Вивчення здатності тварин до узагальнення та абстрагування.

Зоріна Зоя Олександрівна, Полєтаєва Інга Ігорівна

Дані про операції узагальнення і абстрагування, складових важлива властивість мислення тварин. Короткий опис експериментальних процедур, які використовуються для вивчення цих функцій. Приклади ознак, які можуть узагальнювати тварини (абсолютні, відносні, абстрактні та ін.) Визначення доступних тваринам рівнів узагальнення і абстрагування (допоня-партійних, «природні» поняття (категорії), довербальние поняття, символи). Конкретні приклади з класичних робіт М. І. Ладигіна-КОТС (1923), О. Келера (1956), С. Бойзен (Boysen, 1993), Л. А. Фірсова (1982, 1993), а також з новітніх досліджень. Опис процесу узагальнення ознак ( «симетрія», «новизна», «більше», «подібність», «число» і ін) у представників різних видів. Обговорення сучасних уявлень про здатності тварин до узагальнення та про роль довербальних понять як основи процесу символізації (див. також гол. 6).

1. Загальні відомості.

У цій главі розглянуті ті когнітивні здібності, завдяки яким мислення виступає як «узагальнене і опосередковане відображення дійсності ». Як уже згадувалося (див. 1.4), воно включає наступні операції: аналіз і синтез, порівняння, узагальнення та абстрагування. Ми звернемося до двох останні операції.

Узагальнення і абстрагування забезпечують той бік мислення тварин, яка не пов'язана з екстреним рішенням нових завдань, а заснована на здатності в процесі навчання та набуття досвіду виділяти і фіксувати відносно стійкі, інваріантні властивості предметів та їх відносин.

Це забезпечує можливість не тільки реагувати на конкретні ознаки одиничних предметів і явищ, засвоєні в процесі навчання, але й створює основу для адекватних реакцій у новій ситуації, при появі нових стимулів або подій того ж класу. Операція узагальнення тісно пов'язана з функціями пам'яті. На думку Л. А. Фірсова (1972; 1993), «феномен конкретного узагальнення можна розглядати як функціональні блоки систематизованої інформації про предмети, явища, дії, відносини, тотожність і багато чого іншого, що зберігаються в апаратах пам'яті ». Згідно з його гіпотезою, виборче «використання інформації таких блоків (у людини вони можуть бути виражені словами) є реальною підставою для формування евристичних рішень (перенесення, інсайт, екстраполяція і т.д.) і дає резервну інформацію для формування оптимальних стратегій поведінки ».

Узагальнення - уявне виділення найбільш загальних властивостей, що поєднують низку стимулів або подій; перехід від одиничного до загального. Завдяки операції порівняння інформації, що надходить з зберігається в пам'яті (у даному випадку з поняттями і узагальненими образами) тварини можуть здійснювати адекватні реакції в нових ситуаціях.

Абстрагування відображає інша властивість розумового процесу - незалежність сформованого узагальнення від другорядних, несуттєвих ознак. І. М. Сєченов (1935) образно визначав цю операцію як «видалення від чуттєвих коренів, від конкретного образу предмета, від комплексу спричинених ним безпосередніх відчуттів »(курсив наш. - Авт .).

Питання про психофізіологічні механізми, що лежать в основі виконання зазначених операцій, поки ще далека від вирішення. В якості робочої гіпотези можна прийняти постульовано Л. А. Фірсовим (1982; 1993) підрозділ процесів навчання на первинні та вторинні.

Первинне навчання - процес асоціативний, пов'язаний з формуванням конкретних реакцій на конкретні подразники. Він передбачений процедурою експерименту і контролюється за допомогою підкріплення. На відміну від нього вторинне навчання - когнітивний процес, заснований на формуванні уявних уявлень (образів). Він відбувається одночасно з першим і забезпечує додаткову переробку інформації, отриманої в ході первинного навчання (див. також 3.4.2, 3.4.5).

Завдяки вторинному навчання предмети і явища подумки групуються (об'єднуються) за загальними для них властивостями, що й складає сутність операції узагальнення.

Здатність до узагальнення та абстрагування залежить від віку тварини, його індивідуальних особливостей, а також від рівня філогенетичної розвитку даного виду (див. 4).

2. Методичні основи експериментів з вивчення операцій узагальнення і абстрагування.

У главі 3 ми вже говорили про те, що основою для вивчення операцій узагальнення і абстрагування в експериментах на тваринах служать два основних методичних підходи:

вироблення дифференцировочных УР (див. 3.3);

навчання вибору за зразком (див. 3.4.5).

Вивчення цих операцій базується на деяких загальних принципах (гл. 3). Наприклад, використовують такі варіанти пред'явлення стимулів:

тварині надають альтернативний вибір з двох стимулів: один з них підкріплюється (S +), а інший не підкріплюється (S-);

при множині виборі для порівняння із зразком (або при виробленні диференціювання) пропонується кілька стимулів, один з яких позитивний, а кілька - «негативних», тобто неподкрепляемих стимулів (рис. 1, див. також 3.3).

