Когнитивное научение – это научение с помощью мышления

Когнитивное научение

Во-первых, имеется в виду такой вариант, когда организм оказывается в ситуации, с которой он ранее не встречался, и находит правильное решение в результате мышления. При условном рефлексе по сигналу тоже имеет место мышление, т. е. оценка результата действия, но это происходит после выполнения действия. Однако в научении с помощью мышления первично мышление, а потом – действие, так как это целенаправленное научение. В эту форму научения следует включить научение с помощью рассудочной и психонервной деятельности, признавая, что между ними различий нет. Во-вторых, в эту форму научения следует включить и научение путем наблюдения.

Определение_8

Когнитивное научение – это научение с помощью мышления

Образное (психонервное) поведение.И. С. Бериташвили начиная с 1926 г. изучал поведение животных, но разработанному им методу свободного перемещения в экспериментальном манеже. Полученные И. С. Бериташвили (1975) факты было невозможно объяснить с позиций теории условно-рефлекторного обучения. Суть представлений этого ученого состоит в следующем: у высших позвоночных животных при первом же восприятии местоположения пищи создается образ или конкретное представление пищи и ее местоположения в данной среде. Этот образ сохраняется и каждый раз, когда он репродуцируется при восприятии данной среды или какого-либо его компонента, животное производит такое же ориентировочное движение головы, как и при непосредственном восприятии, ведет себя точно так, как при восприятии, т. е. идет к месту пищи, обнюхав его и, если находит пищу, съедает ее. Такое психонервное поведение, направленное образами, стали называть произвольным в отличие от условно-рефлекторного поведения, которое И. С. Бериташвили считал автоматизированным, непроизвольным.

И. С. Бериташвили описывает следующие характерные особенности психонервной деятельности.

1. Психонервная активность интегрирует элементы внешней среды в одно целое переживание, производящее целостный образ. Для этого достаточно, чтобы животное один раз восприняло эту среду.

2. Психонервный комплекс образа легко воспроизводится под влиянием только одного компонента внешней среды или раздражения, напоминающего эту среду.

3. Это воспроизведение может происходить спустя длительное время после начального восприятия жизненно важной ситуации. Иногда образ может удерживаться всю жизнь без повторного его воспроизведения.

4. При такой форме обучения устанавливаются временные нервные связи между нервным субстратом образа и двигательными центрами мозга. Индивидуально приобретенные реакции, направляемые образами, легко автоматизируются при их повторении.

5. Двигательная активность животных при репродукции образа зависит от условий его формирования, от давности возникновения, его жизненного значения, пространственных признаков ситуации.

6. Психонервная активность высших позвоночных животных преобладает над другими формами обучения и является определяющим фактором поведения.

7. Сознательная деятельность человека подчиняет себе двигательную активность психонервного процесса представления, хотя и протекает в тесном взаимодействии со всеми другими формами поведения.

И. С. Бериташвили полагал, что нервный субстрат образной психической деятельности лежит исключительно в неокортексе.

Система нейронов, продуцирующая образы жизненно важных объектов, может производить непосредственно только ориентировочную реакцию. Веч остальное поведение животного опирается на разные двигательные акты прирожденного и условно-рефлекторного характера в соответствии с образом и окружающей ситуацией. Значит, образ, который лежит в основе субъективного отражения внешнею мира – это вектор предстоящего рефлекторного поведения, непосредственная активность образа реализуется через ориентировочную реакцию, которая регулирует направление поведения животного.

Согласно И. С. Бериташвили, образ фиксируется в памяти и извлекается оттуда для удовлетворения господствующей биологической потребности. Основные отличия данной формы психонервного поведения от закономерностей условно-рефлекторной деятельности состоят в следующем (И. С. Бериташвили, 1984).

1. В отличие от классических условных рефлексов, которые требуют повторяемости, психонервный образ формируется сразу после одного осуществления индивидуального поведения.

2. Условный рефлекс, не сопровождающийся безусловным подкреплением, осуществляется в течение длительного времени и гаснет постепенно. Психонервный образ, не сопровождающийся удовлетворением соответствующей биологической потребности, быстро перестает вызывать индивидуально направленное поведение.

3. Если условный рефлекс может образовываться и в отсутствие коры, то целостные представления могут возникнуть только при наличии интактной коры и прежде всего лобных отделов коры больших полушарий.

Рисунок 3 – Схема соотношения основных элементарных компонентов поведения (по Л. В. Крушинскому)

4. Условный рефлекс подразумевает формирование временной связи между сенсорными и моторными элементами. Психонервное поведение обусловлено образованием новых действенных нервных кругов из сенсорных корковых нейронов.

5. Психонервная деятельность определяет включение и выключение условных и безусловных рефлексов и последовательность их протекания в данном ряду.

Существенно, что индивидуальное поведение, первично направляемое психонервным образом, при повторной тренировке автоматизируется и осуществляется по всем закономерностям условно-рефлекторного обучения.

