Классическое обусловливание

Классическое обусловливание — это процесс научения, при котором ранее нейтральный стимул начинает ассоциироваться с другим стимулом вследствие того, что второй стимул сопровождает первый.

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).Эту собаку научили, или обусловили, ассоциировать свет с пищей и реагировать на него выделением слюны. 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, во время этой стадии повторные предъявления пары УС (свет) и БУС (пища) подкрепляют ассоциацию между двумя стимулами. Если эта реакция не подкрепляется, реакция будет постепенно уменьшаться; это называется угасанием.

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 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.

Генерализация и дифференцировка. Генерализация.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). У этого человека КГР будет меняться также в ответ на более низкий или более высокий тон без специального обусловливания. Чем больше новые стимулы похожи на первоначальный УС, тем вероятнее они будут вызывать условную реакцию. Если генерализация — реакция на сходство, то дифференцировка — реакция на различие. Условная дифференцировка вырабатывается посредством избирательного подкрепления. 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.

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. 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.

Роль когнитивных факторов в классическом обусловливании. 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. Однако для совпадения по времени как основного фактора классического обусловливания есть альтернатива: чтобы произошло обусловливание, БУС должен появляться с большей вероятностью при предъявлении УС, чем при его отсутствии. Последующие эксперименты подтвердили вывод, что отношение предсказания между УС и БУС важнее, чем совпадение их по времени или частота парного предъявления УС и БУС.

Предсказуемость важна также для эмоциональных реакций. Если определенный УС надежно предвещает наступление боли, то отсутствие этого УС предупреждает, что боли не будет и организму можно расслабиться. Следовательно, УС — это сигнал «опасности», а его отсутствие — сигнал «безопасности».

Биологические ограничения Разные биологические виды научаются одному и тому же при помощи различных механизмов. Относящиеся сюда феномены были открыты этологами — биологами и психологами, изучающими поведение животных в естественном окружении. Этологи полагают, что научение жестко ограничено генетическими задатками животного и что разные виды научаются одним и тем же вещам разными способами. Когда животное учится, оно подчиняется генетически заданному «поведенческому проекту»; который генетически ограничивает виды ассоциаций, которым организм может научиться. То есть животные предпрограммированы заучивать определенные вещи определенными способами.

Оперантное обусловливаниеРебенок будет чаще лопотать, если за каждым таким действием следует родительское внимание, и собака будет чаще поднимать мячик, если за этим следует ласка или вознаграждение пищей. Если считать, что у ребенка есть цель вызвать родительское внимание, а у собаки цель — пища, то оперантное обусловливание сводится к научению тому, что определенное поведение ведет к достижению определенной цели. Закон эффектаТорндайк стремился показать, что научение у животных неотрывно от научения у человека. Типичный эксперимент проходил так. Голодного кота сажали в клетку, дверца которой была закрыта на простую задвижку, а совсем рядом с клеткой клали кусочек рыбы. Кот не догадывается, а просто ведет себя по типу проб и ошибок, и когда после совершения какого-то действия немедленно следует вознаграждение, научение этому действию закрепляется. Это закрепление Торндайк называл законом эффекта. Он утверждал, что при оперантном научении в силу закона эффекта из набора случайных реакций выбирается та, за которой идут положительные последствия. Закон эффекта, таким образом, провозглашает выживание самых приспособленных реакций.

Эксперименты Скиннера В эксперименте Скиннера голодное животное помещают в ящик, который внутри пуст, если не считать выступающего рычага, под которым стоит тарелка для еды. Каждый раз, когда крыса нажимает на рычаг, небольшой шарик пищи выпадает в тарелку. Крыса съедает его и вскоре снова нажимает на рычаг; пища подкрепляет нажатие на рычаг, и частота нажатий стремительно растет. Если при нажатии на рычаг пища больше не подается, частота нажатий будет уменьшаться. Следовательно, оперантно обусловленная реакция (или просто операнта) при неподкреплении угасает точно так же, как и классически обусловленная реакция. Экспериментатор может установить критерий дифференцировки, подавая пищу только тогда, когда крыса нажимает на рычаг при горящей лампочке, и тем самым вырабатывая условную реакцию у крысы путем избирательного подкрепления. В этом примере свет служит дифференцировочным стимулом, который контролирует реакцию. Итак, оперантное обусловливание повышает вероятность некоторой реакции, когда определенное поведение сопровождается подкреплением.

