Нейронные сетиОтносится к «Обзор книг и статей по исследованиям психических явлений»Нейронные сети
Введение
Параллели
из биологии
Базовая
искусственная модель
Применение
нейронных сетей
Сбор
данных для нейронной сети
Выводы
Пре/пост
процессирование
Многослойный
персептрон (MLP)
Обучение
многослойного персептрона
Алгоритм
обратного распространения
Переобучение
и обобщение
Отбор
данных
Как
обучается многослойный персептрон
Другие
алгоритмы обучения многослойного персептрона
Радиальная
базисная функция
Вероятностная
нейронная сеть
Обобщенно-регрессионная
нейронная сеть
Линейная
сеть
Сеть
Кохонена
Решение
задач классификации в пакете ST: Neural Networks
Таблица
статистик классификации
Решение
задач регрессии в пакете ST: Neural Networks
Прогнозирование
временных рядов в пакете ST: Neural Networks
Отбор
переменных и понижение размерности
Многие понятия, относящиеся к методам нейронных сетей, лучше всего объяснять
на примере конкретной нейронно-сетевой программы.
Один из самых авторитетных исследователей нейросистем, Дональд Хебб, высказал
постулат, что обучение заключается в первую очередь в изменениях "силы"
синаптических связей.
Для
обучения нейронных сетей применяются алгоритмы двух типов (разные типы сетей
используют разные типы обучения): управляемое ("обучение с учителем") и не
управляемое ("без учителя").
Затем нейронная
сеть обучается с помощью того или иного алгоритма управляемого
обучения (наиболее известным из них является метод обратного
распространения, предложенный в работе Rumelhart et al.
Если
сеть обучена хорошо, она приобретает способность моделировать (неизвестную)
функцию, связывающую значения входных и выходных переменных, и впоследствии
такую сеть можно использовать для прогнозирования в ситуации, когда выходные
значения неизвестны.
Если данных меньше, чем здесь сказано, то на самом деле
у Вас недостаточно информации для обучения сети, и лучшее, что Вы можете сделать
- это попробовать подогнать к данным некоторую линейную
модель.
Если выбросы выявить трудно, то можно воспользоваться имеющимися в пакете ST
Neural Networks возможностями сделать процесс обучения устойчивым к выбросам
(с помощью функции
ошибок типа "городских кварталов"; см.
Данная функция является гладкой, а ее
производная легко вычисляется - это обстоятельство весьма существенно для работы
алгоритма обучения сети (в этом также кроется причина того, что ступенчатая
функция для этой цели практически не используется).
К сожалению, номинальная переменная с большим числом возможных состояний
потребует при кодировании методом 1-из-N очень большого количества числовых
переменных, а это приведет к росту размеров сети и создаст трудности при ее
обучении.
Аналитическими средствами невозможно определить положение глобального
минимума на поверхности ошибок, поэтому обучение нейронной сети по сути дела
заключается в исследовании поверхности ошибок.
Алгоритм обратного
распространения
Самый известный вариант алгоритма обучения нейронной
сети - так называемый алгоритм обратного
распространения (back propagation; см.
Классическим примером такого явления при
обучении нейронной
сети является ситуация, когда алгоритм очень медленно продвигается по узкому
оврагу с крутыми склонами, прыгая с одной его стороны на другую.
На практике величина шага берется
пропорциональной крутизне склона (так что алгоритм замедляет ход вблизи
минимума) с некоторой константой, которая называется скоростью
обучения.
Правильный выбор скорости обучения зависит от конкретной задачи и
обычно осуществляется опытным путем; эта константа может также зависеть от
времени, уменьшаясь по мере продвижения алгоритма.
Начальная конфигурация
сети выбирается случайным образом, и процесс обучения прекращается либо когда
пройдено определенное количество эпох, либо когда ошибка достигнет некоторого
определенного уровня малости, либо когда ошибка перестанет уменьшаться
(пользователь может сам выбрать нужное условие
остановки).
Переобучение и
обобщение
Одна из наиболее серьезных трудностей изложенного подхода заключается в том,
что таким образом мы минимизируем не ту ошибку, которую на самом деле нужно
минимизировать, - ошибку, которую можно ожидать от сети, когда ей будут
подаваться совершенно новые наблюдения.
По мере того, как сеть обучается, ошибка обучения, естественно,
убывает, и, пока обучение уменьшает действительную функцию
ошибок, ошибка на контрольном множестве также будет убывать.
Если же
контрольная ошибка перестала убывать или даже стала расти, это указывает на то,
что сеть начала слишком близко аппроксимировать данные и обучение следует
остановить (в пакете ST Neural Networks можно задать автоматическую
остановку обучения при появлении эффекта переобучения).
Если же сеть,
наоборот, была взята недостаточно богатой для того, чтобы моделировать имеющуюся
зависимость, то переобучения, скорее всего, не произойдет, и обе ошибки -
обучения и проверки - не достигнут достаточного уровня малости.
Необходимость многократных экспериментов ведет к тому, что контрольное
множество начинает играть ключевую роль в выборе модели, то есть становится
частью процесса обучения.
Итоговая модель тестируется на данных из этого
множества, чтобы убедиться, что результаты, достигнутые на обучающем и
контрольном множествах реальны, а не являются артефактами процесса обучения.
Разумеется, для того чтобы хорошо играть свою роль, тестовое множество должно
быть использовано только один раз: если его использовать повторно для
корректировки процесса обучения, то оно фактически превратится в контрольное
множество.
Для каждой конфигурации следует провести несколько
экспериментов, чтобы не получить ошибочный результат из-за того, что процесс
обучения попал в локальный минимум.
Если в очередном эксперименте наблюдается недообучение (сеть не выдает
результат приемлемого качества), попробовать добавить дополнительные нейроны в
промежуточный слой (слои).
Автоматический
конструктор сети - Automatic Network Designer проведет эксперименты с
различным числом скрытых элементов, для каждой пробной архитектуры сети выполнит
несколько прогонов обучения, отбирая при этом наилучшую сеть по показателю
контрольной ошибки с поправкой на размер сети.
Сеть, обученная на 900 хороших и 100 плохих примерах
будет искажать результат в пользу хороших наблюдений, поскольку это позволит
алгоритму уменьшить общую погрешность (которая определяется в основном хорошими
случаями).
По мере того, как происходит обучение, поверхности отклика
элементов сети вращаются и сдвигаются в нужное положение, а значения весов
увеличиваются, поскольку они должны моделировать отдельные участки целевой
поверхности отклика.
Вкратце дело происходит так: в данной точке
поверхности находится направление скорейшего спуска, затем делается прыжок вниз
на расстояние, пропорциональное коэффициенту скорости обучения и крутизне
склона, при этом учитывается инерция, те есть стремление сохранить прежнее
направление движения.
На реальных, сложно устроенных поверхностях по мере хода алгоритма условие
сопряженности портится, и тем не менее такой алгоритм, как правило, требует
гораздо меньшего числа шагов, чем метод обратного
распространения, и дает лучшую точку минимума (для того, чтобы алгоритм
обратного распространения точно установился в некоторой точке, нужно выбирать
очень маленькую скорость
обучения).
Метод Левенберга-Маркара (Levenberg, 1944; Marquardt, 1963; Bishop,
1995) - самый быстрый алгоритм обучения из всех, которые реализованы в пакете
ST Neural Networks, но, к сожалению, на его использование имеется ряд
важных ограничений.
Методы же
Левенберга-Маркара и сопряженных градиентов проводят
вычисления на всем наборе данных, поэтому при увеличении числа наблюдений
продолжительность одной эпохи сильно растет, но при этом совсем не обязательно
улучшается результат, достигнутый на этой эпохе (в частности, если данные
избыточны; если же данные редкие, то добавление новых данных улучшит обучение на
каждой эпохе).
