<< Предыдущая

стр. 8
(из 13 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>

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. (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
(кроссмодальный перенос). Этот способ оценки уровня обобщения особен но
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 в 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 перестали 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 3. 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.ЗА). 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 предъявлений 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 — в паре 24/25 птица выбирала успешно только если большее множество имело и большую площадь. (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.



5.4. Уровни обобщения и абстрагирования, доступные животным.
Согласно существующим в психологии определениям, результатом операций обобщения и абстрагирования у человека является формирование понятий. Наряду с умозаключениями и суждениями понятия являются формами мышления, которые фиксируют отличительные признаки предметов и явлений. Человек оперирует понятиями разного уровня. Наряду с конкретными, эмпирическими для него более характерно образование отвлеченных, абстрактных понятий, выраженных в словесной (символический) форме. В связи с этим у отечественных физиологов и особенно философов применение термина «понятие» при трактовке поведения животных часто вызывало возражения. Однако несомненная способность животных к высоким степеням обобщения и абстрагирования диктует необходимость его употребления.
Способность животных выделять и хранить в отвлеченной форме информацию о наиболее устойчивых свойствах предметов и явлений обозначается в мировой литературе терминами concept и concept-formation. Следует еще раз напомнить, что, говоря о «понятии» у животного, обычно подразумевают, что это понятие «довербалъное» (Фирсов, 1982; 1993), т.е. результаты операций обобщения и абстрагирования хотя и хранятся в отвлеченной форме, но не выражаются словами. По нашему мнению, такая формулировка Л. А. Фирсова четко описывает определенный уровень когнитивной деятельности животных.
Критерием для определения уровней обобщения, доступных животным,
может быть степень разнообразия стимулов (или «диапазон отличий»), на которые они положительно реагируют в тесте на перенос (т. е. «узнают» обобщенный признак). По мнению ряда авторов (Фирсов, 1993; Mackitosch, 1985; 2000), на основе этого критерия можно надежно выделить по крайней мере два основных уровня обобщения, доступных животным, — «допонятийный» и «довербально-понятийный».
«Допонятийный» уровень обобщения. Он отражает способность к обобщению стимулов по абсолютным характеристикам, к выделению общего признака «в наглядно представленных конкретных объектах». Критерий достижения этого уровня обобщения — способность к переносу ранее выработанной реакции на новые стимулы той же категории. Можно сказать, что при этом отражение действительности осуществляется в форме ощущений, восприятий, представлений. При этом формируется правило выбора (например, по сходству), но правило частное. Оно действует только в отношении стимулов данной категории (в рассмотренном случае — цвета), а при предъявлении новых стимулов (у нас — по-разному заштрихованных предметов) животному приходится учиться заново. Такое обобщение обеспечивает способность, например, реагировать на любые предметы определенной формы (здесь — любые шары) или любые объемные фигуры, в отличие от плоских.
Допонятийное обобщение — это именно тот уровень, который доступен большинству животных и который выявляется обычными методиками. Долгое время считалось, что это единственный доступный им уровень (Протопопов, 1950; Ладыгина-Котс, 1963).
Довербальные понятия. На основе процессов обобщения и абстрагирования у животных могут формироваться также довербальные понятия. Это означает способность к более высокому уровню обобщения, когда информация о свойствах предметов и явлений хранится в более отвлеченной форме.
Такой уровень обобщения (формирование довербальных понятий) проявляется как способность к переносу правильных выборов на более широкий диапазон стимулов, в том числе стимулов других категорий и других модальностей.
Так, в приведенном выше примере обучения птиц выбору по образцу из работы Уилсона и соавторов (Wilson et al, 1985b) о наличии такого обобщения свидетельствовали правильные ответы галок на новые стимулы совершенно другой категории (не цвет, а разные типы штриховки). В этом случае птицы, правильно решившие тест на перенос при первых же предъявлениях, выбирали образец не по частному правилу «сходство по цвету», а по более отвлеченному правилу «сходство вообще», применимому к любым стимулам.
Довербальные понятия обеспечивают адекватное поведение в совершенно других ситуациях и экспериментальных процедурах. Например, в опытах О. Келера (Koehler, 1956) попугаи и ворон, сформировав обобщение об определенном числе единиц, могли узнавать не только любое соответствующее множество одновременно предъявляемых зрительных стимулов, но и такое же число последовательно действующих звуковых сигналов. Наряду с этим они могли применить его, когда требовалось совершить столько действий, сколько элементов было изображено на образце.
Уровень довербальных понятий (по Л. А. Фирсову) достигается за счет процесса вторичного научения, когда животное переходит от наглядно-образной к более абстрактной, хотя и невербальной форме обработки и хранения информации.
При более абстрактной форме обработки и хранения информации отражение действительности идет на уровне понятий, не опосредованных словом, — происходит «обобщение обобщений».
Это выражается в том, что животное вместо применения набора частных правил для отдельных пар или наборов стимулов использует единое отвлеченное правило, не зависящее ни от их второстепенных параметров (таких, как цвет, размер, форма и т. п.), ни от категории стимулов. Примерами формирования довербальных понятий могут служить также данные об успешном обобщении по относительным признакам: «сходство» (или «отличие»), «соответствие» (или «несоответствие»), «больше» («меньше»), «число» и некоторые другие.
Так, например, в опытах Л. А. Фирсова (1982) шимпанзе сначала научили выбирать большие по площади геометрические фигуры (сформировали обобщение по признаку «больше по величине»), а затем проверяли, возможен ли перенос этого обобщения на стимулы другой категории, где требуется использовать правило выбора «больше по числу». С этой целью обезьянам предлагали для выбора пары стимулов, на которых было изображено разное число точек. Правильные реакции (выбор большего множества) появлялись у шимпанзе в первых же пробах. Это свидетельствует о том, что обобщение по признаку «больше», сформированное в отношении размера фигуры, они применяют также и в отношении числа элементов множества, т.е. другой категории признаков. Иными словами, оно превратилось в обобщение обобщений — «больше вообще». Такой перенос и расценивают как показатель формирования довербального понятия (Фирсов, 1982; 1993).
Д. Примэк (Premack, 1983) также предполагал, что эти разные уровни обобщения имеют в своей основе разные когнитивные процессы. Допонятийный уровень обобщения связан с наличием у животных образных, конкретных представлений. В отличие от них довербальные понятия обеспечиваются, по-видимому, формированием абстрактных мысленных представлений, благодаря чему результат операции обобщения существует в отвлеченной (хотя и невербальной) форме.
Формирование довербальных понятий доступно лишь наиболее высокоорганизованным животным — человекообразным обезьянам, врановым птицам, попугаям и, по-видимому, дельфинам. Многие исследователи (Орбели, 1949; Koehler, 1956; Фирсов, 1993) полагают, что способность древних позвоночных к формированию довербальных понятий послужила основой для возникновения второй сигнальной системы (см. гл. 6).



