ОБОБЩЕНИЕ ПО ПРИЗНАКУ СХОДСТВА У ЖИВОТНЫХ: СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Смирнова А.А., Зорина З.А. Лаборатория физиологии и генетики поведения кафедры. - презентация

1 ОБОБЩЕНИЕ ПО ПРИЗНАКУ СХОДСТВА У ЖИВОТНЫХ: СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Смирнова А.А., Зорина З.А. Лаборатория физиологии и генетики поведения кафедры высшей нервной деятельности Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова

2 Обобщение по признаку сходства является одной из базовых операций мышления не только человека, но и животных. Пластичность и адаптивность поведения животных напрямую зависит от их способности относить те или иные новые объекты или события к определённым классам (съедобное или несъедобное; опасное или неопасное, принадлежащее к своему или чужому виду и т.п.).

3 Wasserman E.A., Fagot J., Young M.E. Discriminating the Relation Between Relations: The Role of Entropy in Abstract Conceptualization by Baboons (Papio papio) and Humans (Homo sapiens). J. of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, 2001, 27, 4, Обучение дифференцировке стимулов

4 Tasks successively mastered by the baboons: ( )- belongs to; ( ) perceptual or conceptual identity. F - food; a - apple; b - banana; p - padlock; c - cup. Задача на определение сходства или различия между стимулами (same-different task).

5 Bovet D., Vauclair J. Judgment of conceptual identity in monkeys. Psychonomic Bulletin & Review, 2001, 8 (3), Задача на определение сходства или различия между стимулами (same-different task).

6 Задача выбора по сходству с образцом (matching-to-sample task) Vonk J. Gorilla (Gorilla gorilla gorilla) and orangutan (Pongo abelii) understanding of first- and second-order relations. Anim Cogn., 2003, 6: 77–86 стимул-образец стимулы для выбора синий красный

7 Типы сходства - конкретное сходство (сравниваемые стимулы тождественны по всем или одному из физических признаков: например, по цвету, форме, числу элементов и т.д.) - абстрактное сходство (тождественность физических признаков полностью отсутствует, а сходство обнаруживается лишь при сопоставлении соотношений типа компонентов сложных стимулов) Аналогия (от греческого ana logon, "в соответствии с соотношением") - сходство в каких-то отношениях между несколькими объектами, различными в других отношениях; а также сравнение, основанное на таком сходстве. Стимул АА аналогичен стимулу ВВ, но не аналогичен стимулу СD или Стимул АА аналогичен стимулу ВВ, но не аналогичен стимулу Вв

8 У детей способность к восприятию отношений между отношениями развивается ближе к пяти годам (Thompson, 1995), в то время как у трёхлетних она еще не развита (Bovet et al., 2005). Трехлетние дети способны решать задачи, основанные на умозаключении по аналогии, только после подробного объяснения (Bovet et al., 2005). шимпанзе, обученные языку-посреднику (Gillan et al.,1981; Premack, 1983; Oden et al., 1988); не обученные языку-посреднику антропоиды (Spinozzi, 1993; Tanaka, 1996; Thompson et al., 1997; Thompson, Oden, 2000 Vonk, 2003); павианы (Bovet, Vauclair, 2001; Fagot et al., 2001), но только после длительного обучения (15000 проб). Сходство по аналогии соотношений способны воспринимать:

9 1.Обучить ворон правилу выбора по сходству с образцом и оценить степень его отвлеченности (тест на перенос правила выбора на новые стимулы). Цель работы - могут ли они перенести правило выбора по сходству с образцом на стимулы новой категории; - могут ли они спонтанно выявить и использовать абстрактное сходство в соотношении компонентов сложных стимулов (сходство по аналогии). 2. Выяснить, какой уровень обобщения признака «сходство» доступен воронам:

10

11

12

13

14

15 12 12 Конфигурация линий Число элементов Ахроматическая окраска условные обозначения: Б С1 С2 Ч условные обозначения: 1ц 2ц 3ц 4ц условные обозначения: 1м 2м 3м 4м Обучение выбору по образцу: использованные стимулы

16 Примеры комбинаций стимулов Серым цветом выделены стимулы, под которыми помещали подкрепление.

