Научение методом проб и ошибок основано на законе эффекта

Глава 7. Научение

Адаптация и научение

Жизнь любого организма — это прежде всего непрерывная адаптация к условиям столь же непрерывно меняющейся среды.

Из предыдущих глав мы уже знаем, что существование живых организмов сводится к постоянной выработке форм поведения, направленных на восстановление какого-то нарушенного равновесия или на достижение определенных целей. Это универсальный закон, которому подчиняется все существующее — от атома до Вселенной. Для Вселенной прийти в равновесие, т. е. перестать расширяться, означало бы тепловую смерть. Для нас же — «частиц мироздания» — равновесие может означать лишь биологическую смерть или по меньшей мере психическую смерть. Только такая судьба может ожидать тех, кто перестанет приспосабливаться к окружающей среде.

У животных эта непрерывная адаптация осуществляется благодаря все более и более сложным процессам — от рефлексов до мышления.

В первой главе мы уже убедились в том, что по мере продвижения вверх по ступеням иерархии живых существ стереотипные, предопределенные или запрограммированные формы поведения (у примитивных животных) постепенно уступают место более гибкому и пластичному поведению, позволяющему организмам адаптироваться к тем разнообразным ситуациям, с которыми они ежедневно сталкиваются.

Если рефлекторные и инстинктивные типы поведения не могут претерпевать значительных изменений, то, напротив, приобретенные поведенческие реакции могут изменяться, иногда очень существенно и притом необратимо. Эти изменения происходят в результате того опыта, который в то или иное время приобретает индивидуум.

Именно необратимость или хотя бы стойкость изменений служит отличительной чертой приобретенных форм поведения. Поведенческие реакции порой изменяются и при болезнях, утомлении или сотрясении мозга. Однако изменения в этих случаях — в отличие от научения — бывают лишь временными.

Виды научения

Научение может осуществляться на разных уровнях в зависимости от того, каков его нервный механизм и насколько важны или сложны те структуры, которые в нем участвуют. Некоторые виды научения могут происходить уже на уровне рецепторов или спинного мозга; для других же необходимо участие подкорковых структур или даже миллиардов нервных цепей коры головного мозга.

Одни формы научения осуществляются автоматически и непроизвольно. Другие требуют такого программирования, на которое может быть способен лишь развитый мозг высших млекопитающих и в особенности человека.

Мы можем выделить три категории научения, различающиеся по степени участия в них организма как целого. Речь идет соответственно о выработке 1) реактивного поведения, 2) оперантного поведения и 3) такого поведения, которое требует участия мыслительных процессов в обработке информации (когнитивное научение).

Когда создаются новые формы реактивного поведения, организм пассивно реагирует на какие-то внешние факторы и в нервной системе как бы незаметно и более или менее непроизвольно возникают изменения нейронных цепей и формируются новые следы памяти. К таким типам научения относятся следующие (перечислены в порядке усложнения): привыкание (габитуация) и сенсибилизация, импринтинг и условные рефлексы.

Оперантное поведение — это действия, для выработки которых нужно, чтобы организм активно «экспериментировал» с окружающей средой и таким образом устанавливал связи между различными ситуациями. Такие формы поведения возникают при научении путем проб и ошибок, методом формирования реакций и путем наблюдения.

Во всех этих случаях организм изменяет поведение в результате взаимодействия со средой. Именно от того, какие сигналы поступают извне, зависит, какая именно реакция организма будет закрепляться. «Выбор» реакции при этом определяется тем, каковы ее последствия в отношении удовлетворения потребностей или избегания нежелательной ситуации.

К третьей группе относятся формы поведения, обусловленные когнитивным научением. Здесь уже речь идет не просто об ассоциативной связи между какими-то двумя ситуациями или между ситуацией и ответом организма, а об оценке данной ситуации с учетом прошлого опыта и возможных ее последствий. В результате этой оценки принимается наиболее подходящее решение. К такому типу научения можно отнести латентное научение, выработку психомоторных навыков, инсайт и в особенности научение путем рассуждений.

В последующих разделах мы рассмотрим каждый из этих типов научения с тем, чтобы подробнее описать их и оценить их значение для поведения организма.

Научение реактивным формам поведения

Реактивное поведение можно определить как реакцию организма на тот или иной раздражитель (или ситуацию-раздражитель) (Malcuit, Pomerlau, 1977). Именно поэтому мы можем отнести к этим формам научения не только классическое обусловливание, но и такие более примитивные явления, как привыкание и сенсибилизация.

Привыкание и сенсибилизация

Это чрезвычайно примитивные виды научения, при которых у организма вырабатывается относительно устойчивая и постоянная реакция на повторные стимулы. Эти две зачаточные формы научения проявляются в изменении степени активации организма данным стимулом: в случае привыкания активация уменьшается, а в случае сенсибилизации увеличивается.

Как уже говорилось в главе 4, привыкание (габитуация) наступает, когда организм — в результате изменений на уровне рецепторов или ретикулярной формации — «научается» игнорировать какой-то повторный или постоянный раздражитель, «убедившись», что он не имеет особого значения для той деятельности, которая в данный момент осуществляется. В отличие от этого при утомлении снижается внимание ко всем действующим раздражителям.

