Зоопсихология. Элементарное мышление животных - Учебное пособие (Зорина З. А)

5.3. оценка уровня обобщения и абстрагирования в тестах на перенос. методические приемы

Доступный животным уровень обобщения может существенно ва­рьировать в зависимости от многих факторов. Степень обобщения того или иного признака можно оценить и качественно, и количественно, используя ряд приемов и критериев.

Рис. 5.2. Гистограммы, показывающие постепенное снижение числа предъявлений в каждой новой серии, что отражает формирование у вороны обобщенного правила выбора по признаку «сходство». Сти­мулами, которые сравнивались с образцами, были карточки разного цвета (белые столбики), множества с разным числом элементов (за­штрихованные столбики) и арабские цифры (черные столбики).

1. Перенос на новые стимулы той же категории. Это первый способ оценки уровня обобщения. В примере, который мы рассматривали в предьвдущем разделе, обобщение должно было происходить по конкрет­ному признаку — кубической форме предмета (против шарообразной).

В процессе обучения число сочетаний, необходимое для появле­ния адекватной реакции на каждую новую пару стимулов, постепен­но снижалось.

Число сочетаний, необходимое для достижения выбранного критерия правильных выборов новых стимулов после теста на пе­ренос, может быть показателем достигнутого животным уровня обобщения. Чем меньше эта величина, тем ближе животное к фор­мированию обобщения по данному признаку (рис. 5.2).

Число тестов на перенос, число серий обучения с новыми стиму­лами, а также число предъявлений, необходимых для достижения критерия в каждой последовательной серии, — все эти показатели могут служить количественной характеристикой динамики процесса формирования обобщения. Такие сопоставления можно проводить у данного животного на разных стадиях усвоения общего правила выбора или у животных определенного вида в сопоставлении с другими вида­ми. Результаты такого сопоставления показаны на рис. 5.2.

Если «правильный» ответ на каждую новую комбинацию сти­мулов достигается все быстрее, то это означает, что у животного происходит успешное обобщение данного признака.

2. Перенос на новые стимулы других категорий. Этим методом исследуют способность животных к более высокому уровню обобще­ния, т.е. к пониманию того, что признак может относиться к более «общей» категории. Поясним это на конкретных примерах обобще­ния птицами относительных признаков, таких как «сходство», «боль­ше» и т.п.

Для изучения способности птиц к обобщению по признаку «сход­ство» их сначала обучали выбору по образцу стимулов (предметов) раз­ного цвета, а в тесте на перенос использовали карточки, поверхность которых была покрыта разным типом штриховки (Wilson et al., 1985, a, b). Оказалось, что в этом случае галки справились с тестом на перенос при первых же предъявлениях новых стимулов. Это означает, что у них про­изошло успешное обобщение признака «сходство», они смогли сфор­мировать единое правило выбора, общее для разных категорий признаков. Они абстрагировались от конкретных особенностей стимулов.

Большинство видов животных не справляется с переносом прави­ла выбора по сходству с образцом от исходных стимулов на стимулы другой категории. Такой уровень обобщения оказывается для них слиш­ком сложным.

Так, в упомянутой выше работе Уилсона голуби, обученные выбирать стимулы по сходству цвета, не смогли правильно устанавливать сходство по типу штриховки, и решению этой задачи они обучались почти заново. Даже врановые птицы, у которых в целом такие способности развиты достаточно высоко, осуществляют перенос на стимулы другой категории не во всех слу­чаях. Так, в опытах Смирновой и др. (1998) вороны успешно усвоили правило выбора стимулов по сходству цвета. Однако для достижения более высокого уровня обобщения по признаку «сходство» потребовалось провести несколько дополнительных серий (которые были названы «доучиванием»). Только после этого птицы смогли безошибочно выбирать по сходству с образцом стимулы двух новых категорий — арабские цифры и множества* — и в дальнейшем правильно реагировали на новые стимулы этих категорий (см. рис. 6.1).

* В исследованиях, связанных с сопоставлением числа предметов, а также при анализе способностей птиц к «счету» множествами называются сгруппированные объекты, числом более одного, которые предъявляются птице на специальных карточках. В качестве таких «множеств» используют графические изображения раз­ного числа объектов — точек, прямоугольников и т.п.

 

3. Перенос правила выбора на стимулы другой модальности (кросс-модальный перенос). Этот способ оценки уровня обобщения особен­но важен, поскольку его рассматривают как одно из доказательств наличия у животных мысленных представлений о свойствах предме­тов и событий окружающего мира. Одной из первых такую способ­ность наблюдала в своих экспериментах Н. Н. Ладыгина-Котс (1925).