Существует ряд явлений, значительно расширяющих сферу действия оперантного обусловливания и указывающих на возможное его применение к поведению человека.

Условное подкрепление. Большинство из рассмотренных нами подкреплений называются первичными, поскольку, как и пища, они удовлетворяют основные потребности. Если бы оперантное обусловливание происходило только с первичными подкреплениями, оно не было бы таким распространенным в нашей жизни, поскольку первичные подкрепления не столь часты. Однако практически любой стимул может стать вторичным, или условным, подкреплением, если его последовательно сочетать с первичным подкреплением; условные подкрепления значительно расширяют диапазон оперантного обусловливания (так же как обусловливание второго порядка значительно расширяет диапазон классического обусловливания).

Генерализация и дифференцировка. То, что было верно для классического обусловливания, верно и для оперантного: организмы генерализуют то, что они выучили, и генерализацию можно ограничить тренировкой на дифференцировку.

Режимы подкрепления. 1.эффект частичного подкрепления. Данный эффект понятен на чисто интуитивном уровне, поскольку если подкрепление для поддержания реакции является лишь частичным, случаи угасания и поддержания реакции труднее отличить друг от друга. 2.При режиме с фиксированной пропорцией (его называют режимом ФП) число реакций, которые должны совершиться, равно определенной величине. 3.При режиме с переменной пропорцией (ПП) подкрепление также дается после совершения определенного количества реакций, но их число варьируется непредсказуемо. 4.интервальные режимы, в которых подкрепление выдается только по прошествии определенного времени. Такие режимы тоже бывают фиксированными и переменными. При фиксированном интервале (ФИ) организм получает подкрепление за первую реакцию по прошествии определенного времени с момента ее последнего подкрепления. 5.При режиме с переменным интервалом (ПИ) вознаграждение все еще зависит от прошествия определенного интервала, но его длительность колеблется непредсказуемо.

Обусловливание неприятными стимулами Наказание может подавить нежелательную реакцию, но у него есть несколько недостатков. Во-первых, его эффект не столь предсказуем, как эффект вознаграждения. Вознаграждение, по сути, говорит: «Повтори то, что ты уже сделал»; наказание говорит «Перестань!» и не может предложить альтернативу. В результате организм может заменить наказываемую реакцию еще менее желательной. Во-вторых, побочные результаты наказания могут оказаться вредными. Наказание часто ведет к антипатии или страху перед наказывающим человеком и перед самой ситуацией, где происходило наказание. Наконец, крайне суровое или болезненное наказание может вызвать агрессивное поведение, более серьезное, чем первоначальное нежелательное.

Организм может реагировать и так, чтобы предотвратить неприятное событие до его начала, Это называется научением предотвращению событий. Научение избеганию часто предшествует научению предотвращать события.

Контроль и когнитивные факторы В когнитивной теории предотвращения предполагается, что в оперантном обусловливании, так же как и в классическом, важную роль играют когнитивные факторы.. Некоторые важные эксперименты больше говорят в пользу фактора контроля, чем в пользу фактора совпадения по времени. Многие другие эксперименты свидетельствуют в пользу того, что оперантное обусловливание происходит, только когда организм воспринимает подкрепление как нечто, что он может контролировать.

и в классическом, и в оперантном обусловливании организм усваивает именно зависимость между двумя событиями. В классическом обусловливании поведение определяется конкретными стимулами; в оперантном обусловливании поведение определяется конкретными ожидаемыми реакциями.

Биологические ограничения Эти ограничения касаются соотношений между реакцией и подкреплением. Случай с вознаграждением, когда пища сочетается с клеванием (но не хлопанием крыльев), является частью естественной активности птиц, связанной с едой. Значит, разумно предположить, что существует генетически заданная связь между клеванием и едой. Сходным образом, в варианте с прекращением раздражения током имеется опасная ситуация, а естественной реакцией голубя на опасность является хлопанье крыльями (но не клевание).