Сенсибилизация — это процесс, противоположный привыканию. При сенсибилизации повторение стимула ведёт к более сильной активации организма, и последний становится все более и более чувствительным к данному стимулу; в результате раздражитель, не вызывавший при однократном воздействии никакой реакции, повторяясь, начинает провоцировать то или иное поведение. Представим себе, например, что в комнате, где мы работаем, жужжит назойливая муха или же из плохо завернутого крана в раковину мерно падают капли воды. Эти раздражители становятся для нас постепенно все труднее переносимыми. Можно привести и другие примеры — царапину на музыкальной пластинке, вызывающую при каждом прослушивании треск, который мы уже заранее ожидаем, или слова-паразиты вроде «так сказать», «значит» и т. п. в лекциях некоторых преподавателей; иногда такие слова повторяются настолько часто, что могут полностью отвлекать внимание студентов от содержания лекции.

Импринтинг

У низших позвоночных животных к реактивным типам научения можно отнести также импринтинг. Об этом явлении мы уже говорили в первой главе и поэтому здесь на нем останавливаться не будем. Напомним только, что речь идет о наследственно запрограммированном и необратимом формировании привязанности новорожденного животного к первому движущемуся объекту, который попадает в поле его зрения в первые часы жизни.

Условные рефлексы

Условные рефлексы возникают в результате формирования связи между специфическим стимулом, вызывающим тот или иной врождённый рефлекс, и каким-либо индифферентным стимулом. В результате индифферентный раздражитель сам по себе начинает вызывать данный рефлекс.

У всех нас к моменту появления на свет уже имеется ряд врождённых рефлексов, таких как выделение слюны при попадании в рот пищи или моргание в ответ на громкий звук. К врождённым рефлексам относятся также отдергивание руки при воздействии болевого раздражителя или коленный рефлекс — разгибание ноги при ударе по коленному сухожилию. Для проявления таких рефлексов не нужно никакого предварительного опыта и никаких других условий, кроме специфического стимула. Иными словами, это безусловные рефлексы — они автоматически включаются в ответ на определенные раздражители, тоже называемые безусловными. Например, когда раздается громкий звонок, мы можем вздрогнуть, но слюноотделение у нас не начнется; электрический удар, полученный конечностью, заставит нас отдернуть эту конечность, но не моргнуть; и т. д.

Бывает, однако, что одновременно со специфическим раздражителем, вызывающим какой-либо безусловный рефлекс, действует другой раздражитель, не имеющий с ним ничего общего. Если такая связь между двумя раздражителями достаточно ясна или часто повторяется, то индифферентный раздражитель сам по себе начинает вызывать тот же рефлекс.

Это явление было открыто русским физиологом И. П. Павловым в 1903 году. В ходе своих опытов Павлов обратил внимание на то, что звон миски, в которую накладывали пищу, вскоре начинал сам по себе вызывать у собаки слюноотделение. Таким образом, индифферентный звуковой стимул, если он просто сочетается во времени с безусловным пищевым раздражителем, может приобрести способность вызывать тот же рефлекс. В связи с этим Павлов назвал такие раздражители условными, а вызываемое ими рефлекторное слюноотделение — условным рефлексом (рис. 7.1).

Рис. 7.1. И. П. Павлов и его сотрудники. На фотографии представлена также одна из знаменитых собак, на которых Павлов с 1901 года изучал выработку классических условных рефлексов.

Достаточно быстро было доказано, что при формировании таких рефлексов действительно происходит образование условной связи с безусловным раздражителем. Павлов показал, что достаточно было прекратить предъявление безусловного стимула, чтобы и условный сигнал быстро переставал действовать. Например, если после подачи звукового сигнала животному не выдавалась пища, то этот сигнал вскоре уже не вызывал слюноотделения. Далее мы еще вернёмся к этому феномену угасания, характерному для большинства видов научения путем обусловливания.

С физиологической точки зрения обусловливание можно объяснить тем, что к уже существующей прямой связи между специфическим сенсорным сигналом и безусловным рефлексом как бы пристраивается новый сигнал. В результате этот новый сигнал приобретает возможность сам по себе вызывать тот же рефлекс.

Итак, мы уже знаем, что звонок, подаваемый одновременно с пищей, может в дальнейшем сам по себе вызывать слюноотделение. Точно так же можно добиться того, чтобы электрический удар, наносимый одновременно с сильным звуком, вызывал моргание или, наоборот, чтобы сильный звук в сочетании с ударом тока приводил к отдергиванию конечности, и т. п.

По мнению Павлова, таким ассоциативным обусловливанием можно объяснить большинство приобретенных форм поведения. Такой же точки зрения придерживался и бихевиорист Уотсон, который через несколько лет после Павлова показал, как могли бы развиваться некоторые эмоциональные реакции, не включённые от рождения в естественный репертуар индивидуума (см. документ 7.1).

Научение в результате оперантного обусловливания

Как мы видели, реактивные формы поведения возникают в результате таких событий, при которых организм в основном пассивно испытывает внешние воздействия на какие-то его врождённые структуры.

Между тем для животных организмов особенно характерна активность: в любое время организм должен взаимодействовать со средой, стремясь удовлетворять свои потребности или избегать опасных ситуаций. Поэтому обстоятельства, в которые попадает организм и к которым он вынужден приспосабливаться, выбирая те или иные действия, способствуют формированию многих новых форм поведения.