Кроме того, обратное распространение не уступает другим
методам в ситуациях, когда данных мало, поскольку в этом случае недостаточно
данных для принятия очень точного решения (более тонкий алгоритм может дать
меньшую ошибку обучения, но контрольная ошибка у него, скорее всего, не будет
меньше).
Во-вторых, параметры линейной комбинации в выходном слое можно
полностью оптимизировать с помощью хорошо известных методов линейного
моделирования, которые работают быстро и не испытывают трудностей с
локальными минимумами, так мешающими при обучении MLP.
Например, выходной слой может иметь нелинейные функции
активации, и тогда для его обучения используется какой-либо из алгоритмов
обучения многослойных
персептронов, например метод обратного
распространения.
Можно также обучать радиальный (скрытый) слой с помощью алгоритма
обучения сети Кохонена - это еще один способ разместить центры так, чтобы
они отражали расположение данных.
)
Вероятностная нейронная сеть имеет единственный управляющий параметр
обучения, значение которого должно выбираться пользователем, - степень
сглаживания (или отклонение гауссовой
функции).
При обучения такой сети время тратится практически только
на то, чтобы подавать ей на вход обучающие наблюдения, и сеть работает настолько
быстро, насколько это вообще возможно.
К ним относятся:
массовый параллелизм,
распределенное представление информации и вычисления,
способность к обучению и способность к обобщению,
адаптивность,
свойство контекстуальной обработки информации,
толерантность к ошибкам,
низкое энергопотребление.
Машина фон Неймана
Биологическая нейронная система
Процессор
Сложный
Простой
Высокоскоростной
Низкоскоростной
Один или несколько
Большое количество
Память
Отделена от процессора
Интегрирована в процессор
Локализована
Распределенная
Адресация не по содержанию
Адресация по содержанию
Вычисления
Централизованные
Распределенные
Последовательные
Параллельные
Хранимые программы
Самообучение
Надежность
Высокая уязвимость
Живучесть
Специализация
Численные и символьные oперации
Проблемы восприятия
Среда функционирования
Строго определенная
Плохо определенная
Строго ограниченная
Без ограничений
Подобно
биологической нейронной системе ИНС является вычислительной системой с огромным
числом параллельно функционирующих простых процессоров с множеством связей.
С начала 80-х
годов ИНС вновь привлекли интерес исследователей, что связано с энергетическим
подходом Хопфилда [7] и алгоритмом обратного распространения для обучения
многослойного перцептрона (многослойные сети прямого распространения), впервые
предложенного Вербосом [8] и независимо разработанного рядом других авторов.
Для
конструирования процесса обучения, прежде всего, необходимо иметь модель
внешней среды, в которой функционирует нейронная сеть - знать доступную для
сети информацию.
Усиленный вариант обучения с учителем
предполагает, что известна только критическая оценка правильности выхода
нейронной сети, но не сами правильные значения выхода.
Слишком малое число примеров может вызвать "переобученность"
сети, когда она хорошо функционирует на примерах обучающей выборки, но плохо -
на тестовых примерах, подчиненных тому же статистическому распределению.
Целью обучения Больцмана является такая настройка весовых коэффициентов, при
которой состояния видимых нейронов удовлетворяют желаемому распределению
вероятностей.
В отличие от обучения Хебба, в котором множество выходных
нейронов могут возбуждаться одновременно, при соревновательном обучении
выходные нейроны соревнуются между собой за активизацию.
Парадигма
Обучающее правило
Архитектура
Алгоритм обучения
Задача
С учителем
Коррекция ошибки
Однослойный и многослойный перцептрон
Алгоритмы обучения перцептрона
Обратное распространение
Adaline и Madaline
Классификация образов
Аппроксимация функций
Предскащание, управление
Больцман
Рекуррентная
Алгоритм обучения Больцмана
Классификация образов
Хебб
Многослойная прямого распространения
Линейный дискриминантный анализ
Анализ данных
Классификация образов
Соревнование
Соревнование
Векторное квантование
Категоризация внутри класса Сжатие данных
Сеть ART
ARTMap
Классификация образов
Без учителя
Коррекция ошибки
Многослойная прямого распространения
Проекция Саммона
Категоризация внутри класса Анализ данных
Хебб
Прямого распространения или соревнование
Анализ главных компонентов
Анализ данных
Сжатие данных
Сеть Хопфилда
Обучение ассоциативной памяти
Ассоциативная память
Соревнование
Соревнование
Векторное квантование
Категоризация
Сжатие данных
SOM Кохонена
SOM Кохонена
Категоризация
Анализ данных
Сети ART
ART1, ART2
Категоризация
Смешанная
Коррекция ошибки и соревнование
Сеть RBF
Алгоритм обучения RBF
Классификация образов
Аппроксимация функций
Предсказание, управление
3.
Параметры сети включают в себя размерность массива нейронов,
число нейронов в каждом измерении, форму окрестности, закон сжатия окрестности
и скорость обучения.
Следует иметь в виду, что для
успешного решения реальных задач необходимо определить ряд характеристик,
включая модель сети, ее размер, функцию активации, параметры обучения и набор
обучающих примеров.
Удобство этой схемы
состоит в том, что выделение признаков и классификация объединены и обучение
происходит одновременно, что дает оптимальный результат классификации.
Так
или иначе, нам приходится начинать с очень ограниченного сознания по той
причине, что при необходимости разыграть сценарий с надеждой воплотить в нем
определенные события, — разумеется, это обучение, постижение нового — никто не
разрабатывает невероятно сложных и запутанных условий эксперимента.
Важным условием функционирования системы обучения на
максимальном уровне эффективности является предварительное стирание сведений о
деятельности до входа.
Последующий опыт обучения был, мягко говоря, довольно кратким, однако я
знал, что представляет собой следующее внутреннее кольцо, и эти знания не
приносили особой радости.
Эта группа представляет собой самый крупный затор в процессе
человеческого обучения: если не придет помощь со стороны, если у этих людей не
вспыхнет хотя бы проблеск понимания происходящего, они могут оставаться в
подобном состоянии долгие годы, — быть может, даже столетия.
Последующие программы
обучения затрагивают мышление и поступки, но основополагающие принципы
существования опираются именно на предметы "начальной школы".
На занятиях (в особенности, при выполнении
монотонных, повторяющихся упражнений) внимание учеников блуждает и отвлекается,
что обычно препятствует даже автоматическому, естественному процессу обучению.
В прошлом и настоящем встречались личности, сохранившие
осознание своей изначальной сущности и в рамках человеческого существования, но
при пересказе и переводе этих знаний в словесную, понятную человеку форму, а
также вследствие неизбежной потери фактов при повторных изложениях сохранились
лишь крохи сведений о правильном процессе обучения.
:) А Монро-двоечник, значит, призывает к самоволке: уходу в другие
миры и обучению тому, что энерго-сущности и так хорошо знают, вместо того,
чтобы прилежно делать уроки в Земной школе :) Господи, какая туфта.
Достаточно представить себе их тесное
взаимодействие, переплетение, и станет понятно, насколько сложной может быть
"ускоренная система человеческого обучения" — особенно в тех случаях,
когда его проходит неподготовленная и ничего не подозревающая энергетическая
форма.
В заключение этого раздела я хочу со всей искренностью
заверить вас: среди немногочисленных встречавшихся мне
"старшеклассников" и "выпускников" не было ни одного
существа, которое не входило бы в человеческую школу ускоренного обучения вновь
и вновь, независимо от того, сколько жизней им потребовалось для полного
обучения.