5.5. Признаки, доступные обобщению животных.
Как следует из предыдущих разделов, при исследовании способности к обобщению традиционно используют несколько типов стимулов, преимущественно зрительных. Во многих работах ими служат графические изображения и предметы, относящиеся к разным категориям, т. е. стимулы различаются либо по форме, либо по цвету, либо по типу штриховки и т.п. При оценке способности животных к оперированию количественными параметрами среды в качестве стимулов используют множества — графические изображения, содержащие определенное число элементов разного размера, паттерна распределения и формы (см. рис. 5.3Б). Наряду с этим, начиная с 70-х годов, исследуется также способность к обобщению так называемых «естественных» признаков — изображений объектов окружающей среды, относящихся к разным категориям (подробнее см. 5.5.3). Наряду со зрительными стимулами, хотя и в меньшей степени, в экспериментах исследуют обобщение признаков других модальностей, например звуковых и обонятельных. Так, собаки способны не только тонко различать и запоминать отдельные запахи, но и формировать на их основе обобщения.
В работах К. Т. Сулимова (1994) и В. И. Круговой и др. (1991) собак обучали выбору по сходству с образцом или по отличию от него, причем в качестве стимулов использовали сложные естественные запахи. Обучение проводили по методике множественного выбора, когда собаке давали понюхать запах-образец, а затем предлагали обойти расставленные по кругу металлические сосуды. В одном из них находился источник запаха, соответствующий образцу, в остальных — источники нескольких других запахов. Оказалось, что собаки успешно обучаются такому выбору. Они могут точно устанавливать сходство любого из впервые предъявленных запахов человека с запахом-образцом и на этом основано их привлечение к криминалистической экспертизе.
Собаки могут сформировать обобщение более высокого порядка. Они, например, могут идентифицировать индивидуальные запахи не только людей, но и животных разных видов. Характерно, что собака, обученная выбирать по образцу индивидуальные запахи крыс, уверенно выполняла и тесты на перенос: без дополнительного обучения узнавала индивидуальные запахи лягушек и рыб, т.е. стимулы других категорий.
Животные могут обобщать признаки разных модальностей.
Рассмотрим, какие характеристики признаков любых модальностей могут быть объектом анализа и обобщения.
Большинство из перечисленных выше признаков относятся к конкретным, или абсолютным, поскольку существуют сами по себе и их свойства не зависят от того, как их воспринимает животное (см. 5.5.1). В то же время существуют относительные признаки, проявляющиеся только при сопоставлении двух (или нескольких) стимулов. Это такие признаки, как «сходство» — «отличие»; «больше» — «меньше» — «равно»; «правее» — «левее» — «средний» и т.д. (см. 5.5.3).
Вместе с тем и абсолютные, и относительные признаки могут в свою очередь быть отвлеченными (обобщенными). Это может быть, если эксперимент строится таким образом, что с самого начала подкрепляют выбор разных стимулов, объединенных, например, признаком формы — выбор любых объемных фигур (в отличие от любых плоских) или любых множеств определенной величины. Мы уже рассмотрели, как вороны и шимпанзе обучались сравнивать множества (см. 5.3). Признак «большее число элементов», который подкреплялся в этом случае, можно считать не только относительным (он проявляется только при сопоставлении двух стимулов), но и отвлеченным (обобщенным), поскольку эксперимент строился так, чтобы сформировать единое правило, по которому птица выбирала бы любые стимулы с большим числом элементов независимо от остальных их особенностей (формы, размера и др.). Способность ориентироваться на отвлеченные (обобщенные) признаки предметов имеет первостепенное значение для характеристики высших когнитивных функций животных.
Рассмотрим подробнее, что известно в целом о способности животных к обобщению и абстрагированию указанных признаков и каких степеней обобщения могут достигать в том или ином случае животные с разным уровнем структурно-функционального развития мозга.

5.5.1. Обобщение абсолютных признаков.
В разделах 5.2 и 5.3 приводились примеры того, как происходит обобщение некоторых абсолютных признаков, когда животное выучивается, например, узнавать любые предметы определенной формы. Предметом первого экспериментального исследования такой операции у животных было обобщение признака «цвет».
Н. Н. Ладыгина-Котс (1923) показала, что молодой шимпанзе сравнительно легко усвоил правило выбора любых красных объектов, а затем применял его в отношении любых других цветов. Однако абстрагирование (отвлечение) этого признака от признаков «форма» и «величина» происходило у него с определенными трудностями.
На примере обобщения абсолютного признака «цвет» достаточно четко проявляются различия в способностях животных других видов. Голуби, например, не способны к переносу выработанной реакции на новые цвета. В этом отношении они отличаются не только от шимпанзе (что достаточно предсказуемо), но и от других птиц, в частности от более высоко организованных врановых (Wilson et al., 1985 b) и попугаев (Pepperberg, 1987 а). Характерно, что в работе И. Пепперберг попугай Алекс не только четко выделял категорию признака «цвет», но и употреблял символы для ее обозначения — произносил названия цветов (см. также гл. 6).
Другой пример обобщения абсолютных признаков — формирование способности узнавать определенное число элементов, отличая множества одной величины от всех остальных. Некоторые авторы называют это понятием «двоичности» или «троичности» (Davis, 1993). Так, О. Келер описал опыты с попугаями и врановыми, которые смогли научиться выбирать новые стимулы с таким же количеством пятен (разной формы, расположения и размера), сколько точек было изображено на образце. Один из его воронов успешно узнавал множества в диапазоне от 3 до 7 элементов. Некоторые птицы оказались способны применять это обобщение и в совершенно новой ситуации: они продолжали искать приманку в ряду одинаковых кормушек до тех пор, пока не находили столько единиц подкрепления, сколько точек было на образце (см. рис. 5.1).

А — динамика правильных выборов при обучении голубей выбору симметричных и асимметричных значков, различавшихся в последовательных сериях по конфигурации. Птице начинали предъявлять новую пару стимулов после того, как выполнение теста достигало 80%-го критерия. По оси абсцисс — серии опытов, по оси ординат — доля правильных решений в %. Б — высота столбиков показывает успешность выбора в тестах на перенос, т.е. при предъявлении новых пар фигур другой ориентации, размера и т. п. Вертикальные линии на столбцах — ошибки средней.

Еще одним примером обобщения абсолютного признака может служить способность голубей научиться узнавать стимулы в зависимости от их симметрии или асимметрии. В работе немецкого ученого X. Делиуса (Delius, Habers, 1978) голубей обучали отличать двусторонне симметричные стимулы — различные геометрические фигурки — от асимметричных (рис. 5.4). В параллельных сериях экспериментов у них вырабатывали дифференцировочные УР, подкрепляя симметричные и не подкрепляя асимметричные стимулы. У второй группы голубей положительными были асимметричные стимулы, а отрицательными — симметричные (рис. 5.4А).
Всего в процессе обучения было использовано по 26 стимулов, обладающих и не обладающих свойством симметрии. Поскольку их второстепенные характеристики постоянно менялись, можно считать, что подкреплялся выбор «отвлеченного» признака. Стимулы обоих типов предъявляли по одному и чередовали в квазислучайном порядке, так чтобы предотвратить выработку реакции на посторонние признаки. Птицам потребовалось относительно небольшое число сочетаний, чтобы научиться узнавать наличие (или отсутствие) симметрии, и они успешно выполнили тест на перенос даже при предъявлении новых, по-разному ориентированных и преобразованных стимулов (рис. 5.4Б). (Квазислучайным называют такую последовательность предъявления стимулов, когда из ряда случайных чисел выбирают отрезки, так называмые серии Геллермана, удовлетворяющие определенным требованиям. В этих последовательностях не должно быть более 3 повторов одного стимула и должно быть приблизительно равное число положитительных и отрицательных стимулов).

Таким образом, голуби оказались способны к обобщению по отвлеченному признаку «симметрия».


