Рита Л. Аткинсон, Ричард С. Аткинсон, Эдвард Е. Смит, Дэрил Дж. Бем, Сьюзен Нолен-Хоэксема Введение в психологию
Глава 7. Научение и обусловливание
жүктеу/скачать 9.72 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Классическое обусловливание
- Таблица 7.1. Элементы классического обуславливания
- Рис. 7.1. Схема классического обусловливания.
- Рис. 7.2. Приобретение и угасание условной реакции.
- Обусловливание у разных видов.
- Некоторые феномены и их применение
- Обусловливание второго порядка.
- Генерализация и дифференцировка.
- Рис. 7.3. Градиент генерализации.
- Рис. 7.4. Условная дифференцировка.
- Предсказуемость и когнитивные факторы
- Одновременность или предсказуемость
- Рис. 7.5.
| Глава 7. Научение и обусловливание
Научением [Научение (learning) следует отличать от обучения (teaching) и образования (education), как это будет ясно из дальнейшего изложения. — Прим. ред.] наполнена наша жизнь. С ним связано не только освоение нового навыка или учебного предмета, но также и эмоциональное развитие, социальное взаимодействие и даже развитие личности. Мы учимся разному: чего бояться, что любить, как быть вежливым, как вести себя с близкими и так далее. Учитывая, что научение пронизывает всю жизнь человека, неудивительно, что мы уже встречались с ним на многих примерах — например, как дети учатся воспринимать окружающий мир, устанавливать свою половую принадлежность и контролировать свое поведение по стандартам взрослых. Теперь, однако, мы перейдем к более систематизированному анализу научения. Научение можно определить как относительно устойчивое поведение, возникающее в результате практики; изменения поведения, возникающие благодаря созреванию (а не практике) или временным состояниям организма (таким как усталость, или состояниям, вызванным приемом лекарств), сюда не относятся. Однако не все случаи научения одинаковы. Можно выделить четыре его типа: а) привыкание, б) классическое обусловливание, в) оперантное обусловливание и г) то, что называют комплексным научением. Привыкание — простейший вид — сводится к научению игнорировать стимул, ставший уже знакомым и не вызывающий серьезных последствий; например: научение игнорированию тиканья новых часов. И классическое, и оперантное обусловливание связаны с формированием ассоциаций, т. е. с научением тому, что некоторые события происходят вместе. При классическом обусловливании организм усваивает, что за одним событием следует другое; например, ребенок научается тому, что за видом груди последует вкус молока. При оперантном обусловливании организм усваивает, что совершаемая им реакция будет иметь определенные последствия; например, маленький ребенок научается тому, что если ударить брата или сестру, то за этим последует неодобрение родителей. В комплексном научении помимо формирования ассоциаций содержится нечто большее, например, применение некоторой стратегии при решении задачи или построение мысленной карты своего окружения. Существуют и другие формы научения; к ним относятся импринтинг, моделирование и подражание и опосредованное обучение. Эти формы обучения будут рассматриваться в следующих главах. В данной главе мы сосредоточимся прежде всего на обусловливании и сложных видах научения. Однако прежде чем говорить о научении и обусловливании, мы должны рассмотреть, как применяются различные психологические подходы в исследованиях научения. Подходы к научению Как мы помним по первой главе, в психологии есть три наиболее важных подхода: бихевиористский, когнитивный и биологический. В исследованиях научения не меньше, чем во всякой другой сфере психологии, участвуют все эти три подхода. Многие ранние работы по научению и особенно по обусловливанию проводились в рамках бихевиористского подхода. В них изучалось то, как животные научаются устанавливать ассоциации между стимулами или между стимулом и ответной реакцией. Основное внимание уделялось внешним стимулам и реакциям — в соответствии с общей позицией бихевиоризма, что поведение лучше всего понимать в терминах внешних причин, а не умственных процессов. Бихевиористский подход к научению содержал и другие ключевые положения. Согласно одному из них, простые ассоциации классического или оперантного типа являются «кирпичиками», из которых строится все научение. Так, бихевиористы полагали, что такая сложная вещь, как освоение речи, по сути есть заучивание множества ассоциаций (Staats, 1968). Согласно другому положению, независимо от того, что именно заучивается и кто именно заучивает — будь то крыса, которая научается проходить лабиринт, или ребенок, осваивающий операцию деления столбиком, — везде действуют одни и те же базовые законы научения (Skinner, 1971, 1938). Руководствуясь такими взглядами, бихевиористы сосредоточились на изучении того, как подкрепления и наказания в простых лабораторных ситуациях влияют на поведение животных, в частности крыс и голубей. <Рис. Научение может быть определено как относительно постоянные изменения в поведении, происходящие в результате практики. Благодаря практике могут обучаться как люди, так и животные.> В ходе этой работы было открыто множество явлений и получены богатые данные, которые и сегодня составляют основу многого из того, что нам известно об ассоциативном научении. Но как мы увидим, в свете последующих работ положения бихевиористов должны были претерпеть существенные изменения. Чтобы объяснить обусловливание, не говоря уже о комплексном научении, необходимо учитывать, что знает данный организм о связи между стимулом и реакцией (даже если организм — это крыса или голубь); тем самым мы вступаем на территорию когнитивного подхода. Кроме того, в случае комплексного научения помимо ассоциаций следует учитывать стратегии, правила и тому подобное, а для этого опять-таки надо принять когнитивный подход. Далее, теперь выясняется, что не существует единого свода правил, лежащих в основе научения во всех ситуациях и у всех организмов. В частности, у различных видов механизмы научения различны, и это приводит нас к биологическому подходу. Таким образом, современные исследования научения требуют интегрированного подхода, рассматривающего все три перечисленных выше взгляда на научение.