Накопление энергии для скорости убегания
Эта энергия начинает накапливаться автоматически как
результат обучения, человеческого опыта.
Основным хобби господина Монро в недавние годы было изучение
и исследование практических методов ускоренного обучения с помощью расширенных
состояний сознания.
Резникова (2002) определяют предмет сравнительной
(или экспериментальной) психологии как изучение способности к обучению животных
разных таксономических групп.
Они указывают, что в настоящее время сравнительная
психология животных как направление ориентирована на изучение эмоциональных
реакций, разных форм обучения, развитие поведения у представителей более
широкого спектра видов.
В иностранной литературе сравнительно-психологическими
обычно называют исследования способностей животных к обучению и рассудочной
деятельности, проводящиеся в лабораторной
обстановке.
У
организмов, лишенных нервной системы, обнаружен целый ряд форм адаптивного
поведения, напоминающих
обучение.
Сам
по себе факт наличия у животных, лишенных даже зачатков нервной системы,
элементов поведения, напоминающих процесс обучения, представляет исключительный
интерес для общих представлений об эволюции психики (см.
В
то же время неассоциативное обучение по типу привыкания у
кишечнополостных осуществляется лучше и сохраняется дольше, чем у
простейших.
У
планарий, предпочитающих держаться в затемненных местах, удалось выработать
привыкание к свету, но животное, прошедшее начальный "курс" обучения, не кажется
поумневшим.
Плененный способностью муравьев к обучению, Теодор Шнейрла многие годы сочетал
изучение муравьев в полевых условиях со всесторонними лабораторными
экспериментами.
Наличие
системы такого уровня, которая осваивается в ходе естественного обучения
животных, порождало попытки узнать, смогут ли они, если их поместить в
соответствующую среду, освоить, хотя бы на примитивном уровне, какой-либо из
человеческих языков.
Первоначально
делались попытки научить обезьян говорить, но обучение продвигалось очень
медленно, а словарный запас, освоенный подопытными обезьянами, был крайне
скуден: он измерялся даже не десятками, а единицами слов, хотя обезьяны
использовали эти слова вполне осмысленно: например, орангутан, которого
английский исследователь В.
При
обучении Уошо амслену Гарднеры ставили перед собой цель выявить тот момент в
процессе овладения языком, когда дети начинают опережать шимпанзе, и после этого
выделить те конкретные лингвистические способности, которыми дети обладают, а
шимпанзе - нет.
Разработанная
Гарднерами программа обучения Уошо существенным образом основывалась на методах,
почерпнутых из бихевиоризма - этого раздела экспериментальной физиологии,
изучающего взаимосвязи между внешним воздействием (стимулом) и ответной реакцией
организма.
В
начале обучения и особенно после того, как Уошо выучила свой первый жест, она
остро осознала возможности своих рук.
Это
случилось после того, как было обнаружено, что обучение может идти гораздо
быстрее, если просто брать Уошо за руки и складывать их соответствующим образом.
Еще
в начале обучения Уошо продемонстрировала понимание выученных знаков: она их
относила не только к конкретным предметам, используемым в процессе обучения, но
и к другим, обладающим теми же свойствами.
После
успехов с обучением Уошо психологи стали расширять программу: начали работать с
детенышами шимпанзе со второго-третьего дня рождения (ведь Уошо немного
"запоздала" учиться) и привлекать для этого глухонемых людей, которые уж никак
не привнесут посторонние приемы обучения, либо исследователей, бегло владеющих
амсленом.
Своими
опытами, во время которых ему удалось заставить шимпанзе (притом довольно
взрослое: на момент начала обучения Саре было около 5-ти лет) осознанно
употреблять довольно сложные грамматические конструкции, Примак очень сильно
ударил по мифу о врожденной синтаксической некомпетентности шимпанзе (из
которого исходили многие научные противники Гарднеров: Уошо говорила довольно
простыми предложениями и поэтому можно было считать, что она строит их не по
синтаксическим правилам, а по заранее заданным шаблонам), так как обучение таким
сложным конструкциям уже предусматривает, по крайней мере, их пассивное
понимание из контекста, так как новые элементы языка вводились только в форме
примеров.
Эти два
опыта стимулировали более широкое обучение обезьян языкам, при котором
использовалось несколько различных систем.
Культурная
преемственность - это способность передавать информацию о смысле сигналов из
поколения в поколение посредством обучения и подражания а не за счет
наличия видоспецифических (врожденных) сигналов.
Но, несмотря на то, что ее обучение было строго
формализовано, она, как и обезьяны, "говорившие" на амслене, иногда делала
совершенно неожиданные заявления, например просила: "Машина, пощекочи,
пожалуйста,
Лану".
Поведение
Ланы подтвердило данные, полученные при обучении амслену, - было доказано, что
обезьяна строит фразы самостоятельно, без "подсказок" и подражания
инструктору.
Сэведж-Румбо предположила, что эти различия обусловлены тем, что
у детей слова усваиваются не столько в результате целенаправленного обучения,
сколько непроизвольно, в самых разных ситуациях, и им соответствуют более или
менее отвлеченные внутренние представления, а не простые условнорефлекторные
связи.
Итак,
было обнаружено, что Шерман и Остин способны употреблять символы для обозначения
отсутствующих предметов и в более широком контексте чем обезьяны, обученные по
другим методикам.
На этом
основании представляется более вероятным, что фразы, которые "произносили"
обезьяны, обученные языку жестов, также были основаны на понимании их
смысла, а не просто на подражании.
Наиболее
убедительным доказательством отсутствия "феномена Умного Ганса" у говорящих
обезьян являются беседы владеющих знаками шимпанзе между собой и обучение языку
одним антропоидом другого.
Группа
Дьюэйна Румбо (1987), выявив новую проблему языка антропоидов - различие между
производством языка и его восприятием, что способствует познанию природы языка,-
приходит к выводу: "обучение" приматов указывает на существенное сходство у этих
видов когнитивной (познавательной) сферы, считавшейся прежде специфической
только для людей.
Наличие автоматизированных реакций отмечалось авторами в начальный
период обучения, когда животные, слабо реагируя на предъявленные сигналы,
монотонно подходили к манипулятору через определенные интервалы времени или
реагировали только на один из манипуляторов, независимо от сигнального значения
предъявляемого раздражителя; в случае альтернативного выбора у них развивался
«односторонний автоматизм».
, 1964; Фирсов, 1972; Крушинский, 1977), односторонний
автоматизм реакций возникает не только у дельфинов, но и у других животных в
период выработки рефлексов, когда животное еще не выделило из комплекса
признаков условного сигнала существенный, по которому происходит обучение.
Таким
образом, при анализе результатов исследований, касающихся возможности обучения
дельфинов, следует учитывать индивидуальные особенности психического склада
подопытного животного.
Этот дельфин отказывался
участвовать в опытах, цель которых состояла в обучении животных различать
звуковые сигналы заданных параметров по стандартной пищедобывательной методике.
Ускорение процесса обучения по мере увеличения
последовательных переделок при различении зрительных стимулов наблюдается и у
других животных: горилл (Rumbaugh, Steinmetz, 1971), крыс и голубей, но не
достигается лишь у рыб (Bitterman, 1965).
В целях
выяснения возможностей дельфинов к переносу опыта было выбрано 12 пар фигур,
которые дельфин различал в результате обучения; 10 пар других комбинаций тех же
фигур предъявлялись дельфину в качестве новых тестовых задач для различения.
Раиса остается
одним из наиболее интересно задуманных и тщательно выполненных исследований
способности дельфинов к сложным видам обучения дифференцированию геометрических
фигур и переносу навыка для выявления отношений между
стимулами.
