Исследование способности серых ворон к элементам символизации

Введение

В соответствии с формальным определением [11], знак – это материальный предмет, явление или событие, выступающий в качестве представителя некоторого другого предмета, свойства или отношения и используемый для приобретения, хранения, переработки и передачи сообщений (информации, значений). Один из типов знаков - это знаки-символы, которые заключают в себе некий наглядный образ, и в силу этого могут быть использованы для выражения некоего, часто отвлеченного содержания [11]. Процесс установления тождества между предметами, действиями, явлениями или понятиями и исходно индифферентными для субъекта объектами, а также возможность оперирования усвоенными знаками, мы будем в дальнейшем называть термином “символизация”.

Многочисленные исследования показали, что высшие приматы (Pongidae), будучи ближайшими родственниками человека, обладают в значительной степени сходными когнитивными способностями и даже могут усваивать и использовать так называемые языки-посредники [26, 41, 49, 50, 51]. В нашей работе мы коснемся лишь одного аспекта проблемы символизации, а именно способности животных связывать представление о числе с символами-цифрами.

Можно ли обучить животных использованию цифр и насколько операции, которые они могут выполнять с цифрами, соответствуют критериям истинного счета? Поскольку в качестве универсального стандарта используется "человеческий счет", прежде всего, необходимо точно определить, что он собой представляет. Термин счет в его общепринятом значении подразумевает процесс формальной нумерации, используемый людьми для определения абсолютного числа элементов в множествах [54]. Пять принципов или критериев, описывающих процесс формального счета, первыми четко сформулировали Гелман и Галлистель [27]: 1) "соответствие один к одному" - каждому пересчитываемому элементу должен соответствовать индивидуальный маркер; 2) "ординальность" - маркеры должны в стабильном порядке соответствовать пересчитываемым элементам; 3) "кардинальность" – маркер, соответствующий последнему элементу, должен описывать общее число элементов в множестве; 4) "абстрактность" – возможность пересчета любых множеств; 5) "беспорядочность" - возможность пересчета элементов в любом порядке. Первые три критерия стали общепризнанными, тогда как в необходимости последних двух некоторые авторы высказывают определенные сомнения [20, 25, 56].

При исследовании способности животных к символизации на примере счета возникает три основных вопроса: 1) способны ли животные устанавливать тождество между исходно индифферентными для них знаками (например, арабскими цифрами) и обобщенной информацией о числе элементов в множествах разной природы; 2) способны ли они оперировать усвоенными цифрами (например, выполнять операции, аналогичные арифметическим); 3) способны ли они использовать усвоенные символы для нумерации (пересчета) элементов множеств или выполнять определенное число действий в соответствии с предъявленной цифрой. Последний вопрос подразумевает соответствие основным критериям истинного счета (по крайней мере, критериям ординальности и кардинальности).

Одна из первых попыток исследования символизации на примере счета была сделана Ферстером в 60-годах [22, 23, 24]. Двух шимпанзе (Pan troglodytes) после 500 000 опытов удалось обучить соответствию между различными множествами и цифрами, выраженными в двоичном коде (от 000 до 111, т.е. от 1 до 7). Животные могли располагать выученные бинарные комбинации в упорядоченной последовательности, но их так и не удалось обучить использованию цифр для нумерации конкретных объектов. В более поздних исследованиях вновь было показано, что шимпанзе [14, 16, 17, 18, 34, 35, 36] и даже макаки [44, 45, 57] способны использовать арабские цифры для маркировки множеств независимо от цвета, размера, формы и паттернов расположения элементов, их составляющих. В частности, макаки-резусы (Macaca mulatta) усвоили соответствие между арабскими цифрами от 0 до 9 и числом последовательно подаваемых гранул, и успешно сравнивали цифры по их относительной "пищевой ценности" [44, 45, 57]. При исследовании способности шимпанзе Шебы к символизации было показано, что она не только усвоила эквивалентность арабских цифр от 0 до 4 и числа элементов в различных гомо- и гетерогенных множествах (например, батареек, ложек, апельсинов и т.п.), но и успешно суммировала цифры в отсутствие обозначаемых ими множеств [14, 16, 17, 18]. Возможность использования высшими приматами принципов ординальности и кардинальности была успешно продемонстрирована в исследовании Рамбо и его коллег [48, 42, 43]. В их опытах шимпанзе, ранее обученные языку-посреднику, производили определенное число действий в соответствии со значениями арабских цифр 1, 2 или 3 (позже были введены цифры до 6).

Что касается других видов животных, сведения об их способности к символизации остаются весьма фрагментарными [28, 29]. Уникальный пример подобных экспериментов на птицах – работы Ирен Пепперберг [38, 39]. В ее исследованиях серый жако Алекс (Psittacus erithacus) успешно маркировал множества, содержащие от 2 до 6 гетерогенных элементов, произнося английские названия соответствующих числительные. Кроме того, он мог определять число одинаковых элементов в гетерогенных множествах [38].

Объектом наших исследований стали серые вороны (Corvus cornix). Ранее было показано, что представители семейства врановых, с их крупным и тонко дифференцированным мозгом [9, 55] обладают способностью к решению многих типов элементарных логических задач на уровне, по крайней мере, мартышковых обезьян [1, 5, 7, 8, 10, 30, 31, 33, 53, 58, 61].

В данной работе предпринята попытка найти ответы на первые два вопроса, возникающие при исследовании проблемы символизации - способны ли вороны установить тождество между множествами и цифрами и отвлеченно оперировать ими. В основе нашего подхода лежали три экспериментальных факта: 1) способность ворон к обобщениям по признаку числа [4, 5, 10]; 2) способность ворон оперировать понятиями соответствия и несоответствия [10, 53]; 3) способность ворон легко запоминать число дискретных пищевых объектов, связанное с каждым конкретным стимулом, и применять эту информацию в новой ситуации [2, 3].

Целью настоящей работы была отработка методики и получение предварительных данных о способности серых ворон к элементам символизации. Мы попытались выяснить, могут ли вороны за счет мысленного сопоставления ранее полученной информации установить соответствие графических множеств и исходно индифферентных для них знаков (арабских цифр от 1 до 4), и отвлеченно оперировать ими.