Изучение классического обусловливания началось в первые годы XX века, когда российский физиолог Иван Павлов, уже получивший тогда Нобелевскую премию за исследования пищеварения, обратился к научению. Еще изучая пищеварение, Павлов заметил, что при одном только виде тарелки с едой у собаки начинает выделяться слюна. У любой собаки будет выделяться слюна, когда ей в рот кладут пищу, но эта собака научилась ассоциировать вид тарелки со вкусом пищи. Наткнувшись на случай ассоциативного научения, Павлов решил выяснить, можно ли научить собаку ассоциировать пищу с другими вещами, например со светом или звуком. <Рис. Иван Павлов со своими сотрудниками.> Эксперименты Павлова В основном эксперименте Павлова сначала в слюнную железу собаки вживляют фистулу, чтобы измерять количество выделенной слюны. Затем перед собакой ставят миску, в которую автоматически может подаваться мясной порошок. Экспериментатор включает свет в окошке перед собакой. Через несколько секунд в миску подается немного мясного порошка, и свет выключается. Собака голодна, и записывающее устройство регистрирует обильное слюноотделение. Выделение слюны — это безусловный рефлекс (БУР), поскольку здесь никакого научения нет; по той же причине мясной порошок — это безусловный стимул (БУС). Эту процедуру повторяют несколько раз: свет, затем пища, свет, затем пища и так далее. После этого, чтобы проверить, научилась ли собака ассоциировать свет с пищей, экспериментатор включает свет, но не подает никакого мясного порошка. Если у собаки выделяется слюна, значит, она научилась этой ассоциации. Такое слюноотделение является условной реакцией (УР), а свет в данном случае — условным стимулом (УС) (таб. 7.1). Таблица 7.1. Элементы классического обуславливания
Эту собаку научили, или обусловили, ассоциировать свет с пищей и реагировать на него выделением слюны. Схема эксперимента Павлова показана на рис. 7.1. 
Рис. 7.1. Схема классического обусловливания. Ассоциация между безусловным стимулом и безусловной реакцией существует в начале эксперимента, и ее не надо заучивать. Ассоциация между условным и безусловным стимулами заучивается. Она возникает путем парного предъявления условного и безусловного стимулов (может быть также заучена ассоциация между условным стимулом и условной реакцией). Варианты эксперимента. С годами психологи разработали множество вариантов павловского эксперимента. Чтобы оценить эти варианты, укажем на некоторые важные аспекты эксперимента с обусловливанием. Каждое парное предъявление условного стимула (УС) и безусловного стимула (БУС) называется пробой. Пробы, во время которых испытуемый научается ассоциировать эти два стимула, называют стадией приобретения. Говорят, что во время этой стадии повторные предъявления пары УС (свет) и БУС (пища) усиливают, или подкрепляют, ассоциацию между двумя стимулами, как показывает левая кривая на рис. 7.2. Если эта реакция не подкрепляется (БУС неоднократно пропускается), реакция будет постепенно уменьшаться; это называется угасанием и показано правой кривой на рис. 7.2. 