При
обучении дельфинов в лаборатории и при дрессировке для цирковых представлений
используют так называемое положительное подкрепление (пищевое, игровое,
тактильное — прикосновение, ласка и т.
Возникающие
у некоторых авторов разногласия при сопоставлении результатов опытов по обучению
дельфинов в большей мере обусловлены тем, что эксперимент обычно проводится на
одной или двух афалинах, обладающих, как известно, индивидуальными особенностями
поведения, которые определяются уровнем эмоциональности, степенью выраженности
ориентировочно-исследовательского рефлекса, пассивно-оборонительной реакции и т.
Более
сложный вид подражания — обучение путем наблюдений, или истинную имитацию,
исследовали у многих видов зубатых китообразных в неволе: у атлантических афалин
(McBride, Kritzler, 1951; Caldwell et al.
Было
проведено (Adler, Adler, 1978) экспериментальное исследование способности афалин
к обучению путем наблюдений на основе использования инструментальной
условнорефлекторной методики.
Самец афалина, имевший до опытов определенный набор естественных
свистовых сигналов, которые часто и стереотипно повторялись, был обучен
имитировать различные вариации звуковых «моделей», излучаемых генератором.
Скорость обучения воспроизведению искусственных звуковых сигналов
свидетельствует, по мнению авторов, о высокоразвитой способности дельфинов
оперировать большим объемом слуховой информации, а способность к «вокальной»
имитации играет существенную роль при установлении коммуникативных связей в их
природных
сообществах.
Лилли подтвердили, что афалина может в какой-то степени
подражать человеческому голосу и после обучения способна воспроизводить слоги,
отдельные слова, простые фразы, восклицания, смех.
Лилли по обучению дельфинов подражанию
человеческой речи, как известно, не подтвердили ожиданий автора о возможности
установления сознательных контактов между дельфином и человеком.
Процедура
обучения выбора по образцу из двух зрительных стимулов значительно облегчилась,
после того как предъявление каждого из зрительных стимулов стали сопровождать
звуками.
На первом этапе обучения эти звуки были пространственно разнесены и
проигрывались рядом с изображениями предметов, затем, постепенно сближая
источники звуков, их стали подавать из одного центрального излучателя.
Герман
(Herman, 1980) объясняет облегчение зрительного распознавания дельфином стимулов
после временного присоединения к ним звуковых сигналов тем, что ассоциативное
обучение осуществлялось в центральном представительстве более высокоразвитой у
них слуховой системы, где зрительные образцы были представлены слуховыми
кодами.
В
опыте участвовали две афалины — самка и самец, которые были обучены нажимать на
левый или правый рычаг в зависимости от того, какой условный сигнал включался
(мигающий свет или
непрерывный).
Во время обучения использовали не
только пищевое поощрение, но и игровое, применяли также некоторые формы
отрицательных подкреплений их нежелательных действий.
И третий подход
— это попытки установления контактов между человеком и дельфином с помощью
сигналов-символов, обозначающих предметы и явления окружающей их среды; сюда же
входит обучение дельфинов человеческой речи.
Этот путь исследований, как известно, привел к успешным результатам при
обучении шимпанзе азбуке жестов, используемых глухонемыми в Америке (Gardner,
Gardner, 1972).
Гарднеров показали, что шимпанзе, обученные
азбуке жестов, могут использовать знаки-символы в качестве средства общения с
экспериментаторами и другими шимпанзе.
Они полагали,
что нельзя использовать условнорефлекторный критерий для суждения об умственных
способностях животных: не скорость обучения, а решение логических задач может
служить показателем разума у
животных.
По его
мнению, способность к обучению не может служить критерием для изучения
интеллекта у животных, поскольку образование условнорефлекторных связей является
универсальным приспособлением для всех видов животных.
Каждая
фигура применялась в эксперименте с одним дельфином не более двух раз с
промежутками между опытами в 3 — 4 недели в целях исключить обучение на фигуры
данной формы.
Следующие
доводы, с нашей точки зрения, исключают возможность объяснения выбора дельфинами
объемных фигур в результате обучения.
В-третьих, неправильные решения задачи не были приурочены к началу опытов,
как это обычно бывает в опытах по обучению дифференцированию геометрических
фигур (Kellogg, Rice, 1966).
Проведенные
эксперименты с афалинами показали, что они способны без предварительного
обучения строить программу поведения, в основе которой лежит способность к
оперированию мерностью фигур, т.
Однако, как показали контрольные эксперименты, даже в
результате длительного обучения собаки оказались неспособными к улавливанию
(абстракции) свойства вмещаемости объемных фигур, они научились лишь различать
объемные и плоские фигуры (Крушинский и др.
Мощная теленцефализация китообразных не может, по-видимому, быть
объяснена лишь высокой специализацией этих животных к водному образу жизни и
развитой у них способностью к эхолокации, как полагают некоторые исследователи
(Кесарев, 1974; Колдуэлл, Колдуэлл, 1978; Томилин, 1980), а связана в первую
очередь с развитием их высших психических функций: сложных форм обучения и
рассудочной
деятельности.
Это подтверждает известное положение в
теории обучения, согласно которому в основе приобретения индивидуальных навыков
у всех позвоночных лежат одни и те же процессы (Skinner, 1956; Воронин,
1969).
Переделка
сигнального значения раздражителей при их дифференцировании рассматривается
(Bitterman, 1965) одним из показателей качественного различия способности к
обучению у позвоночных животных, обладающих разным уровнем организации нервной
системы.
Способность
к имитационному обучению и образование условнорефлекторных реакций на тождество
сигналов (выбор по образцу) у дельфинов должна рассматриваться как выражение
функций сложного обобщения.
Выяснена возможность обучения дельфинов
реагировать определенными действиями на различные комбинации случайно выбранных
звуков, что рассматривается как первый этап на пути к установлению двусторонней
связи человека с дельфином на основе использования языковых
символов.
Как
известно, такой путь исследований привел к успешным результатам при обучении
шимпанзе азбуке жестов (ASL).
« Сообщение №43420, от Апрель 09, 2016, 07:10:15 AM»
Саморегуляция синапса выражается в том, что при правильном ходе обучения в нём наращиваются белковые молекулы (и увеличивается проводимость синапса), а при неправильном - они разрушаются (и проводимость его уменьшается).
автор: antonov_v_m сообщение 43422:Мы пришли к выводу, что живой мозг сразу же принимает решения (без какого-либо распознавания)Я был бы вам благодарен, если бы вы привели пример математической модели подобного мозга с приведением расчетов: как идет обучение сети, как она работает для тестовых исходных данных.
автор: usr сообщение 43423: usr писал:"Я был бы вам благодарен, если бы вы привели пример математической модели подобного мозга с приведением расчётов как идёт обучение сети, как она работает для тестовых исходных данных.
В 1969 году Минский и Пайперт доказали, что персептрон в определении Розенблата внутренне не способен на глобальные обобщения на базе локальных примеров обучения.
А также в конец цикла обучения добавить сравнение по модулю фактического и желаемого отклика:Живой мозг (а тема посвящена ему) ни на минуту не прекращает своё обучение, совмещая его с работой.
Если обучать для ситаций последовательно по вашему алгоритму, то для обеих ситуаций процесс сходится на 2 шаге обучения, давая коэффициенты:I: (0,1 0,3): 1*0,1 + 3*0,3 = 0,1 + 0,9 = 11 - E1 = 1 - 1 = 0 - цель достигнута II: (0,6 0,2): 3*0,6 + 1*0,2 = 1,8 + 0,2 = 22 - E2 = 2 - 2 = 0 - цель достигнута
antonov_v_mFull PosterСообщений: 35
22.
