Неассоциативное научение

Содержание

1. Неассоциативное научение…………………………………….2 
2. Ассоциативное научение (научение с подкреплением) …….3 
3. Когнитивные (познавательные) процесс……………………..5

Список использованной литературы…………………………..16 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Неассоциативное научение

 Негативным  научением или привыканием называют снижение выраженности или отсутствие поведенческих реакций при повторяемых или продолжительно действующих раздражителях, которые не имеют серьезных последствий и не несут в данный момент сколько-нибудь важной информации для организма. Впервые оно было изучено у низших животных, имеющих простую нервную систему (черви, кишечно-полостные), а первый опыт был произведён на черве планария. 
      Привыкание считается наиболее распространенной формой научения. Отличительной особенностью такой формы приобретения опыта является не приобретение новых поведенческих реакций, а утрата или ослабление уже имеющихся. Биологическое значение привыкания заключается в том, что для выживания или улучшения условий существования организм должен уметь различать существенные и несущественные для его жизнедеятельности раздражители и подавлять реакции на несущественные, а также правильно реагировать на полезные или опасные раздражители. Животное может привыкнуть к любым раздражающим воздействиям, с которыми ежедневно встречается и не отвечать на них ориентировочной или оборонительной реакциями, приспособиться к товарищам по стае или стаду и ограничивать свои реакции, возникающие в их присутствии, лишь действительно необходимыми. Благодаря привыканию происходит стабилизация общественного поведения любого сообщества животных. Привыкание наблюдается по отношению ко всем видам раздражителей или воздействий: световым (зрительным), слуховым, температурным, тактильным, вкусовым, запаховым и даже болевым. 
          Однако и после выработки привыкания раздражитель продолжает восприниматься животным. В этом легко убедиться, если несколько усилить или ослабить раздражитель, он сейчас же вызовет реакцию. Функция привыкания - это примитивная функция кратковременного научения, которая 
позволяет воздерживаться животному от ненужных реакций, а значит предотвращать утомление. 
          Противоположный привыканию процесс, когда животное начинает энергично реагировать на ранее нейтральный раздражитель, – это сенситизация. 
          Как привыкание, так и сенситизация имеют большое значение для выживания. При сенситизации животное обычно воспринимает некий угрожающий или раздражающий сигнал, учится распознавать его как признак опасности и поэтому пытается избегать его. В случае привыкания стимул, который первоначально вызывал реакцию, перестает действовать, когда выясняется, что он не связан с опасностью. Животное учится игнорировать этот стимул, чтобы без помех реагировать на другие раздражители. 
          Привыкание и сенситизация - это простейшие формы научения, при которых организм не нуждается в создании новой ассоциации между событиями или раздражителями. В отличие от этого при ассоциативном научении у животного должна создаваться такая ассоциация. 
 
 
2. Ассоциативное научение (научение с подкреплением)

