Skinner, B. F., Jak uczyć zwierzęta?
Nauczanie jest sztuką; jest nadzieja, że wkrótce stanie się ono dziedziną nauki.
Opracowano nowe techniki, które działają szybciej i dają bardziej wiarygodne wyniki niż techniki dotychczas stosowane a oparte na zasadach zdroworozsądkowych. Ich skuteczność została sprawdzona na zwierzętach i wykazały swoją wyższość nad technikami tradycyjnymi, którymi posługiwali się treserzy zwierząt - przy znacznie mniejszym wysiłku znacznie lepsze wyniki.
By w pełni poznać możliwości zwierząt w zakresie uczenia, potrzebne są złożone warunki laboratoryjne, lecz wiele można osiągnąć już w warunkach domowych.
Do eksperymentu nadają się również członkowie rodziny, w tym dzieci, aczkolwiek proponuje się, by oszczędzić ich do czasu nabrania wprawy na mniej cennym materiale zwierzęcym.
Potrzebny jest pokarm dla zwierzęcia - służący jako nagroda, a dokładniej wzmocnienie dla pożądanego zachowania. Za wzmocnienie służyć mogą również inne rzeczy poza pokarmem, jak np. wypuszczenie psa z domu. Jeśli używa się pokarmu, należy go podawać, gdy pies jest głodny, tj. np. godzinę przed zwykłą dla niego porą dostania pokarmu.
Wzmocnienie jest środkiem pozwalającym kontrolować zachowanie zwierzęcia. Zasada działania wzmocnienia: gdy zdarzenie, które nazywamy wzmocnieniem następuje po jakimś zachowaniu, to zwiększa się szansa, że zwierzę powtórzy to zachowanie…dzięki czemu możliwe jest kształtowania zachowania zwierzęcia niemal w taki sposób, jak czyni to rzeźbiarz z bryłą gliny.
Nowe w tej zasadzie jest lepsze rozumienie warunków, w jakich wzmocnienie działa najefektywniej:
Wzmocnienie musi być stosowane niemal równocześnie z pożądanym zachowaniem - opóźnienie rzędu 1 sekundy bardzo osłabia jego działanie
Najlepszy sposób wzmacniania zachowania w wymaganym tempie - zastosowanie warunkowego wzmocnienia, czyli sygnału, który zwierzę odbiera w powiązaniu z pokarmem - zwierzę zawsze otrzymuje pokarm po tym sygnale, który sam w sobie staje się wzmocnieniem
Im lepsze skojarzenie między sygnałem, a wzmocnieniem, tym lepsze wyniki eksperymentu
Dla warunkowego wzmocnienia potrzebny jest wyraźny sygnał, który może być zastosowany natychmiast, i na który zwierzę z całą pewnością zareaguje, np. hałas, błysk światła (gwizdek nie nadaje się, bo zanim gwizdniesz upłynie czas na zaczerpnięcie powietrza; dobry sygnał to np. stukanie w stół małym twardym przedmiotem lub głośny wysoki dźwięk wydawany przez niektóre zabawki dla dzieci
Dogodne miejsce z jak najmniejszą liczbą bodźców rozpraszających
Procedura nr 1 z wykorzystaniem hałaśliwej zabawki - pies dotyka nosem uchwytu szafki:
By nadać zabawce wartość wzmacniającą, zacznij rzucać psu małe kawałki jedzenia po jednym, nie częściej niż jeden/dwa na minutę, aby pies mógł je zjeść (jedzenie powinno być w tak małych porcjach, by 30-40 kawałków nie zmniejszyło w sposób znaczący głodu psa)
Gdy tylko pies zacznie chętnie i bez zwłoki jeść rzucane mu kawałki, zacznij kojarzyć pokarm z dźwiękiem - zaraz po dźwięku rzuć pokarm, zaczekaj pół minuty i zrób to samo.
Stosuj dźwięk w sposób nieoczekiwany dla psa i nie poprzedzaj go żadnymi wstępnymi ruchami, takimi jak sięganie po pokarm.
Prawdopodobnie pies zacznie wyraźnie „żebrać” o pokarm - może się uważnie w ciebie wpatrywać, skakać na ciebie - musisz przełamać takie jego zachowanie, ponieważ będzie ono zaburzać dalszą część eksperymentu.
Nigdy nie stosuj bodźca dźwiękowego ani nie podawaj pokarmu, gdy zwierzę jest blisko ciebie lub gdy na ciebie patrzy -> zaczekaj aż się odwróci i dopiero wtedy podaj wzmocnienie.
