщаем, тогда мы перестанем использовать эту технику и наше поведение прекратится.

2. Оперантное или инструментальное обусловливание

Этот тип ассоциативного обучения имеет много общего с предыдущим, например, существование подобных процедур обобщения, различения и исчезновения.Однако при оперантном обусловливании человек менее пассивен, чем при классическом обусловливании, и его реакции не являются автоматическими. Дело в том, что последствия поведения человека вызывают изменения в его обучении, способствуя повторению их действий или прекращению их возникновения. Скиннер был влиятельным поведенческим психологом, который продолжал работать над идеями Павлова и Ватсона. Он создал знаменитые коробки Скиннера, которые использовались для экспериментов с крысами. Этим животным предлагали небольшую дозу еды каждый раз, когда они ударяли о стойку.Сначала крысы нажимали на планку из любопытства или случайно. Однако, когда они поняли, что всякий раз, когда они так поступают, их награждают, они начали совершать это действие добровольно. Если вы хотите узнать больше, вы можете посмотреть следующее видео.

Подкрепление и наказание

Подкрепление или призы увеличивают вероятность того, что мы будем действовать определенным образом. С одной стороны, имеется положительных подкрепления , которые представляют собой награды за выполнение определенного поведения (усиление поведения крыс в предыдущем эксперименте).Другой пример — сделать комплимент человеку, оказавшему нам услугу.

Ассоциативное обучение — Оперантное кондиционирование — Фото Комитета по обучению домашних животных

Отрицательное подкрепление , с другой стороны, основано на том, чтобы не преподносить неприятное событие. Например, избегайте темы разговора с другом, который, как вы знаете, будет плохо себя чувствовать, если вы затронете эту тему.

A Наказание — досадное последствие из-за наших действий. Его цель — снизить вероятность того, что мы снова будем так себя вести.Если мы не успеем изучить важный предмет в последнюю минуту и ​​нам придется пересдать тест, вполне возможно, что мы попытаемся улучшить свои учебные привычки и постараемся преодолеть прокрастинацию.

Ассоциативное обучение: характеристики

  • Когнитивные процессы часто упускаются из виду: Основные теоретики ассоциативного обучения и их последователи предпочитают придерживаться наблюдаемых событий, таких как поведение и окружающая среда. Все, что связано с когнитивными процессами, остается относительно скрытым и не анализируется ими.
  • Это было исследовано и объяснено бихевиористом s: Бихевиоризм является одним из основных направлений психологии. Бихевиористы отказались от самоанализа, чтобы изучить этот процесс. Они были особенно озабочены достижением поддающихся количественной оценке результатов.
  • Научно изучено : Основные теоретики ассоциативного обучения работали в лабораториях в чрезвычайно жестких условиях, особенно полагаясь на эксперименты с животными.
  • Это одна из основ в образовании : Во время обучения часто используются награды и наказания.Однако преподавание — не единственная профессия, использующая ассоциативное обучение.

Ассоциативное обучение: приложения

1. Примеры ассоциативного обучения в классе

Ассоциативное обучение детей изучалось и продолжает углубляться. Учителя часто используют положительные подкрепления, например, наклеивают звездочки на детей, которые вели себя необычайно хорошо. С другой стороны, не поощрять детей, которые сознательно кричат, чтобы привлечь внимание, или наказывать тех, кто раздражает их сверстников.

2. Примеры ассоциативного обучения в терапии

Существует несколько методов лечения, основанных на ассоциативном обучении. Например, систематическая десенсибилизация — это методика, основанная на принципах классического кондиционирования. Он был создан Вольпе в 1958 году и используется в терапии для уменьшения симптомов тревоги и поведения избегания, проявляемых людьми с такими проблемами, как фобии.
Если человек испытывает сильный страх высоты (акрофобию), психолог может применить эту технику.Вы выберете ответ, несовместимый с тревогой, например, расслабление. Затем он попросит своего пациента представить ситуации, в которых он постепенно приближается к объекту своего страха.
Пострадавший должен как можно яснее представить себе свой подход и оценить свою тревогу. Между тем, вы должны попытаться расслабиться, чтобы постепенно противостоять своей фобии. В конце концов, в конце этой процедуры пациент перестает ассоциировать негативные чувства с объектом своего страха.

Систематическая десенсибилизация-ассоциативное обучение — Фото SimplyPsychology.org

3. Примеры ассоциативного обучения изо дня в день

Если вы слушаете определенную песню, рассказывая вам плохие новости, очень вероятно, что, когда вы услышите ее снова, вы сразу же вспомните это событие и свои чувства.

Когда подросткам нужно убраться в своих комнатах, родители почти всегда предлагают вознаграждение или поощрение взамен. Это прекрасный пример ассоциативного обучения.

Примеры ассоциативного обучения можно найти практически во всех сферах нашей жизни.

Смещение ассоциативного обучения

Ассоциативное обучение можно также рассматривать с более когнитивного подхода. Например, с этой точки зрения можно анализировать когнитивные искажения (которые представляют собой отклонения в обычном процессе рассуждений). Они возникают, когда мы связываем одну идею с другой без должного учета всей соответствующей информации.

Например, если рыжий по ошибке наступил на нас в метро и с тех пор мы считаем, что все рыжие неуклюжи, мы будем действовать под влиянием когнитивной предвзятости.С другой стороны, если мы научимся винить себя в любых происходящих негативных событиях, возможно возникновение настолько негативных предубеждений, что они перерастут в когнитивные искажения.

Ассоциативное обучение: Авторы

— Иван Павлов (1849-1936)

Этот известный физиолог получил Нобелевскую премию в 1904 году за свои исследования пищеварительного секрета собак. Ранее мы уже комментировали его эксперимент с животными.

— Эдвард Торндайк (1874-1949)

Он был известным психологом, занимавшимся исследованиями в области образования и обучения с помощью инструментального подхода к обусловливанию.Он разработал проблемные коробки, чтобы изучить, как кошкам удается выбраться из них методом проб и ошибок. Он также провозгласил закон эффекта, который гласит, что поведение, сообщающее о преимуществах, с большей вероятностью сохранится.

— Джон Б. Уотсон (1874-1958)

Уотсон был поведенческим психологом, твердо убежденным в том, что любого можно успешно научить вести себя определенным образом. Фактически, он был автором эксперимента Маленького Альберта вместе со своей ассистенткой Розали Рейнер.

— Эдвинг Гатри (1886-1959)

Этот философ, посвятивший себя психологии, не верил, что подкрепления абсолютно необходимы для возникновения обусловленности.Вдохновленный Павловым, он утверждал, что связь между стимулом и реакцией устанавливается с первого раза, когда они происходят вместе.

— Буррхус Ф. Скиннер (1904–1990)

Он был влиятельным психологом-бихевиористом, который развил идеи своих предшественников. Он создал ящики Скиннера, используемые для исследования оперантной обусловленности. Он также сильно настаивал на том, чтобы сосредоточиться на наблюдаемом поведении, чтобы достичь полностью научной и строгой психологии.

— Джозеф Вольпе (1915–1997)

Он является создателем систематической десенсибилизации, которую мы объясняли ранее.Он чувствовал, что нельзя одновременно испытывать две противоположные эмоции. Поэтому их целью было расслабить людей, чтобы уменьшить их тревожные реакции и таким образом высвободить страх.

Наконец, мы хотим добавить, что есть и другие объяснения, которые стремятся прояснить, как мы учимся, например, осмысленное обучение, теория социального обучения, когнитивное обучение и т. Д.