Элементарная рассудочная деятельность животных.Поведенческие адаптации, с точки зрений Л. В. Крушинского (1977), строятся на трех основных механизмах: инстинктивном, механизме обучаемости и рассудочной деятельности (разуме). Хотя последние способности животных противопоставляются обучению, данную форму индивидуальной адаптации целесообразно рассмотреть в общей системе форм поведения особи. На рисунке 3 приведена схема взаимосвязи основных элементарных компонентов, участвующих в формировании поведенческого акта. В результате интеграции компонентов формируется целостный поведенческий акт, который можно определить как унитарную реакцию. Если на ранних этапах филогенетического развития поведение формируется под ведущим влиянием инстинктов, то по мере усложнения нервной системы большую роль начинают играть различные формы обучения. Однако дальнейшая дифференциация конечного мозга обеспечивает элементарной рассудочной деятельности все большую роль в обучении. Следовательно, чем выше уровень элементарной рассудочной деятельности животных, тем пластичнее и адаптивнее любая унитарная реакция и всё поведение в целом.

Наиболее характерное свойство элементарной рассудочной деятельности животных заключается в их способности улавливать простейшие эмпирические законы, связывающие предметы и явления окружающей среды, и возможность оперировать этими законами при построении программ поведения в новых ситуациях. Иными словами, важнейшая функция рассудочной деятельности состоит в отборе той информации о структурной организации среды, которая необходима для построения программы наиболее адекватного поведения в данных условиях.

Автор показал, что способность к экстраполяции направления движения раздражителя может рассматриваться как одно из элементарных проявлений рассудочной деятельности животных.

Эксперимент

Животное должно находить кормушку двигающуюся прямолинейно с постоянной скоростью. Первоначальный отрезок ее движения происходит в поле зрения животного, затем кормушка скрывается за преградой. Животное устремляется к месту выхода из непрозрачного коридора кормушки с кормом. При этом животное определяет 1) из соотношения с неподвижными точками пространства изменение положения кормушки, т. е. направление ее движения, и 2) направление движения кормушки после ее исчезновения за укрытием. Таким образом, используя свою «систему отсчета», животное экстраполирует направление смещения кормушки с кормом, т. е. использует предварительно воспринятую тактику изменений в среде для построения логики своего будущего поведения.

Различные тесты, предъявлявшиеся животным разного филогенетического уровня, выявили их способность улавливать простейшие законы пространства, времени, движения.

Л. В. Крушинский считал, что чем больше размер мозга, а значит, и количество нейронов, тем большую информацию об окружающей среде он может получить. Наличие избыточного числа нейронов с разной функциональной активностью позволяет животному улавливать некоторые законы природы.

В процессе синтеза (эвристического уровня деятельности мозга) происходит сличение уловленных в данный момент законов с теми, которые были познаны в предшествующей жизни. В результате такого сравнения осуществляется выбор наиболее адекватного пути решения задачи. Совпадение новой информации с записанной в долговременной памяти облегчает решение задачи.

Исходя из особенностей поведения животных в сообществах, автор приходит к выводу, что степень многообразия и пластичности отношений в сообществе животных находятся в зависимости от уровня развития их рассудочной деятельности, выполняющей особую роль в эволюции популяций.

Вероятностное прогнозирование.Под вероятностным прогнозированием понимается предвосхищение будущего, основанное на вероятностной структуре прошлого опыта и информации о наличной ситуации. Оба эти фактора служат основой для создания гипотез о предстоящем будущем, причем каждой из них придается определенная вероятность. В соответствии с таким прогнозом осуществляется подготовка к действиям в предстоящей ситуации, приводящим к наибольшей вероятности достижения цели (Н. А. Бернштейн, 1966).

Способность к вероятностному прогнозированию - результат биологической эволюции в вероятностно организованной среде. Прогнозы живого организма призваны оптимизировать результаты его действия.

В естественных условиях организм сталкивается с множеством различных случайных раздражителей, которые нужно статистически обрабатывать, чтобы выявить повторяемость, т. е. регулярность событий, на основании которой и формируется приспособительное поведение. Теория вероятностного обучения исходит из представлений о предсказании статистических закономерностей и выбора оптимальных стратегий поведения при обучении субъекта независимым вероятностям стохастично возникающих раздражений.

П. В. Симонов (1986) считает, что степень информированности субъекта зависит от текущей субъективной вероятности достижения результата с учетом наличных средств и оценки проблемной ситуации. В связи с этим из реальной окружающей среды выделяют и ту актуальную среду организма, от которой непосредственно зависит удовлетворение потребностей и достижения целей.

Высшие позвоночные и человек в своей деятельности непрерывно опираются на вероятностное прогнозирование. Когда человек переходит улицу, он прогнозирует ситуацию на проезжей части и интервал времени для безопасного пересечения дороги. А водитель транспорта в это время прогнозирует поведение пешеходов, смену сигналов светофора и свои собственные действия по управлению автомобилем.

Животные прогнозируют вероятность поиска пищевого объекта, одновременно прогнозируя поведение хищника, чтобы не стать жертвой собственной «беспечности».

В целом вероятностное прогнозирование деятельности может иметь разные формы (И. М. Фегенберг, Г. Е. Журавлев, 1977):

1. Прогнозирование разных форм независимых от субъекта событий.

2. Прогнозирование своих ответных активных действий.

3. Прогнозирование целенаправленных действий не только в соответствии с их частотой в прошлом опыте, но и с их актуальной значимостью и предполагаемым результатом.

4. Поведение в общении с другими организмами предполагает использование гипотез о наиболее вероятных действиях своих активных партнеров.

5. Прогнозирование действий и целей с учетом собственных энергетических затрат.

Таким образом, когнитивные формы обучения, опираясь на весь широкий репертуар более простых форм неассоциативного и ассоциативного обучения, выступают в качестве одного из фундаментальных механизмов высшей нервной деятельности животных и человека.