Бихевиористы назвали такие формы поведения оперантными (от лат. operatio — действие), поскольку в этом случае все начинается с действия, совершаемого над окружающей средой; оно вызывает какие-то последствия, от которых и зависит, будет ли организм повторять это действие или, наоборот, избегать его. Таким образом, выработка подобных форм поведения осуществляется в результате закрепления тех действий, последствия которых для организма желательны, и отказа от действий, приводящих к нежелательным последствиям.

К оперантному научению можно отнести три разновидности: научение методом проб и ошибок, путем формирования реакции и путем наблюдения.

Научение методом проб и ошибок

При научении методом проб и ошибок индивидуум, встретившись с каким-либо препятствием, совершает попытки преодолеть его и при этом, постепенно отказываясь от неэффективных действий, находит в конце концов решение задачи.

Такой тип научения был открыт Торндайком (Thorndike, 1890) — одним из первых ученых, заинтересовавшихся процессами научения (рис. 7.2). В своих опытах Торндайк использовал так называемые проблемные клетки, в которые он помещал голодных кошек (рис. 7.3). Некоторые клетки открывались в том случае, если животное тянуло за верёвку, а в других нужно было приподнять запорный крючок. Торндайк подсчитывал, сколько попыток и сколько времени требовалось кошке для того, чтобы решить стоящую перед ней задачу — выйти из клетки и получить пищу, помещенную снаружи.

Рис. 7.2. Эдуард Торндайк, американский психолог (1874–1949). Он впервые стал изучать решение животными задач в лабораторных условиях. Работы Торндайка привели его к теории научения методом проб и ошибок и к закону эффекта, на котором основана эта теория.

Рис. 7.3. «Проблемная клетка», разработанная Торндайком в 1911 году. Кошка, помещенная в такую клетку, должна была методом проб и ошибок научиться нажимать на деревянную педаль, что благодаря системе блоков и верёвок позволяло открывать дверцу.

Наблюдая за животными, Торндайк заметил, что сначала их действия были чисто случайными, но в конце концов кошка «нечаянно» задевала верёвку или крючок, освобождалась и получала вознаграждение. Однако по мере увеличения числа попыток действия животных все больше сосредоточивались вокруг «ключевого» участка клетки, и число ошибок, а также и время, проведенное в клетке, быстро сокращалось. Торндайк представил эти результаты в виде кривых (рис. 7.4) и вывел закономерности, позволяющие объяснить эффективность такого метода «проб и ошибок». Согласно важнейшей из этих закономерностей — закону эффекта, — в случае, если какое-то действие приводит к желательным результатам, вероятность его повторения возрастает, а если к нежелательным последствиям — снижается (см. документ 7.2).

Рис. 7.4. Кривые научения методом проб и ошибок. Сходные кривые получал Торндайк по данным своих опытов на кошках. Видно, что чем больше проб совершает животное, тем меньше становится число ошибок.

Однако научение методом проб и ошибок само по себе не очень эффективно. Если бы новые формы поведения удавалось «изобрести» лишь случайным образом, было бы трудно объяснить быстрое приобретение новых навыков людьми и домашними животными. Без сомнения, вполне вероятно, что на протяжении миллионов лет именно такой процесс приводил к выработке различных навыков у наших предков. Но не менее очевидно, что по мере совершенствования этих навыков и упрочения власти человека над окружающей средой постепенно складывались новые способы формирования и передачи новых типов поведения.

Скиннер — признанный вождь американских бихевиористов в последние 30 лет — систематизировал теорию Торндайка, пытаясь объяснить, каким образом в структурированной среде формируется множество различных типов поведения. При этом Скиннер вскрыл принципы оперантного обусловливания и формирования реакций путем последовательных приближений.

Формирование реакций

С точки зрения Скиннера, поведение не всегда возникает чисто случайным образом — нередко оно формируется в результате отбора под действием подкрепляющего фактора. Таким фактором может быть любой стимул, появляющийся или исчезающий после той или иной поведенческой реакции и повышающий вероятность того, что эта реакция будет повторена с целью получить подкрепление. Это позволяет объяснить формирование очень сложных поведенческих реакций поэтапно, каждый этап при этом будет подкрепляться.

Исходя из этих соображений, Скиннер разработал способ формирования поведения путем последовательных приближений, составляющий основу оперантного обусловливания. Этот способ состоит в том, что весь путь от исходного поведения (еще до начала обучения) до конечной реакции, которую исследователь стремится выработать у животного, разбивается на несколько этапов. В дальнейшем остается лишь последовательно и систематически подкреплять каждый из этих этапов и таким образом подводить животное к нужной форме поведения. При таком способе обучения животное вознаграждают за каждое действие, приближающее его к конечной цели, и у него постепенно вырабатывается заданное поведение.

Допустим, что нам нужно обучить голубя ударять клювом по маленькому светящемуся кружку, когда он захочет получить вознаграждение в виде зернышка (рис. 7.5). Вначале мы будем давать ему зернышко каждый раз, когда он зайдет в ту половину клетки, где находится светящийся кружок. Далее мы будем вознаграждать его лишь в том случае, если он не только зашел в эту половину клетки, но еще и повернулся головой к стенке, на которой находится кружок. На третьем этапе можно, например, давать зернышко при сочетании этих двух условий, если вдобавок еще клюв животного направлен в сторону кружка. Затем постепенно можно заставить голубя касаться клювом кружка и, наконец, ударять по нему с целью получить вознаграждение. Как мы видим, при таком методе обучения к очередному этапу переходят лишь тогда, когда уже сформировалась поведенческая реакция, необходимая на предыдущем этапе (рис. 7.6).