Мы также предлагаем вам ознакомиться с этими подходами, поскольку каждый из них имеет другой взгляд на реальность. Однако многие также дополняют друг друга.Фактически, теоретики ассоциативного обучения теперь рассматривают новые, более инклюзивные перспективы.

Большое спасибо за чтение этой статьи. Не стесняйтесь комментировать, если у вас есть какие-либо вопросы или если вы хотите поделиться с нами опытом. Будем рады ответить на все ваши вопросы.

Эта статья изначально на испанском языке написана Айнхоа Арранс Альдана, переведена Алехандрой Салазар.

Алехандра — клинический психолог и медицинский психолог. Она детский специалист с дипломом по оценке и вмешательству при аутизме.Она работала в разных школах с маленькими детьми и частной практикой более 6 лет. Она интересуется вмешательством в раннем детстве, эмоциональным интеллектом и стилями привязанности. Как энтузиаст мозга и человеческого поведения, она будет более чем счастлива ответить на ваши вопросы и поделиться своим опытом.

Границы | Время в ассоциативном обучении: обзор временных карт

1. Введение

В простой классической задаче обуславливания вычислительная цель агента состоит в том, чтобы точно предсказать появление безусловного стимула (US) относительно условного стимула (CS).Чтобы сделать оптимальный условный ответ (CR), агент должен сформировать точное представление о порядке и времени этих двух событий. Предположим, вы часто едете с вокзала A (CS1) в аэропорт (США). Если предположить, что все остальные факторы были идеальными, поездка между CS1 и США займет 30 минут. То есть США всегда прибывают через 30 минут после CS1. После нескольких таких поездок можно было бы научиться предсказывать прибытие аэропорта и, следовательно, можно было бы читать книгу в течение 30 минут, не обращая внимания на свое окружение, и начинать готовиться к прибытию (CR) только в последнюю минуту из этих 30 мин (конечно, это также будет другая информация, доступная для прогнозирования прибытия в аэропорт, но это не обязательно).Здесь поведенческая реакция (CR) основана не только на изученной статистической взаимосвязи между двумя стимулами (что аэропорт прибудет после станции A), но и на их точной временной взаимосвязи (30 мин).

Теории ассоциативного обучения развивались за последние 50 лет и успешно объяснили несколько явлений, наблюдаемых во время классической процедуры кондиционирования (Thorwart and Livesey, 2016). Несмотря на этот успех, они не смогли учесть несколько других аспектов, влияющих на механизм ассоциативного обучения (Savastano, Miller, 1998; Delamater et al., 2014; Молет и Миллер, 2014). Накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что на ассоциативное обучение влияет внимание (Le Pelley et al., 2016; Nobre and Van Ede, 2018), пространственное (Blaisdell and Cook, 2005; Sawa et al., 2005), временное (Honig, 1981; Cole et al., 1995; Barnet et al., 1997; Savastano, Miller, 1998; Leising et al., 2007) и качественный (Holland, 1980, 1988; Blaisdell et al., 1997; Delamater, 2012) аспекты как Что ж. В этом обзоре мы фокусируемся на кодировании и представлении временных аспектов ассоциативного обучения.Более конкретно, мы рассмотрим конструкцию временных карт, которая является ментальным представлением, кодирующим временные и ассоциативные аспекты ассоциации (Савастано и Миллер, 1998; Арседиано и Миллер, 2002).

Ранние теории предполагали, что временное и ассоциативное обучение являются параллельными и независимыми процессами. В то время как механизмы временного обучения исторически рассматривались с точки зрения восприятия, теории ассоциативного обучения фокусировались на статистическом аспекте обучения (Rescorla, 1972; Mackintosh, 1975; Pearce and Hall, 1980).Гипотеза временного кодирования (TCH), предложенная Miller et al. был радикальным отходом от этого традиционного подхода и попытался объединить ассоциативные и временные аспекты обучения (Matzel et al., 1988; Barnet et al., 1997; Savastano and Miller, 1998; Arcediano and Miller, 2002). Четыре арендатора ТКП:

(1) Временная близость между событиями необходима и достаточна для образования ассоциации.

(2) Временное распределение событий в ассоциации закодировано в форме временной карты (Honig, 1981).

(3) Временная информация играет важную роль в определении топологии, величины и времени условного ответа, вызываемого при представлении одного из связанных событий.

(4) Субъекты могут накладывать независимо полученные временные карты, которые имеют общий элемент и, таким образом, позволяют выражать временные отношения между событиями, которые на самом деле никогда не были объединены в пары.

2. Временная карта

Изюминкой TCH является концепция временной карты, которая представляет собой попытку интегрировать ассоциативные и временные атрибуты обучения.Временная карта — это представление, кодирующее ассоциативные и точные временные параметры ассоциации (Savastano and Miller, 1998; Balsam and Gallistel, 2009). Это представление помогает агенту делать выводы об отсутствующей информации, интегрируя независимые временные карты по общим элементам, представленным в них. Когда дело доходит до ассоциативного обучения у людей, можно сказать, что временные особенности событий имеют решающее влияние на поведение. Чтобы продемонстрировать это, вернемся к предыдущему примеру.Представьте, что вы также часто садитесь на поезд от станции B (CS2) до станции A (CS1). Если предположить, что все остальные факторы были идеальными, поездка между CS2 и CS1 занимает 60 минут. Таким образом, можно получить временную карту, которая кодирует, что CS1 прибудет через 60 минут после CS2. Поскольку из предыдущего опыта уже известна временная карта CS1 и США, можно дополнительно вычислить временное расстояние между CS2 и США, интегрировав две временные карты (CS2-CS1 и CS1-US). Таким образом, если кто-то должен впервые отправиться со станции B (CS2) в аэропорт, тем не менее можно предсказать, что аэропорт (США) прибудет через 90 минут после отправления со станции B (CS2) и может заснуть. на 89 мин, и не потребует информацию о прибытии на станцию ​​A (CS1) во время поездки.Значит, можно было начать подготовку к заезду (CR) в последнюю минуту этих 90 мин. Такая временная интеграция может позволить представить возможные будущие события посредством мысленных путешествий во времени, что выходит за рамки традиционных теорий ассоциативного обучения.

Хотя концепция когнитивных карт популярна со времен Толмена (1948) (т.е. пространственные карты), многие вопросы об этих конструкциях остаются неисследованными, что относится и к временным картам. Эмпирические исследования адаптировали процедуры кондиционирования первого порядка (путем манипулирования временным распределением стимулов) и более высокого порядка [такие как кондиционирование второго порядка (SOC) и сенсорные процедуры предварительного кондиционирования (SPC)] для изучения конструкции временного карты на людях и животных.На рисунке 1 показано различное временное распределение событий, используемых в процедурах кондиционирования первого порядка. В процедуре кондиционирования первого порядка есть в основном четыре варианта временных расположений: прямая задержка, прямая трассировка, одновременная и обратная организация. В схеме прямой задержки США представлены сразу после завершения CS1 (рисунок 1A). В схеме прямой трассировки US отображается после интервала трассировки, следующего за завершением CS1 (рисунок 1B).При одновременном расположении CS1 и US отображаются одновременно (рис. 1C). В обратном порядке CS1 представлен после выхода из США (рис. 1D). Стандартная процедура SOC (рисунок 1E) включает две фазы обучения, за которыми следует фаза тестирования. На первом этапе обучения представлены CS1 и US (формируя ассоциацию CS1-US). На второй последующей фазе обучения представлены две CS (CS1 и CS2) (формирующие ассоциацию CS1-CS2). Это обучение (CS1-US и CS1-CS2) приведет к формированию новой ассоциации CS2 и США.Следовательно, на этапе тестирования, несмотря на отсутствие предварительной связи с США, CS2 вызывает CR. Процедура SPC (рис. 1F) аналогична SOC, только с обратным порядком двух этапов обучения (объединение CS1-CS2 с последующим объединением CS2-US). В оставшейся части этого обзора мы будем использовать эту терминологию при изучении эмпирических данных, демонстрирующих построение временных карт.