5.5.2. Естественные стимулы и «естественные» (перцептивные) понятия.
Во всех приводившихся до сих пор примерах мы рассматривали способность к обобщению относительно простых признаков, искусственно выделенных из того информационного потока, который действует на животное (и на человека) в реальной жизни (цвет, форма, симметрия). В то же время очевидно, что в естественной среде обитания животные способны опознавать весьма сложные многокомпонентные раздражители, несущие биологически важную информацию. О наличии процесса обобщения и его роли в приспособительном поведении животных свидетельствуют накопленные этологами данные о способности избирательно опознавать некоторые характерные для каждого вида категории стимулов.
В этой связи закономерен вопрос: как животные обрабатывают такого рода информацию и как они обобщают более сложные признаки, чем «цвет», «форма» и т.п.? Экспериментальное исследование этого вопроса одним из первых предпринял американский исследователь Гернштейн (Herrnstein, Loveland, 1964; Herrnstein, 1990). Он показал, что голуби могут научиться отличать слайды, на которых были изображены городские улицы, парки, интерьеры и т. п. с человеком (или группой людей), от слайдов, на которых людей не было. Сходные результаты были получены, когда в качестве обобщаемых стимулов использовались изображения деревьев, рыб, воды (в виде капель, морских волн, наполненного стакана и т.п.), автомобилей, т. е. таких объектов, с которыми лабораторные голуби никогда не встречались. Даже когда в качестве стимулов для различения им показывали картины кубистов и импрессионистов, они научались их различать и справлялись также с тестом на перенос (Watanabe, 1995).
Отметим, что во всех этих работах птицам в каждом сеансе обучения предъявляли по очереди несколько десятков различных слайдов. Для обеспечения максимального разнообразия второстепенных признаков их запас в некоторых опытах доходил до 500. Половина из них содержала «правильный» стимул, причем он не был особенно подчеркнут, скорее, это был просто один из компонентов картинки, например изображение дерева. На второй половине слайдов были те же картинки, но без деревьев. Обучение обычно было весьма длительным: голуби начинали выбирать подкрепляемые стимулы только после многих тысяч предъявлений.
На основании этих опытов авторы предположили, что у голубей не только проявляется способность распознавать встречающиеся в природе конкретные объекты, но и формируются соответствующие обобщения. Обобщения такого типа были названы «естественными понятиями» («natural concepts») — «человек», «дерево», «вода» и т.п. Результаты оказались достаточно неожиданными, так как поведение голубей разительно отличалось от их более чем ограниченной способности к обобщению ранее исследованных элементарных признаков. Поэтому вопрос о природе феномена вызвал большую дискуссию и был подробно исследован.
Большинство авторов склонялось к тому, что в основе формирования
«естественных понятий» лежит иной способ обработки и хранения информации, чем тот, который обеспечивает формирование обобщений. Д. Примэк (Premack, 1983), например, писал о том, что в отличие от довербальных понятий, основанных на формировании «абстрактных представлений», «естественные понятия» могут иметь в своей основе «образные представления» (imaginal representations), которые можно представить как некий набор мысленных «картинок». В таком случае принадлежность объекта к данной группе птицы определяли, по-видимому, на основе физического сходства, а не за счет выделения абстрактных черт, характерных для всей совокупности в целом.
При более подробном анализе эксперименты Гернштейна и его коллег вызвали целый ряд критических замечаний. Возникло предположение, что голуби в этих опытах могли анализировать другие, не столь сложные признаки, как «человек» или «вода». В них, например, не обращали внимания на «выравнивание» второстепенных стимулов, т. е. фона слайда. Выяснилось, например, что человек мог быть изображен на слайдах чаще на фоне городского, а не сельского пейзажа. Недостаточное внимание авторы уделили также выбору неподкрепляемых стимулов. Не было проверено, как реагируют голуби, если им предлагают различить слайд не по присутствию или отсутствию человека, а по наличию человека и обезьян, других животных или детей (Premack, 1983). Критики говорили, что если о существовании категории стимулов «дерево» и «человек» говорить можно, то противопоставление «человек — не-человек» искусственно и в природе не встречается.
Кроме того, было неясно, что именно воспринимали голуби в этих опытах — образ реального предмета или некий набор пятен, точек и линий. В пользу последнего предположения говорит, например, работа, в которой голубей обучали отличать карикатурное изображение человека от других сходных изображений (Cerella, 1980). Оказалось, что они продолжали считать «человеком» даже те изображения, где поменяли местами различные его части: например, голову поставили на место ног и т. п., после чего сходство с человеком полностью утрачивалось. Очевидно, что в таком случае воспринимается и оценивается не образ реального объекта, а некая совокупность линий.
На основе этих и многих других соображений появилась гипотеза, согласно которой формирование «естественных понятий» у голубей расценивали не как результат операций обобщения и абстрагирования, а как следствие обработки информации на более низком, перцептивном, уровне.
Как известно, сенсорные системы передают в центральные отделы мозга гораздо больше информации о действующих стимулах, чем те могут переработать, а двигательная система в состоянии реализовать в данный момент. Этот закон «бутылочного горлышка» требует резкого сокращения притока информации, которое обеспечивается разными способами. Один из них — категоризация.
Категоризация — это группировка стимулов по тем или иным свойствам еще на стадии восприятия, благодаря чему целые их совокупности вызывают один и тот же ответ. Способность к такой группировке стимулов животные проявляют как в природных условиях, так и в эксперименте.
Категоризация составляет неотъемлемое свойство восприятия человека, которое обнаружено также и у многих животных, прежде всего человекообразных обезьян. Зоопсихологи неоднократно отмечали стремление шимпанзе классифицировать и соответствующим образом сортировать предметы обихода и игрушки (Иони в опытах Ладыги-ной-Котс, 1923) или, например, фотографии людей и животных (Вики в опытах Hayes, Hayes, 1957).
Есть все основания полагать, что приматы и в повседневной жизни оперируют некоторыми «естественными категориями». Наблюдения за их социальным поведением свидетельствуют, что у них есть категории «сородич» и «хищник» (см. также гл. 7). Есть у них, по-видимому, и представления о различных категориях пищи. Так, паукообразные обезьяны, обнаружив на каком-то дереве созревшие плоды, отправляются обследовать другие деревья того же вида, т.е. делят деревья на категории по типу плодов. В другой работе обнаружили, что японские макаки, которым в качестве подкормки предложили плоды одной из пальм, тут же отправились искать именно эти деревья и проверяли на спелость их плоды достоверно чаше, чем в двух других экспериментальных ситуациях.
Способность к категоризации описана и у шимпанзе, обученных языкам-посредникам. Одна из обезьян, усвоившая несколько десятков существительных и прилагательных, с их помощью практически безошибочно относила к той или иной категории многочисленные объекты своего обихода, конкретных названий которых на языке жестов она не знала. Она (и другие обезьяны) • успешно отличала любые «фрукты» от других съедобных продуктов («еда»), а «игрушки» — от «инструментов». Более того, обезьяна могла даже «называть» эти категории с помощью символов. При наиболее высоком уровне овладения языком антропоиды распределяют по категориям не только сами предметы, но обозначающие их символы (подробнее см. гл. 6).
Вопрос о том, считать ли формирование «естественных понятий» у голубей проявлением их способности к категоризации, потребовал дополнительного анализа и до сих пор до конца не решен. Было высказано предположение, что в основе этого явления лежит еще более простой механизм. К такому предположению привел тот факт, что Гернштейн, а вслед за ним и другие исследователи при планировании экспериментов первоначально недооценили способность голубей к запоминанию огромного числа отдельных стимулов. Так, в одной из работ (Vaughan, Greene, 1984) было показано, что они могут различать и запоминать до 320 стимулов-«картинок», отличающихся друг от друга совершенно незначительными, даже не сразу заметными для человека деталями. Например, в паре изображений кроны дерева «правильное» отличается наличием более толстой ветки на переднем плане.
Тем не менее, по данным ряда авторов, поведение голубей простым «зазубриванием» не ограничивается, а сочетается с распределением стимулов по соответствующим категориям. Наиболее важными для нашего анализа были опыты, в которых голуби и обезьяны-сай-мири обучались быстрее при противопоставлении значимых для них категорий «живое/неживое», чем при противопоставлении «птицы/ звери» — биологически менее значимых (Roberts, Mazmanian, 1988). Более того, в тех опытах, где положительные и отрицательные стимулы экспериментаторы объединяли произвольно, создавая некие «псевдокатегории», птицы вели себя так, как будто бы они все-таки пытались их каким-то образом группировать (Wasserman et al., 1988; Bhatt, Wasserman, 1989; Vauclair, Fagot, 1996). Так, в ряде работ Бхатта и Вассермана было показано, что если подкрепляемые стимулы объединены произвольно и мало похожи друг на друга, то голуби обучаются намного медленнее. В пользу такого предположения говорит и анализ ошибок, допущенных птицами в решении задачи на «псевдокатегоризацию». Частично ошибки могли возникнуть только потому, что голуби пытались объединять стимулы по общим признакам и относить их к тем или иным категориям, хотя в данном случае условия обучения этого не требовали.
Что же лежит в основе формирования «естественных понятий»? Большинство авторов склоняется к тому, что это иной способ обработки и хранения информации, нежели операция обобщения.
Было высказано предположение, что при длительном обучении (которое необходимо для появления «естественного понятия» в эксперименте) происходит не просто механическое заучивание большого числа «правильных» и «неправильных» стимулов, а более сложный ассоциативный процесс — формирование эквивалентности между стимулами в пределах каждой из противопоставляемых категорий. Благодаря сенсорной генерализации при предъявлении новых сходных стимулов они реагируют правильно как на сложные стимулы, например различные изображения человека в упомянутых выше работах Гернштейна, так и на более простые. Так, в работе X. Делиуса с соавт. (Delius et al., 2000) у голубей сформировали представление об эквивалентности стимулов — небольших фигурок разных типов, составленных из черных кружков одного размера, — в пределах нескольких категорий.