Детенышу шимпанзе, который успешно освоил выбор по сходству, по­казывали образцы — фигурки разной формы, но предметы, с которыми сле­довало сравнивать образец, были спрятаны в мешок. Их он должен был выби­рать на ощупь, засунув в него руку. Обезьяна успешно выполнила этот тест.

Таким образом, при таком кроссмодальном переносе обезьяна смог­ла сопоставить информацию, полученную через разные сенсорные каналы (зрение и осязание), и установить соответствие стимулов.

На основе уже сформированного обобщения животные (не только приматы, но и врановые птицы, а также некоторые другие виды) способны к кроссмодальному переносу, который базируется на сопоставлении признаков разных категорий.

Одним из первых это доказал О. Келер (Koehler, 1956) в опытах на попугаях. Он обучил попугая жако особому виду выбора по образцу: тот должен был открывать кормушки до тех пор, пока не находил кормушку с одной «единицей» приманки, если перед этим ему пода­вали единичный звуковой сигнал, или же отыскивал кормушку с дву­мя «единицами» подкрепления, когда сигналов было два. Когда этот навык был достаточно упрочен, перед птицей поставили пять корму­шек. На крышках трех из них по-прежнему ничего не было, а на двух других были изображены одна или две точки. Без всякого дополнительно­го обучения попугай сбрасывал крышку с одной точкой, если слышал единичный звуковой сигнал, и крышку с двумя точками, если сигна­лов было два. Следовательно, попугай смог обобщить информацию о величине множеств разной природы (образцом было число последова­тельных звуковых сигналов, а для сравнения давали карточки с раз­ным числом объектов на них, т.е. зрительные стимулы). Попугай смог использовать эту информацию, когда надо было сделать выбор между стимулами, принадлежащими другой модальности — зрительной.

В описанных выше экспериментах были использованы приемы, позволяющие оценить способность животных к операции обобще­ния. В них данная способность выступает как мысленное объединение предметов и явлений по одинаковым свойствам.

4. Оценка уровня абстрагирования в опытах с различением множеств.

Степень независимости уже сформированного обобщения от второсте­пенных признаков можно также оценить, применяя особые экспери­ментальные приемы. Они определяют уровень абстрагирования, т.е. ин­вариантности, и позволяют выяснить, какие признаки данной серии стимулов животное способно игнорировать, если оно реагирует на новые стимулы в соответствии со сформированным обобщением.

Чем больше стимулы в успешно решаемом тесте на перенос отли­чаются от использованных при первичном обучении, тем выше достигнутая степень абстрагирования, тем более отвлеченным можно считать сформированное животным правило выбора и лежащее в его основе обобщение.

При выяснении степени абстрагирования (в пределах одной кате­гории) можно последовательно менять такие свойства предметов и изображений, применяемых качестве стимулов, как цвет фигур и фона, их размеры, контрастность, форма и т.д.

Например, крыс, шимпанзе и детей 2 лет научили выбирать белый треу­гольник на черном фоне, а затем проводили тест на перенос. Оказалось, что когда фон сделали белым, а треугольник — черным, крысы переставали его узнавать и реагировали на эти стимулы, как на новые. Их приходилось предъяв­лять снова и снова и подкреплять правильный выбор, чтобы животные научи­лись правильно реагировать. То же самое происходило при изменении ориен­тации белого треугольника на черном фоне. В отличие от крыс, с таким тестом справлялись и шимпанзе, и дети. Следовательно, у них произошло обобщение признака «треугольность» и они оказались способными абстрагироваться (отвлекаться) от таких второстепенных черт, как окраска фигуры и фона, а также ориентация треугольника. В то же время, когда треугольник изобразили в виде совокупности точек, его смогли опознать как «треугольник» только дети, но не шимпанзе. Таким образом, способность к абстрагированию этого признака у шимпанзе хотя и была велика, но все же оказалась ниже, чем у детей.

В работе З. А. Зориной и А. А. Смирновой (1995) уровень абстракции в процессе обучения был исследован еще более детально. У ворон вырабатывали дифференцировочные УР выбора карточки, на кото­рой было изображено множество с большим, чем на другой карточ­ке, числом элементов.

Такими картонными карточками накрывали две одинаковые кор­мушки, расположенные в 15 см друг от друга (рис. 5.3А). Элементами множеств (в интервале от 1 до 12) служили небольшие кружки, пря­моугольники, треугольники и др. Если птица сбрасывала карточку с изображением большего числа элементов, она находила в кормушке подкрепление — личинок мучного хрущака. Оба стимула предъявляли одновременно, так что выбор был альтернативным. Обучение прово­дили в режиме систематического варьирования второстепенных пара­метров стимулов, т.е. последовательно чередовали 40 комбинаций множеств в диапазоне от 1 до 12.

После 200—250 предъявлении вороны начали достоверно чаще вы­бирать подкрепляемый стимул — множество, содержащее большее число элементов (т.е. делали не менее 80\% правильных выборов в 30 предъявлениях подряд).