Рисунок 1 . На рисунке показаны различные временные схемы событий в одном испытании различных процедур кондиционирования, а горизонтальная ось представляет время (t).Черные прямоугольники обозначают США, цветные прямоугольники с разными узорами обозначают разные CS, а желтый прямоугольник обозначает интервал трассировки между предъявлением стимулов. Стандартная процедура кондиционирования первого порядка включает две фазы обучения, за которыми следует фаза тестирования. (A) В схеме прямой задержки США представлены сразу после завершения CS1. (B) В схеме прямой трассировки US отображается после интервала трассировки, следующего за завершением CS. (C) При одновременном размещении CS и США представлены одновременно. (D) В обратном порядке CS представлена ​​после прекращения действия США. (E) Стандартный SOC включает две фазы обучения, за которыми следует фаза тестирования. На первом этапе обучения представлены CS1 и США (формируя ассоциацию CS1-US). И на втором этапе обучения представлены две CS (CS1 и CS2) (формируя ассоциацию CS1-CS2). На этапе тестирования предъявляется стимул второго порядка (CS2). (F) Процедура SPC аналогична процедуре SOC, только с обратным порядком двух фаз обучения (объединение CS1-CS2 с последующим объединением CS2-US). На этапе тестирования проводится презентация CS2.

Cole et al. (1995) сделали одну из первых демонстраций отношений кодирования трасс и задержек на временных картах. На рис. 2А показаны основные экспериментальные группы этого исследования. Они провели процедуру SPC с временной манипуляцией на двух группах крыс (группа SPC-0 и группа SPC-5).Обе группы прошли одинаковую подготовку на первом этапе (CS1-CS2). На втором этапе группа SPC-0 получила схему задержки из пары CS1-US, тогда как группа SPC-5 получила схему трассировки (интервал трассировки 5 с). Правая часть рисунка 2A демонстрирует результирующие гипотетические временные карты процесса интеграции. Согласно этому предложению группа SOC-0 будет формировать временную карту, изображающую ассоциацию с одновременным расположением CS2 и US (отсюда слабый CR), тогда как для группы SOC-5 это будет ассоциация с устройством задержки.Результаты подтвердили эти прогнозы и указали на более сильный CR для CS2 в группе SOC-5 по сравнению с группой SOC-0.

Рисунок 2 . На рисунке представлены критические экспериментальные группы различных исследований, изучающих построение временных карт. Слева показано лечение, назначенное различным группам. Горизонтальная ось указывает время (t), а I t указывает интервал между испытаниями. Черный прямоугольник обозначает США, цветные прямоугольники с узорами обозначают различные CS, а желтый прямоугольник обозначает интервал трассировки между предъявлением стимулов.Справа показаны соответствующие гипотетические временные карты, сформированные после процесса интеграции для каждой из этих групп. Эти временные карты предсказывают CR с точки зрения TCH после представления CS2 на этапе тестирования. То есть наблюдаемая CR будет рассчитана по времени на основе отношения CS2-US, изображенного на интегрированной временной карте. (A) Cole et al. (1995) продемонстрировали ассоциации кодирования временных карт с компоновкой трассировки и задержки с использованием процедуры SPC. (B) Barnet et al.(1997) использовали процедуру SOC, чтобы продемонстрировать, что животные могут кодировать обратные ассоциации на временных картах. (C) Leising et al. (2007) использовали более систематический подход, чтобы продемонстрировать, что временные карты кодируют определенные временные интервалы и продолжительность событий. (D) Arcediano et al. (2003) продемонстрировали, что люди кодируют обратные ассоциации на временных картах. (E) Arcediano et al. (2005) исследовали направленность временных карт у людей, применив модифицированную версию процедуры SOC. (F) Molet et al. (2012) продемонстрировали, что животные применяют механизм интеграции к независимым временным картам во время тестирования.

Согласно большинству традиционных теорий обучения, агент изучает ассоциацию, только если он может предоставить информацию для прогнозирования США. Например, они предполагают, что животные не могут усвоить ассоциации в обратном или одновременном порядке. Слабый CR, наблюдаемый в отношении следующих процедур одновременного или обратного ассоциативного обучения CS, подтвердил это утверждение (Павлов, 1927; Купер, 1991).С вычислительной точки зрения может показаться правдоподобным, что агент с ограниченными когнитивными способностями узнает только ту информацию, которая имеет решающее значение для их выживания. Однако исследования временной карты показали, что животные учатся ассоциациям независимо от их прогностических аспектов и что эмпирические данные, демонстрирующие слабую обусловленность, просто не позволяют уловить усвоенную ассоциацию. Другими словами, ТКП проводит критическое различие между изучением ассоциации и выражением этого обучения.Это, в свою очередь, ставит под сомнение часто высказываемую позицию о том, что ассоциативное обучение зависит от наличия ошибки предсказания (например, Rescorla, 1972), поскольку потребность в ошибке «предсказания» как таковой опровергается демонстрацией одновременного обусловливания, и особенно в обратном направлении. кондиционирования, которые являются эмпирической основой ТКП.

В нескольких исследованиях изучается такой учет дефицита производительности одновременных и обратных вариантов процедур кондиционирования более высокого порядка (Barnet et al., 1991, 1997; Арседиано и др., 2003). Используя процедуру SPC на двух группах крыс, Barnet et al. (1997) продемонстрировали, что животные могут запоминать обратные ассоциации и кодировать их на временных картах. Первая группа (группа FwC) получила устройство согласования прямой задержки CS1-US, а вторая группа (группа BwC) получила устройство согласования обратной задержки US-CS1 на первой фазе обучения. Обе группы получили прямую пару CS2-CS1 во второй фазе обучения. При изучении CR по отношению к CS2, группа BwC показала более сильный CR по сравнению с группой FwC.Согласно предсказаниям временных карт, механизм интеграции приведет к тому, что CS2 и US образуют ассоциацию с одновременным расположением для группы BwC, что приведет к более сильному CR во время тестирования. Для группы BwC ассоциация с расположением трассы между CS2 и США приведет к более слабому CR во время тестирования (см. Гипотетические временные карты, показанные на рисунке 2B). Их результаты соответствовали этим предсказаниям и подтверждали утверждение о том, что относительно слабый CR, наблюдаемый во время одновременного кондиционирования, можно отнести к снижению производительности.Однако как Cole et al. (1995) и Barnet et al. (1997) использовали только величину CR как меру механизма интеграции.

Более систематические данные о кодировании конкретного временного интервала и продолжительности наблюдаемого CR получены от Leising et al. (2007) (на крысах) и Arcediano et al. (2003) (у людей и крыс). Leising et al. (2007) использовали процедуру SPC, чтобы продемонстрировать конкретное временное ожидание США, используя две экспериментальные группы (Группа Ранняя и Группа Поздняя).Во время первой фазы обучения животные получали групповые манипуляции с соединением CS2-CS1 (рис. 2C). Для ранней группы CS1 был представлен во время ранней части CS2, тогда как для поздней группы CS1 был во второй части CS2. Во время фазы 2 обе группы получили одновременную презентацию пары CS1-US. С точки зрения временной интеграции, если результирующая временная карта кодирует определенные временные интервалы, ранняя группа будет показывать более высокую скорость CR во время ранних частей CS2.Но для Group Late это будет во время последних частей CS2 (как показано на гипотетических временных картах на Рисунке 2C). Временной паттерн CR поддерживает идею о том, что временные карты кодируют определенные временные интервалы ассоциации.

