Навчення — відносно постійні зміни в поведінці, що відбуваються в результаті практики взаємодії організму з середовищем.
Реактивне навчення
Реактивне навчення, при якому виробляються нові реакції на подразники. Це пасивна форма навчення: для придбання нових реакцій жива істота не робить ніяких дій над зовнішнім середовищем.
Найпростіший вид навчення. Основні форми реактивного навчення: звикання і сенсибілізація, імпринтинг, класичне обумовлення.
Звикання і сенсибілізація
Ці найпростіші форми навчення є у самих примітивних тварин, але зберігаються і у людини.
Звикання (габітуація) — це зменшення реакції при повторному дії незначимого подразника. Наприклад, людина звикає спокійно спати під шум автомобілів під вікнами.
Сенсибілізація — це, навпаки, посилення реакції при повторному дії значущого подразника. Наприклад, у людини, сильно переляканої гучним звуком, на деякий час посилюється реакція і на тихі звуки.
Імпринтинг
Імпринтинг («закарбування») — це миттєве навчення, «навчення з першого разу». Класичний приклад імпринтингу — формування прив'язаності гусенят до першого побаченого після вилуплення рухомого об'єкта. У природному середовищі існування цим об'єктом є мати, і гусенята відразу після вилуплення починають всюди слідувати за нею; біологічне значення цього феномену очевидно. Якщо ж першим рухомим об'єктом виявляється експериментатор або навіть неживий предмет (наприклад, м'ячик), то гусенята починають слідувати за ним.
Важлива закономірність імпринтингу полягає в тому, що він формується в строго певні періоди життя, які називаються критичними періодами. У прикладі з гусенятами, критичний період — це перші години після народження. Ця закономірність поширюється й на інші форми навчення, схожі з імпринтингом: наприклад, канарка може навчитися співати тільки в тому випадку, якщо її в певний період життя підсадити до дорослого співаючої особини; у дитини існує певний критичний період (до 5 років) для формування мовлення. Таким чином, критичні періоди, в широкому значенні слова, — це такі періоди, в які особливо легко формуються і особливо міцно закріплюються певні форми поведінки.
Класичне обумовлення
Це формування класичних (павловських) умовних рефлексів. Умовні рефлекси відрізняються від безумовних наступними основними особливостями:
- Безумовні рефлекси в основному вроджені, вони виникають у відповідь на дію подразника завжди, без будь-яких попередніх умов (звідси — безумовні).
- Умовні рефлекси — нові, придбані; вони виробляються при дотриманні певних умов (звідси — умовні), головні з яких наступні.
Типовий приклад — вироблення умовнорефлекторного слиновиділення. Пред'явлення їжі — це безумовний подразник: у більш або менш голодної тварини або людини воно завжди викликає слиновиділення. Якщо пред'явленню їжі кілька разів передуватиме включення лампочки, то через деяку кількість повторів у відповідь на вмикання лампочки буде виділятися слина.
Якщо безумовний подразник перестає підкріплюватися, то умовний рефлекс поступово перестає проявлятися. Наприклад, якщо виробити умовнорефлекторное слиновиділення на вмикання лампочки, а потім це вмикання перестати супроводжувати пред'явленням їжі, то через деякий час вмикання лампочки перестане викликати слиновиділення. Це явище називається умовним гальмуванням. Існують декілька різновидів умовного гальмування, але всі вони володіють головною загальною рисою: виникають у відповідь на непідкріплення.
Біологічний сенс умовних рефлексів полягає в тому, що умовні подразники мають сигнальне значення, тобто сповіщають про майбутні важливі події. Таким чином, реакція на умовний подразник (умовний рефлекс) забезпечує випереджальне реагування. Значення його величезне: переважна більшість наших дій являють собою випереджаючі реакції на сигнали. Завдяки постійному виробленню умовних рефлексів на підкріплювані подразники і гальмуванню умовних рефлексів при припиненні підкріплення, організм все тонше і точніше адаптується до навколишнього середовища.
Класичне обумовлення було відкрито І. П. Павловим.
Оперантне обумовлення
Оперантне навчення — це навчення при якому виробляються нові дії над навколишнім середовищем.