 
      Это процесс  формирования в ЦНС временной  связи между двумя стимулами, один из которых изначально  был для животных безразличен, а другой исполнял роль вознаграждения  либо наказания. Это временная  связь (условный рефлекс). В зависимости  от структуры условные рефлексы  подразделяются наклассические и инструментальные. 
       Различие между ними заключается в том, что при выработке классического условного рефлекса последовательность событий в опыте никак не зависит от поведения животного. Что бы животное ни делало, ход событий установлен либо экспериментатором, либо аппаратурой, действующей по определенной программе. В отличие от этого при инструментальном научении поведение животного служит одним из важных факторов, определяющих ход событий. Обычно процедура инструментального обучения состоит в том, что подкрепление или наказание подаются или устраняются при определенной реакции животного - “правильной” или “неправильной”. 
          При выработке классического условного рефлекса типичный опыт начинается со стимула (безусловного), который вызывает совершенно определенный ответ (безусловный рефлекс). Затем на протяжении ряда проб почти одновременно с безусловным стимулом предъявляют второй стимул, который, как правило, не вызывает безусловный рефлекс (потенциальный условный стимул). В результате повторяющегося сочетания условный стимул и безусловный рефлекс появляется условный рефлекс, который вызывается условным стимулом. Условный рефлекс подобен, но не обязательно идентичен безусловному рефлексу. В начале нашего столетия И. П. Павлов поставил ряд экспериментов, которые привели к представлению об условнорефлекторной деятельности. 
          Изучая пищеварительную систему собак, он обнаружил, что животные 
начинают выделять слюну задолго до получения пищи при одном только  
виде одетого в белый халат служителя, который обычно ее приносит. Продолжив эксперименты, Павлов открыл, что звук звонка или вспышка света, предшествующие появлению пищи, тоже могут вызывать у собак 
слюноотделение.[1] 
          Инструментальное научение отличается от классического тем, что последовательность событий в опыте зависит здесь от поведения животного. Обычно используется “вознаграждение” или “наказание” того или иного рода. В разных опытах применяются самые разнообразные методики, но все они соответствуют общей схеме выработки инструментальной реакции. 
         Отцом инструментальной формы научения считается Э. Торндайк, который еще в конце 19 века назвал такую форму научения обучением "методом проб, ошибок и случайного успеха". Торндайк проводил опыты, в которых кошки и другие животные должны были нажимать на задвижки или тянуть за пружины, чтобы, открыв дверцу, выйти из ящика и получить снаружи пищу. Ящики были сделаны так, что пища была заметна. Голодная кошка, впервые посаженная в ящик, производит множество действий, в том числе тянется к пище через щели и скребет предметы, находящиеся внутри ящика. Наконец она случайно ударяет по запирающему механизму и выскакивает наружу. При последующих пробах действия кошки постепенно концентрируются вблизи этого механизма, и другая активность со временем прекращается. Наконец кошка становится способной правильно вести себя, как только ее поместят в ящик. Цирковые дрессировщики пользовались научением такого типа в течение столетий, но Торндайк первый исследовал его систематически и создал на основе своих наблюдений стройную теорию.[3] 
        Огромный вклад в изучение закономерностей образования инструментальных условных рефлексов внёс американский ученый Беррес Фредерик Скиннер. 
         Вместо неоднократного применения сочетаний, характерного для классической выработки условных рефлексов, Скиннер разработал методику  
свободного оперантного поведения, при которой животному позволяют совершать различные действия, нужные из которых подкрепляют. Чаще всего для таких опытов выбирались крысы и голуби, хотя использовались и другие животные, а также человек. Знаменитый “ящик Скиннера” на самом деле представляет собой ящик, с одной из сторон которого имеется педаль (рычаг), который соединен с кормушкой. Снаружи за стенкой расположен сложный механизм, функция которого состоит в том, что после каждого нажатия на педаль в кормушку падает гранула корма. Как только крысу сажают в ящик, она начинает активно исследовать его - обнюхивать и карабкаться на стенки. При этом случайно нажимает на педаль, после чего в кормушку падает корм. Обычно животное этого не замечает, но найдя пищу, съедает ее. Продолжая обследовать ящик, крыса вновь случайно нажимает на педаль и постепенно обнаруживает зависимость между этим действием и результатом. Как только временная связь станет для нее понятной, крыса начинает нажимать на педаль, когда захочет есть. Характерно, что вначале крыса нажимает на рычаг очень редко, затем число нажатий начинает медленно расти. После примерно 140 минут опыта число нажатий вдруг возрастает очень быстро. Совсем не обязательно ждать от животного случайного нажатия на рычаг. Это действие можно спровоцировать различными способами, например, для обучения голубя клевать педаль, к ней можно приклеить зернышко.[4] 
        В “ящике Скиннера” животное может освоить не только формы пищевого поведения. Например, если соединить рычаг с обогревателем воздуха, крыса быстро обучается поддерживать оптимальную для себя температуру, регулярно отключая и включая обогреватель нажимом на рычаг. 
        Хотя открытие и изучение инструментальных условных рефлексов считается заслугой американской науки, они исследовались и в школе И.П. Павлова (например, А.Г. Ивановым-Смоленским, Г. Зеленым). Известный польский ученый Ю.М. Конорски, который также является учеником  
Павлова, считается одним из создателей теории об инструментальных условных рефлексах, которые он называл условными рефлексами второго типа. 
Однако еще раньше в России обнаружил эту форму научения и использовал ее в своей работе талантливый цирковой дрессировщик В.Л. Дуров. 
 
 

 

 

 

3. Когнитивные (познавательные) процессы

 
     Когнитивные  процессы связаны с теми видами поведения животных, в основе которых лежит не условнорефлекторный ответ на воздействия внешних стимулов, а формирование внутренних, мысленных представлений о событиях и связях между ними. Представления обнаруживаются в тех случаях, когда субъект совершает действие без влияния какого-нибудь физически реального стимула. 
 