17 Поэтапное формирования правила выбора Стадия 1 Стадия 2 Стадия Претренинг Критерий обученности: не менее 80% правильных решений в 96 пробах подряд (p

18 Динамика обучения выбору по соответствию с образцом вороны

19 Конфигурация линий Число элементов Ахроматическая окраска условные обозначения: Б С1 С2 Ч условные обозначения: 1ц 2ц 3ц 4ц условные обозначения: 1м 2м 3м 4м Выбор по образцу: ранее использованные и новые стимулы Новые стимулы

20 Примеры комбинаций стимулов (первые 8 из 144)

21 Динамика обучения выбору по соответствию с образцом вороны

22 Конфигурация линий Число элементов Штриховка условные обозначения: Ш1 Ш2 Ш3 Ш условные обозначения: 5 ц 6ц 7ц 8ц условные обозначения: 5 м 6м 7м 8м Тест на перенос правила выбора по образцу на абсолютно новые стимулы

23 Тест на перенос на новые стимулы знакомых категорий: примеры комбинаций (первые 8 из 288) Левая карточка Карточка- образец Правая карточка 1 ББС1 2 4м3м 3 1ц4ц 4 Ш1 Ш2 5 2м 3м 6 С2С1 7 2ц 3ц 8 8м7м Серым цветом выделены стимулы, под которыми помещали подкрепление. Тест Фоновые предъявления Фоновые предъявления

24 вороны Фоновые предъявленияТестовые предъявления Достоверность различий между (1) и (2) Число правильных решений/ число предъявлений Доля правильных решений, % (1) Число правильных решений/ число предъявлений Доля правильных решений, % (2) 1 176/ (p

25 Тест на перенос на стимулы новой категории: выбор по признаку размера фигур вне зависимости от их формы (использованные стимулы)

26 Выбор по признаку размера фигур вне зависимости от их формы (примеры комбинаций стимулов - первые 8 из 480) Левая карточка Карточка- образец Правая карточка Серым цветом выделены стимулы, под которыми помещали подкрепление. Тест Фоновые предъявления Фоновые предъявления

27 вороны Фоновые предъявленияТестовые предъявления Достоверность различий между (1) и (2) Число правильных решений/ число предъявлений Доля правильных решений, % (1) Число правильных решений/ число предъявлений Доля правильных решений, % (2) 1 303/360 84,2 (p

28 Выбор по аналогии соотношений размеров компонентов сложных стимулов: использованные стимулы

29 Выбор по аналогии соотношения размеров компонентов сложных стимулов: примеры комбинаций стимулов (8 из 480) Левая карточка Карточка- образец Правая карточка Серым цветом выделены стимулы, под которыми помещали подкрепление. Тест Фоновые предъявления Фоновые предъявления

30 вороны Фоновые предъявленияТестовые предъявления Достоверность различий между (1) и (2) Число правильных решений/ число предъявлений Доля правильных решений, % (1) Число правильных решений/ число предъявлений Доля правильных решений, % (2) 1 281/360 78,0 (p

31 100 стимулов, использованных для оценки способности ворон выявлять и использовать абстрактное сходство в соотношении компонентов сложных стимулов по форме и цвету Использованы комбинации фигур четырех разных форм и четырех разных цветов Площади всех двухкомпонентных стимулов приблизительно выравнены

32 Выбор по аналогии соотношения формы фигур: примеры комбинаций стимулов (8 из 384) Серым цветом выделены стимулы, под которыми помещали подкрепление. Левая карточка Карточка- образец Правая карточка Тест Фоновые предъявления Тест Фоновые предъявления

33 Выбор по аналогии соотношения формы фигур

34 Выбор по аналогии соотношения формы компонентов (независимо от цвета): сравнение результатов выбора в фоновых и тестовых предъявлениях птицы Фоновые предъявления (тождество формы компонентов) Тестовые предъявления (аналогия в соотношении формы компонентов) Досто- верность различий между (1) и (2) Число правильных решений/ общее число предъявлений Доля правильных решений, % (1) Число правильных решений/ общее число предъявлений Доля правильных решений, % (2) 1 205/ (p

35 Выбор по аналогии соотношения цвета фигур: примеры комбинаций стимулов (8 из всего 384) Серым цветом выделены стимулы, под которыми помещали подкрепление. Левая карточка Карточка- образец Правая карточка Фоновые предъявления Фоновые предъявления Тест

36 птицы Фоновые предъявления (сходство по цвету) Тестовые предъявления (аналогия в соотношении цвета компонентов) Достовер- ность различий между (1) и (2) Число правильных решений/ общее число предъявлений Доля правильных решений, % (1) Число правильных решений/ общее число предъявлений Доля правильных решений, % (2) 1 219/ (p

37 Выводы 1. После сложного и длительного обучения некоторые вороны способны усвоить правило выбора по сходству с образцом, применимое не только к абсолютно идентичным стимулам, но и к стимулам, сходным только по одному из признаков - числу элементов в гетерогенных множествах. 2. Сформированное правило выбора вороны способны без дополнительного обучения переносить не только на новые стимулы уже знакомых категорий (четыре типа штриховки, новые цифры и новые множества), но и на стимулы новых категорий: - выбирать стимул сходный с образцом по размеру фигур вне зависимости от их формы; - выбирать стимул сходный с образцом по аналогии соотношения размеров, формы и цвета компонентов сложных стимулов. 3. По способности использовать сходство абстрактных соотношений (abstract relations или relation between relation) серые вороны сравнимы с антропоидами.