Можно сказать, что люди используют временные карты, чтобы делать выводы в ситуациях с неполной информацией, как мы обсуждали в сценарии переезда. Однако мы обнаружили относительно немного исследований, посвященных изучению этой конструкции на людях. Арседиано и др.(2003) — одно из тех немногих исследований, в которых рассматривалась эта конструкция в ассоциативном обучении человека. Они проводили процедуру SPC в двух экспериментальных группах (Group Bw и Group ConBw). Во время первой фазы обучения обе группы получили пары CS2-CS1 с задержкой. Во время второй фазы обучения Group Bw получила обратную компоновку US-CS1, а Group ConBw получила одновременную компоновку CS1 и US. Авторы предсказали, что механизм временной интеграции приведет к тому, что CS2 и США образуют ассоциацию в схеме прямой задержки в Group ConBw и одновременной организации в Group Bw (см. Гипотетические временные карты, показанные на рисунке 2D).Эти результаты продемонстрировали, что временные карты могут кодировать временные интервалы независимо от направленного характера ассоциации. Кроме того, он поддержал идею о том, что более слабый CR, наблюдаемый во время обратного кондиционирования, может быть отнесен на счет дефицита производительности, а не дефицита обучения.

2.1. Интеграция временных карт

После нескольких исследований структурные свойства временных карт (Arcediano et al., 2005; Polack et al., 2013; Craddock et al., 2018). Арседиано и др. (2005) исследовали направленность временных карт у людей (эксперимент 1) и нечеловеческих (эксперимент 2A – 2C). Они исследовали две возможные направленные структуры временной карты. Он может включать одну двунаправленную ассоциацию или две независимые однонаправленные ассоциации. Арседиано и др. (2005) провели модифицированную процедуру SOC в трех группах участников. Эта процедура включала три этапа обучения, за которым следовала фаза тестирования. Как показано на рисунке 2E, все три группы (группа Ext-FwBw, группа Ext-Fw и группа Ext-Bw) получили схему обратной задержки CS1 и US во время первой фазы обучения.Вторая фаза обучения включала в себя лечение специфического для направления исчезновения элемента, опосредующего интеграцию (см. Гипотетические временные карты, ожидаемые для трех групп на рисунке 2E). Для группы Ext-FwBw три испытания на этой фазе включали представление только CS1, CS3 и US. Следовательно, эти испытания погасили как прямые (US → CS1), так и обратные (US ← CS1) ассоциации (с двунаправленной точки зрения). Для группы Ext-Fw только прямая связь (US → CS1) была погашена, поскольку они получили представление CS3 (один раз) и США (дважды).Для группы Ext-Bw только обратная ассоциация (US ← CS1) была погашена, поскольку они получили представление CS1 (дважды) и CS3 (один раз).

Согласно прогнозам двунаправленной учетной записи, вторая фаза обучения приведет к исчезновению ассоциации CS1-US. Следовательно, участник будет кодировать только ассоциацию CS2-CS1 из фазы обучения. Что касается всех трех групп, ассоциация CS1-US исчезла, участники не смогли бы сформировать двунаправленную связь. Следовательно, во время фазы тестирования они будут давать слабую условную реакцию.Однонаправленная учетная запись предсказала групповой шаблон CR во время тестирования. Для группы Ext-FwBw вторая фаза обучения погасит ассоциацию CS1-US в обоих направлениях (через испытания CS1 и US). Следовательно, экспериментатор предсказал небольшой CR на этапе тестирования. Для группы Ext-Bw лечение исчезновением аннулирует только ассоциацию US ← CS1 с испытанием в США. Следовательно, однонаправленный аккаунт снова предсказал слабый CR на этапе тестирования. Напротив, сильный условный ответ на CS2 ожидался от группы Ext-Fw, так как обработка исчезновения только погасила ассоциацию US → CS1 (вперед).

Давайте вернемся к предыдущему примеру, где вы узнали о связи между CS2 и США. Если вам случится поехать из США обратно в CS2, вы сделаете такой же прогноз относительно временного расстояния между US и CS2. То есть, если предположить, что все остальные факторы были идеальными, прибытие в CS2 из США займет 90 минут. Подразумевается, что представление временной информации не только влияет на поведение, делая прогнозы о будущих событиях, но также позволяет мысленно путешествовать во времени, чтобы представить события, которые произошли в прошлом.Однако этот вывод кажется немного преждевременным, поскольку другое направление исследований предполагало формирование однонаправленной связи при определенных обстоятельствах (см. Илиеску и др., 2020 для более подробного обсуждения этой направленной природы ассоциации с использованием модели HeiDi). Это привело бы нас к вопросу, когда агент применяет этот механизм интеграции на независимых временных картах. Либо агент интегрирует независимые временные карты в процессе обучения (вторая фаза обучения), либо в соответствии с требованиями ситуации (фаза тестирования).

Предположим, кто-то предполагает, что интеграция происходит во время (второй) фазы обучения (обратимся к Группе SPC-0 Коула и др., 1995). В этом случае это могло быть результатом косвенной ассоциации, сформированной между активированным представлением CS2 и США, присутствующими в испытании. С другой стороны, если предположить, что процесс интеграции происходит на этапе тестирования, это означает, что агент хранит временные карты как независимые представления и выполняет операцию интеграции в соответствии с требованиями ситуации.Более ранние исследования не могли объяснить этот вопрос, поскольку их результаты можно интерпретировать в любом направлении. Molet et al. (2012) и Polack et al. (2013) исследовали это дополнительно, используя процедуры кондиционирования более высокого порядка на крысах.

Они использовали процедуру SPC в двух экспериментальных группах крыс (Group Ext и Group Int). Две группы прошли ту же процедуру SPC, за которой следовала фаза вымирания, специфичная для группы (см. Рис. 2F). Группа Ext получила оперативное исчезновение CS2, тогда как Group Int получила презентацию нового стимула (CS3).Если операция интеграции применялась во время фазы обучения, исчезновение опосредующего элемента после фазы обучения не повлияло бы на механизм интеграции. Принимая во внимание, что, если операция интеграции была применена на этапе тестирования, это привело бы к отказу механизма интеграции и, следовательно, к слабому CR. Результаты соответствовали последнему прогнозу, что привело (Molet et al., 2012) к внесению поправки в четвертого арендатора ТКП: « субъектов могут наложить временные отношения во время тестирования, когда у них есть общий элемент. , тем самым позволяя выражение во время тестирования временных отношений между сигналами, которые никогда не были парными »(Molet et al., 2012). Кроме того, несколько исследований с использованием крыс (Molet et al., 2010b), голубей (Cheng et al., 1996) и людей (Molet et al., 2010a) также показали, что интеграция пространственных ассоциаций с общей информацией также может быть решена с помощью рамки ТКП.