Це формування оперантних (інструментальних) умовних рефлексів — активних дій (операцій), спрямованих на досягнення мети. Два основних види такого навчення — це метод проб і помилок і соціальне навчення.
Метод проб і помилок
Цей спосіб навчення полягає в тому, що жива істота при виникненні потреби здійснює безліч різних дій (проб); більшість з них виявляються марними (помилки), але деякі приводять до досягнення мети, і тоді вони закріплюються у вигляді оперантних умовних рефлексів. Наприклад, у голуба в клітці є кружок, удар по якому призводить до появи годівниці з зерном. Голодний голуб активно ходить по клітці, клює різні об'єкти і при випадковому попаданні дзьобом в кружок отримує їжу. Через деяку кількість повторів голуб для отримання їжі буде вже цілеспрямовано бити в кружок дзьобом.
Вироблення оперантних умовних рефлексів можна направляти, підкріплюючи якісь проміжні етапи, потрібні для досягнення мети (наприклад, для викласти голуба доріжку із зерняток у напрямку до кружка і приклеїти до кружка ще одне зернятко). Цей метод навчання називається методом формування реакцій, він широко використовується при дресируванні, частково — при вихованні дітей та в різних видах психотерапії. Використовується тваринами при вихованні молодих особин — наприклад, коли кішка виховує кошенят.
Соціальне навчення
У природному середовищі ні метод проб і помилок, ні метод формування реакцій, самі по собі, не можуть забезпечити адаптації і виживання тварини. Будь-яка помилка може виявитися останньою: заєць не може помилитися у своїй поведінці при вигляді вовка. Наставника ж, який формує реакції, теж немає; виняток становить навчання дитинчат батьками, але цей спосіб досить обмежений. У зв'язку з цим виникло соціальне навчення, або навчення шляхом спостереження. Суть його зводиться до того, що молода особина вчиться не на своїх, а на чужих помилках: копіюючи поведінку дорослих особин, вона переймає досвід поколінь. Ця форма навчення включає два види: просте наслідування і вікарне навчення.
Просте наслідування — це сліпе копіювання дій дорослих особин, без розуміння його наслідків. Просте наслідування є характерним для самих молодих особин — маленьких дітей і дитинчат тварин.
Імітаційне (вікарне) навчення — це наслідування успішної моделі з розумінням наслідків. Так, хтось наслідує улюбленим героям книг або фільмів, хтось — лідеру класу, хтось — відомим спортсменам, акторам та ін. Це научіння є характерним для більш дорослих особин — підлітків і молодих тварин; іноді у людини воно зберігається на все життя, фактично замінюючи самостійний розвиток і поведінку.
Когнітивне навчення
Це найскладніша і найдосконаліша форма навчення, при якому жива істота навчається спочатку проводити дії над розумової моделлю дійсності, а потім переносити отримані результати на реальну дійсність.
Уявімо собі лабіринт, що веде до годівниці; цей лабіринт спочатку роздвоюється на ліве і праве відгалуження, а потім обидва відгалуження сходяться. Якщо щура привчити бігти до годівниці по лівому відгалуженню, а потім його перекрити, то щур, наштовхнувшись на перегородку, раптово повертає і біжить по правому відгалуженню, без попередніх проб і помилок. Іншими словами, у процесі навчення у нього в мозку, під дією потоку усвідомлюваних і неусвідомлюваних подразників, формується «карта місцевості» — так звана когнітивна карта. У широкому значенні слова під когнітивною картою можна розуміти не тільки чисто топографічну схему місцевості, але будь-яку модель дійсності, над якою здійснюються розумові дії. Класичний приклад — мавпа, у якої в клітці лежать вузькі і широкі метрові трубки, а на відстані півтора метрів від клітки лежить банан; мавпа безуспішно намагається дістати його спочатку рукою, потім окремими трубками, потім на якийсь час завмирає («замислюється») і раптом несподівано вставляє одну трубку в іншу і дістає банан, причому раніше вона цього ніколи не робила.