Формы когнитивного научения: 
1.  Латентное научение - это образование связи между индеферентными (нейтральными) стимулами либо ситуациями в отсутствии явного потребления. Пример латентного научения - ориентация осы на местности по отношению к своему жилищу, когда у осы существует представление о местонахождении. 
     Впервые феномен латентного (скрытого) научения был обнаружен в лабораторных условиях на крысах, которые обследовали лабиринт без всякого подкрепления. Оказалось, что в дальнейшем крыса с таким опытом обучается проходить лабиринт быстрее и с меньшим количеством ошибок. Был сделан вывод, что в процессе обследования лабиринта, животное приобретает определенный опыт, который затем использует в организации целенаправленного поведения. 
       Также к латентному научению относится обучение не соответствующее ведущей мотивации. Так, голодную, но не испытывающую жажды крысу обучали проходить Т-образный лабиринт, в котором один из коридоров приводит к пище, а другой - к воде. Оказалось, что если впоследствии та же крыса будет испытывать жажду, то она начнет выбирать коридор с водой. Это означает, что процесс обучения шел и в отсутствие соответствующей мотивации.[2] 
         Биологическое значение латентного научения заключается в том, что благодаря ему происходит накопление информации о свойствах внешнего 
мира, его образа или освоение двигательных реакций как возможно необходимых для построения поведения в будущем. Латентное научение не пассивно, в основе его лежит потребность в новой информации, проявляющаяся в форме исследовательского поведения и характеризуемая как любопытство. Потребность в новой информации, в конечном счете, обеспечивает возможность развития организма, обеспечивая его будущее. 
         Как и при негативном научении, в латентном ведущую роль играет ориентировочная реакция на раздражители, образы и ситуации, особенно ее исследовательский компонент, но механизм заключается в образовании причинно-следственных связей между индифферентными раздражителями. Образование ассоциативной связи может происходить между раздражителями различной модальности, а подкреплением этому служит безусловнорефлекторный компонент последующего раздражителя. С психологической точки зрения, подкреплением при латентном научении служит удовлетворение потребности в новой информации. 
      В. Торп определяет латентное научение как образование ассоциации между индифферентными раздражителями или ситуациями в отсутствие явного подкрепления. 
      То есть в процессе латентного научения сочетание нескольких сенсорных раздражителей приводит к образованию временной связи, которую относят к типу сенсорно-сенсорных ассоциаций. В случае сочетания в дальнейшем одного из сенсорных раздражителей с биологически значимым подкреплением быстро возникнет устойчивая условнорефлекторная реакция. 
      Предполагается, что при латентном научении в центральной нервной системе формируется своеобразная карта окружающей среды с определением возможной значимости ее составляющих для животного. 
 
