Сложные формы научения

Латентное научение. Еще в начале века ученые заметили, что крысы быстрее научаются проходить лабиринт, если перед процедурой обучения их просто помещали туда на 20 минут. Было ли это случайностью, либо на научение каким-то образом влиял предшествующий опыт, – предстояло проверить в специальном эксперименте, что и было сделано Р. Блоджетом в 1929 г. Для этого он взял две группы крыс. Одна группа была контрольной, а другая – экспериментальной.

Каждое животное из экспериментальной группы шесть дней подряд помещалось один раз в день в сложный шестикоридорный лабиринт. Исследователь регистрировал время прохождения животного по лабиринту и количество ошибочных действий (вхождение в тупиковую ветвь лабиринта). У выхода крыса вынималась и получала подкрепление уже только в другом месте и по прошествии нескольких часов. Так как животные в конце лабиринта не получали подкрепление, то они учились проходить лабиринт довольно медленно. На седьмой день исследователь поместил в конце лабиринта кусочек пищи. Вследствие этого уже на восьмой день животные стали проходить лабиринт гораздо лучше, количество ошибок уменьшилось. В дальнейшем первая группа животных догнала по показателям вторую группу, которая обучалась проходить лабиринт в таком же порядке, как и первая, только в конце лабиринта животные второй группы все время получали пищу.

Л. Кардош, венгерский исследователь научения, по этому поводу пишет: «Очевидно, что животные первой группы в пробежке по лабиринту в каком-то смысле "изменились", в противном случае сложно было бы объяснить последующее научение более быстрому пробегу по лабиринту» (Kardos L, 1988, р.141). «Изменение» было воспринято, как научение «чему-то», что является частью обычного научения, но оно скрыто, а характеристики его трудно проследить по кривым научения (рис. 6-5). Такую форму научения назвали латентным (скрытым) научением.

Когнитивные карты.Давайте попробуем представить научение крыс прохождению в лабиринте так, как это объяснил бы Э. Торндайк или любой другой исследователь бихевиористского направления. По предположению Торндайка, животное научается связывать событие (стимул) с реализуемым действием (реакцией), если в итоге действие подкрепляется. В лабиринте для животного может служить стимулом поворот в коридоре. На каждый поворот по коридору лабиринта животное вырабатывает отдельное действие. Но подкрепление находится в самом конце лабиринта, поэтому животное связывает последний поворот с проходом по последнему коридору. Затем животное научается связывать предпоследний поворот с выбором и прохождением правильного коридора, который ведет к последнему коридору, и так далее, пока животное не дойдет до входа в лабиринт. Получается, что при научении прохождения по лабиринту животное учится совершать цепочку реакций с конца лабиринта к началу.

Рис. 6-5. Кривые научения, полученные в экспериментах Р. Блоджеда

Но если в конце лабиринта не кладется подкрепление, как это делалось в исследованиях с латентным научением у экспериментальной группы, то почему происходит скрытое научение? Получается, что результаты с латентным научением невозможно объяс-• нить с помощью научения путем установления связей между «стимулами» и «реакциями».

По мнению Э. Толмена, научение в сложном лабиринте происходит за счет формирования когнитивной карты окружающей обстановки. Когнитивная карта указывает пути (маршруты) и линии поведения и взаимосвязи элементов окружающей среды. Предположения Толмена сыграли в психологии ключевую роль в смещении акцента с внешних причин поведения и научения на внутренние.

Инсайт. Во время Первой мировой войны В. Кёлер, немецкий психолог, был интернирован на остров Тенерифе. Здесь у Прусской Академии находилась опытная станция по изучению человекообразных обезьян. Главное, что интересовало Кёлера, – наблюдается ли интеллект, или разумное поведение, у приматов при решении различных задач. Этот же вопрос задавал и Торндайк и его вывод был приблизительно таков: у животных не существует разумного поведения; они научаются за счет проб и ошибок и механически связывают стимулы с подкрепляемыми действиями. Работая с шимпанзе, Кёлер пришел к противоположному выводу. По мнению Кёлера, у шимпанзе обнаруживается разумное поведение того же самого рода, что и у человека. Нам предстоит познакомиться с экспериментами, на основе которых исследователем было сделано такое смелое заключение.