Навчання з погляду еволюційної біології
У поєднанні концепцій теорії біологічної еволюції та когнітивних здібностей у філософа Деніела Деннета народилась концепція стадіальності розвитку розумових здібностей організмів в процесі їхньої еволюції та відносно реакції на зовнішнє середовище, так звана «вежа Деннета». Земні живі істоти можна умовно поділити на 4 класи:
- Дарвінівські істоти. Когнітивні здібності відсутні. Розвиток обумовлений лише природним відбором, тобто виживають найбільш придатні фенотипи до конкретних умов навколишнього середовища. Це усі примітивні організми: віруси, бактерії, археї, протисти тощо.
- Скіннеровські істоти. Можуть приймати рішення на основі власних відчуттів і досвіду. На їхню еволюцію і розвиток мають вплив не лише задані генами властивості і зовнішні фактори, але й відносна успішність прийняття рішень за час їхнього життя. Ефективність таких організмів вище, ніж дарвінівських, бо їхнє життя сповнене можливостей спроб і помилок, підкріплених реакцією зовнішнього середовища. До таких істот відносять більшість багатоклітинних організмів, що розмножуються за допомогою сексу: від голкошкірих до деяких примітивних ссавців.
- Попперовські істоти. Живі організми з вищою нервовою системою, що допомагає їм не тільки варіативно реагувати на зовнішні фактори середовища (до якого також відноситься і внутрішні тканини й окремі органи, що можуть мати протилежні «цілі» та «бажання» під час власного функціонування), але й умовно передбачувати наслідки прийняття того чи іншого рішення, прогнозувати перебіг подій. Під час власного життя такі організми, накопичуючи досвід, становляться своєрідними базами даних не тільки подій, що вже відбулися, але й таких, що тільки могли відбутися, або навіть ніколи не могли відбутися в реальності. На цьому щаблі з'являється можливість відбору не фенотипів, але гіпотез. До таких істот відносять більшість ссавців та птахів.
- Грегорійські істоти. Це своєрідні «просунуті» попперовські істоти, що можуть обмінюватись інформацією про власний досвід й, на базі отриманих даних, генерувати унікальні ймовірні й неймовірні системи причинно-наслідкових зв'язків. Самі вони при тому можуть ніколи не тільки не мати відповідного досвіду, але й не мати змоги його отримати (від звичайної емоційної емпатії до генерування віртуальних світів). Тобто біологічна еволюція для таких істот проходить стадію сингулярності, коли теоретично вона залежить лише від когнітивних можливостей, якими наділені представники виду. До таких істот відносять людину. Інколи зараховують також людиноподібних мавп, дельфінів, деяких вранових і папуг тощо. Вважається, що на цьому етапі біологічна еволюція припиняється і починається конструювання штучних зовнішніх факторів, штучних організмів та штучного інтелекту.
Див. також
Примітки
Література
- (англ.) Daniel Dennett. Kinds of Minds. — N. Y. : Basic Books, 1996. — 184 с.
- (англ.) Popper K. R. Knowledge and the body mind problem: in defence of interaction. — London : Routledge, 1995. — 158 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Navchennya vidnosno postijni zmini v povedinci sho vidbuvayutsya v rezultati praktiki vzayemodiyi organizmu z seredovishem Reaktivne navchennyaReaktivne navchennya pri yakomu viroblyayutsya novi reakciyi na podrazniki Ce pasivna forma navchennya dlya pridbannya novih reakcij zhiva istota ne robit niyakih dij nad zovnishnim seredovishem Najprostishij vid navchennya Osnovni formi reaktivnogo navchennya zvikannya i sensibilizaciya imprinting klasichne obumovlennya Zvikannya i sensibilizaciya Ci najprostishi formi navchennya