Jeśli wtedy zwierzę natychmiast się odwraca i zdążą do miejsca, w którym podaje się pokarm, tzn. że wzmocnienie działa właściwie (sprawdź to kilka razy - zaczekaj aż zwierzę znajdzie się w rzadko przyjmowanej pozycji i zastosuj sygnał dźwiękowy.
Im lepiej pies zostanie wyćwiczony w taki sposób, aby natychmiast sięgał po pokarm, tym mniej czasu zajmą dalsze etapy eksperymentu.
Gdy już doprowadziłeś do tego, że dźwięk jest wzmocnieniem, możesz zacząć uczyć psa - zacznij od prostego zadania, np. spraw, by pies podszedł do dolnych drzwi szafki i dotknął nosem ich uchwytu.
Na początku wzmacniasz każdą reakcję, która jest częścią końcowego, całkowitego zachowania - dotknięcia nosem uchwytu.
Jedyny dopuszczalny kontakt pomiędzy tobą i psem odbywa się poprzez dźwięk i pokarm - nie dotykaj psa, nie mów do niego, nie przypochlebiaj mu się, nie przyciągaj jego uwagi, ani w żaden inny sposób nie zakłócaj eksperymentu.
Jeśli pies spokojnie siedzi, to możesz zacząć od wzmacniania każdego, nawet najdelikatniejszego jego ruchu - gdy tylko pies się poruszy zastosuj dźwięk i daj pokarm.
Gdy pies zaczyna krążyć po pokoju, stosuj wzmocnienie gdy tylko zaczyna się zwracać w stronę szafki (nastąpi zmiana w jego zachowaniu -> przez większość czasu będzie zwrócony przodem do szafki)
Stosuj wzmocnienie tylko wtedy, gdy pies zbliża się do szafki.
Jeśli na tym etapie zaczniesz stosować wzmocnienie zbyt późno, to możesz utracić to, co dotychczas uzyskałeś, czyli zwracanie się przodem do szafki. Jeśli tak się stanie wróć do poprzedniego etapu.
W bardzo krótkim czasie (1-2 minuty) powinieneś doprowadzić do tego, że pies będzie stać blisko szafki.
Zacznij zwracać uwagę na głowę psa. Wzmacniaj każdy ruch, który zbliża nos psa do uchwytu. Zrób wszystko, by skrócić do absolutnego minimum przerwę pomiędzy ruchem zwierzęcia i podaniem wzmocnienia.
Już wkrótce pies dotknie nosem uchwytu i po podaniu wzmocnienia będzie to zachowanie powtarzać tak długo, jak długo będzie głodny.
Nawet osobie początkującej potrzeba nie więcej niż 5 minut na nauczenie psa opisanego wyżej zachowania. Wbrew powszechnej opinii wszystkie psy poddawane opisanej procedurze uczą się z taką samą łatwością.
Zanim przejdziesz do dalszych eksperymentów:
Sprawdź dwa - trzy razy skuteczność stosowanego warunkowego wzmocnienia - jeśli pies reaguje szybko i zjada pokarm bez zwłoki, to możesz kontynuować eksperyment
Wygaś wyuczone wcześniej zachowanie - przestań podawać wzmocnienie, gdy pies dotyka uchwytu, a wkrótce sam przestanie to robić.
Procedura nr 2 - pies podnosi wysoko głowę i kręci nią w prawo:
Ogólna procedura jest taka sama jak w pierwszym przypadku.
Jako wskazówkę co do wysokości, na jaką pies ma podnosić głowę ustal sobie poziomą linię na ścianie.
Gdy tylko pies podczas wykonywania wielu przypadkowych ruchów podniesie głowę powyżej tej linii, natychmiast zastosuj wzmocnienie.
Wkrótce pies coraz częściej będzie podnosił głowę powyżej ustalonej linii.
Teraz podnieś nieco tę linię i stosuj wzmocnienie tylko wtedy, gdy pies przekroczy nową wysokość.
Postępując tak w dalszym ciągu doprowadzisz do tego, że pies będzie trzymał głowę znacznie wyżej niż zazwyczaj.
Gdy pies trzyma wysoko podniesioną głowę, zacznij wzmacniać każdy jej ruch zgodny z ruchem wskazówek zegara -> w końcu pies powinien wykonywać ruchy przypominające kroki w tańcu.
Jeśli będziesz właściwie wykorzystywać przeznaczoną do eksperymentu porcję pokarmu, to jedna sesja powinna wystarczyć do nauczenia psa tego zachowania.