Алгебраические исследования процесса обучения мозга по указанному алгоритму показывают, что отношение погрешности обучения в конкретной ситуации последующего цикла к той же погрешности предыдущего цикла - величина постоянная, характеризующая степень сходства ситуаций: dE(T) = s*dE(T-1) (В рассмотренном примере обучения она равнялась 0,36.
автор: antonov_v_m сообщение № 43477:Алгебраические исследования процесса обучения мозга по указанному алгоритму показывают, что отношение погрешности обучения в конкретной ситуации последующего цикла к той же погрешности предыдущего цикла - величина постоянная, характеризующая степень сходства ситуаций: dE(T) = s*dE(T-1)Расскажите подробнее, пожалуйста, как получена эта формула и что такое s.
автор: antonov_v_m сообщение 43477: Алгебраические исследования процесса обучения мозга по указанному алгоритму показывают, что отношение погрешности обучения в конкретной ситуации последующего цикла к той же погрешности предыдущего цикла - величина постоянная, характеризующая степень сходства ситуаций: dE(T) = s*dE(T-1) Расскажите подробнее, пожалуйста, как получена эта формула и что такое s.
Из закономерностей матричного мозга можно упомянуть удельные образы очувствления, коэффициенты приведения одного образа к другому, степень сходства образов, функцию последования (сходимости обучения), вид синаптического образа после T циклов обучения и многое другое.
аntonov_v_m пишет о том, что в его модели синапсы под влиянием рецепторного возбуждения изменяются — то есть его «модель мышления» подразумевает обучение.
Но именно обучение и именно как изменение веса связи под стимулирующим влиянием возбуждения и отличает нейронную сеть от моделей функционирующих по принципу «стимул-реакция».
Тем не менее разделять необходимо, иначе, например, получится, что искусственные нейронные сети не обучаются — ведь обучение там происходит только за счёт изменения весов связей.
Таким образом, уточнение устройства нейронной сети сообразно среде в процессе обучения — это усложнение упорядоченной организации нейронной сети сообразно среде.
аntonov_v_m пишет о том, что в его модели синапсы под влиянием рецепторного возбуждения изменяются то есть его «модель мышления» подразумевает обучение.
При этом, насколько мне известно, в нервной системе человека нет совсем не обучаемых нейронов (хотя возможности к обучению разных нейронов в сети неодинаковы, и вообще в формировании опыта много непонятного).
Изучение идет медленно
главным образом потому, что исследовать произвольные движения надо у
бодрствующих и хорошо обученных животных, тогда как изучать сенсорные системы
можно у наркотизированных животных.
Например, память и
обучение безусловно представляют собой кумулятивные процессы, связанные с
изменением во времени, а о механизмах, лежащих в их основе, известно еще очень
мало.
Мало кто, знакомый с высоко упорядоченной
специфичностью связей в головном мозгу, принял эту идею всерьез, и тем не менее
немало времени было потрачено во многих лабораториях на то, что животных
обучали выполнению какой-либо задачи, затем растирали их мозг, а далее находили
или химические отличия в их мозге, или «статистически значимое» усиление
способности обучаться тем же задачам у животных, которым был введен экстракт
мозга обученных животных.
Изучение простых животных, например крупного брюхоногого моллюска
аплизии, показывает, что Малые системы нейронов способны к некоторым формам
обучения и памяти
По убеждению многих нейробиологов в конце концов будет доказано, что
уникальные свойства каждого человека — способность чувствовать, думать,
обучаться и помнить — заключены в строго организованных сетях синаптических
взаимосвязей между нейронами головного мозга.
Может ли обучение модифицировать взаимосвязанные
нейроны, управляющие определенным видом поведения, а если может, то посредством
каких механизмов происходит запоминание.
Среди многих функций, осуществляемых благодаря взаимодействию нейронов,
самые интересные те, которые связаны с обучением (способностью изменять
поведение под влиянием опыта) и с памятью (способностью сохранять эти изменения
в течение некоторого времени).
Поэтому чтобы понять
обучение и изучить эволюцию поведения, теоретически важно определить, на каком
филогенетическом уровне нейронной и поведенческой организации можно распознать
начальные проявления процессов обучения и памяти, характерных для человеческого
поведения.
Сходство некоторых процессов обучения позволяет думать, что
нейронные механизмы данного процесса могут обладать общими свойствами на всем
протяжении филогенеза.
Считается, что привыкание является первым процессом обучения, возникающим у
детей; оно обычно используется для изучения развития таких интеллектуальных
процессов, как внимание, восприятие и память.
Однако при повторении более сложных задач
обучения четыре повторных тренировочных опыта, всего лишь по 10 стимулов
каждый, вызывают глубокое привыкание и запоминание стимула, которое длится
недели.
Процесс
привыкания, когда реакция животного на стимул постепенно ослабевает, если он
оказывается несущественным, является элементарной формой обучения и памяти,
которая обнаруживается на уровне одиночного мотонейрона (М.
То, что мы до сих пор узнали о механизмах кратковременного привыкания,
показывает, что этот тип обучения связан с модуляцией силы ранее сформированной
синаптической связи.
Эти данные интересны по трем
причинам: 1) они служат прямым доказательством того, что специальный случай
долговременной памяти может быть объяснен продолжительным изменением
эффективности синапса; 2) они показывают, что достаточно поразительно малой
тренировки, чтобы вызвать глубокое изменение синаптической передачи в синапсах,
играющих решающую роль при обучении, и 3) они ясно показывают, что
кратковременное и долговременное привыкания локализуются в одной и той же части
нейрона, а именно в синапсах, образованных сенсорными нейронами на
мотонейронах.
Поэтому на одни и те же пункты — пресинаптические окончания сенсорных
нейронов — могут воздействовать противоположным образом две противоположные
формы обучения.
Эти
данные, полученные на уровне отдельной клетки, подтверждают наблюдение,
сделанное на поведенческом уровне, что привыкание и сенситизация представляют собой
независимые друг от друга противоположные формы обучения.
Следовательно, в головном мозгу имеются синаптические пути, которые
детерминированы процессами развития, но которые, будучи предрасположены к
обучению, могут быть функционально инактивированы или реактивированы опытом.
А теперь размеры этих клеток могут оказаться
еще более выгодными для изучения субклеточных и биохимических механизмов
обучения, с одной стороны, и возможных изменений мембранной структуры — с
другой.
Так, например, интересно узнать поточнее, как повышение уровня цАМФ при
сенситизации связано с активацией кальциевого тока, поскольку установление
механизма этой связи может послужить первым шагом к пониманию на молекулярном
уровне этой простой формы кратковременного обучения.
Другое возможное теперь направление исследования состоит в рассмотрении
связи между исходным развитием нейронной цепи у эмбриона и ее последующей
модификацией обучением.
Основаны ли механизмы
обучения на механизмах пластичности, проявляющейся во время развития или же
позднее формируются совершенно новые специализированные для обучения процессы.
Какими бы ни оказались ответы на эти интригующие вопросы, при исследовании
беспозвоночных животных возникло поразительное и обнадеживающее обстоятельство:
теперь стало возможным точно локализовать и наблюдать на клеточном - а в конце
концов, возможно, и на молекулярном - уровне простые свойства памяти и
обучения.
Способность мозга к реорганизации
в ответ на внешние воздействия или на локальное повреждение в настоящее время
является наиболее активно изучаемым явлением нейробиологии не только потому,
что очевидна его связь с такими феноменами, как обучение и память, и его
отношение к способности мозга восстанавливаться после повреждения, но и потому,
что они открывают тайны нормального развития мозга.
Хотя исследование медиаторных систем мозга уже очень
много раскрыло в химических механизмах обучения, памяти, сна и настроения, тем
не менее ясно, что самые волнующие открытия еще впереди.