ye u samih primitivnih tvarin ale zberigayutsya i u lyudini Zvikannya gabituaciya ce zmenshennya reakciyi pri povtornomu diyi neznachimogo podraznika Napriklad lyudina zvikaye spokijno spati pid shum avtomobiliv pid viknami Sensibilizaciya ce navpaki posilennya reakciyi pri povtornomu diyi znachushogo podraznika Napriklad u lyudini silno perelyakanoyi guchnim zvukom na deyakij chas posilyuyetsya reakciya i na tihi zvuki Imprinting Imprinting zakarbuvannya ce mittyeve navchennya navchennya z pershogo razu Klasichnij priklad imprintingu formuvannya priv yazanosti gusenyat do pershogo pobachenogo pislya viluplennya ruhomogo ob yekta U prirodnomu seredovishi isnuvannya cim ob yektom ye mati i gusenyata vidrazu pislya viluplennya pochinayut vsyudi sliduvati za neyu biologichne znachennya cogo fenomenu ochevidno Yaksho zh pershim ruhomim ob yektom viyavlyayetsya eksperimentator abo navit nezhivij predmet napriklad m yachik to gusenyata pochinayut sliduvati za nim Vazhliva zakonomirnist imprintingu polyagaye v tomu sho vin formuyetsya v strogo pevni periodi zhittya yaki nazivayutsya kritichnimi periodami U prikladi z gusenyatami kritichnij period ce pershi godini pislya narodzhennya Cya zakonomirnist poshiryuyetsya j na inshi formi navchennya shozhi z imprintingom napriklad kanarka mozhe navchitisya spivati tilki v tomu vipadku yaksho yiyi v pevnij period zhittya pidsaditi do doroslogo spivayuchoyi osobini u ditini isnuye pevnij kritichnij period do 5 rokiv dlya formuvannya movlennya Takim chinom kritichni periodi v shirokomu znachenni slova ce taki periodi v yaki osoblivo legko formuyutsya i osoblivo micno zakriplyuyutsya pevni formi povedinki Klasichne obumovlennya Ce formuvannya klasichnih pavlovskih umovnih refleksiv Umovni refleksi vidriznyayutsya vid bezumovnih nastupnimi osnovnimi osoblivostyami Bezumovni refleksi v osnovnomu vrodzheni voni vinikayut u vidpovid na diyu podraznika zavzhdi bez bud yakih poperednih umov zvidsi bezumovni Umovni refleksi novi pridbani voni viroblyayutsya pri dotrimanni pevnih umov zvidsi umovni golovni z yakih nastupni Tipovij priklad viroblennya umovnoreflektornogo slinovidilennya Pred yavlennya yizhi ce bezumovnij podraznik u bilsh abo mensh golodnoyi tvarini abo lyudini vono zavzhdi viklikaye slinovidilennya Yaksho pred yavlennyu yizhi kilka raziv pereduvatime vklyuchennya lampochki to cherez deyaku kilkist povtoriv u vidpovid na vmikannya lampochki bude vidilyatisya slina Yaksho bezumovnij podraznik perestaye pidkriplyuvatisya to umovnij refleks postupovo perestaye proyavlyatisya Napriklad yaksho virobiti umovnoreflektornoe slinovidilennya na vmikannya lampochki a potim ce vmikannya perestati suprovodzhuvati pred yavlennyam yizhi to cherez deyakij chas vmikannya lampochki perestane viklikati slinovidilennya Ce yavishe nazivayetsya umovnim galmuvannyam Isnuyut dekilka riznovidiv umovnogo galmuvannya ale vsi voni volodiyut golovnoyu zagalnoyu risoyu vinikayut u vidpovid na nepidkriplennya Biologichnij sens umovnih refleksiv polyagaye v tomu sho umovni podrazniki mayut signalne znachennya tobto spovishayut pro majbutni vazhlivi podiyi Takim chinom reakciya na umovnij podraznik umovnij refleks zabezpechuye viperedzhalne reaguvannya Znachennya jogo velichezne perevazhna bilshist nashih dij yavlyayut soboyu viperedzhayuchi reakciyi na signali Zavdyaki postijnomu viroblennyu umovnih refleksiv na pidkriplyuvani podrazniki i galmuvannyu umovnih refleksiv pri pripinenni pidkriplennya organizm vse tonshe i tochnishe adaptuyetsya do navkolishnogo seredovisha Klasichne obumovlennya bulo vidkrito