3. Заключение и дальнейшие направления

Главный вывод состоит в том, что люди и животные формируют временные карты на самом раннем этапе обучения, задолго до того, как это обучение повлияет на его поведенческое выражение. Это указывает на чувствительность к временным аспектам ассоциативного обучения.Текущий обзор сосредоточен на возбуждающем обучении, но временные аспекты также будут влиять, например, на тормозящее обучение (см. Обзор Molet and Miller, 2014). Однако мы также хотим отметить, что построение временных карт является довольно новым и неизученным во многих аспектах. Miller et al. определены временные карты как « — представление общей суммы всех закодированных отношений между двумя событиями, при этом временная информация имеет большое значение, но не единственное содержание ассоциации » (Arcediano and Miller, 2002).Подразумевается, что другие неассоциативные аспекты также могут быть закодированы во временной карте. Будущие исследования, основанные на этой точке зрения, должны изучить эти неизученные измерения временных карт у людей. Тем более, что когда дело доходит до ассоциативного обучения человека, время может быть решающим фактором, определяющим многие аспекты поведения. Понимание природы информации, закодированной в ассоциации, имеет решающее значение в клинической области.

Ассоциативное обучение является основным механизмом большинства психических расстройств, когда травматический опыт (US) связан с нейтральным событием (CS) (Rief et al., 2015). Существующие клинические вмешательства для лечения этих расстройств призваны разрушить ожидания пациентов, основанные на их ассоциациях, связанных с конкретной ситуацией. Ключевой вопрос в этой области состоит в том, почему пациентам трудно изменить усвоенное ожидание, например, путем изучения дополнительных ассоциаций, при получении нового опыта, который противоречит ожиданиям. Craske et al. (2014) предположили, что введение максимального несоответствия усвоенным ожиданиям может быть ключом к более эффективным клиническим вмешательствам.Идея о том, что временная информация является важным аспектом ассоциации, дает новую возможность для дальнейшей оптимизации этих вмешательств. Поскольку процесс ассоциативного обучения включает в себя кодирование временных аспектов в самом начале, вполне возможно, что они также имеют решающее значение для нового процесса обучения. Большинство вмешательств, используемых в психотерапии, основаны на испытаниях и ориентированы на то, чтобы нарушить предсказание того, «ожидается ли» событие, а не «когда» оно ожидается. В заключение мы хотели бы предположить, что в будущих исследованиях следует дополнительно изучить эту идею и изучить, может ли этот подход принести более эффективный результат.

Авторские взносы

MC отвечал за концепцию, составление и редактирование документа при поддержке AT.

Финансирование

Это исследование было проведено в рамках докторской работы MC в Исследовательской учебной группе «Поддержание ожиданий по сравнению с изменением в контексте нарушения ожиданий: объединение различных подходов», финансируемой Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Немецкий исследовательский фонд) — номер проекта 290878970 -ГРК 2271, пр.12.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

Арседиано Ф., Эскобар М. и Миллер Р. Р. (2003). Временная интеграция и временные обратные ассоциации у людей и нечеловеческих субъектов. ЖЖ. Поведение . 31, 242–256. DOI: 10.3758 / BF03195986

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Арседиано, Ф., Эскобар М. и Миллер Р. Р. (2005). Двунаправленные ассоциации у людей и крыс. J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Процесс . 31, 301–318. DOI: 10.1037 / 0097-7403.31.3.301

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Арседиано Ф. и Миллер Р. Р. (2002). Некоторые ограничения для моделей времени: перспектива гипотезы временного кодирования. ЖЖ. Мотив . 33, 105–123. DOI: 10.1006 / lmot.2001.1102

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Барнет, Р.К., Арнольд Х. М. и Миллер Р. Р. (1991). Одновременное кондиционирование продемонстрировано в кондиционировании второго порядка: свидетельство сходной ассоциативной структуры в прямом и одновременном кондиционировании. ЖЖ. Мотив . 268, 253–268. DOI: 10.1016 / 0023-9690 (91) -V

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Барнет Р. К., Коул Р. П. и Миллер Р. Р. (1997). Временная интеграция в обусловливании второго порядка и сенсорной прекондиционировании. Anim. Учиться. Поведение .25, 221–233. DOI: 10.3758 / BF03199061

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блейсделл А. П. и Кук Р. Г. (2005). Интеграция пространственных карт в голубей. Anim. Cogn . 8, 7–16. DOI: 10.1007 / s10071-004-0223-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Блейсделл А. П., Деннистон Дж. К. и Миллер Р. Р. (1997). Разблокировка с качественной сменой безусловного раздражителя. ЖЖ. Мотив . 28, 268–279. DOI: 10.1006 / lmot.1996.0961

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коул Р. П., Барнет Р. К. и Миллер Р. Р. (1995). Временное кодирование при кондиционировании трассировки. Anim. Учиться. Поведение . 23, 144–153. DOI: 10.3758 / BF03199929

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Купер, Л. Д. (1991). Временные факторы в классической кондиционировании. ЖЖ. Мотив . 22, 129–152. DOI: 10.1016 / 0023-9690 (91) -9

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Крэддок, П., Вассерман, Дж. С., Полак, К. В., Косински, Т., Рено, К., и Миллер, Р. Р. (2018). Ассоциативная структура обусловленности второго порядка у человека. ЖЖ. Поведение . 46, 171–181. DOI: 10.3758 / s13420-017-0299-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Краск, М., Тринор, М., Конвей, К. К., Збозинек, Т., и Вервлит, Б. (2014). Максимальная экспозиционная терапия: тормозящий подход к обучению. Behav. Res. Ther . 58, 10–23. DOI: 10.1016 / j.brat.2014.04.006

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Деламатер А. Р., Десуза А., Ривкин Ю., Дерман Р. (2014). Ассоциативные и временные процессы: двойственный процессный подход. Behav. Процесс . 101, 38–48. DOI: 10.1016 / j.beproc.2013.09.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Голландия, П. К. (1980). Влияние характеристик зрительного условного раздражителя на форму павловской аппетитной условной реакции у крыс. J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Процесс . 6:81. DOI: 10.1037 / 0097-7403.6.1.81

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хониг, В. К. (1981). «Рабочая память и временная карта», в Обработка информации у животных: механизмы памяти , ред. Н. Э. Спир и Р. Р. Миллер (Хиллсдейл, Нью-Джерси: Эрлбаум), 167–197.

Google Scholar

Илиеску, А. Ф., Дуайер, Д. М., и Хани, Р. К. (2020). Индивидуальные различия в природе условного поведения при использовании условного стимула: адаптация и применение модели. J. Exp. Psychol. Anim. Учиться. Cogn . 46: 460. DOI: 10.1037 / xan0000270

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ле Пелли, М. Э., Митчелл, К. Дж., Бисли, Т., Джордж, Д. Н., и Уиллс, А. Дж. (2016). Внимание и ассоциативное обучение у людей: интегративный обзор. Psychol. Бык . 142: 1111. DOI: 10.1037 / bul0000064

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мацель, Л. Д., Хельд, Ф. П.и Миллер Р. Р. (1988). Информация и выражение одновременных и обратных ассоциаций: последствия для теории смежности. ЖЖ. Мотив . 19, 317–344. DOI: 10.1016 / 0023-9690 (88)

-6

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Molet, M., Miguez, G., Cham, H.X., and Miller, R.R. (2012). Когда происходит интеграция независимо приобретенных временных отношений? J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Процесс . 38: 369. DOI: 10.1037 / a0029379

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Молет, М., Урселей, Г. П., Мигес, Г., и Миллер, Р. Р. (2010b). Использование контекста для разрешения временной неоднозначности. J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Процесс . 36, 126. DOI: 10.1037 / a0016055

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Павлов И. П. (1927). Условные рефлексы: исследование физиологической активности коры головного мозга . Лондон: Издательство Оксфордского университета.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Пирс, Дж. М., и Холл, Г.(1980). Модель павловского обучения: вариации эффективности условных, но не безусловных раздражителей. Psychol. Ред. . 87: 532. DOI: 10.1037 / 0033-295X.87.6.532

