Условных рефлексов (оперантное научение)

Отцом инструментальной формы научения считается Э. Торндайк, который еще в конце прошлого века назвал такую форму научения обучением "методом проб, ошибок и случайного успеха". Огромный вклад изучение закономерностей образования инструментальных условных рефлексов внес американский ученый Беррес Фредерик Скиннер. Предложенное им определение оперантного научения и оперантного условного рефлекса сейчас наиболее употребимы при характеристике инструментальной формы научения.

Известно, что обстоятельства и ситуации в которые попадают животные вынуждают их совершать те или иные формы поведения, приспосабливаясь или активно сопротивляясь. Ученые назвали такое поведение оперантным (от латинского operatio - действие). Действия животных приводят к каким-либо последствиям или результатам, от которых зависит, будут ли они повторять эти действия или избегать их. То есть инструментальные условные рефлексы строятся на основе активной целенаправленной деятельности животного. Последовательность событий и результат их в данном случае, зависят не только от внешней сигнализации, но и от поведения самого животного. Таким образом, первое отличие инструментального условного рефлекса от классического заключается в активной, целенаправленной деятельности обучающегося животного. Вторым отличием является то, что инструментальный рефлекс не воспроизводит лежащую в его основе безусловную реакцию, в то время как классический условный рефлекс частично или полностью воспроизводит ее.

Считается, что при образовании инструментального рефлекса выбор реакции животным определяется не вызывающим ее раздражителем, а установлением временной последовательности между реакцией, выполняемой животным в данной ситуации и подкрепляющим раздражителем. При классических условных рефлексах связь устанавливается между стимулами и результатом, а при инструментальном научении, она возникает между реакцией и результатом. Таким образом, действие животного приобретает сигнальную функцию по отношению к результату (подкреплению).

Эффективность научения в форме образования инструментальных условных рефлексов заключается не только в том, что животное само стремится совершить какое-либо действие, но и в том, что подкрепление - это не просто событие, связанное временной последовательностью с каким-либо сигналом, а всегда удовлетворение доминирующей потребности, поэтому и становится биологически важным, а действия приводящие к нему - биологически целесообразными.

Несмотря на кажущуюся близость инструментальных условных рефлексов двигательным классическим рефлексам, специальными исследованиями было доказано существование различий между ними. В одном из них собака должна была до тех пор реагировать на первый раздражитель, пока не предъявлялся второй, за которым следовало пищевое подкрепление. Оказалось, что первый раздражитель вызывал инструментальную реакцию, не сопровождающуюся слюноотделением, тогда как второй вызывал слюноотделение.

Но следует отметить, что хотя естественное поведение животных в основном инструментально, в формировании поведенческого акта трудно различить роль и участие того или иного вида условного рефлекса.

Этапы оперантного научения:

1. Создание состояния выраженной потребности у животного.

2. Первичная инициация нужного поведения (поведенческого акта) одним из способов дрессировки. При этом избегаются способы болевого воздействия (оборонительного поведения) и предпочитаются способы, основанные на отборе поведения.

3. Создание условий при которых животные самостоятельно воспроизводят первично инициированное поведение.

4. Введение стимула, санкционирующего данный поведенческий акт.

5. Использование свойств подкрепления и тренировочного процесса для закрепления поведенческого акта до навыка.

Оперантное научение может быть основано на любой потребности, выбор которой определяется задачами дрессировки и особенностями животного.

Как известно, потребность, вызывая мотивированное поведение, активизирует механизмы памяти, способствует сохранению внимания и достаточно долго поддерживает необходимое поведение и общую двигательную активность животного.

Инициировать нужное поведение можно любым способом, однако в оперантной дрессировке наиболее употребимы способы отбора поведения, усиления поведенческого акта или его элемента и наведения. Важно вовремя прекратить применение вспомогательных способов, добиваясь самостоятельности животного.

Введение команды можно осуществить как на втором этапе, так и после отработки необходимого действия.

При оперантном научении подкреплению придается особое значение, так как оно определяет скорость и эффективность научения. При этом учитывают знак, величину, режим и время подкрепления.

 

Имитационное научение

Имитационным научением или подражанием называют особую форму научения у животных в условиях общения, когда одно животное следует примеру другого.

Различают инстинктивное подражание у животных (взаимную стимуляцию), например, присоединение животных к кормящимся особям, бегство, реакцию следования и т.п.

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.

Ученые давно обратили внимание на эту форму научения. Еще в школе Павлова В.Я. Кряжев (1935) 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 (1941) 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.

Чаще всего имитационное научение используют для натаски охотничьих собак. Такой способ считается наиболее легким, но замечено: хотя молодые собаки способны копировать все поведение, они легче усваивают отрицательные, с точки зрения человека, навыки. Хотя по свидетельству И.И. Шидловского (он пишет об этом в своей книге “Cобака-ищейка и розыск с ней” Ленинград, Издание Леноблохотсоюза, 1931) в Саратове и служебных собак милиции “учили по способу "перенимания", заключающегося в том, то все упражнения сначала показывали на работе уже вполне обученных, образцовых собак и в течение недолгого времени обучавшиеся собаки, подражая уже ранее выдрессированным, усваивали первоначальные упражнения по общему послушанию”. Далее он приводит в качестве примера имитационный способ обучения собаки навыку подачи голоса, ссылаясь на известного немецкого дрессировщика того времени Р. Герсбаха: ”на глазах своей собаки подавать команду "голос" другой, уже выдрессированной и после каждой подачи ее хвалить и ласкать”. “Инстинкт подражания и самолюбия, говорит Р. Герсбах, очень скоро заставят вашу собаку дать голос”. Способ хороший, верный, но мы добавим на основании своей практики, что еще лучше и вернее будет, если мы на глазах дрессируемой собаки будем дрессированную за каждую подачу голоса награждать не похвалами и ласками, а какими-либо вкусными кусочками”.

Для обучения методом подражания используют хорошо отдрессированную послушную собаку. Лучшие результаты достигаются при использовании собаки более старшего возраста, живущей совместно с молодой, что связано с доминированием.

Используя эту форму научения при воспитании и дрессировке, в качестве примера подражания желательно использовать знакомую для щенка собаку, спокойную и доброжелательную по отношению к нему. Лучше, если щенок будет демонстрировать по отношению к ней позу подчинения.

Нельзя использовать приемы воздействия на показательную собаку и щенка, вызывающие болевые ощущения и оборонительную реакцию. Показательная собака (собака-актер), не должна демонстрировать страх при выполнении приемов. Замечено, если “актер” за свой поступок получила поощрение, то ей подражают охотнее, чем в этом случае, если она была наказана. Особенно важно проводить занятия без отвлекающих раздражителей, мешающих наблюдению за показательной собакой и отвлекающих щенка. Необходимо также, чтобы особь-зритель наблюдала не только последовательность действий, но и их результат (подкрепление), а потребность в получении такого же подкрепления должна быть очень выражена.