Естественные стимулы и «естественные» (перцептивные) понятия

Во всех приводившихся до сих пор примерах мы рассматривали способность к обобщению относительно простых признаков, искус­ственно выделенных из того информационного потока, который дей­ствует на животное (и на человека) в реальной жизни (цвет, форма, симметрия). В то же время очевидно, что в естественной среде обита­ния животные способны опознавать весьма сложные многокомпонент­ные раздражители, несущие биологически важную информацию. О наличии процесса обобщения и его роли в приспособительном по­ведении животных свидетельствуют накопленные этологами данные о способности избирательно опознавать некоторые характерные для каждого вида категории стимулов.

В этой связи закономерен вопрос: как животные обрабатывают такого рода информацию и как они обобщают более сложные при­знаки, чем «цвет», «форма» и т.п.? Экспериментальное исследование этого вопроса одним из первых предпринял американский исследова­тель Гернштейн (Herrnstein, Loveland, 1964; Hermstein, 1990). Он по­казал, что голуби могут научиться отличать слайды, на которых были изображены городские улицы, парки, интерьеры и т.п. с человеком (или группой людей), от слайдов, на которых людей не было. Сход­ные результаты были получены, когда в качестве обобщаемых стиму­лов использовались изображения деревьев, рыб, воды (в виде капель, морских волн, наполненного стакана и т.п.), автомобилей, т.е. таких объектов, с которыми лабораторные голуби никогда не встречались. Даже когда в качестве стимулов для различения им показывали кар­тины кубистов и импрессионистов, они научались их различать и справ­лялись также с тестом на перенос (Watanabe, 1995).

Отметим, что во всех этих работах птицам в каждом сеансе обучения предъявляли по очереди несколько десятков различных слайдов. Для обеспе­чения максимального разнообразия второстепенных признаков их запас в некоторых опытах доходил до 500. Половина из них содержала «правильный»

³ Квазислучайным называют такую последовательность предъявления стиму­лов, когда из ряда случайных чисел выбирают отрезки, так называмые серии Геллермана, удовлетворяющие определенным требованиям. В этих последователь­ностях не должно быть более 3 повторов одного стимула и должно быть приблизи­тельно равное число положитительных и отрицательных стимулов.

стимул, причем он не был особенно подчеркнут, скорее, это был просто один из компонентов картинки, например изображение дерева На второй половине слайдов были те же картинки, но без деревьев Обучение обычно было весьма длительным' голуби начинали выбирать подкрепляемые стимулы только после многих тысяч предъявлении.

На основании этих опытов авторы предположили, что у голубей не только проявляется способность распознавать встречающиеся в природе конкретные объекты, но и формируются соответствующие обобщения. Обобщения такого типа были названы«естественными понятиями» («natural concepts») — «человек», «дерево», «вода» и т.п. Результаты оказались достаточно неожиданными, так как поведение голубей разительно отличалось от их более чем ограниченной способ­ности к обобщению ранее исследованных элементарных признаков. Поэтому вопрос о природе феномена вызвал большую дискуссию и был подробно исследован.

Большинство авторов склонялось к тому, что в основе формиро­вания «естественных понятий» лежит иной способ обработки и хране­ния информации, чем тот, который обеспечивает формирование обоб­щений. Д. Примэк (Premack, 1983), например, писал о том, что в отличие от довербальных понятий, основанных на формировании «аб­страктных представлений», «естественные понятия» могут иметь в своей основе «образные представления» (imaginal representations), которые можно представить как некий набор мысленных «картинок». В таком случае принадлежность объекта к данной группе птицы определяли, по-видимому, на основе физического сходства, а не за счет выделе­ния абстрактных черт, характерных для всей совокупности в целом.