Tanji) из Университета Хоккайдо изучали активность
нейронов двигательной коры у обезьян, которые были обучены реагировать на
непроизвольное движение своей руки.
Работая в Национальном институте охраны
психического здоровья, Тэтч показал, что импульсация нейронов мозжечка намного
опережала мышечную активность у обезьяны, обученной отвечать на световой
стимул.
Восприятие музыки также является
универсальным свойством человека: люди, не проходившие специального обучения,
способны узнавать и воспроизводить десятки мелодий.
Свинцовое отравление у
детей (главным образом, от заглатывания изготовленной на свинце краски) может
привести к нарушению поведения и утрате способности к обучению.
Дано описание структуры
индивидуального опыта, основанное на анализе последовательности актов и
активности поведенчески специализированных нейронов лимбической коры, для
животных, обученных тремя разными способами выполнению циклического
пищедобывательного поведения.
Реконструкция структуры
индивидуального опыта (СИО)2
кролика, обученного сложному поведению, на основе сопоставления этапов
достижения результатов и типов поведенческой специализации нейронов и
верификация описания СИО по временным характеристикам поведения и
индивидуальной истории обучения.
При реконструкции СИЗ и СИО использовали
представления об индивидуальном опыте субъекта, сформулированные и получившие
экспериментальную разработку в рамках системно-эволюционного подхода [4, 33, 41]: 1)
поведение реализуется как последовательность актов, выделяемых на основе
описания характеристик достигаемых результатов, обстановки, в которой они
достигаются, и способов их достижения; 2) компонент индивидуального опыта
формируется как целостный поведенческий акт взаимодействия субъекта с миром; 3)
компоненты индивидуального опыта, представляющие поведенческие акты, находятся
в определенных взаимоотношениях; 4) в основе реализации поведенческого акта
лежит одновременная актуализация компонентов индивидуального опыта,
сформированных на разных стадиях видового и индивидуального развития; 5)
особенности структуры индивидуального опыта определяются историей обучения; 6)
целостные акты взаимоотношения субъекта с миром фиксируются в специализациях
нейронов; по разнообразию специализаций нейронов можно судить о поведенческом
репертуаре субъекта.
Для определения размерности пространства,
достаточного для описания СИЗ, применили факторный анализ переменных,
описывающих компоненты СИЗ, их группы и отношения между ними на интервале между
150 и 260 ходами, когда скорость увеличения репертуара игроков существенно
снижается по сравнению с началом обучения (массив составил 5200 актов).
В этом случае порядок
обучения достижению этапных результатов – Р1, Р5, Р2, РЗ, Р4; Р1', Р5', Р2',
РЗ', Р4' – совпадал с порядком их достижения в дефинитивном поведении (рис.
Третью группу (из 4 кроликов) также обучали
сначала использованию обеих кормушек, а затем обеих педалей, но порядок
обучения был иным: Р1, Р5, Р1', Р5', Р2, РЗ, Р4, Р2', РЗ', Р4', т.
Третью группу (из 4 кроликов) также обучали
сначала использованию обеих кормушек, а затем обеих педалей, но порядок
обучения был иным: Р1, Р5, Р1', Р5', Р2, РЗ, Р4, Р2', РЗ', Р4' (рис.
Независимо от способа обучения животных репертуар их поведения содержал акты,
которые обозначали по достигаемым результатам: Р1, Р2, РЗ, Р4, Р5; Р1', Р2',
РЗ', Р4', Р5'.
Матрицы частных корреляций между активностью
нейронов для каждого поведенческого акта были рассчитаны отдельно для групп
кроликов, обученных I, II и III способами.
Оценка пропорции количества нейронов,
специализированных по отношению к актам нажатия на две педали в обоих циклах, и
нейронов, специализированных по отношению только к одной педали (либо в одном,
либо в другом цикле), показала, что "двойная" специализация
наблюдалась в группе животных, обученных I способом, чаще (7 из 15), чем в
группах животных, обученных II и III способами (4 из 27) (точный критерий
Фишера, р = 0.
Набор компонентов СИО первого типа
(представленных нейронами с одинарной специализацией) не зависит от способа
обучения животных, в то время как набор компонентов СИО второго типа
("двойная" специализация нейронов) зависит от истории научения.
Только у животных, обученных I способом,
выявлены отрицательные корреляции, не встречающиеся у животных, обученных II и
III способами: между актами Р5' (подход к кормушке в Ц') и Р4 (нажатие педали в
Ц) (Rрап = -0.
Иерархический кластерный анализ 10 переменных,
описывающих активации нейронов в поведенческих актах циклов Ц и Ц', показал,
что для группы животных, обученных I способом, переменные разделяются на 3
кластера (рис.
Дендрограммы разбиения нормированных
оценок частоты спайковой активности нейронов в актах пищедобывательного
поведения на кластеры у животных, обученных разными способами.
Таким образом, СИО животных, обученных III
способом, содержит большее количество групп компонентов СИО меньшего объема по
сравнению с животными, обученными I и II способам.
Таким образом, СИО, сформированные при I и II
способах обучения, обладают высокой связностью и сходны в этом отношении, СИО в
III группе животных характеризуется существенно меньшей связностью.
При проведении индивидуальных сравнений установлена достоверная разница времени
выполнения циклов только у двух животных, обученных I способом – у кроликов №1
(2
= 6.
Группа специализированных нейронов,
сформированная на начальных этапах обучения, является "прасистемой" для
компонентов СИО, обладающих общностью цели/результата, способа или
обстоятельств действия, которые образуются в процессе дифференциации прасистемы
при усложнении взаимоотношений субъекта с миром и увеличении их дробности [3, 4, 15, 33, 41].
Все обсуждаемые группы специализированных
нейронов и представленные ими компоненты СИО сформированы при обучении кроликов
пищедобывательному поведению в экспериментальной клетке.
Применение различных
способов обучения определяет не только отдельные характеристики СИО, но и
связность структуры, характеризующую ее целостность; при этом СИО,
сформированные при I и II способах обучения, обладают наибольшей, а при III
способе – наименьшей связностью.
Установлено, что животные, обученные III
способом, совершают поведенческий цикл значимо быстрее, чем обученные I и II
способами, причем максимальное время выполнения цикла отмечено в I группе
животных.
Составляющие СИО находятся в зависимости и от
истории обучения, и от заданных экспериментатором объективных условий
пищедобывательного поведения и последовательности событий, необходимой для
достижения результата животным, т.
Наборы компонентов СИО и распределение нейронов,
специализированных относительно актов, представляющих эти компоненты, а также
отношения следования, не зависят от способа обучения и, следовательно полностью
определяются структурой предметной области.
Полученные результаты в целом подтвердили генеральную идею — действительно, амнестический агент (например, электрошок), примененный через короткое время после обучения вызывал нарушение памяти в форме ретроградной амнезии.
Если перед обучением животное поместить в экспериментальную камеру и дать возможность свободно передвигаться по ней в течение нескольких минут, то после применения амнестического агента ретроградная амнезия не возникает (Миллер и А.
Опыты с избирательной электрической стимуляцией различных структур мозга показали, что их нервные клетки вовлекаются в процесс воспроизведения следа из памяти через разное время после обучения.
Голд (1976) показали, что эффективность электрического раздражения, применяемого в одну и ту же мозговую структуру, изменяется в зависимости от интервала времени, прошедшего после обучения.
В нейрофизиологических исследованиях проблема локализации энграммы в нейроне решается при помощи изучения роли пре-и постсинаптических мембран в обучении и памяти.