Пред'явлення подразників може бути:

одночасним, коли обидва дифференцировочных стимулу або ж зразок і обидва стимулу для вибору, одразу потрапляють у поле зору тварини;

або послідовним, коли стимули для розрізнення (дифференцировочные) висувають по черзі, у випадку якщо проводять навчання вибору за зразком, то спочатку пред'являють зразок, а потім - стимули для вибору.

Рис. 1. Схема експериментів з птахами методом вибору за зразком. А - альтернативний вибір; Б - множинний вибір за ознакою «Число елементів». Стрілкою відзначений стимул, який відповідає зразку (за О. Кьолеру).

У розділі 3.3 були описані також режими навчання, застосовуються в дослідженнях здатності тварин до узагальнення та абстрагування. Згідно з першою, дифференцировочный УР або реакцію вибору за зразком виробляють з використанням якоїсь однієї пари (або небагатьох пар) стимулів.

Наприклад, КУБ (+) роблять підкріплюються, тобто позитивним стимулом, а ШАР (-) - неподкрепляемим, тобто негативним (причому обидва пофарбовані однаково). Коли тварина досягає умовного критерію правильних реакцій (вибирає КУБ не менш ніж у 80% випадків у 30 пред'явлення підряд), можна вважати, що у нього сформувався УР диференціювання даних фігур по ознакою форми. (Умовний критерій навченості - це прийнята в даному експериментальному протоколі частка правильних реакцій тварини, після досягнення якої його вважають «навчені». Умовний критерій може становити 80 або 75% правильних відповідей у тесті за певне число передавальний).

Подібним чином при навчанні вибору за зразком на цьому першому етапі також використовується одна пара (або обмежена кількість пар) стимулів. При цьому виробляється приватне правило вибору одного з них за подібністю з даним зразком. Якщо зразок - КУБ, то вибирати треба КУБ, а не ШАР; якщо зразок ШАР, то вибирати треба ШАР, а не КУБ.

Другий режим називають режимом систематичного варіювання другорядних параметрів стимулів. Найчастіше при вивченні узагальнення використовують саме цей метод (Kohler, 1956; Дашевський, Детлаф, 1974; Wright et al., 1988). Він спрямований не на вироблення конкретних реакцій на конкретні стимули, а на виявлення загального для багатьох стимулів ознаки та формування єдиного (абстрактного) правила вибору. При використанні цього режиму тварині з самого початку навчання висувають не одну пару стимулів, а цілий їх набір (set), і вони розрізняються за всіма параметрами другорядним, крім основного ознаки, що підлягає узагальненню.

Наприклад, при виробленні згаданої вище диференціювання можна використовувати не одні й ті ж КУБ і ШАР до досягнення критерію, а кілька пар таких фігур, так що кожна може відрізнятися від попередньої за розміром, кольором, фактурою.

Цей прийом виявився особливо плідним при формуванні у тварин узагальнення за відносними ознаками ( «більше», «Відповідність», «число», див 5.3).

Наприклад, щоб домогтися узагальнення ознаки «більше», з самого початку чергують 20 пар стимулів-карток, на кожній з яких зображено по кілька елементів різної форми, кольору і т.п., причому на одній їх кількість завжди більше, ніж на іншій. Щоб тварина при навчанні не орієнтується на якісь інші ознаки (крім вивчається), набір стимулів і порядок їх застосування ретельно плануються заздалегідь (див. рис. 3).

Переконливі докази ефективності режиму варіювання другорядних ознак були отримані, коли одну групу голубів навчали вибору за зразком з використанням різних комбінацій 152 стимулів (кольорових картинок), а другий - тільки з двома картинками.

Для досягнення прийнятого авторами критерію навчання (75%) птахам першої групи було потрібно більше 27000 передавальний (18 місяців експериментів). Вони успішно виконали тест на перенесення і вибирали нові стимули в 80% випадків. Голуби другої групи, навчені тільки з двома стимулами, зрозуміло, не могли вибирати за подібністю із зразком нові стимули.

Незважаючи на те, що ті в даному випадку продемонстрували потенційну здатність навчитися використанню єдиного (абстрактного) правила «вибирай схоже», автори все ж вважають, що для цього виду більш характерне «використовувати абсолютні ознаки стимулів і формувати асоціацію між ними »(Wright et al., 1988).

У процесі багаторазового повторення серій навчання в будь-якому із зазначених режимів поступово підвищується частка правильних реакцій тварини. Навчання завершується після того, як тварина досягла умовного критерію навченості (будь то дифференцировочный УР або реакція вибору по зразком). Зазвичай це повинно бути не менше, ніж 80% правильних виборів за 30 передавальний, що забезпечує достовірне відміну від випадкового рівня (р