Естественные понятия у голубей действительно отражают их способность научиться относить стимулы к соответствующим категориям на основе их перцептивного сходства. Такая способность не сводится только к механическому заучиванию большого количества дифференцировок, но и не свидетельствует о способности к обобщению.
Все сказанное выше касалось в основном экспериментов по выявлению «естественных понятий» у голубей, которые, как мы упоминали, обладают невысоким уровнем развития когнитивных способностей. В то же время у антропоидов отнесение стимулов к соответствующим категориям может происходить без специального обучения и довольно легко выявляется при тестировании. Более того, как уже упоминалось, обученные «языку» животные обозначают эти категории с помощью символов. Столь глубокие различия в уровне «естественных понятий» у животных двух наиболее изученных групп диктуют необходимость более широких сравнительных исследований таких явлений, однако они до сих пор остаются немногочисленными. Например, практически нет данных ни о хищных млекопитающих, ни о врановых птицах. Между тем сведения об особенностях категоризации у животных этих групп с разным уровнем строения мозга и ранее описанных когнитивных способностей могли бы способствовать более глубокому пониманию природы феномена.
При анализе восприятия и обработки сложных «естественных» стимулов и связанного с этим круга феноменов четко проявилась необходимость в соответствии с «каноном Ллойда Моргана» (см. 2.3) учитывать, что в основе сходных по внешнему проявлению поведенческих актов могут лежать совершенно разные процессы:
у голубей в основе образования «естественных понятий» лежат сложные ассоциативные процессы, благодаря которым формируется эквивалентность стимулов внутри категории и обеспечивается возможность отвечать на них сходным образом;
процесс категоризации на основе перцептивного сходства, который может приводить к формированию «естественных понятий»;
у более высоко организованных животных процесс категоризации происходит легче и, по-видимому, не ограничивается перцептивным уровнем переработки информации. Вероятно, он вовлекает более сложные когнитивные процессы, включая образование довербальных понятий, благодаря которым человекообразные обезьяны могут обозначать категории отвлеченными символами.
5.5.3. Обобщение относительных признаков «больше», «правее».
Согласно принятой классификации относительными называют признаки, которые выявляются только при сопоставлении нескольких стимулов. Это такие признаки, как «больше» («меньше»), «правее» («левее»; «средний»), «сходство» («отличие») и т.д. (см. выше).
Способность к обобщению по таким признакам называли «рефлексом на отношение» («чаще — реже», «темнее — светлее») и активно исследовали ученики И. П. Павлова и при его жизни, и в последующие годы (А. О. Долин, С. В. Клещев, М. М. Кольцова, В. П. Протопопов и др.).
Обобщение относительного признака «больше». В лаборатории В. П. Протопопова элементарные формы обобщения и абстрагирования относительных признаков были обнаружены и изучены у разных видов млекопитающих.
А. Е. Хилъченко (1950) обучал павианов-гамадрилов выбирать меньший из двух квадратов (площадью 225 см2 и 101 см2). Их расположение в каждом опыте меняли, чтобы животное не могло ориентироваться по каким-то другим, например топографическим, признакам. В тестах на перенос оказалось, что обезьяны выбирали любые меньшие по площади фигуры, а также и меньшие по объему предметы.
Обобщая описанный выше и подобные эксперименты, В. П. Протопопов (1950) тем не менее подчеркивал, что «абстракция, которая наблюдается в примитивной форме у животных, все же не та абстракция, которая присуща человеку».
Обобщение относительного признака «больше по площади» описано у разных видов приматов (Фирсов, 1972; 1993) и хищных млекопитающих. Так например, показано, что кошки, научившиеся выбирать круг большей площади, успешно применяют правило выбора к фигурам другой формы и других размеров, а также к стимулам, состоящим из разного числа элементов.
Способность к обобщению по относительному признаку «больше по числу» обнаружена также у врановых птиц. В разделе 5.3 подробно описано, как вороны выбирают любое большее множество в широком диапазоне значений, абстрагируясь и от того, насколько различаются сопоставляемые карточки, и от того, какую форму, цвет и расположение имеют составляющие их элементы. Способность ворон правильно реагировать на множества новых диапазонов позволяет рассматривать достигнутый ими уровень обобщения как довербальное понятие (Зорина, Смирнова, 1995).
Относительные «пространственные признаки». Особую группу составляют относительные признаки, связанные с пространственными свойствами окружающей среды. В главе 3 была показана способность животных к созданию мысленных планов окружающей обстановки и к обучению с использованием пространственных ориентиров. Многие животные могут в новой ситуации решать элементарные логические задачи, требующие оперирования представлениями о пространственно-геометрических свойствах объемных и плоских стимулов (гл. 4). Наконец, мы убедились, что даже те животные (собаки), которые не могут сразу решить задачу на оперирование эмпирической размерностью фигур, могут постепенно научиться обобщать этот отвлеченный признак и выбирать только объемные или только плоские фигуры (см. 4.6.3.2). Однако способность животных к анализу и обобщению пространственных характеристик среды этим не ограничивается. Многочисленные эксперименты показывают, что животные с самым разным уровнем организации мозга оценивают относительное расположение предметов в пространстве и могут обобщать следующие признаки:
¦ справа — в середине — слева;
внутри — снаружи;
вверху.
Так, в работах Д. А. Флесса и др. (1986; 1990), Е. И. Очинской (1990) и Ю. Д. Стародубцева (2000) было показано, что собаки, кошки, крысы, болотные черепахи и дельфины-афалины способны к формированию дифференцировочных УР по признаку взаимного расположения двух идентичных раздражителей («правее — левее»).
Приведем методику такого опыта (опустив особенности работы с животными разных видов). Сначала животному показывают, что в закрытой кормушке есть пища, и оно старается ее достать — царапает или толкает кормушку. Затем животное получает возможность открывать две показанные ему кормушки, однако приманка оказывается только в одной, например в правой. В следующих опытах кормушки передвигают, так что правая («подкрепляемая») попадает на место левой, а бывшая левая оказывается на новом месте. Перед каждой следующей пробой кормушки снова меняют местами и т.д. Специальное внимание уделяется тому, чтобы обе кормушки оказывались справа и слева равное число раз и животное не предпочитало одну из сторон.
Оказалось, что животные способны не только к выработке такой дифференцировки, но и к ее многократным переделкам, причем у некоторых собак формируется даже «установка на обучение» (см. 3.4.2), так что они начинают реагировать правильно после первого же предъявления кормушки на новом месте.
Кошки, собаки и дельфины способны к обобщению относительного признака («справа— слева») и могут переносить это правило выбора на новые наборы стимулов, которые отличаются от исходных не только своими параметрами (размером, формой, материалом), но и биологическим значением. Речь идет о том, что в некоторых опытах искусственные стимулы заменяли натуральными (Флесс и др., 1990; Стародубцев, 2000). Наряду с этим отмечено, что животные продолжали реагировать правильно даже при попытке «сбить» их, изменяя, например, расположение других пространственных ориентиров. Дельфины, в частности, продолжали выбирать любой расположенный слева раздражитель из 12 новых пар и после того, как их стали предъявлять не над водой, как обычно, а на ее поверхности или если расположение всего стенда изменяли на 90 или 180° относительно исходного. Способность к переносу обобщения на стимулы других категорий позволяет предполагать, что по крайней мере у указанных видов формируется довербальное понятие «справа— слева» вообще.
У дельфинов была описана также способность к обобщению таких относительных пространственных признаков, как «средний» и «верхний», с использованием трех одинаковых предметов. В тестах на перенос животные успешно ориентировались на указанные относительные признаки и когда все новые предметы также были одинаковыми, и когда они различались по форме, и когда их число увеличивали до 5 (Стародубцев, 2000). Даже при виде естественных (природных) раздражителей — рыб — два из шести дельфинов не пытались хватать их все подряд, а выбирали по усвоенному ими относительному признаку «верхний».
Способность к обобщению по еще одному относительному пространственному признаку (по признаку «внутри») описана у голубей (Herrnstein et al., 1989). Они способны научиться выбирать любой замкнутый контур с точкой внутри, предпочитая его всем вариантам изображений, где точка находится снаружи. Однако, как и при различении естественных категорий, предполагается, что голуби скорее заучивают и хранят в памяти все варианты правильных реакций, а не абстрагируют относительный признак.
Относительный признак «новизна». Одну из методик изучения обобщения по относительному признаку «новизна» разработал Б. А. Дашев-ский (см.: Воронин и др., 1978). Макакам показывали расположенные в ряд геометрические фигуры, число которых постепенно увеличивали до шести, а в углубление под одной из них по очереди помещали лакомство. Чтобы получить его, обезьяна должна была сдвинуть фигуру. Как только животное начинало уверенно выбирать одну из фигур, реакцию на нее подкреплять переставали. Когда обезьяна полностью переставала выбирать эту фигуру (она становилась «знакомой»), ей показывали новую фигуру (другого цвета, формы и т.д.), каждый раз меняя 2—3 признака. Выбор новой фигуры также сначала подкрепляли, а после упрочения навыка снова угашали. Затем в эксперимент вводили следующую новую фигуру и т.д., повторяя эту процедуру четыре раза. В последующих опытах одновременно с показом животному всех четырех «знакомых» фигур каждый раз вводили одну «новую» (она лишь частично, по 1—3 признакам, была похожа на остальные).
Макаки успешно освоили относительный признак «новизна» и научились выбирать новую фигуру в абсолютном большинстве случаев.