2. Пространственное научение – способность животных к ориентации в пространстве. 
       Способы ориентации (виды научений) согласно этим способам: 
1) счисление пути – сам элемент не связан с внешней информацией, при котором животное отслеживает своё перемещение. Представление о пройденном пути обеспечивается соотнесением этого пути и затраченного времени (например, ориентация по количеству смены дня и ночи); 
2) использование ориентиров – животное запоминает, какие-то элементы внешней среды строго поочерёдно и таким образом представление о пути животного – это цепь ассоциативных связей (путь животное запоминает с помощью ассоциаций, объектов); 
3) навигация по карте – животное использует встречающиеся ему предметы и знаки как точки отсчёта для определения дальнейшего пути, включая их в картину представлений о местности. У обезьян есть такое явление – память на сильно разрастающиеся явления; такая способность есть и у птиц (сойки осенью запасают корм, а весной вспоминают, где этот корм спрятан).[9] 
3. Выбор по образцу (экспериментальный метод) – это один из видов когнитивной деятельности, основанный на формировании у животных внутренних представлений о наличии сходства и различий между стимулами среды. Происходит демонстрация стимула - образца и двух либо нескольких стимулов для сопоставления, при этом производится подкрепление того стимула, который соответствует образцу. Варианты выбора: альтернативный; множественный. 
4. Имитационным научением или подражанием называют особую форму научения у животных в условиях общения, когда одно животное следует примеру другого. Такой вид научения встречается только у млекопитающих. 
        Различают инстинктивное подражание у животных (взаимную стимуляцию), например, присоединение животных к кормящимся особям, бегство, реакцию следования и т.п. У собак инстинктивное подражание можно наблюдать при групповых занятиях по развитию злобы и недоверчивости к посторонним, исполнению команды "ГУЛЯЙ!". Таким же образом одна собака может научить другую подбирать пищу с земли или играть с предметом.[3] 
       Настоящее имитационное научение происходит тогда, когда расширяется и обогащается врожденный репертуар поведения путем заимствования чужого опыта, чаще всего подражания детенышей действиям взрослых особей. 
        Установлено, что животные с первых дней рождения копируют поведение матери по отношению к животным своей стаи, животным другого вида и человеку. Позднее происходит подражание пищедобывательному поведению и оборонительным реакциям.[6] 
         Значение имитационного научения в ранний период жизни огромно. Лишение возможности подражания животным своего вида приводит к необратимым изменениям поведения, так как подражание у животных является "социальным" способом передачи информации. 
         Ч. Дарвин считал, что подражание играет огромную роль в формировании поведения. В качестве примера он приводил собственную собаку, которая, воспитываясь вместе с котятами научилась кошачьей привычке умываться. Эту привычку она сохранила в течение последующих тринадцати лет жизни.[5] И.П. Павлов постоянно подчеркивал, что рефлекс подражания управляет поведением человека и животных. Подражая, молодые животные совершенствуют свои врожденные безусловнорефлекторные поведенческие акты. Ученые давно обратили внимание на эту форму научения. Еще в школе Павлова В.Я. Кряжев впервые наблюдал условное слюноотделение у собак, после того как они многократно видели, как по сигналу кормят других собак. Сравнивая подражательные условные рефлексы у павианов и собак, М.П. Штодин обнаружил, что внешнее торможение этих рефлексов менее выражено у собак, а у павианов больше случаев подражательного угашения рефлексов. По его мнению подкреплением подражательных условных рефлексов служит вид натурального подкрепления другой особи и кинестезия от движения собственных мышц. У детенышей обезьян подражание развито лучше, чем у взрослых. 
      Лучше всего развито подражание у антропоидных обезьян. Они могут перенимать довольно сложные цепи условных рефлексов, состоящие из 8-10 движения, и переделку положительных реакций в отрицательные и наоборот. 
        По наблюдениям израйльских ученых за крысами в естественной среде, взрослые крысы неспособны научиться открывать шишки методом проб и ошибок, они лишь грызут шишки случайным образом, Детеныши способны обучаться наблюдая за опытной крысой. Опыты по перекрестному выращиванию детенышей от матерей не владеющих техникой открывания показывают, что речь идет не о генетическом, а о культурном процессе передаче навыка. В последнем эксперименте взрослым неопытным крысам предлагали шишки с последовательно увеличивающимся количеством снятых чешуек. Большинство таких крыс обучилось обдирать шишки.[7] 
        Высшим проявлением имитационного научения является имитационное решение задач, которое происходит путем лишь одного наблюдения за действием другой особи. Считается, что такое научение происходит крайне редко. Классическим примером этому является обучение синиц лазоревок протыкать клювом крышки молочных бутылок и выпивать сливки. 
 