Рис. 7.5. Голубь в клетке Скиннера реагирует на световой сигнал, появляющийся перед ним на стенке при освещении пластмассового диска с другой стороны. В ответ на такой сигнал голубь ударяет по диску клювом, чтобы в кормушке появилось зерно.

Рис. 7.6. Крыса, помещенная в клетку Скиннера, должна при появлении определенного стимула нажать на рычаг, за что получает пищевое вознаграждение.

По мнению Скиннера и других бихевиористов, именно так происходит выработка большинства поведенческих реакций у человека. Действительно, можно привести множество примеров, как будто бы частично подтверждающих это.

С позиций Скиннера можно объяснить очень быстрое обучение ребенка первым словам (не распространяя, однако, эту концепцию на освоение языка в целом). Вначале, когда ребенок еще только начинает произносить какие-то членораздельные звуки, лепет «ме-ме-ме» уже вызывает восторг окружающих, и особенно счастливой мамы, которой уже кажется, что дитя зовет именно ее. Однако вскоре энтузиазм родителей по поводу таких звуков остывает до тех пор, пока младенец ко всеобщей радости не выговорит «мо… мо». Потом и эти звуки перестают для новорожденного подкрепляться, пока не появится сравнительно членораздельное «мо-мо». В свою очередь это слово по тем же причинам вскоре сменится сочетанием «мома», и наконец ребенок отчетливо выговорит свое первое слово — «мама». Все же остальные звуки будут восприниматься окружающими лишь как «детский лепет» в буквальном смысле слова, и они постепенно исчезнут из «лексикона» новорожденного.

Таким образом, в результате избирательного поощрения со стороны членов семьи младенец отбрасывает те неправильные реакции, за которые он не получает социального подкрепления, и сохраняет лишь те, которые наиболее близки к ожидаемому результату.

Формирование реакции играет роль не только в воспитании ребенка, но также в отношениях между супругами и в различных аспектах социальной жизни. Каждый раз, когда индивидуум или социальный институт хочет добиться той или иной поведенческой реакции от партнера или от группы населения, он вполне может запланировать и реализовать такие подкрепляющие факторы, которые повышали бы вероятность желательного поведения. Однако ясно, что подобные методы часто находятся на грани манипулирования личностью и не всегда практикуются исключительно для ее блага.

Кроме того, как мы уже знаем из главы 6, сторонники когнитивного подхода к мотивации полагают, что внешняя мотивация, создаваемая подкреплением, чаще всего приводит к исчезновению внутренней мотивации, присутствующей на первых этапах во многих видах поведения у человека (см. документ 7.3).

Для того чтобы лучше разобраться в приведенных примерах, нам нужно теперь вернуться к некоторым аспектам подкрепления.

Различные стороны процесса подкрепления

Подкрепление — это такое воздействие, при котором появление или исчезновение какого-то стимула в результате той или иной поведенческой реакции повышает вероятность повторения этой реакции. Например, если голодное животное каждый раз будет находить в определенном углу помещения пищу, то оно будет все чаще направляться в этот угол (хорошим примером могут служить эксперименты Олдса, в которых были открыты центры удовольствия; см. документ 6.4). И напротив, если после зажигания красной лампочки животное будет получать удар током, а избежать его можно будет только перепрыгнув из одной половины клетки в другую, то вероятность такой реакции на красную лампочку будет возрастать. В первом случае потребление пищи или удовольствие, получаемое при электростимуляции мозга, играет роль положительного подкрепления. Во втором случае речь идет об отрицательном подкреплении [52] — предотвращении электрического удара.

Часто смешивают отрицательное подкрепление с наказанием. Однако, как мы уже знаем, подкрепление всегда увеличивает вероятность повторения данной поведенческой реакции, а наказание, наоборот, приводит к исчезновению такой реакции, которая сочтена нежелательной. Значит, в отличие от подкрепления при наказании стремятся либо подать аверсивный раздражитель (например, нанести животному удар током или отшлепать ребенка), либо лишить вознаграждения (вкусной еды или ласки) каждый раз, когда проявляется такая форма поведения, которую нужно устранить.

Скиннер и многие психологи принципиально отрицают наказание как средство воспитания, предпочитая в основном использование положительных подкрепляющих факторов, которые способствуют выработке у ребенка социально адекватного поведения, а не подавлению социально неадекватного. По их мнению, нежелательные формы поведения легко могли бы исчезнуть, если бы те, кому доверен процесс воспитания, осуществляли его правильно и не были вынуждены наказывать за то, что они сами вначале непроизвольно поощряли.

Кроме того, бихевиористы различают первичное и вторичное подкрепление. Первичное подкрепление — это удовлетворение физиологических потребностей, таких как голод, жажда, сон и т. п. Что касается вторичного подкрепления, то здесь речь идет об удовлетворении, как-то связанном с другими подкрепляющими факторами (первичными или вторичными). Когда мы получаем гонорар или диплом за выполненную работу, когда ребенка награждают игрушкой или военного — орденом [53], когда человек получает престижную должность — во всех этих случаях действует вторичное подкрепление, удовлетворение социальных потребностей, повышающее самоуважение у лиц, у которых оно высоко развито или, наоборот, поколеблено.