Представим помещение, в котором с потолка на нитке свисает апельсин. Но достать его нельзя, так как висит он довольно высоко. В помещении нет ничего кроме трех ящиков. Голодный шимпанзе, попав в такое помещение, пытается дотянуться до приманки. После неудачных попыток животное уходит в угол и ложится на пол. Оно долго смотрит на плод, далее – на ящики. Через некоторое время животное вскакивает, берет ящик, тащит его под приманку, ставит, залезает на него, прыгает и достает желанный плод. Кёлер полагал, что в проблемной ситуации, если не скрыты вспомогательные средства, т. е. вся ситуация выступает в целостности, животные приходят к правильному решению. При этом научение происходит моментально.

Подтверждением моментального научения служит тот факт, что, решив задачу однажды, животное в дальнейшем решает ее без проблем. Научение, которое обнаружил Кёлер у приматов, отличается от научения путем проб и ошибок или от оперантного обусловливания и описывается как феномен инсайта, или озарения. Инсайт очень похож на латентное научение, но отождествлять их не стоит, так как при инсайте научение происходит за один раз.

Перенос. И животные и люди, научаясь чему-то, всегда используют свой старый индивидуальный опыт. Старый опыт может улучшать протекание научения, мы убедились в этом, когда рассматривали латентное научение. Организмы могут использовать ранее выученные действия в совсем другой ситуации. Когда раннее приобретенный индивидуальный опыт влияет на последующее его формирование, мы говорим о переносе. Явление переноса можно продемонстрировать на простых примерах. Шимпанзе Кёлера в одной ситуации сбивал висящий высоко плод с помощью длинной палки. В другой ситуации ставил два ящика друг на друга, но достать приманку не

мог, поэтому он бежал за палкой, с которой залезал опять на ящики и сбивал фрукт. После того, как мы научились кататься на велосипеде, нам легче будет научиться ездить и на мотоцикле. Уже давно замечено, что люди, выучившие какой-то один иностранный язык, быстрее выучивают второй.

Выделяют два вида переноса: положительный и отрицательный. Положительный перенос улучшает протекание процесса научения. Все вышеприведенные примеры относятся к этому типу переноса. Отрицательный перенос обычно усложняет научение либо не сказывается на нем. Если обучать животных проходить лабиринт с одного конца в другой, а затем учить их же проходить тот же лабиринт, только в обратную сторону, то научение будет проходить медленнее либо точно так же, как в другом новом лабиринте (Kardos L, 1988).

Имитация и научение через наблюдение. Многие приматы учатся добывать пищу, наблюдая за действиями собратьев. Если молодой шимпанзе увидит, как мать засовывает в муравейник прежде смоченную слюной соломинку, далее достает ее оттуда уже с муравьями, а потом облизывает ее всю и съедает насекомых, он повторит это действие. Очень часто можно увидеть, как маленькие девочки стоят у зеркала и примеряют мамино платье, пробуют накраситься губной помадой, а мальчики залезают в папины ботинки, суют карандаш в рот как сигарету и берут в руки портфель.

Формирование нового поведения путем воспроизведения чужих действий принято называть имитацией (подражанием). Имитация обеспечивает процесс приобретения специфических видовых форм поведения, она также позволяет передавать видовой опыт от поколения к поколению. Некоторая первичная форма подражания замечена уже у птиц, хотя она тесно связана у них с созреванием. Например, птенцы зябликов после того как они вылупятся из яйца, слушают пение взрослых самцов. В возрасте около 40 дней молодые самцы начинают повторять ранее слышанные песни, но делают это очень неточно. Только в возрасте 60 дней у зябликов пение становится совершенным, что и обеспечивает им в дальнейшем ухаживание за самками.

У людей имитация больше всего выражена в детском возрасте. Дети, подражая своим родителям или каким-то персонажам из фильмов, часто проявляют это в играх. Считается, что имитация происходит без всякого подкрепления, поэтому этологи говорят, что у людей существует готовность к имитации. Эта готовность не осознана, она проявляется, по словам В. Чаньи, в том, что «наблюдая за поведением близких людей, за их разговором, тоном голоса, за языковыми и стилистическими оборотами, за их манерой одеваться, за их привычками, мы ненамеренно и сами начинаем схоже вести себя, разговаривать, одеваться» (Csanyi V., 1999).