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Полак К. В., Молет М., Мигес Г. и Миллер Р. Р. (2013). Ассоциативная структура интегрированных временных отношений. ЖЖ. Поведение . 41, 443–454. DOI: 10.3758 / s13420-013-0119-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рескорла, Р.А. и Вагнер А. Р. (1972). «Теория Павловского кондиционирования: вариации в эффективности подкрепления и отсутствия подкрепления», в Classical Conditioning II: Current Research and Theory , ред. AH Black и WK Prokasy (New York, NY: Appleton-Century-Crofts), 64– 99

Google Scholar

Риф В., Гломбевски Дж. А., Голлвитцер М., Шубё А., Швартинг Р. и Торварт А. (2015). Ожидания как основные характеристики психических расстройств. Curr.Opin. Психиатрия 28, 378–385. DOI: 10.1097 / YCO.0000000000000184

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сава, К., Лейзинг, К. Дж., И Блейсделл, А. П. (2005). Сенсорная предварительная подготовка в пространственном обучении с использованием задачи сенсорного экрана у голубей. J. Exp. Psychol. Anim. Behav. Процесс . 31: 368. DOI: 10.1037 / 0097-7403.31.3.368

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сравнение неассоциативного и ассоциативного обучения с помощью хищных клещей | BMC Ecology

Разведение хищников и добычи

Neoseiulus californicus , использованный в экспериментах, взятых из лабораторной популяции, основанной на образцах, полученных из Копперта (Нидерланды).Хищников выращивали в кучах отдельных листьев фасоли Phaseolus vulgaris L., зараженных двупятнистыми паутинными клещами, Tetranychus urticae Koch. Отделившиеся листья складывали на искусственную арену, состоящую из акриловой плитки (15 × 15 см), покоящейся на кубе из водонасыщенного пенопласта, помещенного в пластиковый ящик (20 × 20 × 6 см), наполовину заполненный водой. Края плитки загибали влажной папиросной бумагой, чтобы клещи не вырвались наружу. Для получения яиц хищников, используемых в экспериментах, беременных самок случайным образом отбирали из популяции, переносили на участки с отделенными листьями (так называемые площадки для откладки яиц) и снабжали смешанными T.urticae стадии. Площадки для откладки яиц представляли собой перевернутые бобовые листья, помещенные на кубики водонасыщенной пены, помещенные в пластиковые ящики, наполовину заполненные водой. Влажную папиросную бумагу оборачивали вокруг стебля листа, чтобы сохранить его твердость, и загибали его края, чтобы предотвратить выход клещей. Яйца, отложенные самками хищников, собирали через 24 ч для использования в экспериментах. Секция выращивания хищников, манежи для листьев и экспериментальные секции содержались в камере окружающей среды при 25 ± 1 ° C, относительной влажности 60 ± 5% и фотопериоде 16: 8 ч (свет: темнота).

Tetranychus urticae нимфы, использованные в качестве добычи в экспериментах, были случайным образом собраны из популяции, выращенной на цельных растениях фасоли, P. vulgaris . Западный цветочный трипс, Frankliniella occidentalis (Pergande), выращивали на отдельных листьях фасоли, залитых в 1% водный агар (Fluka, Вена) в закрытых пластиковых чашках Петри (диаметром 14,5 см). Крышки чашек Петри были перфорированы, но закрыты марлей для вентиляции. Nescofilm ® использовался для плотного соединения крышек и нижних частей, чтобы предотвратить выход трипсов.Для получения первых личиночных стадий, используемых в качестве добычи в экспериментах, взрослых самок трипсов переносили на отдельные отдельные листья бобов и оставляли для откладывания яиц в течение 24 часов. Каждые 24 ч самок переводили на новый лист. Первые личинки вылупились через 4–6 дней и затем были использованы в экспериментах. Чашки Петри хранили в камере для окружающей среды при температуре 25 ± 1 ° C, относительной влажности 60 ± 5% и фотопериоде 16: 8 ч (свет: темнота).

Предэкспериментальные процедуры

Яйца хищников (возрастом <24 ч), давшие начало подопытным животным, случайным образом извлекали из арен для откладки яиц хищников и помещали в акриловые клетки.Каждая акриловая клетка состояла из круглой полости (1,5 см), вырезанной лазером в акриловой пластине, покрытой с нижней стороны марлей, а с верхней стороны - съемным предметным стеклом микроскопа [34]. Клетки ежедневно проверяли на наличие вылупившихся личинок, которые затем по отдельности переносили в новые акриловые клетки для фазы обучения (получившие название обучающие клетки).

Перед тем, как поместить личинок хищников в клетки для обучения, клетки были подготовлены в соответствии с одним из пяти вариантов обработки, три из которых генерировали хищников, опытных трипсами, а два из которых генерировали хищников, не привыкших к трипсам.Для трех обработок, использованных для создания хищников, опытных в отношении трипсов, каждая клетка содержала по три первых личинки F. occidentalis в течение 24 часов. Перед добавлением личинки хищного клеща в клетку на 24-часовую фазу кондиционирования для обработки 1 (кормление трипсов) одна личинка жертвы была оставлена ​​в живых, а две были убиты непосредственно перед обработкой 2 (контакт с трипсом) все три личинки жертвы были оставлены в живых. , а для обработки 3 (следы трипсов) все три личинки жертвы были удалены, так что в клетке остались только их следы, такие как продукты метаболизма.Для двух обработок 4 и 5, которые использовались для выращивания хищников, ранее не использовавшихся трипсами, каждая клетка содержала по три нимфы T. urticae на 24 часа. Перед добавлением личинки хищного клеща в клетку для обработки 4 (кормление паутинным клещом) все три нимфы-жертвы были оставлены в живых, а для обработки 5 (следы паутинного клеща) все три нимфы-жертвы были удалены непосредственно перед этим, так что только их перепонки и следы , такие как продукты обмена веществ, оставались в клетке. Лечение «контакт с паутинным клещом» не могло быть установлено, потому что хищники неизбежно нападают, убивают и питаются паутинным клещом при встрече.Хищники, которые, возможно, питались трипсами в контактной группе трипсов, определенные при обнаружении мертвого трипса через 24 часа, были выброшены. Хищники лечения (1) считались учениками ассоциативных трипсов, хищники (2) и (3) считались учениками неассоциативных трипсов, а хищники лечения (4) и (5) не подвергались трипсу. После 24-часовой фазы обучения личинки хищников (или свежепролиненные протонимфы) были удалены и по отдельности переведены в клетки, содержащие паутинные клещи смешанных стадий в качестве добычи (пополняемые по мере необходимости), и оставлены там до достижения взрослого состояния на три-четыре дня.Кормление трипсов ассоциативными учениками в лечении (1) и питание паутинными клещами в лечении (4) было подтверждено по цветному содержимому пищеварительного тракта хищников.

Эксперимент без выбора

По достижении взрослой особи самок хищников по отдельности переводили в клетки, которые ранее были загружены семью живыми первыми личинками F. occidentalis ; самец, случайно оторванный от выращивания, добавляли для спаривания, и клетки проверяли на наличие и количество убитых и высосанных личинок трипса через 24 часа.Через 24, 48 и 72 часа беременных самок хищников по отдельности пересаживали в новые клетки, каждая из которых содержала по семь личинок трипсов, а на следующий день подсчитывали и удаляли количество убитых и высосанных личинок трипсов и отложенных хищниками яиц. После четвертого подсчета трипсов, т. Е. Через 96 ч после начала эксперимента, хищников оставляли в своих клетках без пополнения добычи, а их выживаемость проверяли один раз в день до естественной смерти. Каждую из пяти обработок повторяли 15–21 раз.