Угасание, дифференцировка и генерализация

Мы уже видели, что как при реактивном, так и при оперантном научении приобретенная реакция сохраняется лишь до тех пор, пока ее поддерживают безусловным раздражителем (в первом случае) или специальным подкреплением (во втором случае). Если же эти подкрепляющие факторы перестают действовать, то выработанное на их основе поведение быстро угасает и после нескольких попыток прекращается вовсе. Например, если сразу после звонка не следует подача пищи, у собаки вскоре перестает в ответ на этот стимул выделяться слюна. Точно так же, если в семье новорожденного ребенка вдруг перестанут интересоваться звуками, которые он произносит, его словарный запас, скорее всего, не будет развиваться быстро и адекватным образом. Все это проявления процесса угасания.

Важно отметить, что речь здесь идет именно об угасании, а не об исчезновении или «стирании следов». Дело в том, что если снова начать предъявлять безусловный раздражитель или подкрепляющий фактор, то исчезнувшее было поведение почти сразу же восстанавливается.

С угасанием тесно связана так называемая дифференцировка. При дифференцировке те поведенческие реакции, которые перестают сопровождаться безусловным раздражителем или подкреплением, исчезают, и сохраняются лишь такие реакции, при которых эти факторы продолжают действовать. Например, если внезапно прекратить подачу пищи после звука колокольчика, но продолжать давать ее в сочетании со звуком зуммера, то слюноотделение на первый из этих звуковых раздражителей прекратится, а на второй сохранится. Точно так же и наш младенец в приведенном выше примере постепенно перестанет издавать неподкрепляемые звуки, и будет повторять лишь те, за которыми следует социальное поощрение.

Важнейшую роль в научении путем выработки условных связей играет процесс генерализации [54]. Именно благодаря этому явлению вновь образованная связь распространяется на все то, что похоже на безусловный раздражитель или на ситуацию, в которой происходило подкрепление. Например, в опытах Уотсона и Рейнер у маленького Альберта (см. документ 7.1) быстро выработался страх перед всеми белыми пушистыми предметами — от бороды деда Мороза до мехового воротника на пальто матери. Все мы знаем, как быстро наступает генерализация у плаксивых детей — сначала они хнычут, требуя конфету, а потом — уже всегда, как только им чего-нибудь захочется, будь то игрушка в магазине или телевизионная передача, идущая по параллельному каналу одновременно с любимой передачей родителей (табл. 7.1).

Таблица 7.1. Сравнение реактивного и оперантного обусловливания

Бихевиористы предложили множество различных сфер применения методов обусловливания в различных областях человеческой деятельности. Чаще всего реактивное и оперантное научение используется в психотерапии, когда врач пытается применить соответствующие принципы для помощи определенным больным. Подобные примеры приведены в документах 3.1 и 3.2. Подробнее мы рассмотрим этот вопрос в главе 12.

В области образования Скиннер выдвинул, в частности, концепцию программированного обучения. По его мысли такое обучение может освободить ученика и преподавателя от скучного процесса простой передачи знаний: учащийся будет постепенно продвигаться в освоении той или иной темы в собственном ритме и маленькими шажками, каждый из которых подкрепляется [55]; из этих шажков и состоит процесс последовательного приближения (Skinner, 1969). Однако очень скоро обнаружилось, что такое обучение быстро достигает своего «потолка», и это связано именно с тем, что от учащегося требуются лишь минимальные усилия и поэтому подкрепление вскоре становится неэффективным. В результате учащемуся такое обучение быстро надоедает. Кроме того, для постоянного поддержания мотивации у учащегося и упорядоченной передачи знаний, видимо, необходим личный контакт с учителем. Все это, вероятно, можно объяснить с помощью принципов, лежащих в основе социального научения, и в частности научения путем наблюдения. Но еще ближе к истине, наверное, те ученые, которые стоят на позициях когнитивного научения. К этому вопросу мы вернёмся в последующих разделах.

Научение путем наблюдения (подражания модели)

Итак, многие виды поведения, иногда довольно сложные, могут быть объяснены в свете принципов оперантного обусловливания и метода формирования реакций. Вместе с тем множество форм социальной активности индивидуума основано на наблюдении над другими особями из его ближайшего окружения, которые служат моделью для подражания. При этом может иметь место как чистое подражание, так и викарное научение.

Подражание — это способ научения, при котором организм воспроизводит действия модели, не всегда понимая их значение. Оно свойственно в основном приматам. Японские этологи наблюдали над стадами обезьян в их естественной среде. Когда ученые смогли подходить близко к самым молодым животным, они стали в их присутствии мыть в воде бататы перед едой. Исследователи быстро убедились в том, что молодые обезьянки начали подражать такому поведению, а через некоторое время оно появилось и у их матерей. Вскоре этот навык усвоили все особи стада, за исключением самых старых, которые были к этому совершенно неспособны. Речь в данном случае идет именно о чистом подражании, так как животные не могут оценить то значение, которое подобный навык имеет для человека.

