Часть IV. Научение, запоминание и мышление
Глава 7. Научение и обусловливание
Научением [Научение (learning) следует отличать от обучения (teaching) и образования (education), как это будет ясно из дальнейшего изложения. — Прим. ред.] наполнена наша жизнь. С ним связано не только освоение нового навыка или учебного предмета, но также и эмоциональное развитие, социальное взаимодействие и даже развитие личности. Мы учимся разному: чего бояться, что любить, как быть вежливым, как вести себя с близкими и так далее. Учитывая, что научение пронизывает всю жизнь человека, неудивительно, что мы уже встречались с ним на многих примерах — например, как дети учатся воспринимать окружающий мир, устанавливать свою половую принадлежность и контролировать свое поведение по стандартам взрослых. Теперь, однако, мы перейдем к более систематизированному анализу научения.
Научение можно определить как относительно устойчивое поведение, возникающее в результате практики; изменения поведения, возникающие благодаря созреванию (а не практике) или временным состояниям организма (таким как усталость, или состояниям, вызванным приемом лекарств), сюда не относятся. Однако не все случаи научения одинаковы. Можно выделить четыре его типа: а) привыкание, б) классическое обусловливание, в) оперантное обусловливание и г) то, что называют комплексным научением. Привыкание — простейший вид — сводится к научению игнорировать стимул, ставший уже знакомым и не вызывающий серьезных последствий; например: научение игнорированию тиканья новых часов. И классическое, и оперантное обусловливание связаны с формированием ассоциаций, т. е. с научением тому, что некоторые события происходят вместе. При классическом обусловливании организм усваивает, что за одним событием следует другое; например, ребенок научается тому, что за видом груди последует вкус молока. При оперантном обусловливании организм усваивает, что совершаемая им реакция будет иметь определенные последствия; например, маленький ребенок научается тому, что если ударить брата или сестру, то за этим последует неодобрение родителей. В комплексном научении помимо формирования ассоциаций содержится нечто большее, например, применение некоторой стратегии при решении задачи или построение мысленной карты своего окружения.
Существуют и другие формы научения; к ним относятся импринтинг, моделирование и подражание и опосредованное обучение. Эти формы обучения будут рассматриваться в следующих главах. В данной главе мы сосредоточимся прежде всего на обусловливании и сложных видах научения. Однако прежде чем говорить о научении и обусловливании, мы должны рассмотреть, как применяются различные психологические подходы в исследованиях научения.
Подходы к научению
Как мы помним по первой главе, в психологии есть три наиболее важных подхода: бихевиористский, когнитивный и биологический. В исследованиях научения не меньше, чем во всякой другой сфере психологии, участвуют все эти три подхода.
Многие ранние работы по научению и особенно по обусловливанию проводились в рамках бихевиористского подхода. В них изучалось то, как животные научаются устанавливать ассоциации между стимулами или между стимулом и ответной реакцией. Основное внимание уделялось внешним стимулам и реакциям — в соответствии с общей позицией бихевиоризма, что поведение лучше всего понимать в терминах внешних причин, а не умственных процессов. Бихевиористский подход к научению содержал и другие ключевые положения. Согласно одному из них, простые ассоциации классического или оперантного типа являются «кирпичиками», из которых строится все научение. Так, бихевиористы полагали, что такая сложная вещь, как освоение речи, по сути есть заучивание множества ассоциаций (Staats, 1968). Согласно другому положению, независимо от того, что именно заучивается и кто именно заучивает — будь то крыса, которая научается проходить лабиринт, или ребенок, осваивающий операцию деления столбиком, — везде действуют одни и те же базовые законы научения (Skinner, 1971, 1938). Руководствуясь такими взглядами, бихевиористы сосредоточились на изучении того, как подкрепления и наказания в простых лабораторных ситуациях влияют на поведение животных, в частности крыс и голубей.
<Рис. Научение может быть определено как относительно постоянные изменения в поведении, происходящие в результате практики. Благодаря практике могут обучаться как люди, так и животные.>
В ходе этой работы было открыто множество явлений и получены богатые данные, которые и сегодня составляют основу многого из того, что нам известно об ассоциативном научении. Но как мы увидим, в свете последующих работ положения бихевиористов должны были претерпеть существенные изменения. Чтобы объяснить обусловливание, не говоря уже о комплексном научении, необходимо учитывать, что знает данный организм о связи между стимулом и реакцией (даже если организм — это крыса или голубь); тем самым мы вступаем на территорию когнитивного подхода. Кроме того, в случае комплексного научения помимо ассоциаций следует учитывать стратегии, правила и тому подобное, а для этого опять-таки надо принять когнитивный подход. Далее, теперь выясняется, что не существует единого свода правил, лежащих в основе научения во всех ситуациях и у всех организмов. В частности, у различных видов механизмы научения различны, и это приводит нас к биологическому подходу.