Рис. 7.2. Приобретение и угасание условной реакции. Левая кривая отражает стадию приобретения в эксперименте. Количество капель слюны, выделяемой в ответ на условный стимул (до предъявления БУС), показано на вертикальной оси; количество проб — на горизонтальной оси. После всех проб приобретения экспериментатор переходит к стадии угасания; результаты показаны на кривой справа (по: Pavlov, 1927). Понятия приобретения и угасания создают интуитивное ощущение, что мы рассматриваем классическое обусловливание как научение предсказанию того, что произойдет дальше. (Это — ядро когнитивного подхода к обусловливанию, который мы рассмотрим позднее.) Когда предсказание успешно (т. е. подкреплено), животное научается и далее делать такое предсказание (т. е. имеет место приобретение); когда внешняя ситуация меняется так, что предсказание устаревает (не подкрепляется), животное научается его тормозить (угасание). Обусловливание у разных видов. Классическое обусловливание распространяется на царство животных и может происходить у таких примитивных организмов, как плоские черви. Плоские черви сокращают свое тело, когда их раздражают слабым электрическим током, и если они прошли через достаточное количество сочетаний электрических ударов (БУС) со светом (УС), то со временем они будут сокращаться в ответ только на свет (Jacobson, Fried, Horowitz, 1967). Множество реакций у человека также можно классически обусловливать. Большинство таких реакций — непроизвольные. Для иллюстрации рассмотрим тяжелое положение раковых больных, проходящих химиотерапию с целью остановить рост опухоли. При химиотерапии пациентам делаются инъекции токсических веществ, в результате чего у них часто возникает тошнота. После нескольких сеансов химиотерапии пациентов иногда начинает тошнить, и им становится плохо, когда они еще только входят в процедурную. Неоднократное парное сочетание химиотерапии (БУС) и вида процедурной (УС) заставляет пациентов ассоциировать это помещение с химиотерапией, что приводит у них к ощущениям расстройства желудка еще до начала процедуры. Близкое явление возникает у маленьких детей, болеющих раком, когда перед сеансом химиотерапии им дают мороженое. Мороженое предназначалось для того, чтобы дети не так расстраивались перед предстоящей процедурой, но, увы, оно становится обусловленным ощущениями химиотерапии (теперь мороженое — это УС, а химиотерапия — БУС). В результате эти дети едва ли захотят есть мороженое даже вне ситуации химиотерапии (Bernstein, 1978). <Рис. Плоские черви — примитивные плоские симметричные организмы, обладающие мягким телом, — часто используются в биологических экспериментах.> Некоторые феномены и их применение Открытие большого числа феноменов значительно укрепило всеобщность классического обусловливания и сделало его важным видом научения. Обусловливание второго порядка. До сих пор в нашем рассмотрении обусловливания БУС всегда был биологически значимым — это были пища, холод или электрораздражитель. Однако силу БУС могут обретать и другие стимулы, если их последовательно сочетать с биологически значимыми БУСами. Вспомним пример с собакой, на которую воздействует свет (УС), после чего следует пища (БУС), и свет начинает вызывать условную реакцию. После того как у собаки выработан условный рефлекс, свет приобретает силу БУСа. Если теперь собаку поместить в обстановку, где на нее будет воздействовать звук, за которым в каждой пробе будет следовать свет (но не пища), то этот звук сам по себе со временем будет вызывать условную реакцию, хотя он никогда не сочетался с пищей. (Здесь должны быть также другие пробы, в которых свет снова сочетается с пищей; иначе первоначальная условная связь между светом и пищей угаснет.) Существование такого обусловливания второго порядка значительно расширяет границы классического обусловливания, особенно у людей, для которых биологически значимые БУСы встречаются относительно часто. Теперь все, что надо для того, чтобы произошло обусловливание, — это сочетание одного стимула с другим, где последний сочетался предварительно с биологически значимым событием. Обратимся опять к примеру с химиотерапией. Предположим, что для пациента вид процедурной комнаты стал условным сигналом ощущений от химиотерапии (биологически значимым событием). Если пациенту неоднократно предъявлять нейтральный стимул, скажем, звук, за которым следует изображение процедурной, пациент может начать испытывать некоторые неприятные ощущения от одного только этого звука. Генерализация и дифференцировка. После того как условная реакция стала ассоциироваться с определенным стимулом, эту же реакцию может вызывать другой стимул. Предположим, что у человека выработан условный рефлекс — средней силы эмоциональная реакция на звук камертона, соответствующий ноте "до" малой октавы. Уровень эмоциональности можно измерить по кожно-гальванической реакции (КГР): во время эмоционального напряжения изменяется электрическая активность кожи. У этого человека КГР будет меняться также в ответ на более низкий или более высокий тон без специального обусловливания (рис. 7.3). Чем больше новые стимулы похожи на первоначальный УС, тем вероятнее они будут вызывать условную реакцию. Этот принцип, называемый генерализацией, частично объясняет способность человека реагировать на новые стимулы, сходные с уже знакомыми. 