Что касается викарного научения, то здесь индивидуум полностью усваивает ту или иную форму поведения другой особи, включая понимание последствий этого поведения для модели. Бандура и его коллеги (рис. 7.7) в лабораторных экспериментах показали, что такое научение зависит от многих факторов. Например, люди подражают главным образом каким-то знаменитостям или тем, перед кем они преклоняются. В то же время усвоение поведения модели облегчается, если предмет подражания «доступен» — как с точки зрения возможности контактирования с ним, так и в отношении степени сложности его поведения. Кроме того, если модель за свой поступок (даже агрессивный) получила поощрение, то ей подражают охотнее, чем в том случае, если она была наказана. Известно также, что живым моделям всегда подражают чаще, чем героям фильмов, в том числе мультипликационных (рис. 7.8).

Рис. 7.7. Альберт Бандура, американский психолог, один из наиболее известных современных бихевиористов. В своих исследованиях он пытается проверить теорию «научения путем наблюдения», которую называют также теорией социального научения.

Рис. 7.8. Научение путем наблюдения. Понаблюдав за моделью-человеком, «избивающим» резиновую куклу (вверху), маленький мальчик (в середине) или девочка (внизу) в соответствующей ситуации воспроизводят это поведение.

Здесь уместно напомнить, что сторонники теории социального обучения все же признают большую роль телевидения и героев телефильмов в развитии агрессивных наклонностей у молодежи (см. досье 6.1).

Поскольку субъект в данном случае наблюдает за поведением модели и оценивает последствия, к которым оно приводит для самой модели, здесь должны участвовать когнитивные процессы, так что этот вид научения можно было бы отнести к следующей, третьей группе. Однако он встречается лишь в особых ситуациях, и его часто только с большим трудом можно обнаружить в нашей повседневной жизни. В самом деле, имеется мало свидетельств в пользу того, что подражание, наблюдаемое в искусственных лабораторных условиях или в каких-то специфических жизненных ситуациях, будет повторяться во всех случаях при сходных обстоятельствах.

Как отмечал сам Бандура (Bandura, 1977), модель «учит» какому-то поведению, однако использование результатов такого обучения в большой мере зависит от уровня эмоциональной активации субъекта в данный момент и от ее оценки ситуации. Иными словами, при викарном научении в мозгу создаются какие-то связи, но только когнитивные процессы — процессы анализа конкретных обстоятельств — будут в дальнейшем определять, станет ли человек в том или ином случае прибегать к этим связям. Поэтому мы и отнесли такое научение к выработке оперантных форм поведения: при викарном научении просто воспроизводится то или иное поведение в зависимости от его последствий, но не происходит, как при истинно когнитивных формах научения, переработки информации с целью формирования новой поведенческой программы.

Когнитивные формы научения

Исходя из принципов научения путем формирования реакций или путем наблюдения, легко можно объяснить усвоение каких-то эмоциональных или социальных поведенческих реакций или выработку навыков. Если, однако, мы хотим понять, как человек учится, например, печатать на машинке или играть на музыкальном инструменте (гитаре, кларнете и т. п.), наша задача становится более трудной. Еще сложнее объяснить, как человек может научиться ездить по столичному городу, и уже совсем невозможно понять на основе упомянутых принципов, каким образом мы описываем структуру окружающей среды с помощью понятий или научаемся мыслить и выражать наши мысли словами.

В этом разделе мы попытаемся с позиций когнитивного подхода описать и даже понять, как формируются различные виды поведения на основе выработки «когнитивных карт» (при латентном научении), «когнитивных стратегий» (главным образом при выработке двигательных навыков) и, наконец, на основе интуиции и мышления.

Латентное научение

Из главы 5 мы уже знаем, что в организм все время поступает поток сигналов от окружающей среды, на которые он должен реагировать. Некоторые из этих сигналов ясно осознаются, другие воспринимаются менее четко, а третьи, вероятно, вообще не доходят до сознания, хотя и сохраняются в памяти на уровне низших нервных центров.

Согласно представлениям Толмена (Tolman, 1948) (рис. 7.9) — одного из пионеров когнитивного подхода в теории научения — все эти сигналы обрабатываются и преобразуются мозгом. При этом в мозгу создаются своего рода карты окружающей среды, или когнитивные карты, с помощью которых организм определяет, какие реакции будут наиболее адекватными в какой-либо новой ситуации или при внезапном изменении привычных обстоятельств.

Рис. 7.9. Эдуард Толмен, американский психолог (1886–1961). Он был представителем бихевиоризма и обогатил его представлением о «промежуточных переменных» в цепи стимул — реакция. Согласно Толмену, существуют внутримозговые процессы, детерминированные генетически или приобретенные в результате предшествующего опыта, которые могут изменять реакцию на тот или иной стимул. К промежуточным переменным относятся и так называемые когнитивные карты.

Толмен пришел к этому выводу, когда установил, что обучение крыс в лабиринте не происходит чисто механически, как считали в те времена бихевиористы (Hull, 1943). Если бы речь шла о простом механическом усвоении, то в случае перекрытия обычного пути в лабиринте или изменения каких-то условий крысе пришлось бы отыскивать новый маршрут, ведущий к цели. Толмен же, напротив, обнаружил, что если крыса уже научилась находить пищу по кратчайшему пути, то после закрытия этого пути она спонтанно меняет свой маршрут и без какого бы то ни было нового научения и новых ошибок находит пищу, но идет теперь по другому, более длинному пути. В других экспериментах он показал, что если залить коридоры лабиринта водой, то крыса все равно находит правильный путь, но уже вплавь. При этом, разумеется, используются уже совершенно иные двигательные реакции.