Эксперимент по выбору

Для начала эксперимента по выбору беременных самок кондиционировали и выращивали в соответствии с одной из пяти обработок, описанных в предэкспериментальных процедурах, т.е. (1) кормление трипсами, (2) контакт с трипсами, (3) следы трипсов. (4) кормление паутинным клещом и (5) следы паутинного клеща по отдельности помещали в акриловые клетки, содержащие четыре нимфы паутинного клеща плюс четыре первых личинки трипса. Количество убитых и высосанных паутинных клещей и трипсов, а также отложенных хищниками яиц оценивали через 8 и 24 часа.Каждую из пяти обработок повторяли 22–26 раз.

Статистический анализ

Мы использовали IBM SPSS 23 (IBM Corp., США) для всех статистических анализов. Необработанные данные обоих экспериментов, без выбора и выбора, представлены в дополнительном файле 1: Таблица S1. В эксперименте без выбора мы использовали отдельные обобщенные оценочные уравнения (GEE; распределение Пуассона, лог-связь) для анализа влияния опыта трипсов и типа опыта (следы, контакт, кормление) на уровень хищничества трипсов и яйценоскость с трипсы становятся жертвами в течение 4-дневного экспериментального периода (используется в качестве автокоррелированной внутренней переменной субъекта).Обобщенная линейная модель (GLM; нормальное распределение, идентификационная связь) использовалась для сравнения постэкспериментальной выживаемости в зависимости от трипсов и типа опыта. В эксперименте по выбору мы использовали отдельные обобщенные оценочные уравнения (GEE) для анализа влияния опыта трипсов и типа опыта (следы, контакт, кормление) на общую скорость хищничества (паутинные клещи плюс трипсы), хищничество трипсов и хищничество пауков. клещи через 8 и 24 часа (распределение Пуассона, лог-связь; время используется как внутренняя субъектная переменная) и яйца, отложенные хищниками в течение 8 и 24 часов (нормальное распределение, идентификационная связь; время используется как внутренняя субъектная переменная).

Удивительная сила ассоциативного обучения

Большинство уроков психологии 101 подробно рассматривают сопутствующее обучение. Подумайте о Павлове, подумайте о собаках, подумайте, слюнки текут. Собака чувствует запах еды и выделяет слюну. Но если собака ассоциирует еду со звоном колокольчика, у нее будет выделяться слюна, когда звонит колокольчик, даже если еды нет. Собака «научилась» выделять слюну при звуке колокольчика.

Думайте, Б.Ф. Скиннер, думайте, голуби, думайте о наградах и наказаниях. Когда голубь клюет цель, он получает награду за еду.Так что голубь чаще поражает цель. Что дает еще одну награду. Вскоре голубь «научился» клевать цель, чтобы добыть пищу.

В обоих случаях существует связь между одним предметом (стимулом или поведением) и другим (реакцией или наградой). Ассоциативное обучение часто используется при объяснении того, почему животные делают то, что они делают. Основная идея также возникает при попытке сформировать (или сломать) привычки. Но при чем здесь обучение? Как люди могут использовать ассоциированное обучение для улучшения обучения учащихся в классе? Или развиваете более качественную учебу или привычки к обучению?

Ключ к ассоциативному обучению — эмоции.

Ассоциативное обучение в действии

Скиннер, бихевиорист, утверждал, что наши мысли, эмоции и действия являются в большей степени продуктом окружающей среды, чем независимого мышления. Ученые больше в это не верят, но Скиннер правильно понял одну вещь: люди предпочитают вознаграждение наказанию, и они часто будут вести себя таким образом, чтобы максимизировать свои награды и минимизировать наказания, даже если они делают это подсознательно.

оценки — самая очевидная классная награда.И на первый взгляд они кажутся классическим примером ассоциативного обучения в действии. Учителя награждают хорошую успеваемость хорошими оценками. Студенты ценят хорошие оценки, поэтому они успевают. Очень просто.

Ну не совсем так. Что, если учащиеся недостаточно ценят оценки? Или что, если оценки действительно подталкивают учащихся к неправильным поступкам? Оценки могут побудить учеников стремиться к успеваемости. Но они также могут стимулировать негативные ассоциации.

Предположим, ученик усердно работает над проектом или много часов готовится к тесту, но все равно получает плохую оценку? Когда оценка связана с успеваемостью (а не с усилиями), учащийся получает стимул просто перестать пытаться.Или рассмотрим студента, который мало учится, но все равно хорошо успевает. Эти ученики должны заставлять себя стараться изо всех сил или узнавать больше, но зачем им это делать, если для этого нет стимула?

Проблема в том, что есть важные различия между тем, что мы хотим, чтобы голубь Скиннера делал, и тем, что мы хотели, чтобы ученики делали. Мы хотим, чтобы голубь клюнул цель. Они либо попали в цель, либо нет. Нет различия между тем, что мы хотим, чтобы голубь делал, и тем, как мы измеряем то, что делает голубь.

Но мы не хотим, чтобы учащиеся просто решали ту или иную задачу или какую-то конкретную задачу. Мы хотим, чтобы учащиеся использовали полученные знания для решения классов задач; иметь инструменты, чтобы рассуждать о ситуациях, о которых мы еще даже не думали. Оценки, даже самые лучшие, — лишь несовершенная мера того прочного и гибкого знания, которое большинство из нас хочет передать ученикам. Это важно, потому что результаты, которые мы награждаем, не совсем то, что мы хотим, чтобы ученики делали.

Большинство уроков психологии 101 подробно рассматривают сопутствующее обучение.

Ассоциативное обучение, ну, ассоциативное

Еще одно важное различие между голубем и учеником с низкой успеваемостью (которого я все время сравниваю с голубем) заключается в том, что мы просим голубя сделать что-то довольно простое. Студенты сталкиваются с гораздо более сложным набором решений, когда они «учатся».

Например, «Как мне учиться?» «Сколько мне нужно учиться?» «Я знаю материал?» «Какой материал самый важный?» И, наконец, «Какие уроки мне выбрать?» Другими словами, для них не всегда очевидно, как лучше всего добиться «хороших результатов».Это важно, потому что учащиеся могут проводить долгое время в лабиринте решений, которые они принимают относительно учебы, поскольку их продолжают «наказывать» плохими оценками.

Конечно, у всех нас был такой опыт. Для меня это была экономика 101. Я часами изучал учебник, решая практическое задание за практическим. Но затем наступил тест, и я получил плохую оценку после плохой оценки. Если я правильно помню, в классе я получил тройку, и мне очень повезло с этим.

Оценки также искажают подход учащихся к обучению.Когда исследователи спрашивают студентов, как они учатся, студенты описывают один подход, если они готовились к тесту — много запоминания и «зубрежки». Они описывают другой подход , если они действительно пытались глубоко изучить концепции понимания материала и их практическое применение. Таким образом, часто существует явная разница между типом обучения, дающего хорошую оценку за курс, и типом обучения, которое на самом деле приводит к пониманию основного содержания.

Может ли ассоциативное обучение помочь с учетом этих сложностей? Я так думаю. Но прежде чем мы исследуем эту идею, мы должны больше заняться ассоциативным обучением, чтобы лучше понять, как оно работает.

Ключ к ассоциативному обучению — эмоции. Как указывает Эдвард Вассерштейн, профессор экспериментальной психологии в Университете штата Айова , политики часто используют эмоции и ассоциативное обучение.