Procedura nr 3 - gołąb rozróżnia wzory na kartach do gry:
Zaproponowana klatka: z dużego arkusza tektury; góra klatki ma zasłonę, a w ścianach wycięte okna umożliwiające obserwację ptaka.
By nie wzbudzać u gołębia niepokoju najlepiej obserwować go od dołu, poniżej jego linii patrzenia i trzymać się poza zasięgiem jego wzroku.
Warunkowe wzmocnienie - dźwięk; wzmocnienie - drobne kawałki pokarmu wrzucane na miseczkę przez okno w ściance.
Może minąć kilka dni zanim gołąb zacznie chętnie jeść i szybko reagować na dźwięk.
Zawieś na ściance klatki jedną kartę na takiej wysokości, by gołąb z łatwością mógł w nią dziobnąć.
Gdy wyuczysz go dziobania w kartę poprzez wzmacnianie ruchów, które do tego prowadzą, zmień kartę i znów wzmacniaj dziobanie.
Jeśli potasujesz karty i będziesz je umieszczać w klatce w porządku losowym, to gołąb nauczy się dziobać w każdą kartę, którą mu pokarzesz.
Teraz zacznij go uczyć rozróżniania kart. Załóżmy, że wybrałeś kara i trefle, usunąłeś asy i figury i chcesz, aby gołąb nauczył się odróżniać kara od trefli.
Wzmacniaj go tylko wtedy, gdy kartą, którą mu pokazujesz jest karta karo, a nigdy gdy jest nią karta trefl.
Niemal natychmiast gołąb zacznie wyróżniać karty karo.
Możesz przyspieszyć proces całkowitego odrzucania trefli przez przerywanie na krótko eksperymentu, gdy gołąb dziobnie w kartę trefl (łagodna forma kary) lub poprzez wyłączenie światła/zakrycie/usunięcie karty (przykłady sprawdzających się form warunkowej kary) - w tych warunkach reakcja pozytywnie wzmacniana pokarmem pozostaje w repertuarze zachowań ptaka, a reakcje prowadzące do „zaciemnienia” karty szybko zanikają.
Procedura nr 4 - gołąb czyta ;)
Odmiana procedury nr 3; przygotuj dwie karty - 1. z napisem „DZIOBAĆ” i 2. z napisem „NIE DZIOBAĆ”.
Wzmacniając reakcje na kartę „dziobać” i stosując zaciemnienie przy wyborze karty „nie dziobać” łatwo można nauczyć ptaka do stosowania się do poleceń umieszczonych na kartach.
Procedura nr 5 - dopasowywanie prostych przedmiotów, np. karty:
Umieść 3 karty na tekturze tak, by jedna była wyżej, a pozostałe niżej, jedna obok drugiej, a gołąb mógł dosięgnąć wszystkie 3 karty przez otwór w ścianie klatki.
Po wytresowaniu ptaka, by dziobał w daną kartę bez względu na jej pozycję należy zaprezentować 3 dowolne karty.
Kartą wzorcową niech będzie trójka karo. Należy ją umieścić u góry, a pod nią, obok siebie, trójkę karo i trójkę trefl.
Zadanie będzie dla gołębia łatwiejsze, jeśli najpierw nauczysz go dziobać w kartę wzorcową.
Jeśli gołąb dziobnie w górną trójkę karo - nie rób nic; jeśli dziobnie w dolną trójkę karo - wzmocnij go; jeśli dziobnie w trójkę trefl - zastosuj zaciemnienie.
Po każdej poprawnej reakcji i wzmocnieniu zmieniaj pozycje dwóch dolnych kart - gołąb powinien w krótkim czasie nauczyć się bezbłędnie dopasowywać kartę.
Można również nauczyć go wybierać kartę, która nie pasuje.
Procedura nr 6 - gołąb rozróżnia cztery słowa - może nazywać kolor dopasowywanej karty:
Przygotuj 4 małe karty i napisz na nich drukowanymi literami nazwy kolorów kart: PIK, KIER, KARO, TREFL. Umocuj je w jednym rzędzie na tekturze.
Naucz gołębia dziobania w karty wzmacniając jego reakcje jak poprzednio.
Umieść jedną wzorcową kartę do gry nad kartami z nazwami kolorów i zasłoń te cztery karty.
Wzmacniaj każde dziobnięcie w kartę wzorcową.