Таким образом, по мнению Толмена, животные усваивают не связь между стимулом и реакцией, а значение стимула как своего рода «дорожного указателя». По формулировке Толмена, они узнают, «что к чему ведёт». При обучении в лабиринте в единое целое интегрируются запахи, особенности того или иного угла или стенки и связи между различными элементами. Животное как бы располагает эти элементы в пространстве, преобразуя совокупность относительно разнородных стимулов в единое структурированное целое.

В случае когда речь идет о сложных формах научения, подкрепление становится необходимым не столько в самом процессе усвоения новой информации, сколько при ее использовании. Это в особенности касается выработки сложных психомоторных навыков.

Обучение сложным психомоторным навыкам

Всякий, кто пытался научиться играть на музыкальном инструменте, например на фортепиано или гитаре, знает, какими вдохновляющими бывают первые успехи в управлении пальцами и в их правильном расположении на инструменте (достигаются ли они путем формирования реакции или путем наблюдения). К сожалению, картина становится совершенно иной, когда начинается настоящее обучение. Большинство тех, кто бросает занятия, оставляют их именно на этой критической стадии, где должны сформироваться когнитивные стратегии, направленные на выработку строгих последовательностей движений и на их программирование в зависимости от желаемого результата (Fitts, Rosner, 1967). Это когнитивная стадия, на которой все внимание учащегося сосредоточивается на расшифровке нотного текста, аппликатуре, ритме и мелодическом рисунке.

По мере того как налаживаются связи между всеми этими элементами навыков, стратегия постепенно меняется. Забота о том, какие элементы и в какой последовательности должны быть соединены, становится все меньше, а вместе с ней постепенно снижается и сопутствующая познавательная активность. Это ассоциативная стадия, для которой характерно постоянное улучшение координации и интеграции различных элементов навыка (рис. 7.10).

Рис. 7.10. Овладение навыком игры на музыкальном инструменте, как и любым другим навыком, требует создания «когнитивных стратегий», необходимых для координации и интеграции отдельных элементов навыка.

Если обучающийся проявляет должное упорство, то он достигает следующей, автономной, стадии, соответствующей высокому уровню умения. Навык при этом становится автоматическим, ошибки — все более редкими, а сосредоточенность на технической стороне — все меньшей, и главное место теперь занимает союз ума и чувства. При этом рука (или рот) и музыкальный инструмент сливаются в единое целое и образуют ту основу, на которой только и возможны фантазия, вдохновение и творческий полет.

Все сказанное относится, конечно, и к таким навыкам, как катание на лыжах, плавание, езда на велосипеде или работа на пишущей машинке. Из главы 2 мы знаем, что в начале нашего века функционалисты уже описали такого рода научение, пытаясь вскрыть ту роль, которую в нем играет «сознание». Затем, однако, волна бихевиоризма, прокатившаяся по психологическим наукам, смела все менталистские концепции, и они были надолго забыты, пока снова не возродились в когнитивистской психологии.

Научение путем инсайта

Этот вид научения занимает промежуточное положение между латентным научением и творчеством (к последнему мы вернёмся в главе 9). С латентным научением оно сходно в том, что при инсайте определенная информация, разбросанная в памяти, как бы объединяется и используется в новой ситуации. С творчеством инсайт сходен в том отношении, что задача, возникшая в такой ситуации, решается оригинально и решение приходит спонтанно.

Научение путем инсайта было открыто Кёлером (K?hler, 1925) в результате наблюдений над обезьянами (см. гл. 1 и рис. 1.11), проведенных в 1917 году. В те времена школа Кёлера, или гештальтпсихология, вела непримиримую борьбу с бихевиористскими концепциями.

Согласно взглядам Кёлера, у высших животных научение в большинстве случаев обусловлено не созданием механических ассоциаций между какими-либо стимулами или стимулом и реакцией, а скорее объединением опыта, накопленного в памяти, с той информацией, которой располагает индивидуум при решении проблемы.

Одна из обезьян Кёлера (рис. 7.11) в эксперименте с недосягаемым для нее бананом сначала пыталась достать плод одной палкой, потом другой, но палки были слишком коротки. Тогда ока прекратила свои попытки, стала разглядывать находившиеся около нее предметы и вдруг быстро проделала логичную последовательность действий: схватила обе палки, вставила их одну в другую, просунула между прутьев клетки и достала банан.

Рис. 7.11. Султан — одна из обезьян Кёлера (1917) — интуитивно находит способ, позволяющий достать далеко расположенный банан с помощью вставленных друг в друга палок.

В англоязычной литературе такое внутреннее связывание элементов, из которых складывается решение, получило название инсайт (insight — проникновение внутрь, постижение). На французский язык этот термин переводят иногда как intuition (интуиция).

Уже сами по себе эти слова в какой-то мере отражают то, что решение проблемы приходит внезапно, без каких-либо проб и ошибок, формирования реакций или логических рассуждений. Инсайт — это озарение, это вспышка, осветившая сознание Архимеда, когда он, выскочив из ванны, внезапно закричал «Эврика!»…

В отличие от чистого творчества инсайт возможен только в том случае, если субъект уже решал какие-то задачи с помощью сходных элементов или встречался ранее с аналогичными ситуациями (см. гл. 9).