Американский психолог А. Бандура утверждает, что люди по большей части учатся не путем проб и ошибок, а посредством наблюдения. Это уникальное свойство людей позволяет им достигать великих высот, не рискуя при этом своей жизнью. Довольно сложно разграничить имитацию и научение путем наблюдения так как сам Бандура полагает, что имитация является частью последнего. Одной из отличительных особенностей имитации является неосознанность. Научение путем наблюдения по большей части протекает осознанно.

Бандура выделяет четыре основных процесса в научении путем наблюдения. Первый – процесс внимания. На этой стадии человек должен обратить внимание на поведение «модели» и правильно его понять. Наблюдая за «моделью», человек запо-

минает ее поведение в виде информации, которая представлена в репрезентациях. Это – процесс сохранения. Репрезентации бывают невербальными и вербальными: одни возникают путем образного, а другие – путем вербального кодирования. На третьем этапе (моторно-репродуктивного процесса) происходит перевод символически закодированной информации в действия. Последний этап сильно зависит от мотивационных процессов, т. е. от разных переменных подкрепления. Приведем пример из школьной жизни. Дети наблюдают, как учитель рисует тригонометрические фигуры (первый этап). Моделью в данном случае является учитель. Дети запоминают все движения учителя при рисовании на доске фигур (второй этап). Дома каждый ребенок может попробовать нарисовать запомнившиеся ему фигуры (третий этап). Но одни дети сделают это, потому что боятся не выполнить задание учителя, другие – потому что любят рисовать, и т. д. (четвертый этап).

Концепция Бандуры, по сути, объясняет научение, в ходе которого усваивается социальный и культурный опыт.

Рассмотрев разные формы научения, в заключение нам хотелось бы остановиться на метафоре, которая предложена для эволюции организмов, но применима и к научению. Д. Деннет, автор метафоры, назвал ее «генерирующей и тестирующей вышкой». Она очень упрощена, в этом сознается и сам Деннет. «Вышка» обозначает эволюционный процесс, а «генерирующая» и «тестирующая» – функции, за счет которых обеспечивается протекание этого процесса. Вышка имеет несколько этажей.

По мнению Деннета, вначале была дарвиновская эволюция видов. Протекала она за счет естественного отбора. Возникало множество простейших организмов путем рекомбинаций и мутаций генов. Такие организмы имели фиксированную форму поведения. Они проходили испытания в среде, и только самые лучшие из них выжили и размножились. Это и есть первый этаж вышки, а живущие на ней существа называются «дарвиновскими существами» (рис. 6-6). Автор пишет, что такой процесс прошел многие миллионы циклов, пока среди существ не возникли такие, которые обладали фенотипической гибкостью. Это означает, что помимо врожденных качеств и фиксированных форм поведения новые существа могли изменяться и приобретать новые качества и новый опыт в процессе повторяющихся взаимоотношений со средой. Модификации происходили в организмах, главным образом, по ходу приспособления к разным событиям, которые происходили в окружающей среде. Многие из этих существ погибали, так как не могли реализовать свое поведение в изменившейся среде, но многие выживали, так как имели целый набор актов. Существа генерирова-

Рис. 6-6. Дарвиновские существа проходят испытания в среде. Наилучший фенотип

выживает и размножается

Рис. 6-7. Скиннеровское существо путем проб и ошибок выбирает подкрепляемое средой действие и в дальнейшем использует его

ли разные акты и далее пробовали применить их по одному. Это происходило до тех пор, пока не обнаруживался наиболее подходящий акт.

Но каким образом эти существа узнавали про то, подходит ли выбранный акт? Путем положительной либо отрицательной обратной связи, которую организм получал от внешней среды. И эта обратная связь увеличивала либо уменьшала вероятность использования акта в следующий раз (закон эффекта). Можно догадаться, что здесь идет речь об оперантном обусловливании. Очевидно, что такие существа умели оценивать исходящие из среды положительные или отрицательные события, или подкрепления. Деннет называет эти организмы «скиннеровскими существами» (рис. 6-7), так как «Скиннер показал, что такая форма "оперантного обусловливания" является не только аналогией естественного отбора по Дарвину, но и расширением последнего» (Dennett D. С., 1996). Эти существа живут на втором этаже вышки.