5.5.4. Обобщение относительных признаков «сходство» и «соответствие».
Оценка и обобщение признака «новизна» стимулов представляет собой частный случай более универсального (и необходимого) компонента поведения животных — способности сравнивать стимулы и устанавливать их сходство с образцом или друг с другом.
Обобщение этого вида относительных признаков изучают преимущественно с помощью методики выбора по образцу (см. 3.5; 5.2). Применение этой методики показало, что у достаточно широкого круга позвоночных можно сформировать обобщение следующих относительных признаков:
«сходство» образца и одного из стимулов, точно идентичных друг другу (цвет, форма, величина и т.п.);
«соответствие», когда образец и стимулы для выбора не имеют абсолютного физического сходства, но эквивалентны друг другу по какому-то признаку, например по числу элементов; далее, пользуясь наличием такого обобщения, можно исследовать способность к обобщению по другим, более частным или, наоборот, более общим признакам, например по наличию аналогии между стимулом и образцом (см. 5.5.5).
Животные способны также к обобщению альтернативных признаков — «отличие» и «несоответствие». Закономерности их формирования в целом те же самые, поэтому мы не будем на них останавливаться.



5.5.4.1. Обобщение признака «сходство»
В классических опытах Н. Н. Ладыгиной-Котс шимпанзе Иони демонстрировали полоску картона определенного цвета и предлагали для сравнения и выбора до 10 полосок других цветов. Иони довольно легко научился выбирать стимул, по цвету аналогичный образцу. Однако в тестах на перенос, когда меняли форму, размер и «фактуру» стимулов для выбора, Иони мог испытывать определенные трудности. Как пишет автор, обезьяне «необходимо большое количество проб, чтобы прийти, наконец, к должному обобщению, причем особенно трудно давался Иони процесс абстрагирования (отвлечения)». Например, он не мог найти соответствующий образцу более сложный стимул, когда необходимо было учитывать порядок размещения полосок разных цветов на образце.
Вместе с тем многое указывало на то, что Иони не просто усвоил правило выбирать похожий по цвету стимул из числа тех, что были использованы при обучении. Оказалось, что и при предъявлении других стимулов, даже относящихся к другим категориям, он руководствовался тем же принципом и выбирал по признаку «сходство». Так, например, по собственной инициативе Иони выделил признак величины и стал выбирать стимулы по этому признаку, игнорируя их цвет, а также форму.
Успешный перенос на стимулы другой категории свидетельствует об образовании довербального понятия «сходство» или «тождество», т. е. о высокой степени обобщения.
Иони по собственной инициативе использовал принцип выбора по образцу и в жизни, и в играх, вне лабораторной обстановки, в отсутствие направляющей роли экспериментатора. Впоследствии шимпанзе Вики также самостоятельно сортировала фотографии людей и животных, подбирая их по принципу сходства с мысленно выбранным ею образцом. Есть и еще ряд свидетельств того, что понятия «сходство» и «отличие» широко используются в повседневной жизни обезьян. Так, один из шимпанзе в опытах Л. А. Фирсова (1977) применял усвоенный в лаборатории принцип выбора по сходству к естественным предметам окружавшей его на острове природы (см. 2.7).
5.5.4.2. Обобщение признака «соответствие» и довербальное понятие «число»
Изучение этого вида относительных признаков тесно связано с проблемой «счета» у животных разных видов (Koehler, 1956; Davis, Perusse, 1988; Boysen, 1993; Davis, 1993; Dehaene, 1997; Зорина и др., 2001), в том числе и у муравьев (Резникова, Рябко, 1995 а, б).
Одним из первых к этой проблеме обратился О. Келер (Koehler, 1956; см. 2.8). К началу его исследований уже были накоплены наблюдения и отчасти экспериментальные данные, свидетельствующие о способности животных к «счету». Согласно его представлениям животные способны к оценке количественных параметров среды в следующих формах:
относительные количественные оценки множеств разной природы по признаку «больше», «меньше» (см. 5.3; 5.5.3);
узнавание множеств, содержащих определенное число элементов или событий, независимо от других количественных признаков (см. 5.5.1);
«истинный счет» с помощью символов-числительных — одно из проявлений вербального абстрактно-логического мышления; в чистом виде доступен, разумеется, только человеку, однако некоторые его элементы в последние годы обнаружены и у животных (см. 6.2).
Основное внимание в исследованиях О. Келера было уделено второй разновидности счета. Он показал, что голуби могут научиться узнавать множества, состоящие из определенного числа элементов, но не более чем 5±2, тогда как у врановых этот диапазон шире. По его данным, он составляет 7±2 единицы, а по уточненным в настоящее время доходит до 20 и, возможно, выше (Зорина, Смирнова, 1996).
О. Келер показал, что попугаи и врановые могут сформировать обобщенное правило выбора на основе не только абсолютного сходства (или отличия) стимулов (по цвету, форме и т.п.), но и соответствия по числу элементов, входящих в их состав. На рис. 5.1Б показано, что большинство стимулов в ситуации множественного выбора не имеет прямого сходства с образцом, тогда как один совпадает с ним по числу элементов. О. Келер также установил, что ворон, обученный правилу выбора по соответствию числа элементов в графических множествах, применял это правило к стимулам другой модальности, соответствующим по числу звуковых сигналов (см. также 5.3).
Позднее похожую методику использовали в работе с приматами.
Шимпанзе Вики предъявляли карточку-образец и две карточки для выбора, число точек на одной из них соответствовало числу точек на карточке-образце. При этом варьировали размер точек и паттерны их расположения. Вики уверенно справлялась с задачей, если на образце было множество из трех точек, а на карточках для выбора — множества из трех и четырех точек. Если же на образце было множество из четырех точек, а на карточках для выбора — множества из четырех и пяти точек, точность распознавания сильно снижалась. Вики оказалась не способна перенести навык выбора в новую модальность: она не могла повторить за экспериментатором соответствующее число «стуков» по столу, даже при небольшом их количестве (два или три).
Сходную методику использовали Томас и Чейз (Thomas, Chase, 1980), работая с саймири. В их экспериментах обезьянам предъявляли три стимульные карточки с различным числом элементов на каждой (например: 2, 4 и 6; 3, 5 и 7; 2, 5 и 7). Варьировали размер и паттерны расположения элементов. В ответ на зажигание одной, двух или трех лампочек обезьяны должны были выбирать соответственно карточку с меньшим, средним или большим числом элементов. С поставленной задачей полностью справилась лишь одна из трех саймири, но две другие также были близки к достижению критерия.
Способность формировать обобщение относительного признака «соответствие» по числу элементов была исследована также у ворон (Смирнова и др., 1998). С этой целью шесть птиц обучали по методике выбора по образцу. Чтобы сделать правило выбора отвлеченным, использовали стимулы трех разных категорий (черные и белые карточки; цифры от 1 до 4 и множества в том же диапазоне). Когда птицы достигали критерия обучения (80% правильных решений в 30 последовательных предъявлениях) со стимулами одной категории, начинали предъявлять следующий набор. Такие серии обучения чередовали до тех пор, пока вороны не начинали делать правильный выбор (достигать критерия) в первых же 30—50 предъявлениях.
При обучении с черными и белыми карточками, а также с цифрами птицы формировали правило выбора по сходству. При сопоставлении множеств они выбирали по соответствию, поскольку множества состояли из элементов разного цвета, формы и размера и внешне почти не были похожи.
Чтобы проверить степень отвлеченности сформированного правила выбора, в тесте на перенос воронам предложили совершенно новые стимулы: цифры и множества в диапазоне от 5 до 8. В первых же предъявлениях все четыре птицы правильно выбирали и новые цифры (выбор по сходству), и новые множества (выбор по соответствию). Отметим, что в работах других авторов переноса правила выбора по соответствию на незнакомые множества (без обучения) ни у врано-вых, ни у животных других видов обнаружено не было.
Успешный перенос правила выбора на новые стимулы двух категорий, включая ранее незнакомые множества, свидетельствует о том, что вороны способны не только к обобщению относительного признака «соответствие», но также к формированию довербального понятия «число».