Научение путем рассуждений

Рассуждение — это мыслительный процесс, к которому мы будем возвращаться в последующих главах. Рассуждение используют в тех случаях, когда какая-либо задача не может быть решена привычным способом или для нее нет приемлемого типового решения, которое можно применить «с ходу».

К рассуждению мы прибегаем в большинстве наших жизненных ситуаций. Оно необходимо, когда мы решаем, например, будем ли мы обедать дома или в столовой в зависимости от имеющихся денег и времени; стоит ли нам занимать крупную сумму денег; что делать, если в три часа утра в ненаселенной местности у нас сломалась машина; как лучше ставить опыты в научной лаборатории (см. гл. 3); или, наконец, как найти решение задачи по математике, на которую учитель дал всего полчаса.

Когда использовать примитивный метод проб и ошибок рискованно или же он не дал желаемых результатов, а искра инсайта никак не вспыхивает, приходится решать задачу путем рассуждения. Как правило, такое решение осуществляется в два этапа:

1) сначала рассматриваются имеющиеся данные и между ними устанавливаются связи;

2) затем строятся гипотезы: «Что если я сделаю то-то?» или «Я мог бы начать с этого, а затем…». Эти гипотезы более или менее систематично проверяются «в уме». В следующей главе мы рассмотрим различные способы такого рода перебора вариантов. Гипотезы, которые строит индивидуум, чаще всего бывают связаны с его уже имеющимся опытом. Чем этот опыт богаче, тем разнообразнее гипотезы и тем больше шансов найти среди них верную.

Как и при любых других формах научения, результаты, полученные путем рассуждения, как правило, используются в дальнейшем во всех сходных жизненных ситуациях. Однако они могут пригодиться и в тех случаях, если ситуация или составные элементы проблемы несколько видоизменились. Кроме того, результаты рассуждений могут также послужить основой для построения новых гипотез.

Из всех форм научения путем рассуждений мы выделим две, служащие фундаментом для мышления: перцептивное научение и концептуальное научение.

Перцептивное научение

В главе 5 подробно говорилось о том, как и с помощью каких механизмов мы воспринимаем окружающий мир. При этом восприятие (перцепция) рассматривалось главным образом как средство для осознания реальности и особенно как фактор, способствующий активации организма.

Тем не менее совершенно ясно, что становление восприятия — это не что иное, как самое настоящее научение. Хебб (Hebb, 1974) определил перцептивное научение как «долговременное изменение восприятия какого-либо объекта или события в результате предшествующих восприятий этого же объекта или связанных с ним вещей». Восприятие у новорожденного ребенка или детеныша определяется такими примитивными формами научения, как сенсибилизация или классическое обусловливание; по-видимому, именно так грудной ребенок научается узнавать лицо матери. Однако по мере накопления опыта и новой информации ребенок, по мнению Грегори (см. гл. 5), постепенно начинает выдвигать гипотезы на основании того, что он уже знает; при этом он пытается определить, какая из этих гипотез позволяет с наибольшей достоверностью отнести воспринимаемое к той или иной категории. В этом смысле любая форма восприятия предполагает какого-то рода рассуждение, и поэтому мы можем рассматривать перцептивное научение как когнитивное.

Концептуальное научение

Формирование понятий — это процесс, при котором индивидуум, исходя из переработанных им восприятий, выделяет сходство между предметами, живыми существами, ситуациями или идеями и объединяет их в какие-то абстрактные категории.

Такие понятия, как «собака», «дерево», «несчастный случай» или «справедливость», — это категории, которые позволяют упорядочивать наш опыт и восприятие мира, объединяя множество явлений одной мыслью. Тем самым понятия дают нам возможность группировать получаемую нами информацию о качествах и родстве столь разных предметов или явлений, как, например, немецкая овчарка и чихуахуа, пальма и дуб, лобовое столкновение двух автомобилей и падение с лестницы, у которой сломалась ступенька, или честный раздел конфет между братьями и сестрами и приговор к пожизненному заключению за убийство. Как подчеркивает Мунн (Munn, 1966), здесь имеет место научение, в котором участвуют два процесса: абстрагирование и обобщение.

При абстрагировании мы находим черты общности или сходства между двумя явлениями или событиями и определяем эту общую черту одним словом — понятием.

При обобщении мы подводим под это понятие все новые предметы или события, имеющие черты сходства или какое-то общее свойство с предметами и явлениями, послужившее для выработки данного понятия.

Механизмы, лежащие в основе этих проявлений мысли, будут более подробно рассмотрены в следующей главе, где мы перейдем к изучению мышления.

Научение и созревание

Уже около полувека назад было установлено, что никакое научение не может быть эффективным, если организм не достиг определенного уровня развития — как в плане формирования опорно-двигательного аппарата, так и в отношении организации нервных структур и сенсомоторных связей.

Такое развитие происходит в процессе созревания, запрограммированного у каждого представителя данного вида в генах. Все особи каждого вида, пройдя ряд сходных последовательных этапов, достигают стадии зрелости, причем эта стадия различна для каждого отдельного органа или отдельной функции организма.