Мы с вами видели, что множество животных научаются с одного раза, не проходя через сложный путь научения путем проб и ошибок. Для чего возникла такая форма приспособления? Деннет пишет по этому поводу, что «Скиннеровское обусловливание – хорошая штука, если не предположить, что организм не будет убит в самом начале, в результате своей какой-то фатальной ошибки» (Dennett D. С., 1996). Поэтому более эффективным способом выживания является предварительная селекция возможных форм поведения, или актов. Делается такая селекция для того, чтобы «очевидно глупые шаги» заранее были отброшены, перед тем как их реализовать в среде обитания. Животные третьего этажа, «попперовские существа», совершают такую предварительную селекцию. Деннет называет эти существа попперовскими так как К. Поппер отмечал, что такое строение организма позволяет, «чтобы вместо нас самих погибали наши гипотезы» (Popper К. R., 1995).

Каким образом «попперовские существа» совершают предварительную селекцию? Откуда должна приходить обратная связь? Для этого должен быть внутренний фильтр, состоящий из модели (а не точной копии) внешней среды, Эта модель среды

содержит максимальное количество информации о наружной среде. Организм с помощью внутреннего проигрывания актов отбирает те из них, которые подкрепляются моделью среды, аналогично тому, как это происходило бы во внешней среде (рис. 6-8). Конечно, и здесь могут возникать ошибки, особенно если организм попадает в какую-то экстраординарную ситуацию, но их становится гораздо меньше! У нас может возникнуть вопрос: а каких животных на самом деле можно считать попперовскими? Деннет полагает, что таковыми являются большинство животных, начиная с самых простых и кончая человеком.

В настоящее время идея попперовских существ все глубже проникает в теорию научения. Накапливаются данные, что процесс научения – это не инструктивный процесс (т. е. когда среда инструктирует организм о том, что ему надо сделать), а скорее всего селективный. Это означает, что внутри организма заранее происходит отбор нужных форм поведения. Где и за счет чего происходят такие процессы? Так как все наше поведение обеспечивается нервной системой, то очевидно, что селекция происходит именно там, точнее, в главной ее части – головном мозге. Множество нейронов, объединяясь в системы, обеспечивают функционирование организма и его поведение. Но как происходит отбор нейронов в эти системы и как протекает селекция разных систем нейронов, при решении задачи или во время научения? Эти вопросы подробно рассматриваются системной психофизиологией.

Вопросы для повторения

1.Назовите положения, общие для различных теорий научения.

2.Какие формы научения но требуют формирования новых действий?

3.Что произойдет, если после условного раздражителя долго не подавать безусловный?

4.По закону аффекта, какое действие должно в будущем чаще использоваться организмом при решении одной и той же задачи?

5.С помощью чего, по мнению Скиннера, можно управлять поведением?

6.Как называется научение, которое протекает незаметно?

7.Что вы знаете о феномене инсайта?

8.Какое научение позволяет нам осваивать общественный опыт, не совершая при этом ничего?

Рекомендуемая литература

Гибсон Дж. Экологический подход к зрительному восприятию / Отв. ред. О. И. Лонгвиненко. – М.; Прогресс, 1988. - 461с.

Мак-Фарленд Д. Поведение животных. – М.; Мир, 1988.

Основы психофизиологии / Ю. И. Александров, Д. Г, Шевченко, И. Александров и др.; Отв. ред. Александров Ю. И. – М.: Инфра-М, 1997. – 430 с. – (Высшее образование).

Современная психология: Справочное руководство / Под ред. В. Н. Дружинина. – М.: Инфра-М, 1999. – 687 с. – (Справочники «ИНФРА-М»).

Фабри К. Э. Основы зоопсихологии, – М.; Изд. МГУ, 1976. – 287 с.

Фресс П., Пиаже Ж. Экспериментальная психология: Сборник статей / Общ. ред. А. Н, Леонтьева. – М.: Прогресс, 1973. – 429 с.

Глава 7