Zmień kartę wzorcową na inną, np. trójkę karo. Gdy gołąb w nią dziobnie, natychmiast odsłoń karty z nazwami. Gdy gołąb dziobnie w kartę z napisem KARO, natychmiast zastosuj wzmocnienie. Jeśli dziobnie w kartę z niewłaściwą nazwą, zastosuj zaciemnienie na pół minuty i wznów eksperyment z trójką karo i zasłoniętymi nazwami kolorów. Po trafnym wyborze, w czasie gdy gołąb spożywa pokarm, usuń kartę wzorcową i daj inną, w innym kolorze. Karty z nazwami powinny być zawsze zasłonięte dopóki gołąb nie dziobnie w kartę wzorcową.
W miarę upływu czasu gołąb będzie dziobać w kartę z właściwym napisem coraz częściej i, jeśli nie będziesz zbyt często wzmacniać błędnych reakcji lub pozostawiać bez wzmocnienia reakcji właściwych, jego zachowanie stanie się bezbłędne.
Procedura nr 7
Wykorzystując pianino - zabawkę możliwe było nauczenie gołębi, kurcząt, małych psów i kotów melodii złożonej z czterech - pięciu dźwięków.
Coraz trudniej jest kontrolować tempo melodii, a wzmacniające kontyngencje stają się coraz bardziej złożone. Granice takiego eksperymentu wyznaczone są przez umiejętności eksperymentatora i przez możliwości zwierzęcia. W warunkach eksperymentalnych byliśmy w stanie ułatwić eksperymentatorowi zadanie dzięki skonstruowaniu urządzeń, które zawsze podawały wzmocnienie w sposób konsekwentny i zapobiegały wyczerpaniu się jego cierpliwości.
Wzmacniaj każdą reakcję ptaka, która prowadzi do uderzenia w klawiaturę.
Stosując wzmocnienia i zaciemnienia ogranicz reagowanie do określonego klawisza.
Naucz gołębia dwudźwiękowej sekwencji poprzez nagradzanie uderzeń kolejno w dwa określone klawisza i zaciemnianie, gdy gołąb wybierze niewłaściwe klawisze.
Po uzyskaniu sekwencji dwudźwiękowej można dodawać kolejne dźwięki.
Zachowanie można podtrzymywać przez wiele godzin dzięki zastosowaniu różnych rozkładów wzmocnień, odpowiadających:
Wypłata za dniówkę
Zapłata za pracę na akord
Gry hazardowe
małe DZIECI
Eksperyment nie wymaga zmiany rytmu karmienia i nie stwarza stanu jakiejkolwiek deprywacji, ponieważ na dziecko mają wpływ nawet najmniej istotne zdarzenia z jego środowiska;
niemal każde sprzężenie zwrotne ze środowiska jest wzmacniające (pod warunkiem, że nie jest zbyt silne), np. dźwięki powstające podczas gniecenia gazety, uderzania łyżką w patelnię, itp. szybko wywołują właściwe zachowania (często o zabawnej dla obserwatora intensywności) - zasada funkcjonowania grzechotki
Procedura nr 8:
czynnik wzmacniający - zapalanie i gaszenie lampy stołowej; wzmacniana u dziecka reakcja - podnoszenie ręki
gdy tylko dziecko podnosi rękę zapal lampę
w krótkim czasie ukształtuje się wyraźna reakcja
Działanie tej samej zasady widoczne jest w zachowaniu dzieci starszy, a także dorosłych - istotne czynniki wzmacniające to np. zwracanie na kogoś uwagi, akceptacja, darzenie sympatią. Te spośród zachowań jednostki, które skutecznie powodują występowanie czynników wzmacniających w zachowaniach innych, mogą stać się zachowaniami dominującymi w repertuarze jej własnych zachowań.
Niemal nieustannie wzmacniamy zachowania innych ludzi, bez względu na to, czy mamy taki zamiar, np. dziecko, które denerwuje rodziców. W wielu wypadkach jest to wynik warunkowania bardzo podobnego do wcześniej przedstawionej tresury zwierząt. Każde zachowanie dziecka, które powoduje takie konsekwencje, jak okazywanie miłości, akceptowanie, czy zwracanie na dziecko uwagi, zostanie prawdopodobnie wzmocnione. Matka, gdy jest zajęta, może nie reagować na pytania i prośby dziecka zadanie spokojnym głosem, natomiast reaguje dopiero wtedy, gdy dziecko krzyczy, wskutek czego podnosi się przeciętny poziom intensywności głosu dziecka - dokładnie jak głowa psa z procedury nr 2. Zachowania irytujące to zachowania mające największe szanse skłonienia innych do działania.