Доказательствами функциональной перестройки нейронной цепи, опосредующей актуализацию энграммы в определенные моменты времени, служат результаты опытов, в которых показана взаимосвязь различных структур мозга с возможностью нарушения памяти при локальных стимуляциях через разное время после обучения (Р.
Доказательствами функциональной перестройки нейронной цепи, опосредующей актуализацию энграммы в определенные моменты времени, являются также результаты опытов, в которых показана взаимосвязь различных структур мозга с возможностью нарушения памяти при локальных стимуляциях через разное время после обучения.
Нейрофизиологические опыты, в которых внутриклеточно или экстраклеточно регистрировалась электрическая активность нейронов, показали, что максимум ответа достигается через разное время после обучения (см.
Анализ событий на синаптическом уровне показал, что после обучения большая часть постсинаптических ответов достигает максимального значения спустя некоторое время после обучения — до 30-40 мин после первой серии.
Клетки, достигающие наивысшего состояния активности следа через некоторое время после завершения обучения, с каждой следующей серией будут отодвигать пик активности все дальше, а след будет оставаться активным в течение все более длительного времени.
Дальнейшее изучение физико-химических характеристик внутриклеточной локализации и генной экспрессии этих белков будет способствовать выяснению их роли в функционировании метаболического аппарата нервной клетки и пластических перестройках при обучении.
Сейчас изучаются нетрадиционные пути синтеза белков, в частности, обсуждается роль внематричного синтеза, обратной транскрипции, амплификации в процессах обучения и памяти (Цитоловский Л.
Кальций принимает непосредственное участие в формировании определенных пластических реакций нейронов, показана роль ионов кальция в развитии привыкания электровозбудимой мембраны и ассоциативного обучения.
Градиент ретроградной амнезии — соотношение между силой амнестического воздействия и временем, прошедшим после обучения, при котором все еще возникает ретроградная амнезия.
Метод «напоминания» — способ восстановления следа памяти, депрессированного амнестическим агентом, предъявлением стимула, похожего на использованный при обучении, но не обладающего самостоятельным обучающим эффектом.
История исследований мышления животныхОтносится к «Человек среди животных»История исследований мышления животных
Зорина Зоя
Александровна, Полетаева Инга Игоревна
Эволюция представлений о «разуме» животных — от
альтернативы понятия «инстинкт», объединяющей все формы
индивидуально-приспособительной деятельности, до современных концепций,
расценивающих элементарное мышление животных как особую ее форму, отличную
от способности к обучению.
Вторую категорию
явлений называли «разумом», но этим термином обозначали не собственно
разумные поступки (как в настоящее время), а любые формы индивидуальной
пластичности поведения, в том числе и те, которые обеспечиваются обучением
(тенденция сводить понятие «разум животных» к более простым процессам
отчасти сохраняется и по сей день).
Собранные Дарвиным многочисленные сведения о
поведении животных в естественных условиях и в неволе позволили ему четко
выделить три основные категории поведения — инстинкт, способность к
обучению и «способность к рассуждению».
Дарвина в проблему
мышления животных состоит в следующем:
впервые было введено представление о трех
составляющих поведения и психики животных (инстинкт, обучение, рассудочная
деятельность);
учение Ч.
Моргана были сформулированы
следующие положения, важные для развития науки о поведении, в частности о
зачатках мышления:
взаимодействие инстинкта и приобретенных
поведенческих реакций;
существует биологическая предрасположенность к
некоторым формам обучения;
при изучении мышления животных необходимо
следовать «правилу экономии».
Закономерности, обнаруженные при
анализе процесса обучения у крыс и голубей, исследователи переносили на
всех представителей классов млекопитающих и птиц в целом.
Торндайка в
экспериментальную психологию состоит в следующем:
он одним из первых разработал метод изучения
поведения в эксперименте, который надолго вошел в научный обиход;
сформулировал законы обучения, ввел
количественные оценки этого процесса и способ его графического
отображения;
впервые дал сравнительную характеристику
способности к обучению животных разных видов;
показал, что в основе поведения, которое можно
расценить как проявление разума, во многих случаях лежат другие, более
простые по своей природе процессы;
благодаря исследованиям Торндайка успешно
развиваются современные направления экспериментальной сравнительной
психологии.
Отсутствие межвидовых различий в способности к
элементарному обучению побуждало исследователей к поиску и созданию более
сложных моделей его изучения.
Тем не менее исследования дифферен-цировочного обучения
голубей способствовали выявлению способности животных к обобщению — одной
из основных операций, составляющих суть мышления (см.
Так, в разных
типах экспериментов по обучению крыс он показал, что животные усваивают
информацию об общих характеристиках экспериментальной камеры или
лабиринта, хотя сначала это никак не сказывается на поведении.
С точки зрения Толмена, в процессе обучения
животное приобретает знания (cognition) обо всех деталях ситуации,
сохраняет их в форме внутренних представлений (infernal or mental
representations) и может использовать в «нужные» моменты.
Он
утверждал, что «разумные» способности есть только у животных, обладающих
корой, хотя уже в то время были известны многочисленные факты успешного
обучения разных видов беспозвоночных животных.
Возможно, что именно здесь лежат истоки
бытовавшего вплоть до недавнего времени представления о том, что у птиц
преобладают инстинктивные формы поведения, а способность к обучению
ограничена, поскольку у них практически отсутствует новая кора.
4) первые экспериментальные доказательства того, что
индивидуально-приспособительная деятельность животных не ограничивается
только способностью к обучению и включает также элементы разумных решений.
Ладыгиной-Котс
состоит в том, что:
♦ впервые был проведен эксперимент
по воспитанию детеныша шимпанзе в «развивающей среде»;
был описан онтогенез поведения шимпанзе,
сопоставлены особенности познавательной деятельности приматов и
человека;
показано наличие у шимпанзе способности к
обобщению и абстрагированию как одной из основных характеристик
элементарного мышления;
разработан и введен в практику важнейший
современный метод исследования психики животных — обучение «выбору по
образцу»;
проведено сравнительное исследование орудийной
и конструктивной деятельности приматов;
сделан вывод о наличии у животных зачатков
мышления как предпосылки мышления человека.
Следующий логический этап в изучении проблемы
требовал:
более широкого сравнительного подхода, как, в
частности, в бурно развивавшейся в тот период этологии;
исследования физиологических механизмов
рассудочной деятельности и их сопоставления с механизмами обучения;
дальнейшего углубленного исследования мышления
антропоидов — для уточнения границы между психикой человека и
животных.
Компьютерный вариант йеркиша дал возможность
ответить на ряд вопросов, возникших в связи с предыдущими попытками
обучения обезьян языку-посреднику, и продолжает интенсивно использоваться
и до настоящего времени (см.
Высокий уровень способности человекообразных
обезьян к обобщению и использованию символов был продемонстрирован и в
работах, выполненных на основе более традиционных подходов, не связанных с
обучением языку (Фирсов, 1993; Boysen et al.
Отслеживая
поведение птиц с момента вылупления, Лоренц убедился, что многие элементы
его появляются сразу или вскоре после рождения, не требуя для своего
формирования специального обучения или тренировки.
Они лишены приобретенных элементов и могут
совершенствоваться в онтогенезе только за счет созревания ответственных за
них структур мозга, но не за счет обучения.
Большое внимание в книге уделено
описанию того, как происходит формирование необходимых навыков у
детенышей, какова роль подражания в обучении не только молодняка, но и
взрослых особей.
Отметим,
однако, что под «разумным поведением» при этом имеется в виду все-таки не
рассудочная деятельность, в ее современном понимании, а некий конгломерат
способностей к ассоциативному обучению и когнитивных способностей в более
широком смысле.