5.5.5. Выбор стимулов по аналогии.
Животным, у которых сформировано обобщение по признаку ««соответствие», можно предлагать тесты и на более сложные когнитивные операции. К ним относится, например, оценка способности выявлять наличие аналогии между образцом и одним из стимулов, которую считают проявлением индукции (см. 1.4). Так, в опытах М. Томазелло и Дж. Колла (Tomasello, Call, 1997) шимпанзе оказались способны выбирать стимул, элементы которого были объединены по такому же принципу, как и элементы стимула-образца. Например, образец состоял из двух идентичных фигур (одинаковой формы и размера — АА), а стимулы для сравнения — из других фигур также одинакового (ВВ) или разного размера (Сс). Единственным признаком соответствия между образцом (АА) и одним из стимулов (ВВ) была аналогия в соотношении размеров элементов. В этом случае животное должно использовать более отвлеченный смысл понятия «соответствие» как организованный по тому же принципу (relational matching).
Основу для изучения этого аспекта когнитивной деятельности животных заложили работы Д. Примэка (Gillan et al, 1981; Premack, 1983). Он рассматривал способность к построению аналогий как базовую характеристику индуктивного мышления человека и считал необходимым выяснить, есть ли зачатки этой когнитивной функции у животных. В опытах на шимпанзе Саре, обученной общению с человеком с помощью пластиковых жетонов (см. 2.9.2), использовалась не методика выбора по образцу, а другой способ сравнения. Ей предъявляли две пары стимулов, а она оценивала их с помощью специальных значков «одинаковый» или «разный» (Gillan et al., 1981). Сара делала это успешно не только при выяснении аналогий в соотношении элементов в парах геометрических фигур, но и при оценке предметов разного назначения, не имевших никакого внешнего сходства.



А Б


Рис.5.5. Выбор по аналогии (пояснения в тексте).



В одном из опытов (рис. 5.5А) ей показывали замок и ключ, рядом располагали банку с гуашью, между ними помещали хорошо знакомый Саре знак тождества, а для выбора предлагали консервный нож и кисть — предметы, которыми она также умела пользоваться. В этом случае она без колебаний выбрата консервный нож, потому что он выполнял функцию, аналогичную ключу — тоже «открывал» (банку). Однако, когда ей продемонстрировали лист бумаги и карандаш, предложив выбрать из тех же двух предметов «подходящий» для банки с гуашью, Сара столь же уверенно указала на кисть, которая по своим функциям в данном сочетании была аналогична карандашу.
Наряду с выявлением «функциональных» аналогий между предметами шимпанзе продемонстрировали также понимание отношений пропорций разнородных предметов. Например, они выбирали из нескольких возможных вариантов 1/4 яблока, как стимул, аналогичный стакану, на 1/4 наполненному водой.
Шимпанзе, а также макаки обладают способностью к выявлению аналогий; они используют отвлеченные представления о соотношении и функции предметов и составляющих стимулы компонентов. У других животных эта когнитивная функция пока не исследована.



РЕЗЮМЕ.
У животных разных видов, начиная с рептилий, обнаружена способность к операциям обобщения и абстрагирования, которая используется в анализе и обработке признаков разного характера и модальностей. Диапазон уровней обобщения и абстрагирования у разных животных также достаточно широк. Существовало две точки зрения по вопросу о том, какие уровни обобщения доступны животным.
«Допонятийный»уровень обобщения: животные (включая человекообразных обезьян) способны только к абстракции in concreto, т.е. «выделению признака в наглядно представленных конкретных объектах» (Протопопов, 1950; Ладыгина-Котс, 1963). Истинная абстракция животным не доступна, поскольку они «не способны к установлению мысленной связи между одними лишь представлениями и их комбинированию в образы» (Фабри, 1976).
«Довербальные понятия»: согласно альтернативной точке зрения (Yerkes, 1943; Koehler, 1956), не только шимпанзе, но и ряд других позвоночных способны к высоким степеням обобщения и даже зачаткам «символического мышления человека».
Вторая точка зрения получает все новые подтверждения в современных исследованиях. Способность к высшим степеням абстрагирования свойственна не только человекообразным обезьянам, но и представителям других отрядов млекопитающих (дельфины), а также некоторым видам птиц (врановые, попугаи). Этот факт подтверждается данными о способности этих животных и к решению ряда элементарных логических задач.
Чем различаются применяемые при исследовании процесса обобщения методические приемы и режимы обучения и тестирования?
Какие уровни обобщения и абстрагирования доступны животным и как они выражены у представителей разных групп позвоночных?
Что такое довербальное понятие и с какими другими когнитивными функциями оно связано?
4. Какие характеристики среды могут оценивать и обобщать животные?
5. Чем отличается способность к обобщению у человекообразных и низших
узконосых обезьян?