Рис. 7.3. Градиент генерализации. Стимул 0 означает тональный звук, который первоначально служил условным сигналом кожно-гальванической реакции (КГР). Стимулы +1, +2 и +3 представляют тестовые звуки, высота тона которых возрастает; стимулы -1, -2 и -3 представляют звуки, высота тона которых убывает. Заметьте, что величина генерализации уменьшается с возрастанием разницы между тестовым и тренировочным тонами. Процесс дифференцировки является комплементарным по отношению к генерализации. Если генерализация — реакция на сходство, то дифференцировка — реакция на различие. Условная дифференцировка вырабатывается посредством избирательного подкрепления, как показано на рис. 7.4. Например, вместо одного тона теперь есть два: тон меньшей высоты, УС-1, за которым всегда следует электрический удар, и тон большей высоты, УС-2, за которым ничего не следует. Первоначально у испытуемых КГР появляется на оба тона. В ходе обусловливания, однако, амплитуда условной реакции на УС-1 постепенно возрастает, а амплитуда реакции на УС-2 уменьшается. В ходе такого дифференциального подкрепления у испытуемых вырабатывается условная реакция различения этих двух тонов. Более высокий тон, УС-2, стал сигналом для торможения заученной реакции. 
Рис. 7.4. Условная дифференцировка. Дифференцировочными стимулами служили два звуковых тона, сильно различающиеся по частоте (УС1 = 700 Гц, УС2 = 3500 Гц). Безусловным стимулом служило электрическое раздражение левого указательного пальца только в тех пробах, в которых предъявлялся УС1. Сила условной реакции, в данном случае КГР, постепенно возрастала вслед за УС1 и угасала вслед за УС2 (по: Baer & Fuhrer, 1968). Генерализация и дифференцировка происходят в повседневной жизни. Маленький ребенок, который научился ассоциировать вид своей комнатной собачки с игривостью, может поначалу относиться так ко всем собакам. Со временем, благодаря дифференциальному подкреплению, этот ребенок будет ожидать игривости только от собачек, похожих на его собственную. Вид угрожающей собаки будет тормозить реакцию приближения ребенка к ней. Условный страх. Классическое обусловливание играет роль и в эмоциональных реакциях, таких как страх. Представим, что крысу помещают в закрытый ящик, в котором она периодически подвергается электрическому раздражению (путем электрификации пола). Как раз перед электрическим ударом раздается тональный сигнал. После неоднократного сочетания тона (УС) и удара током (БУС) тон сам по себе будет вызывать у крысы реакцию, являющуюся признаком страха, когда она перестает рыскать и притаивается; кроме того, у нее поднимается кровяное давление. У этой крысы был выработан условный страх при воздействии на нее того, что когда-то было нейтральным стимулом. Начиная с плодотворного эксперимента Уотсона и Рэйнера (Watson & Rayner, 1920) стало известно, что у человека тоже можно выработать условный страх. Таким путем человек может приобрести множество страхов, особенно в раннем детстве (Jackobs & Nadel, 1985). Возможно, наилучшим свидетельством того, что это — классическое обусловливание, служит то, что некоторые из этих страхов, особенно иррациональные страхи — фобии, можно устранить психотерапевтическими методами, основанными на принципах классического обусловливания. Например, у человека, который сильно боится кошек, этот страх можно преодолеть путем постепенного и неоднократного предъявления ему кошек. Наверное, когда-то давно кот был у него условным стимулом для некоторых вредных безусловных стимулов, и теперь, когда этот человек неоднократно воспринимает такой УС при отсутствии БУС, этот обусловленный страх угасает. Заметьте, что если бы этого человека не лечили, он бы просто избегал кошек; следовательно, угасания не произошло бы и его фобия сохранилась бы. (Обсуждение обусловливания в связи с фобиями см в гл. 15, а в связи с терапией — в гл. 16.) Предсказуемость и когнитивные факторы До сих пор мы анализировали классическое обусловливание только применительно к внешним или окружающим событиям: за одним стимулом регулярно следует другой, и организм начинает их связывать между собой. Хотя этот бихевиористский взгляд доминировал много лет, уже давно находились исследователи, утверждавшие, что решающий фактор, который стоит за обусловливанием, — это то, что животное знает (Tolman, 1932). Согласно