I P Pavlovim Operantne obumovlennyaOperantne navchennya ce navchennya pri yakomu viroblyayutsya novi diyi nad navkolishnim seredovishem Ce formuvannya operantnih instrumentalnih umovnih refleksiv aktivnih dij operacij spryamovanih na dosyagnennya meti Dva osnovnih vidi takogo navchennya ce metod prob i pomilok i socialne navchennya Metod prob i pomilok Cej sposib navchennya polyagaye v tomu sho zhiva istota pri viniknenni potrebi zdijsnyuye bezlich riznih dij prob bilshist z nih viyavlyayutsya marnimi pomilki ale deyaki privodyat do dosyagnennya meti i todi voni zakriplyuyutsya u viglyadi operantnih umovnih refleksiv Napriklad u goluba v klitci ye kruzhok udar po yakomu prizvodit do poyavi godivnici z zernom Golodnij golub aktivno hodit po klitci klyuye rizni ob yekti i pri vipadkovomu popadanni dzobom v kruzhok otrimuye yizhu Cherez deyaku kilkist povtoriv golub dlya otrimannya yizhi bude vzhe cilespryamovano biti v kruzhok dzobom Viroblennya operantnih umovnih refleksiv mozhna napravlyati pidkriplyuyuchi yakis promizhni etapi potribni dlya dosyagnennya meti napriklad dlya viklasti goluba dorizhku iz zernyatok u napryamku do kruzhka i prikleyiti do kruzhka she odne zernyatko Cej metod navchannya nazivayetsya metodom formuvannya reakcij vin shiroko vikoristovuyetsya pri dresiruvanni chastkovo pri vihovanni ditej ta v riznih vidah psihoterapiyi Vikoristovuyetsya tvarinami pri vihovanni molodih osobin napriklad koli kishka vihovuye koshenyat Socialne navchennya U prirodnomu seredovishi ni metod prob i pomilok ni metod formuvannya reakcij sami po sobi ne mozhut zabezpechiti adaptaciyi i vizhivannya tvarini Bud yaka pomilka mozhe viyavitisya ostannoyu zayec ne mozhe pomilitisya u svoyij povedinci pri viglyadi vovka Nastavnika zh yakij formuye reakciyi tezh nemaye vinyatok stanovit navchannya ditinchat batkami ale cej sposib dosit obmezhenij U zv yazku z cim viniklo socialne navchennya abo navchennya shlyahom sposterezhennya Sut jogo zvoditsya do togo sho moloda osobina vchitsya ne na svoyih a na chuzhih pomilkah kopiyuyuchi povedinku doroslih osobin vona perejmaye dosvid pokolin Cya forma navchennya vklyuchaye dva vidi proste nasliduvannya i vikarne navchennya Proste nasliduvannya ce slipe kopiyuvannya dij doroslih osobin bez rozuminnya jogo naslidkiv Proste nasliduvannya ye harakternim dlya samih molodih osobin malenkih ditej i ditinchat tvarin Imitacijne vikarne navchennya ce nasliduvannya uspishnoyi modeli z rozuminnyam naslidkiv Tak htos nasliduye ulyublenim geroyam knig abo filmiv htos lideru klasu htos vidomim sportsmenam aktoram ta in Ce nauchinnya ye harakternim dlya bilsh doroslih osobin pidlitkiv i molodih tvarin inodi u lyudini vono zberigayetsya na vse zhittya faktichno zaminyuyuchi samostijnij rozvitok i povedinku Kognitivne navchennyaCe najskladnisha i najdoskonalisha forma navchennya pri yakomu zhiva istota navchayetsya spochatku provoditi diyi nad rozumovoyi modellyu dijsnosti a potim perenositi otrimani rezultati na realnu dijsnist Uyavimo sobi labirint sho vede do godivnici cej labirint spochatku rozdvoyuyetsya na live i prave vidgaluzhennya a potim obidva vidgaluzhennya shodyatsya Yaksho shura privchiti bigti do godivnici po livomu vidgaluzhennyu a potim jogo perekriti to shur nashtovhnuvshis na peregorodku raptovo povertaye i bizhit po pravomu vidgaluzhennyu bez poperednih prob i pomilok Inshimi slovami u procesi navchennya u nogo v mozku pid diyeyu potoku usvidomlyuvanih i neusvidomlyuvanih podraznikiv formuyetsya karta miscevosti tak zvana kognitivna karta U shirokomu znachenni slova pid