В тестах на перенос, когда воронам предъявляли новые комбина­ции стимулов того же диапазона, они сразу же достоверно чаще вы­бирали большие множества.

Проведенные в этой работе тесты на перенос позволили оценить, от каких именно признаков способны абстрагироваться птицы, выби­рая стимул с «большим числом» элементов. Тесты показали, что:

птицы продолжают выбирать любое большее множество из новых пар (в том же диа­пазоне — от 1 до 12), даже если они отличались от ис­ходных по форме и цвету эле­ментов, их расположению и цвету фона;

птицы продолжают реаги­ровать правильно, несмотря на то, что предъявленные в качестве стимулов мно­жества труднее различимы (например, 7 и 8, 8 и 9, 11 и 12), чем использованные при обучении (1 и 6, 5 и 10, 7 и 12);

вороны могут абстрагиро­ваться от такого признака, как суммарная площадь эле­ментов множества, и дела­ют выбор того или иного множества именно на осно­ве соотношения числа элемен­тов, даже если площадь большего множества была по абсолютной величине мень­ше, чем меньшего;

птицы выбирают по призна­ку «большее множество» даже новые, ранее никогда не приме­нявшиеся стимулы (множества с числом элементов от 10 до 25; рис. 5.3Б);

Ни в одном из тестов птицам не пришлось «доучиваться»: доля правильных выборов новых стиму­лов сразу же достоверно превыша­ла случайный уровень.

Рис. 5.3. Схема экспериментов по формированию обобщения признака «больше, чем». А — схема опыта; Б — примеры множеств, предъявляемых в тес­те. В парах множеств для сравне­ния — 1 и 2 — показаны стиму­лы, у которых суммарная пло­щадь большего множества больше (первая сверху пара кар­точек) или меньше (вторая сверху пара), чем меньшего; 3 — пример двух сходных множеств — 24/25, которые некоторые пти­цы успешно различали (Зорина, Смирнова, 1995; 1996).

Выбор в тестах на перенос определялся именно признаком «большее число» элементов, абстрагированным от сопряженных с ним второстепенных признаков.

5. Опознание предметов по их изображениям — еще один вариант теста на перенос для оценки степени абстрагирования. Имеется в виду оценка способности животных реагировать на графические изображе­ния предметов, в разной степени похожие на прототип, или на их фотографии. Такой тест позволяет оценить, в какой степени живот­ные способны «...удаляться от чувственных корней, от реального об­раза конкретного предмета» (Сеченов, 1935). Такие исследования про­водили на животных разных видов. Оказалось, что способность к этой форме абстрагирования у животных имеется, но представлена в раз­ной степени. Н. Н. Ладыгина-Котс (1923) отметила, что Иони был способен узнавать предметы по фотографиям, однако успешность выбора по образцу существенно снижалась при замене образца его изображением. Сходное явление было обнаружено и у низших обезьян. В работе А. Я. Марковой (1962) было показано, что у макаков, обучен­ных дифференцировке предметов разной формы, доля правильных ответов (80\%) прогрессивно снижалась по мере того, как их заменяли все более и более отвлеченными изображениями — фотографиями (70\%), рисунками (60\%) и пунктирными линиями (50\%).

У человекообразных обезьян способность узнавать предметы по их изображениям развита в существенно большей степени, чем у обе­зьян других видов, однако она также зависит от возраста и индиви­дуальных способностей особи. Так, по данным К. и К. Хейс (цит. по: Дембовский, 1963), уже в первые месяцы жизни детеныш шимпанзе подает человеку предмет, изображение которого ему показывают. «Го­ворящие» обезьяны рассматривают картинки и по собственной ини­циативе «называют» изображенные на них предметы (см. гл. 6). Шим­панзе, у которых сформировано обобщение по признаку «больше», после изначального сравнения плоских изображений правильно реа­гируют на соответствующие реальные (объемные) предметы, т.е. лег­ко осуществляют перенос. У макаков такого обобщения не было, и им приходилось всему учиться практически заново. Капуцины зани­мают промежуточное положение. Сходная картина была обнаружена и в опытах, когда в качестве образца использовали изображения пред­метов, а для выбора предлагали натуральные предметы, или наобо­рот (Малюкова и др., 1990; 1995). Следовательно, уровень абстраги­рования, доступный низшим узконосым обезьянам, существенно ниже, чем у человекообразных обезьян.

В процессе специальным образом организованного обучения животные приобретают способность реагировать не только на кон­кретные, использованые при обучении стимулы, но и на стимулы со сходными признаками. Если при первоначальном обучении фор­мируются частные правила выбора по конкретным признакам, то благодаря операции обобщения такое правило становится единым — отвлеченным.