<Рис. «Deep Blue», компьютер фирмы IBM, играющий в шахматы, с применением искусственного интеллекта обыгрывает гроссмейстера Гарри Каспарова. Каспаров считает, что компьютер фактически обучился формулировать стратегии, а не просто следует правилам игры в шахматы, заложенным в его программу.>
Предубеждения
В исследованиях на животных преимуществом пользуется научение с абсолютно предсказуемыми соотношениями. Например, в большинстве экспериментов по классическому обусловливанию за УС в 100% случаев следует БУС. Но в реальной жизни отношения между стимулами или событиями обычно не являются абсолютно предсказуемыми. Исследования ассоциативного научения с менее чем абсолютными соотношениями проводились в основном на людях. Во многих работах использовались совершенно новые задачи, не очень связанные с предубеждениями испытуемых. В таких случаях испытуемые весьма чувствительны к степени объективной связи между стимулами (Wasserman, 1990; Shanks, 1987). Но нас интересуют как раз исследования, где использовались задачи, прямо затрагивающие предубеждения. В них было показано, что предубеждения могут влиять на то, чему научаются, откуда следует, что в научении участвуют не только процессы формирования ассоциаций между входными сигналами.
В интересующих нас исследованиях в каждой пробе предъявлялась пара стимулов, скажем, изображение и описание человека; задачей испытуемого было установить связь между членами этих пар — например, что изображения высокого человека имеют тенденцию ассоциироваться с краткими описаниями. Некоторые поразительные данные о роли предубеждений были получены в тех случаях, когда никакой объективной связи между этими стимулами не существовало, и все же испытуемые такую связь «находили». В одном эксперименте испытуемых просили указать возможную связь между рисунками психически больных и проявлявшимися у них симптомами. В каждой пробе испытуемым показывали рисунок человека, сделанный пациентом, и один из шести симптомов, среди которых были «подозрительность к другим людям» и «хочет, чтобы о нем заботились». Задачей испытуемых было определить, есть ли в рисунке какой-либо признак — например, что-то в глазах или очертании рта, — относящийся к какому-либо из этих симптомов. На самом деле эти шесть симптомов сочетались с рисунками в случайном порядке, так что никакой связи между признаками (рисунком) и симптомом не было. И тем не менее испытуемые неизменно сообщали о наличии такой связи, причем знание о ней, по всей видимости, сложилось у них до участия в эксперименте: например, что большие глаза связаны с подозрительностью или что большой рот связан с желанием заботы со стороны других. Эти несуществующие, но правдоподобные отношения называют мнимыми ассоциациями (Chapman & Chapman, 1967).
В этом исследовании предубеждения относительно стимулов определили то, что было «выучено». Поскольку предубеждения являются частью знаний человека, эти результаты свидетельствуют о когнитивной природе такого научения. Но здесь ничего не говорится о том, как происходит научение, когда надо заучить объективно существующую ассоциацию. Этот вопрос анализировался в следующем исследовании.
В каждой пробе испытуемым предъявлялись две меры честности человека, взятые из двух совершенно разных ситуаций. Например, одна мера могла заключаться в том, насколько часто мальчик списывает в школе у одноклассника домашнюю работу, а другой мерой могли быть свидетельства, насколько часто тот же мальчик врет дома. Хорошо известно, что большинство людей полагают (ошибочно), что две меры одного и того же свойства личности (честности, например) всегда высококорреспондируют. Это основное предубеждение. На самом деле объективная связь между этими двумя мерами честности варьировалась в зависимости от условий эксперимента, иногда оказываясь весьма слабой, а задачей испытуемых было оценить силу этой связи путем перечеркивания числа в диапазоне от 0 (отсутствие связи) до 100 (полная связь). Результаты показали, что испытуемые неизменно переоценивали силу этой связи. Их предубеждение, что честный человек честен во всех ситуациях, заставляло их видеть больше, чем есть на самом деле (Jennings, Amabile & Ross, 1982).
В этом исследовании предубеждения испытуемых иногда расходились с объективной ассоциацией, которую надо было усвоить. В таких случаях люди, как правило, следуют своим предубеждениям. Если люди считают, например, что две различные меры честности человека тесно связаны, они «обнаружат» такую связь даже при отсутствии объективной ассоциации. Однако по мере того как данные (объективная ассоциация) делаются все более заметными, предубеждения постепенно сдают свои позиции, и тогда человек усваивает то, что есть на самом деле (Alloy & Tabachnik, 1984).