Глава 6. СПОСОБНОСТЬ ЖИВОТНЫХ К СИМВОЛИЗАЦИИ.
Анализ способности животных разных видов к символизации, которую принято рассматривать как биологическую предпосылку возникновения второй сигнальной системы (речи) человека. Первый подход к изучению этого вопроса с помощью обычных лабораторных экспериментов — обнаружение у шимпанзе и птиц способностей к усвоению и использованию символов (цифр) для оценки множеств и совершению с этими символами операций, аналогичных арифметическим. Второй подход — обучение человекообразных обезьян языкам-посредникам (языку жестов, компьютерному языку «йеркиш» и др.). Описание особенностей «языковых» навыков шимпанзе, обученных по разным программам; рассмотрение их отличий от естественных языков животных и степени соответствия свойствам языка человека (по Хоккету). Сравнение степеней символизации (способность оперировать знаком в отсутствие обозначаемого предмета) при разных системах обучения, умение создавать новые знаки («продуктивность») и понимать синтаксический строй предложения. Описание уникальных экспериментов С. Сэведж-Рамбо, в которых шимпанзе-бонобо, с раннего возраста воспитанный в контакте с людьми, к 2 годам спонтанно начал понимать устную речь, а к 5 годам достиг уровня 2,5-летнего ребенка по способности с первого же раза понимать обращенные к нему фразы. Обсуждение гипотезы о наличии у высших животных сигнальных систем промежуточного уровня.
Долгое время существовало, да и сейчас еще не полностью изжито представление, что между психикой человека, с одной стороны, и психикой животных — его близких и далеких родственников, с другой, лежит непроходимая пропасть и что способность к речи у человека не имеет никаких биологических корней. Такая точка зрения не была единственной, но именно она долгое время господствовала и в отечественной, и в зарубежной науке. Однако постепенно предположение о том, что и животные обладают какими-то, пусть самыми примитивными зачатками этой способности, получало все большее распространение. Этому способствовали уже рассмотренные нами данные (см. гл. 4 и 5) о способности антропоидов к целенаправленному применению и подготовке орудий, о сложности их социального поведения, а также о том, что естественные Языки антропоидов превосходят по своей сложности языки большинства животных.
В предыдущей главе были рассмотрены свидетельства того, что многие животные способны к осуществлению базовых операций, характерных для мышления человека, — обобщению и абстрагированию. Считается, что этот уровень когнитивной деятельности — основа для возникновения в процессе эволюции речи (Орбели, 1949; Фирсов, 1993). Самый высокий уровень развития этих операций характерен для человека, у которого обобщение и абстрагирование реализуются с помощью символов — слов.
Долгое время существовало, да и сейчас еще не полностью изжито представление, что между психикой человека, с одной стороны, и психикой животных — его близких и далеких родственников, с другой, лежит непроходимая пропасть и что способность к речи у человека не имеет никаких биологических корней. Такая точка зрения не была единственной, но именно она долгое время господствовала и в отечественной, и в зарубежной науке. Однако постепенно предположение о том, что и животные обладают какими-то, пусть самыми примитивными зачатками этой способности, получало все большее распространение. Этому способствовали уже рассмотренные нами данные (см. гл. 4 и 5) о способности антропоидов к целенаправленному применению и подготовке орудий, о сложности их социального поведения, а также о том, что естественные Языки антропоидов превосходят по своей сложности языки большинства животных.
В предыдущей главе были рассмотрены свидетельства того, что многие животные способны к осуществлению базовых операций, характерных для мышления человека, — обобщению и абстрагированию. Считается, что этот уровень когнитивной деятельности — основа для возникновения в процессе эволюции речи (Орбели, 1949; Фирсов, 1993). Самый высокий уровень развития этих операций характерен для человека, у которого обобщение и абстрагирование реализуются с помощью символов — слов.
Вопрос о том, есть ли и у животных какие-то зачатки способности к символизации (использованию знаков вместо реальных стимулов и понятий), закономерно возникал с первых шагов изучения поведения и психики приматов (см. 2.9.2). Долгое время считалось, что человекообразные обезьяны не только не смогли подняться на эту ступень развития психики, но даже не приблизились к ней (настолько «уникально человеческими» считались особенности, лежащие в ее основе).
Перед описанием экспериментальных методов, которые были использованы для анализа этого вопроса, а также результатов таких исследований сопоставим основные свойства языков животных и языка человека.



6.1. Языки животных и язык человека.
Языки большинства животных, включая и язык обезьян, — это совокупность конкретных сигналов — звуковых, обонятельных, зрительных и т.д., которые действуют в данной ситуации и непроизвольно отражают состояние животного в данный конкретный момент.
Важная особенность основных видов коммуникации большинства животных — ее непреднамеренность, т. е. сигналы не имеют непосредственного адресата. Этим естественные языки животных принципиально отличаются от языка человека, который функционирует под контролем сознания и воли.
В языках животных сигналы видоспецифичны: в общих чертах они одинаковы у всех особей данного вида, их особенности определены генетически, а их набор практически не подлежит расширению. Сигнализация (языки) большинства видов животных включает следующие основные категории:
¦ сигналы, предназначенные половым партнерам и возможным конкурентам;
сигналы, которые обеспечивают обмен информацией между родителями и потомством;
крики тревоги, зачастую имеющие такое же значение для животных других видов;
¦ сообщения о наличии пищи;
сигналы, помогающие поддерживать контакт между членами стаи;
сигналы-«переключатели», чье назначение — подготовить животное к действию последующих стимулов, например известить о намерении играть;
сигналы-«намерения», которые предшествуют какой-то реакции (например, птицы перед взлетом совершают особые движения крыльями);