При более подробном анализе эксперименты Гернштейна и его коллег вызвали целый ряд критических замечаний. Возникло предположение, что голуби в этих опытах могли анализировать другие, не столь сложные призна­ки, как «человек» или «вода». В них, например, не обращали внимания на «выравнивание» второстепенных стимулов, т.е. фона слайда. Выяснилось, на­пример, что человек мог быть изображен на слайдах чаще на фоне городско­го, а не сельского пейзажа Недостаточное внимание авторы уделили также выбору неподкрепляемых стимулов. Не было проверено, как реагируют голу­би, если им предлагают различить слайд не по присутствию или отсутствию человека, а по наличию человека и обезьян, других животных или детей (Premack, 1983). Критики говорили, что если о существовании категории сти­мулов «дерево» и «человек» говорить можно, то противопоставление «чело­век — не-человек» искусственно и в природе не встречается

Кроме того, было неясно, что именно воспринимали голуби в этих опы­тах — образ реального предмета или некий набор пятен, точек и линий. В пользу последнего предположения говорит, например, работа, в которой голубей обучали отличать карикатурное изображение человека от других сходных изоб­ражений (Cerella, 1980). Оказалось, что они продолжали считать «человеком» даже те изображения, где поменяли местами различные его части: например, голову поставили на место ног и т.п., после чего сходство с человеком полно­стью утрачивалось. Очевидно, что в таком случае воспринимается и оценива­ется не образ реального объекта, а некая совокупность линий.

На основе этих и многих других соображений появилась гипотеза, согласно которой формирование «естественных понятий» у голубей расценивали не как результат операций обобщения и абстрагирова­ния, а как следствие обработки информации на более низком, пер­цептивном, уровне.

Как известно, сенсорные системы передают в центральные отде­лы мозга гораздо больше информации о действующих стимулах, чем те могут переработать, а двигательная система в состоянии реализо­вать в данный момент. Этот закон «бутылочного горлышка» требует резкого сокращения притока информации, которое обеспечивается разными способами. Один из них —категоризация.

Категоризация — это группировка стимулов по тем или иным свой­ствам еще на стадии восприятия, благодаря чему целые их совокуп­ности вызывают один и тот же ответ. Способность к такой группи­ровке стимулов животные проявляют как в природных условиях, так и в эксперименте.

Категоризация составляет неотъемлемое свойство восприятия че­ловека, которое обнаружено также и у многих животных, прежде все­го человекообразных обезьян. Зоопсихологи неоднократно отмечали стремление шимпанзе классифицировать и соответствующим образом сортировать предметы обихода и игрушки (Иони в опытах Ладыги­ной-Коте, 1923) или, например, фотографии людей и животных (Вики в опытах Hayes, Hayes, 1957).

Есть все основания полагать, что приматы и в повседневной жиз­ни оперируют некоторыми «естественными категориями». Наблюде­ния за их социальным поведением свидетельствуют, что у них есть категории «сородич» и «хищник» (см. также гл. 7). Есть у них, по-види­мому, и представления о различных категориях пищи. Так, паукооб­разные обезьяны, обнаружив на каком-то дереве созревшие плоды, отправляются обследовать другие деревья того же вида, т.е. делят де­ревья на категории по типу плодов. В другой работе обнаружили, что японские макаки, которым в качестве подкормки предложили плоды одной из пальм, тут же отправились искать именно эти деревья и проверяли на спелость их плоды достоверно чаще, чем в двух других экспериментальных ситуациях.

Способность к категоризации описана и у шимпанзе, обученных языкам-посредникам. Одна из обезьян, усвоившая несколько десятков существитель­ных и прилагательных, с их помощью практически безошибочно относила к той или иной категории многочисленные объекты своего обихода, конкрет­ных названий которых на языке жестов она не знала. Она (и другие обезьяны) успешно отличала любые «фрукты» от других съедобных продуктов («еда»), а «игрушки» — от «инструментов». Более того, обезьяна могла даже «называть» эти категории с помощью символов. При наиболее высоком уровне овладения языком антропоиды распределяют по категориям не только сами предметы, но обозначающие их символы (подробнее см. гл. 6).

Вопрос о том, считать ли формирование «естественных понятий» у голубей проявлением их способности к категоризации, потребовал дополнительного анализа и до сих пор до конца не решен. Было выс­казано предположение, что в основе этого явления лежит еще более простой механизм. К такому предположению привел тот факт, что Гернштейн, а вслед за ним и другие исследователи при планировании экспериментов первоначально недооценили способность голубей к запоминанию огромного числа отдельных стимулов. Так, в одной из работ (Vaughan, Greene, 1984) было показано, что они могут разли­чать и запоминать до 320 стимулов-«картинок», отличающихся друг от друга совершенно незначительными, даже не сразу заметными для человека деталями. Например, в паре изображений кроны дерева «пра­вильное» отличается наличием более толстой ветки на переднем плане.