Результаты предыдущих исследований напоминают то, что в восприятии мы назвали обработкой по принципу «сверху вниз» (см. гл. 5). Вспомним, что так называются ситуации, в которых окончательный перцепт воспринимающего складывается из объединения ожиданий того, что он желал бы видеть, с тем, что действительно имеется на перцептивном входе. При обработке по принципу «сверху вниз» в научении происходит объединение предубеждений об ассоциативной связи с объективными входными данными об этой связи, что в результате и приводит к окончательной оценке ее силы.
Влияния предубеждений на научение играют важную роль в педагогике. В частности, преподавая, скажем, физиологию пищеварения, нельзя игнорировать предубеждения об этом предмете. Учащиеся зачастую пытаются ассимилировать новую информацию с учетом своих предубеждений. С педагогической точки зрения, лучше всего дать проявиться этим предубеждениям вовне, так чтобы их мог оспорить преподаватель, если они в самом деле ошибочны (Center & Stevens, 1983).
Подводя итог, скажем, что это направление исследований демонстрирует важную роль предубеждений в научении человека, укрепляя тем самым когнитивный подход к научению. Это направление связано также с этологическим подходом к научению. Подобно крысам и голубям, ограниченным в научении только теми ассоциациями, которые для них заготовила эволюция, мы, люди, ограничены в научении теми ассоциациями, к которым мы подготовлены своими предубеждениями. Без тех или иных априорных ограничений нам приходилось бы учитывать слишком много потенциальных ассоциаций, и ассоциативное научение стало бы тогда хаотичным, да и едва ли возможным.
Нейронный базис научения
Биология нейронов и их соединений, роль которых была продемонстрирована при анализе ощущений и восприятия, играет важную роль также в исследованиях процессов научения, в особенности — классического обусловливания и таких простых форм научения, как привыкание. Далее мы кратко рассмотрим некоторые ключевые идеи, лежащие в основе этой активно развивающейся области исследований.
Структурные изменения
Ученые полагают, что нервная основа научения заключена в структурных изменениях нервной системы, и они все больше ищут эти изменения на уровне нервных соединений. Чтобы оценить эти идеи, надо вспомнить из гл. 2, как устроено нервное соединение и как оно передает импульс. Импульс от одного нейрона к другому передается по аксону нейрона-отправителя. Поскольку аксоны отделены синаптической щелью, аксон отправителя выделяет медиатор, который распространяется сквозь эту щель и стимулирует нейрон-получатель. Точнее говоря, когда импульс проходит по аксону отправителя, он активирует окончания этого нейрона, высвобождая медиатор, который вбирается рецепторами нейрона-получателя. Весь этот механизм называется синапсом. Ключевыми моментами, относящимися к научению, являются следующие: 1) некоторые структурные изменения в синапсе и есть нервная основа научения и 2) результатом этого структурного изменения является более эффективная синаптическая передача.
Что может служить подтверждением этой гипотезы? Молено было бы, например, показать, что после сеанса научения синапс стал более эффективным, т. е. он легче срабатывает при следующей стимуляции. В настоящее время это трудно продемонстрировать на организмах любой сложности: если вы регистрируете активность определенных нейронов, то как вы можете найти задачу научения, влияющую именно на эти нейроны? Ученые выбрали путь, при котором сначала подвергается электрической стимуляции определенный набор нейронов (предполагается, что так имитируется обучение), а затем проверяется, возрастает ли активность этих нейронов при последующей стимуляции. Такой рост активности был найден в ряде участков мозга кролика, и он может длиться несколько месяцев. Это явление называют долговременной потенциацией, и оно косвенно подтверждает идею структурных изменений при научении (Berger, 1984; Bliss & Lomo, 1973).
Клеточные изменения при простых формах научения
Пока мы не были достаточно конкретны относительно того, какого рода структурные изменения увеличивают эффективность синапсов. Возможностей несколько. Одна из них — возрастание в результате научения количества медиаторов, выделяемых нейроном-отправителем; это может происходить потому, что число окончаний аксона, выделяющих медиатор, увеличивается. Еще одна возможность — рост количества, но не высвобождаемых медиаторов, а медиаторов, захватываемых принимающим нейроном, например, в силу возрастания количества его рецепторов. Третья возможность — увеличение размера синапса или появление совершенно новых синапсов (Carlson, 1998). Возможно, что несколько вариантов верны одновременно, причем при различных типах научения могут происходить разные виды структурных изменений.