этому когнитивному взгляду, классическое обусловливание дает организму новое знание о связи между двумя стимулами; при наличии УС он научается ожидать БУС. Далее мы рассмотрим роль когнитивных факторов в классическом обусловливании. Одновременность или предсказуемость? Со времен Павлова исследователи пытались определить, какой фактор для классического обусловливания является главным. Павлов полагал, что решающим фактором является совпадение УС и БУС во времени, то есть эти два стимула должны появиться близко по времени, чтобы выработалась ассоциация. Однако для совпадения по времени как основного фактора классического обусловливания есть альтернатива: необходимо, чтобы УС был надежным предвестником БУС. Другими словами, чтобы произошло обусловливание, БУС должен появляться с большей вероятностью при предъявлении УС, чем при его отсутствии. В одном важном эксперименте (Rescorla, 1967) одновременность сопоставлялась с предсказуемостью. В некоторых пробах собак раздражали электрическим током (БУС), а в каких-то из этих проб электрическому удару предшествовал звуковой сигнал (УС). Процедуры для двух экспериментальных групп показаны на рис. 7.5. Число совпадающих по времени пар из звука и удара током в обеих группах было равным. Независимой переменной в группе А был звук, появлявшийся перед каждым электрическим ударом, а в группе Б наличие или отсутствие звукового сигнала перед таким ударом было равновероятно, так что звук здесь не имел реальной предсказующей силы. Предсказующая сила звука оказалась решающей: в группе А условный рефлекс сформировался быстро, а в группе Б — нет (это определялось по тому, реагирует или нет собака на звук так, как если бы она хотела избежать удара током). В других группах этого эксперимента (на рис. 7.5 не показаны) сила обусловливания была непосредственно связана с предсказательной ценностью УС, сигнализирующего о появлении БУС. Последующие эксперименты подтверждают вывод, что отношение предсказания между УС и БУС важнее, чем совпадение их по времени или частота парного предъявления УС и БУС (Rescorla, 1972). 
Рис. 7.5. Эксперимент Рескорлы. На схеме показаны условия для двух экспериментальных групп. В каждой группе было 16 проб. Заметьте, что в некоторых пробах за УС следует БУС (УС + БУС); в некоторых пробах УС и БУС предъявляются по одному, а в некоторых нет ни УС, ни БУС. В правой части схемы показано число разных событий для двух групп. Количество проб с событием УС+БУС одинаково в обеих группах, как и количество проб, в которых предъявляется только УС. Различаются эти две группы количеством проб, в которых появляется только БУС (в группе А — никогда, в группе Б — с той же частотой, что и остальные типы проб). Таким образом, в группе А экспериментатор создал ситуацию, в которой звук являлся неплохим (хотя и несовершенным) предвестником скорого появления удара током, тогда как в группе Б звук не имел предсказательной ценности в отношении последующего удара. Условная реакция на УС легко выработалась в группе А и вообще не сформировалась в группе Б. То, что делала собака в предыдущем эксперименте, можно сравнить с обычным действием ученого. Встречаясь с вероятностью важного отрицательного явления, например грозовой бури, ученый-метеоролог пытается отыскать что-либо, что предвещало бы это явление. Это не может быть просто что-то из того, что происходит одновременно с грозой, потому что такому критерию удовлетворяет множество безобидных событий (например, тучи и даже наличие деревьев). Метеоролог должен найти события, предвещающие грозу в том смысле, что они происходят перед грозой, но не происходят в другое время. Сходным образом, когда собаке в предшествующем эксперименте приходилось иметь дело со значимым отрицательным явлением в виде удара током, она тоже пыталась найти какое-то предупреждающее его событие. И подобно метеорологу, эта собака не обращается к событиям, которые просто происходят одновременно с ударом (например, вид экспериментальной установки или звук в экспериментальной группе Б); собака отыскивает явление, которое происходит всякий раз перед ударом, но не происходит в другое время (звук в экспериментальной группе А) и, следовательно, действительно предупреждает об ударе током. жүктеу/скачать 9.72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|