Тем не менее, по данным ряда авторов, поведение голубей про­стым «зазубриванием» не ограничивается, а сочетается с распределе­нием стимулов по соответствующим категориям. Наиболее важными для нашего анализа были опыты, в которых голуби и обезьяны-сай-мири обучались быстрее при противопоставлении значимых для них категорий «живое/неживое», чем при противопоставлении «птицы/ звери» — биологически менее значимых (Roberts, Mazmanian, 1988). Более того, в тех опытах, где положительные и отрицательные стиму­лы экспериментаторы объединяли произвольно, создавая некие «псев­докатегории», птицы вели себя так, как будто бы они все-таки пыта­лись их каким-то образом группировать (Wasserman et al., 1988; Bhatt, Wasserman, 1989; Vauclair, Fagot, 1996). Так, в ряде работ Бхатта и Вассермана было показано, что если подкрепляемые стимулы объе­динены произвольно и мало похожи друг на друга, то голуби обуча­ются намного медленнее. В пользу такого предположения говорит и анализ ошибок, допущенных птицами в решении задачи на «псевдо­категоризацию». Частично ошибки могли возникнуть только потому, что голуби пытались объединять стимулы по общим признакам и от­носить их к тем или иным категориям, хотя в данном случае условия обучения этого не требовали.

Что же лежит в основе формирования «естественных понятий»? Большинство авторов склоняется к тому, что это иной способ обра­ботки и хранения информации, нежели операция обобщения.

Было высказано предположение, что при длительном обучении (ко­торое необходимо для появления «естественного понятия» в экспери­менте) происходит не просто механическое заучивание большого чис­ла «правильных» и «неправильных» стимулов, а более сложный ассоци­ативный процесс — формирование эквивалентности между стимулами в пределах каждой из противопоставляемых категорий. Благодаря сен­сорной генерализации при предъявлении новых сходных стимулов они реагируют правильно как на сложные стимулы, например различные изображения человека в упомянутых выше работах Гернштейна, так и

„sl более простые. Так, в работе X. Делиуса с соавт. (Delius et al., 2000) у голубей сформировали представление об эквивалентности стиму-дов -~ небольших фигурок разных типов, составленных из черных круж­ков одного размера, — в пределах нескольких категорий.

р] Естественные понятия у голубей действительно отражают их способность научиться относить стимулы к соответствующим ка­тегориям на основе их перцептивного сходства. Такая способность не сводится только к механическому заучиванию большого коли­чества дифференцировок, но и не свидетельствует о способности к обобщению.

Все сказанное выше касалось в основном экспериментов по выяв­лению «естественных понятий» у голубей, которые, как мы упомина­ли, обладают невысоким уровнем развития когнитивных способнос­тей. В то же время у антропоидов отнесение стимулов к соответствую­щим категориям может происходить без специального обучения и довольно легко выявляется при тестировании. Более того, как уже упоминалось, обученные «языку» животные обозначают эти катего­рии с помощью символов. Столь глубокие различия в уровне «есте­ственных понятий» у животных двух наиболее изученных групп дикту­ют необходимость более широких сравнительных исследований таких явлений, однако они до сих пор остаются немногочисленными. На­пример, практически нет данных ни о хищных млекопитающих, ни о врановых птицах. Между тем сведения об особенностях категоризации у животных этих групп с разным уровнем строения мозга и ранее описанных когнитивных способностей могли бы способствовать бо­лее глубокому пониманию природы феномена.

При анализе восприятия и обработки сложных «естественных» стимулов и связанного с этим круга феноменов четко проявилась не­обходимость в соответствии с «каноном Ллойда Моргана» (см. 2.3) учитывать, что в основе сходных по внешнему проявлению поведен­ческих актов могут лежать совершенно разные процессы:

• у голубей в основе образования «естественных понятий» лежат сложные ассоциативные процессы, благодаря которым фор­мируется эквивалентность стимулов внутри категории и обес­печивается возможность отвечать на них сходным образом;

• процесс категоризации на основе перцептивного сходства, кото­рый может приводить к формированию «естественных понятий»;

» у более высоко организованных животных процесс категориза­ции происходит легче и, по-видимому, не ограничивается пер­цептивным уровнем переработки информации. Вероятно, он вовлекает более сложные когнитивные процессы, включая об­разование довербальных понятий, благодаря которым челове­кообразные обезьяны могут обозначать категории отвлеченны­ми символами.