kognitivnoyu kartoyu mozhna rozumiti ne tilki chisto topografichnu shemu miscevosti ale bud yaku model dijsnosti nad yakoyu zdijsnyuyutsya rozumovi diyi Klasichnij priklad mavpa u yakoyi v klitci lezhat vuzki i shiroki metrovi trubki a na vidstani pivtora metriv vid klitki lezhit banan mavpa bezuspishno namagayetsya distati jogo spochatku rukoyu potim okremimi trubkami potim na yakijs chas zavmiraye zamislyuyetsya i raptom nespodivano vstavlyaye odnu trubku v inshu i distaye banan prichomu ranishe vona cogo nikoli ne robila Navchannya z poglyadu evolyucijnoyi biologiyiU poyednanni koncepcij teoriyi biologichnoyi evolyuciyi ta kognitivnih zdibnostej u filosofa Deniela Denneta narodilas koncepciya stadialnosti rozvitku rozumovih zdibnostej organizmiv v procesi yihnoyi evolyuciyi ta vidnosno reakciyi na zovnishnye seredovishe tak zvana vezha Denneta Zemni zhivi istoti mozhna umovno podiliti na 4 klasi Darvinivski istoti Kognitivni zdibnosti vidsutni Rozvitok obumovlenij lishe prirodnim vidborom tobto vizhivayut najbilsh pridatni fenotipi do konkretnih umov navkolishnogo seredovisha Ce usi primitivni organizmi virusi bakteriyi arheyi protisti tosho Skinnerovski istoti Mozhut prijmati rishennya na osnovi vlasnih vidchuttiv i dosvidu Na yihnyu evolyuciyu i rozvitok mayut vpliv ne lishe zadani genami vlastivosti i zovnishni faktori ale j vidnosna uspishnist prijnyattya rishen za chas yihnogo zhittya Efektivnist takih organizmiv vishe nizh darvinivskih bo yihnye zhittya spovnene mozhlivostej sprob i pomilok pidkriplenih reakciyeyu zovnishnogo seredovisha Do takih istot vidnosyat bilshist bagatoklitinnih organizmiv sho rozmnozhuyutsya za dopomogoyu seksu vid golkoshkirih do deyakih primitivnih ssavciv Popperovski istoti Zhivi organizmi z vishoyu nervovoyu sistemoyu sho dopomagaye yim ne tilki variativno reaguvati na zovnishni faktori seredovisha do yakogo takozh vidnositsya i vnutrishni tkanini j okremi organi sho mozhut mati protilezhni cili ta bazhannya pid chas vlasnogo funkcionuvannya ale j umovno peredbachuvati naslidki prijnyattya togo chi inshogo rishennya prognozuvati perebig podij Pid chas vlasnogo zhittya taki organizmi nakopichuyuchi dosvid stanovlyatsya svoyeridnimi bazami danih ne tilki podij sho vzhe vidbulisya ale j takih sho tilki mogli vidbutisya abo navit nikoli ne mogli vidbutisya v realnosti Na comu shabli z yavlyayetsya mozhlivist vidboru ne fenotipiv ale gipotez Do takih istot vidnosyat bilshist ssavciv ta ptahiv Gregorijski istoti Ce svoyeridni prosunuti popperovski istoti sho mozhut obminyuvatis informaciyeyu pro vlasnij dosvid j na bazi otrimanih danih generuvati unikalni jmovirni j nejmovirni sistemi prichinno naslidkovih zv yazkiv Sami voni pri tomu mozhut nikoli ne tilki ne mati vidpovidnogo dosvidu ale j ne mati zmogi jogo otrimati vid zvichajnoyi emocijnoyi empatiyi do generuvannya virtualnih svitiv Tobto biologichna evolyuciya dlya takih istot prohodit stadiyu singulyarnosti koli teoretichno vona zalezhit lishe vid kognitivnih mozhlivostej yakimi nadileni predstavniki vidu Do takih istot vidnosyat lyudinu Inkoli zarahovuyut takozh lyudinopodibnih mavp delfiniv deyakih vranovih i papug tosho Vvazhayetsya sho na comu etapi biologichna evolyuciya pripinyayetsya i pochinayetsya konstruyuvannya shtuchnih zovnishnih faktoriv shtuchnih organizmiv ta shtuchnogo intelektu Div takozhNavchannyaPrimitkiDennett D 1996 Popper K R 1995 Literatura angl Daniel Dennett Kinds of Minds N Y Basic Books 1996 184 s angl Popper K R Knowledge and the body mind problem in defence of interaction London Routledge 1995 158 s