«Броские прозвища, такие как« Кривая Хиллари »и« Не обманывайся », ассоциативно связывают политических соперников с негативными чувствами», — пишет он.«Это может помешать процессу обучения и помешать избирателям более внимательно рассмотреть все сильные и слабые стороны личных качеств кандидатов и их политических позиций. То же самое можно сказать и о связях кандидатов с оскорбляемыми и уважаемыми личностями в знакомой политической практике «вины по ассоциации» и «одобрения знаменитостей».

Как люди могут использовать ассоциированное обучение для улучшения обучения учащихся в классе?

Одно из решений — изменить то, как мы используем оценки.Вместо выставления оценок на основе результатов — успеваемости, курсовых работ и т. Д. — используйте их для стимулирования поведения, которое, как мы знаем, улучшает результаты обучения. Поощряйте студента за пересмотр и повторную отправку своей работы. Поощряйте ученика за активное участие в уроке. Многие школы уже делают это в определенной степени — присуждая так называемые «баллы участия» или разрешая учащимся повторно сдавать экзамены, которые они провалили, — но большему количеству школ следует предпринять необходимые шаги для полного включения этих идей в требования курса и стандарты классной комнаты.

Структурируйте класс так, чтобы учителя могли использовать методы « Раздельное обучение, », и вознаграждайте учеников за соблюдение этой структуры. Учителя должны вознаграждать учеников за создание проницательных визуализаций или систематизацию материала. Короче говоря, школы должны активизировать усилия по поощрению учителей за то, что они извлекают выгоду из изучения естественных наук.

Люди также могут использовать ассоциированное обучение, чтобы лучше учиться. Поэтому ассоциируйте хорошие вещи с обучением. Для некоторых это может быть хорошей чашкой чая при чтении необходимых сочинений.Для других это может быть конфета после жесткого программирования на уроке информатики.

В более широком смысле, мы также можем связать обучение с улучшением нашей памяти. Мнемоника работает так.

Типичный пример — запоминание имен новых людей, которых вы встречаете на вечеринке или встрече. Предположим, вы познакомились с тремя новыми людьми по имени Кинан, София и Марк. Хороший способ запомнить эти имена — «повесить» их на уже имеющиеся у вас знания. Мне легче запомнить имена, если я думаю о классическом «Звездном пути», где Кирк, Спок и Маккой — главные персонажи.

Другой пример — «Никогда не ешьте измельченную пшеницу». Многие дети учат эту фразу, чтобы не только запомнить названия четырех сторон света, но и запомнить их порядок (север, восток, юг, запад; движение по часовой стрелке). «Никогда не ешьте измельченную пшеницу» может быть глупой командой, но это предложение, и детям часто легче запомнить, чем четыре слова, которые, казалось бы, не связаны.

Ассоциация, конечно же, требует изменения нашего представления об обучении — от стимулов к памяти.Но это способ улучшить результаты обучения, просто используя преимущества ассоциативного обучения.

-Ульрих Бозер

Введение в обучение | Безграничная психология

Определение обучения

Обучение предполагает изменение поведения или знаний, возникающих в результате опыта.

Цели обучения

Различия между классическим обусловливанием, оперантным обусловливанием и обучением с наблюдением

Ключевые выводы

Ключевые моменты
  • Обучение включает в себя физические изменения нервной системы, такие как усиление синапсов, активация нервных путей или сокращение нервных путей.Эти изменения вызывают специфические реакции на раздражители окружающей среды.
  • Область поведенческой психологии в основном сосредоточена на изучении измеримого поведения, а не на попытках понять внутренние состояния, такие как эмоции и отношения.
  • Типы обучения включают классическое и оперантное обусловливание (обе формы ассоциативного обучения), а также обучение с наблюдением.
  • Классическая обусловленность, первоначально описанная Иваном Павловым, возникает, когда определенный ответ на стимул становится обусловленным, чтобы отвечать на другой связанный стимул.
  • Оперантное обусловливание, первоначально описанное Б. Ф. Скиннером, — это процесс обучения, посредством которого реакция усиливается или гасится через подкрепление или наказание за поведение.
  • Наблюдательное обучение, первоначально описанное Альбертом Бандурой, происходит посредством наблюдения за поведением других и имитации этого поведения, даже если в данный момент нет подкрепления.
Ключевые термины
  • Иван Павлов : (1849–1936) Русский физиолог, известный своими теориями классической обусловленности.
  • Альберт Бандура : (1925 — настоящее время) Психолог и теоретик обучения, который первым предложил теорию социального обучения и может быть признан первым, отметившим обучение через наблюдение.
  • Б. Ф. Скиннер : (1904–1990) Американский психолог, бихевиорист, писатель, изобретатель и социальный философ, известный своей работой по оперантной обусловленности.

Что такое обучение?

Обучение — это адаптивная функция, с помощью которой наша нервная система изменяется по отношению к стимулам в окружающей среде, таким образом изменяя наши поведенческие реакции и позволяя нам функционировать в окружающей среде.Первоначально этот процесс происходит в нашей нервной системе в ответ на раздражители окружающей среды. Нервные пути могут быть усилены, сокращены, активированы или перенаправлены, и все это вызывает изменения в наших поведенческих реакциях.

Инстинкты и рефлексы — это врожденные поведения, они возникают естественным образом и не требуют обучения. Напротив, обучение — это изменение поведения или знаний, возникающее в результате опыта. В области поведенческой психологии основное внимание уделяется изучению поддающегося измерению поведения, а не попыткам понять внутренние состояния, такие как эмоции и отношения.

Типы обучения

Существует три основных типа обучения: классическое обусловливание, оперантное обусловливание и обучение через наблюдение. И классическая, и оперантная обусловленность являются формами ассоциативного обучения, в котором ассоциации устанавливаются между событиями, которые происходят вместе. Наблюдательное обучение — это то же самое, что и звучит: обучение с наблюдением других.

Классический кондиционер

Классическая обусловленность — это процесс, с помощью которого мы учимся связывать события или стимулы, которые часто происходят вместе; в результате мы учимся предвидеть события.Иван Павлов провел известное исследование с участием собак, в котором он обучил собак (или кондиционированных ) ассоциировать звук колокольчика с присутствием куска мяса. Кондиционирование достигается, когда звук колокольчика сам по себе вызывает у собаки слюноотделение в ожидании мяса.

Оперантное кондиционирование

Оперантное обусловливание — это процесс обучения, посредством которого поведение подкрепляется или наказывается, таким образом усиливая или гася реакцию. Эдвард Торндайк ввел термин «закон эффекта», согласно которому поведение, за которым следует последствия, удовлетворяющие организм, с большей вероятностью будет повторяться, а поведение, сопровождающееся неприятными последствиями, с меньшей вероятностью будет повторяться.Б. Ф. Скиннер исследовал оперантное обусловливание, проводя эксперименты с крысами в том, что он назвал «ящиком Скиннера». Со временем крысы узнали, что нажатие на рычаг непосредственно вызывает высвобождение пищи, демонстрируя, что на поведение могут влиять награды или наказания. Он различал положительное и отрицательное подкрепление, а также исследовал концепцию вымирания.

Наблюдательное обучение

Наблюдательное обучение происходит путем наблюдения за поведением других и имитации этого поведения, даже если в данный момент нет подкрепления.Альберт Бандура заметил, что дети часто учатся, подражая взрослым, и проверил свою теорию, используя свой знаменитый эксперимент с куклой Бобо. В ходе этого эксперимента Бандура узнал, что дети нападут на куклу Бобо после того, как увидят, как взрослые бьют куклу.

.

About the Author

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Related Posts