Таким образом, современные исследования научения требуют интегрированного подхода, рассматривающего все три перечисленных выше взгляда на научение.
Классическое обусловливание
Классическое обусловливание — это процесс научения, при котором ранее нейтральный стимул начинает ассоциироваться с другим стимулом вследствие того, что второй стимул сопровождает первый.
Изучение классического обусловливания началось в первые годы XXвека, когда российский физиолог Иван Павлов, уже получивший тогда Нобелевскую премию за исследования пищеварения, обратился к научению. Еще изучая пищеварение, Павлов заметил, что при одном только виде тарелки с едой у собаки начинает выделяться слюна. У любой собаки будет выделяться слюна, когда ей в рот кладут пищу, но эта собака научилась ассоциировать вид тарелки со вкусом пищи. Наткнувшись на случай ассоциативного научения, Павлов решил выяснить, можно ли научить собаку ассоциировать пищу с другими вещами, например со светом или звуком.
<Рис. Иван Павлов со своими сотрудниками.>
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) (таб. 7.1).
Таблица 7.1. Элементы классического обуславливания
| Безусловный стимул (БУС) | Стимул, автоматически вызывающий реакцию, как правило, рефлекторную, без предварительного обуславливания |
| Безусловная реакция (БУР) | Первоначальная реакция на безусловный стимул, используемая в качестве базиса выработки обусловленной реакции на ранее нейтральный стимул |
| Условный стимул (УС) | Ранее нейтральный стимул, начинающий вызывать условную реакцию благодаря ассоциациям с безусловным стимулом |
| Условная реакция (УР) | Заученная или приобретенная реакция на стимул, первоначально не вызывавший реакции |
Эту собаку научили, или обусловили, ассоциировать свет с пищей и реагировать на него выделением слюны. Схема эксперимента Павлова показана на рис. 7.1.
Рис. 7.1. Схема классического обусловливания.Ассоциация между безусловным стимулом и безусловной реакцией существует в начале эксперимента, и ее не надо заучивать. Ассоциация между условным и безусловным стимулами заучивается. Она возникает путем парного предъявления условного и безусловного стимулов (может быть также заучена ассоциация между условным стимулом и условной реакцией).
Варианты эксперимента. С годамипсихологи разработали множество вариантов павловского эксперимента. Чтобы оценить эти варианты, укажем на некоторые важные аспекты эксперимента с обусловливанием. 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. Говорят, что во время этой стадии повторные предъявления пары УС (свет) и БУС (пища) усиливают, или подкрепляют, ассоциацию между двумя стимулами, как показывает левая кривая на рис. 7.2. Если эта реакция не подкрепляется (БУС неоднократно пропускается), реакция будет постепенно уменьшаться; это называется угасанием и показано правой кривой на рис. 7.2.
Рис. 7.2. Приобретение и угасание условной реакции.Левая кривая отражает стадию приобретения в эксперименте. Количество капель слюны, выделяемой в ответ на условный стимул (до предъявления БУС), показано на вертикальной оси; количество проб — на горизонтальной оси. После всех проб приобретения экспериментатор переходит к стадии угасания; результаты показаны на кривой справа (по: Pavlov, 1927).
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 у разных видов.Классическое обусловливание распространяется на царство животных и может происходить у таких примитивных организмов, как плоские черви. Плоские черви сокращают свое тело, когда их раздражают слабым электрическим током, и если они прошли через достаточное количество сочетаний электрических ударов (БУС) со светом (УС), то со временем они будут сокращаться в ответ только на свет (Jacobson, Fried, Horowitz, 1967). Множество реакций у человека также можно классически обусловливать. Большинство таких реакций — непроизвольные. Для иллюстрации рассмотрим тяжелое положение раковых больных, проходящих химиотерапию с целью остановить рост опухоли. При химиотерапии пациентам делаются инъекции токсических веществ, в результате чего у них часто возникает тошнота. После нескольких сеансов химиотерапии пациентов иногда начинает тошнить, и им становится плохо, когда они еще только входят в процедурную. Неоднократное парное сочетание химиотерапии (БУС) и вида процедурной (УС) заставляет пациентов ассоциировать это помещение с химиотерапией, что приводит у них к ощущениям расстройства желудка еще до начала процедуры. Близкое явление возникает у маленьких детей, болеющих раком, когда перед сеансом химиотерапии им дают мороженое. Мороженое предназначалось для того, чтобы дети не так расстраивались перед предстоящей процедурой, но, увы, оно становится обусловленным ощущениями химиотерапии (теперь мороженое — это УС, а химиотерапия — БУС). В результате эти дети едва ли захотят есть мороженое даже вне ситуации химиотерапии (Bernstein, 1978).
<Рис. Плоские черви — примитивные плоские симметричные организмы, обладающие мягким телом, — часто используются в биологических экспериментах.>