5. Эвристическое научение и инсайт (постижение истины). 
      Гештальтпсихологи критиковали бихевиористов за сведение сложного поведения животных к сумме их отдельных элементов (стимул - реакция). Одним из таких учёных был В. Кёлер. В своих опытах над обезьянами, которые доставали банан с помощью надставных палок, Кёлер пришёл к выводу, что у высших животных научение в большинстве случаев обусловлено не созданием механических ассоциаций между каким-то стимулом (стимулами) и реакцией. Скорее, они пользуются чем-то вроде метода аналогий, прибегая к объединению опыта, накопленного в памяти, с той информацией, которую получают, исследуя конкретную «проблемную ситуацию». Такой способ решения задач, основанный на внутреннем (не контролируемом) связывании элементов предыдущего опыта, из которых складывается новое решение, называется инсайтом или эвристическим научением.[5] 
      Гораздо отчётливее, чем у Кёлера, способность к эвристическому решению задач демонстрируют опыты с шимпанзе, описанные В. Фишелем. 
       Перед клеткой обезьяны построена из досок простая, прямоугольная система ходов. Сверху она открыта и по форме напоминает подкову со спрямлёнными углами. Её открытые концы доходят до решетки клетки, в которой сидит обезьяна. В ходе опыта в дальнюю поперечную часть системы ходов кладётся яблоко, до которого обезьяна не может дотянуться. Но она получает палку, и у неё появляется возможность подкатить к себе приманку. При этом ей предстоит сделать выбор, по какому ходу катить яблоко — левому или правому. Один из них перегорожен едва заметной решеточкой из тонкой проволоки. Всё это сооружение назвали «экспериментальной установкой с двумя ходами» Может случиться (и так действительно часто случается) что подопытное животное уже с первой попытки правильно подкатывает яблоко по правому свободному ходу и съедает его. Но возникает вопрос а не является ли успех шимпанзе случайным. Для ответа на него решеточку переносят в правый ход. Если обезьяна и теперь изберет правую сторону, то есть повторит действие которое в прошлом принесло успех, яблока она не получит. В большинстве случаев обезьяна предвидит это и катит яблоко по свободной стороне, пока оно не окажется в пределах досягаемости. Намного интереснее и с научной точки зрения гораздо убедительнее, когда обезьяна начинает неправильно катить яблоко, но очень быстро поправляется. В этом случае шимпанзе некоторое время подталкивает яблоко в ту сторону, которая перегорожена но вдруг останавливается, откатывает плод назад, а потом по свободному ходу подкатывает его к своей клетке. Именно прекращение действия начатого без учета возможности достичь успеха и делает это поведение столь интересным для исследователя. Вероятно, только в этот момент животное, учитывая последствия своих действий, замечает, что в случае их продолжения оно не сможет получить яблока. 
6. Импритинг - психическое явление, в результате которого в строго определённые периоды жизни животных запускаются процессы запоминания образа специфически ключевых стимулов, которые способны инициировать включение инстинктов. Импринтинг, или запечатление, - феномен, открытый К.Лоренцом в 1935 году. Он обнаружил, что у животных есть сравнительно короткий период, названный "чувствительным" или "импринтинговым", в течение которого у детеныша происходит запечатление образа своего вида. Если в этот период детеныш общается с матерью и сородичами, то впоследствии он никогда не спутает представителей своего вида с другими видами животных. Став взрослым, такое животное будет спариваться только с сородичами. Если же в этот период произойдет запечатление образа другого вида, - такое животное уже никогда не сможет нормально общаться с сородичами.[7] 
       Отличия импритинга от ассоциативных форм научения (условные рефлексы): 
1. Прочность образа - этот образ способен необратимо влиять на способ запуска инстинктивной программы; 
2. Процесс импритирования не требует множество повторений и подкреплений (может быть завершён после однократного повторения); 
3. Для импритинга существуют чувствительные периоды запечатления (процесс импритинга строго ограничен во времени). 
 
Функции импритинга у животных: 
1. Импритинг имеет важное значение для распознавания близких родственников, что предупреждает близко родственные спаривания, позволяет родителям узнавать своих детей; 
2. Помощь в осуществлении паразитизма животным-паразитам. 
 

Сенситизация - явление усиления ответа на слабый специфический стимул в том случае, если он сочетается во времени с неприятным воздействием. 
      Индеферентные стимулы (безразличный, нейтральный) – стимул, не имеющий отношения к данной безусловно-рефлекторной реакции. Как правило, И. р. предъявляют животному с целью его переделки в условный раздражитель, при этом собственное физиологическое действие И. р. по силе должно быть меньшим, чем физиологическое действие последующего безусловного раздражителя. Иногда под И. р. понимают раздражитель, не вызывающий ответной реакции у животного, безразличный для него.

Импринтинг - психическое явление, в результате которого в строго определённые периоды жизни животных запускаются процессы запоминания образа специфически ключевых стимулов, которые способны инициировать включение инстинктов.

Суммация — повышение чувствительности нервной ткани к раздражающим агентам у простейших беспозвоночных в виде освоения маршрута передвижения, различения съедобных и несъедобных продуктов, осуществления защитных двигательных реакций.

 Тесты 
1. Вид научения, противоположный навыку?

1. Импритинг
2. Опыт
3. Дрессировка
4. привыкание

2. К облигатным формам обучения не относятся:

1. Привыкание
2. Сенситизация
3. Инсайт
4. Нет верного ответа

3. Импритинг был  открыт…

1. В. Кёлером,
2. Э. Торндайком ,
3. К. Лоренцом,
4. И. Павловым.

4. Что не относится  к научению у людей?

1. запечатление,
2. привыкание,
3. условные рефлексы,
4. инструментальное научение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

1. Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. - 248 с.
2. Грин Н., Стаут У., Дейлор Д.. Биология. В 3-х т. Т. 3, с. 389. М., Мир. 1996.
3. Гриценко В.В. Теоретические основания дрессировки. // Электронный ресурс// Режим доступа: http://www.libok.net
4. Дикинсон А. Современная теория изучения животных. М., Наука. 1980.
5. Резникова Ж. И., Интеллект и язык животных и человека. Основы когнитивной этологии, М., «Академкнига», 2005 г., с.162-163.
6. Фирсов Л.А., Чиженков А.М., Эволюция Интеллекта, СПб, «Астер-X», 2004 г., с.79-81.
7. Этология. // Электронный ресурс// Режим доступа:  http://ethology.ru