сигналы, связанные с выражением агрессии;
сигналы миролюбия;
сигналы неудовлетворенности (фрустрации).
Таковы общепринятые представления о структуре видоспецифи-ческих языков животных.
Особенности естественных языков высокоорганизованных животных. В
настоящее время накапливается все больше сведений о том, что языки приматов и, по-видимому, других высокоорганизованных животных иногда выходят за рамки видоспецифической коммуникационной системы. Известно, например, что в языке верветок, зеленых мартышек имеются звуковые сигналы для обозначения конкретных объектов и явлений, в частности различных видов хищников. Они обозначают не «хищника вообще» как опасность, а конкретно леопарда, змею и др. Точно также есть сигналы для обозначения не любого корма для утоления голода, а определенной пищи (подробнее см.: Зорина и др., 1999; Резникова, 2000).
Звуковые сигналы шимпанзе также бывают не только видоспеци-фическими, но могут передавать совершенно новую конкретную информацию (Чудолл, 1922). Способность шимпанзе к пониманию синтаксиса, обнаруженную при усвоении языков-посредников и общении с человеком в лабораторных исследованиях, по-видимому, можно увидеть и в естественном поведении этих животных.
Действительно, у приматов существует сложная звуковая коммуникация (наряду с системами сигналов других модальностей). Например, самец шимпанзе пытается кричать «похоже» на ту обезьяну, с которой он в настоящий момент взаимодействует (т.е. воспроизводит акустические характеристики ее криков). Это может служить способом унификации криков членов данной группы (Mitani, Brandt, 1994). Показано, что в «долгих криках» шимпанзе присутствуют вариабельные элементы, которые в разных ситуациях идут в разной последовательности. В формировании индивидуального звукового репертуара каждого самца шимпанзе большое значение имеет подражание сородичам. Это свойство сильно отличает их язык от обычных коммуникативных систем животных.
Было даже высказано предположение, что естественная коммуникативная система шимпанзе является промежуточной между языком человека и коммуникативными системами других животных (ее иногда называют «протоязыком») (Ujhelyi, 1997).
Язык и сигнальные системы, по И. П. Павлову. Системы коммуникации, которыми пользуются животные, И. П. Павлов называл первой сигнальной системой, общей для животных и человека.
Язык человека позволяет передавать информацию также в отвлеченной форме, с помощью слов-символов, которые являются сигналами других, конкретных сигналов. Именно поэтому И. П. Павлов называл слово сигналом сигналов, а речь — второй сигнальной системой. Она позволяет не только реагировать на конкретные стимулы и сиюминутные события, но в отвлеченной форме хранить и передавать информацию об отсутствующих предметах, а также о событиях прошлого и будущего, а не только о текущем моменте.
В отличие от коммуникативных систем животных язык человека служит не только средством передачи информации, но и аппаратом ее переработки. Он необходим для обеспечения высшей когнитивной функции человека — абстрактно-логического (вербального) мышления.
Язык человека — это открытая система, запас сигналов в которой практически неограничен, в то время как число сигналов в репертуаре естественных языков животных невелико.
Звуковая речь, как известно, лишь одно из средств реализации функций языка человека, который имеет также и другие формы выражения, например различные системы жестов, т.е. языки глухонемых.
В настоящее время наличие зачатков второй сигнальной системы исследуют у приматов, а также у некоторых других видов высокоорганизованных животных: дельфинов, попугаев, а также врановых птиц. Существует два подхода к анализу этой проблемы:
¦ проведение тестов на символизацию в обычных лабораторных экспериментах;
¦ обучение животных особым языкам — так называемым языкам-посредникам, которые представляют собой упрощенные аналоги речи человека; языки-посредники в основном воспроизводят его структуру, но реализованы с помощью более доступных для животных и не требующих тонкой артикуляции средств — жестов, выбора жетонов, нажатий на клавиши компьютера и др.
Цель обоих подходов — выяснить, способны ли животные научиться употреблению абстрактных, ранее нейтральных для них стимулов как символов предметов (объектов) реального мира в отсутствие самих предметов.
Рассмотрим последовательно каждый из этих подходов.



6.2. Исследование способности животных к символизации (на примере «счета») с помощью лабораторных тестов.
Символизацией называют установление эквивалентности между нейтральными знаками — символами — и соответствующими предметами, действиями, обобщениями разного уровня и понятиями.
Для изучения этой когнитивной функции у приматов и птиц применяют достаточно разнообразные экспериментальные приемы. Один из них связан с проблемой «счета» у животных. Известно, что животные способны к разным формам оценок количественных параметров среды (см. 2.8; 4.8.3; 5.5.3), включая формирование довербального понятия о «числе» (см. 5.5.4). На следующем этапе анализа выясняют, могут ли животные связывать это понятие с символами (арабскими цифрами), т.е. существуют ли у них зачатки способности к «истинному счету» с помощью числительных, которым в полном объеме владеет только человек.
Вопрос о наличии зачатков «истинного счета» у животных и критериях, которым они должны удовлетворять, составляет предмет острых дискуссий (см.: Davis, Perusse, 1988; Gallistel, 1993). Р. Гельман и К. Гал-листель (Gelman, Gallistel, 1978) предложили ряд критериев, которые необходимо учитывать при оценке способности животных использовать символы для маркировки множеств. Наиболее важные из них:
соответствие «один к одному» — каждому пересчитываемому элементу должен соответствовать особый символ (маркер);
«ординальность» (упорядоченность) — символы должны в стабильном порядке соответствовать пересчитываемым элементам;
«кардинальность» — символ, соответствующий последнему элементу, должен описывать общее число элементов в множестве.
Чтобы выяснить, способны ли животные к символизации и удовлетворяет ли их поведение указанным критериям, необходимо ответить на следующие вопросы:
1) способны ли они устанавливать тождество между исходно индифферентными для них знаками (например, арабскими цифрами) и обобщенной информацией о числе элементов в множествах разной природы;
способны ли они оперировать усвоенными цифрами как символами (например, выполнять операции, аналогичные арифметическим);
способны ли они использовать усвоенные символы для нумерации (пересчета) элементов множеств и выполнять число действий в соответствии с предъявленной цифрой?



6.2.1. Способность к символизации у приматов.
Одна из первых попыток исследования способности животных к употреблению символов вместо реальных множеств была сделана К. Ферстером (Ferster, 1964). После 500 000 опытов ему удалось обучить двух шимпанзе тому, что определенным множествам соответствуют «цифры» (от 1 до 7), выраженные двоичным кодом (от 000 до 111). Выучив эти комбинации, животные могли располагать их в порядке возрастания, но так и не научились использованию цифр для нумерации конкретных объектов.
Матсузава (Matsuzawa, 1985; Matsuzawa et al., 1986) обучал шимпанзе Аи установлению соответствия между различными множествами и арабскими цифрами от 1 до 6. В качестве образца он предъявлял наборы различных предметов, а для выбора — арабские цифры. В тесте с новыми вариантами множеств того же диапазона обезьяна успешно выбирала соответствующие им цифры («маркировала» множества с помощью символов). Можно было предположить, что ее обучение ограничивалось образованием условной связи (ассоциации) между цифрой и конкретными паттернами расположения элементов в соответствующих множествах, а также простым запоминанием всех использованных комбинаций. Однако в более поздней работе (Murofushi, 1997) было доказано, что дело этим не ограничивается, и Аи действительно связывала знаки с признаком «число» и оперировала ими как символами. Она правильно использовала цифры от 1 до 7 для маркировки разнообразных новых множеств, абстрагируясь от паттернов расположения составляющих их элементов, а также их размера, цвета и формы.
Особый вклад в решение вопроса о способности животных к использованию символов для характеристики множеств внесли работы американской исследовательницы Сары Бойзен и ее коллег (Boysen, Berntson, 1989; 1995; Boysen, 1993). Благодаря приемам, специально акцентирующим внимание животного на признаке числа, и постепенному наращиванию сложности предъявляемых задач, им удалось обнаружить у шимпанзе Шебы практически все элементы «истинного счета».
Сначала шимпанзе обучали класть одну и только одну конфету в каждый из шести отсеков специального подноса. Смыслом этой процедуры была демонстрация соответствия «один к одному» между числом отсеков и числом конфет. Следующая задача предназначалась для оценки прочности выработанного соответствия «один к одному» и обеспечения базы для введения арабских цифр. В ответ на предъявление подноса с одной, двумя или тремя конфетами шимпанзе должна была выбрать одну из трех карточек с изображениями такого же числа кружков. Авторы особо подчеркивали значение процедуры опыта: конфеты на поднос помещали всегда по очереди, при этом экспериментатор их вслух пересчитывал (демонстрация первого и второго принципов Гельман и Галлистеля — соответствия «один к одному» и упорядоченности, т. е. ординальности). Постепенно сначала одну, потом две и т. д. карточки с изображениями точек стали заменять карточками с изображениями цифр, так что обезьяна должна была использовать эти ранее индифферентные для нее изображения вместо реальных множеств.
Когда Шеба стала уверенно выбирать все три цифры, соответствующие числу конфет на подносе, обучение продолжили с помощью компьютера. Обезьяне показывали на мониторе одну из цифр, а она должна была выбрать карточку с изображением соответствующего числа точек, т.е. применить символы к множествам другого типа, чем использованные при обучении.
По той же методике Шеба освоила еще два символа: цифры 0 и 4, а впоследствии также 5, 6 и 7. Интересно, что, осваивая новые множества, она сначала по очереди прикасалась к каждой из конфет и только после этого выбирала соответствующую цифру. Дополнительные опыты свидетельствуют, что это не было простым подражанием экспериментатору, а действительно неким способом «пересчета» конфет, а также других предметов (батареек, ложек и т.п.).

<< Предыдущая

стр. 8
(из 13 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>