Боген показал, что преобладание активности одного из
полушарий наряду с врожденными факторами может быть обусловлено особенностями
воспитания и обучения, то есть тренировкой.
Позднее
различными экспериментами было показано, что электрошок может вызывать
амнестическое забывание даже прочных памятных следов, если он наносится сразу
после стимула (например, условнорефлекторного сигнала), воспроизводящего давно
выработанное обучение, т.
Основанием для отнесения той или иной структуры к
системе памяти считают степень влияния этой структуры на закрепление
результатов обучения в одном и том же опыте при ее выключении.
БЫЛО
установлено, что следы памяти о том поведении, которое у животного выработали в
лаборатории (обычно ус- ловнорефлекторным методом), можно разрушить с помощью
некоторых процедур, если применить их вскоре после обучения.
Ученые ликовали: «Поскольку мозг построен на основе
синаптических связей между нейронами, то длительные изменения эффективности
синаптической передачи должны являться механизмом обучения и памяти».
В последнее время на основании данных, полученных в
экспериментах с определением системной специализации нейронов при
последовательном формировании разных поведенческих актов, также был сделан
вывод об изменении ранее сформированной системы поведенческого акта после
обучения следующему акту.
В настоящее
время накапливается все больше данных, позволяющих полагать, что между
нейронными механизмами, лежащими в основе формирования долговременной памяти
при обучении и в основе «долгосрочных адаптаций», возникающих при хроническом
воздействии аддиктивных веществ, имеется существенное сходство [120,135].
Что
касается суммарной активности мозга, регистрируемой у человека, показано, что
она претерпевает изменения не только в процессе обучения навыку, но и через
часы (и дни) после того, как по поведенческому критерию испытуемый уже обучился
[102,142].
Сопоставляя
эти наблюдения с только что упомянутыми данными о существовании нейронов,
активирующихся лишь в начале обучения (ситуация новизны), можно предположить,
что первые пробные акты осуществляются за счет коактивации переменных составов
преспециализированных нейронов и нейронов, которые пока условно назовем нейронами
«новизны».
Эта пластичность синапсов ЦНС наиболее очевидна во время развития, хотя сходные молекулярные и клеточные события лежат и в основе адаптивных измененеий у взрослых, таких как обучение и память.
Последнее доказывается тем, что эта волна исчезала при сне и анестезии и
соответствовала последующему поведенческому ответу после обучения обезьян
различать предъявляемые стимулы.
Эта специализация определяется как корковой топографией
группы, что особенно выражено для проекционных областей, так и приобретенными в
онтогенезе в процессе обучения свойствами.
Ключевую роль в распознавании объектов играет процесс обучения,
заключающийся в предъявлении различных примеров сходных объектов, таких,
например, как одна и та же буква, имеющая разный размер и форму.
Введение ингибиторов синтеза белка не подавляет у необученных животных
ориентировочно-исследовательскую и оборонительную реакции при электрическом
раздражении центров “голода” и “страха” соответственно латерального и
вентромедиального гипоталамуса.
В отличие от обычных детей, которые
в обучении рисованию проходят определенные стадии, начиная с рисования
"бяк-закаляк" и "головастиков" с палочками вместо рук и
ног, Надя стала рисовать лошадей блестяще с того самого момента, как ее
пальчики смогли держать карандаш.
Один из самых авторитетных исследователей нейросистем, Дональд Хебб, высказал постулат, что обучение заключается в первую очередь в изменениях "силы" синаптических связей.
Доказанная
Розенблаттом теорема о сходимости обучения по -правилу говорит о том,
что персептрон способен обучится любому обучающему набору, который он
способен представить.
К ним относятся:
массовый параллелизм,
распределенное представление информации и вычисления,
способность к обучению и способность к обобщению,
адаптивность,
свойство контекстуальной обработки информации,
толерантность к ошибкам,
низкое энергопотребление.
Настораживает также
чрезмерная упрощенность понимания работы нейронный сетей, при котором нейроны
рассматриваются как суммирующие пороговые элементы, а обучение сети происходит
путем модификации синапсов.
Ряд исследователей рассматривают нейрон как
значительно более сложную систему обработки информации, предполагая, что
основную роль в обучении играют молекулярные механизмы внутри нейрона [25-27].
Цитоловского с сотрудниками экспериментально
продемонстрировано изменение порога командных нейронов (а не весов синапсов)
при выработке и угашении условного рефлекса, и построены математические модели,
демонстрирующие возможный механизм внутринейронного молекулярного обучения
[28-30].
И у интактных животных при разных
уровнях пищевой мотивации, и у обученнвх животных распределение межнейронных
связей, которые обнаруживал нейрон в кросскорреляционных парах с другими
нейронами внутри локальной сети, четко зависело от амплитуды импульсов данного
нейрона.
В наших опытах по изучению
функциональной организации локальных сетей моторной области коры у собак,
обученных условному рефлексу избегания, сетевые характеристики нейронов,
выявленные кросскорреляционным анализом фоновой МНА в межсигнальные периоды,
сопоставляли с вызванной активностью этих же нейронов на включение условного
звукового раздражителя и при выполнении животными сложного условнорефлекторного
двигательного акта удержания конечности в зоне безопасности [Dolbakyan, 1996].
Многослойный персептрон по Румельхарту — многослойный персептрон по Розенблатту, у которого обучению подлежат еще и S-A связи, а также само обучение производится по методу обратного распространения ошибки.
Если имеется поле сенсоров (матрица) и какая-то классификация, зависящая от него, то процесс обучения с коррекцией ошибок, начинающийся с произвольного исходного состояния, всегда приведёт к достижению решения в течение конечного промежутка времени.
Как вы помните, под обучением нейронной сети имеется ввиду процесс корректировки весовых коэффициентов связи таким образом, чтобы в результате при поступлении на вход сети определенного сигнала она выдавала нам правильный ответ.
= 5:# Если сеть выдала True/Да/1, то наказываем ееif proceed(nums[option]): decrease(nums[option])# Если получилось число 5else:# Если сеть выдала False/Нет/0, то показываем, что эта цифра - то, что нам нужноifnot proceed(num5): increase(num5)Осталось только вывести результаты обучения.
Правила Хебба (Hebb’s rule, Hebbian learning rule) — два правила, составляющие алгоритм обучения персептронов для решения простейших задач классификации, когда входы могут быть равны только 0 или 1: 1 Правило.
При обучении сети новое значение i-го веса связи на t+1 шаге рассчитывается по следующей формуле: wi(t+1)=wi(t)+δxiη Разберем эту формулу.
Скорость обученияЕсли с первыми двумя членами формулы добавки к весу δxiη все просто и понятно, то постоянный коэффициент η, называемый коэффициентом скорости обучения, вызывает вопросы.
При большом значении скорости обучения есть опасность так и не доскакать до самого низа из-за того, что вы постоянно будете прыгать вправо-влево оставаясь на одной и той же высоте.
Методы обучения распознаванию образов - перцептроны, нейронные сети, метод
потенциальных функций, метод группового учета аргументов, метод предельных
упрощений, коллективы решающих правил.
Проблема обучения распознаванию образов (ОРО)
Одним из самых интересных свойств человеческого мозга является способность
отвечать на бесконечное множество состояний внешней среды конечным числом
реакций.
В результате обучения
распознающая система должна приобрести способность реагировать одинаковыми
реакциями на все объекты одного образа и различными — на все объекты различных
образов.
В качестве
объектов обучения могут быть либо картинки, либо другие визуальные изображения
(буквы), либо различные явления внешнего мира, например звуки, состояния
организма при медицинском диагнозе, состояние технического объекта в системах
управления и др.
В том
случае, когда человек сам разгадывает или придумывает, а затем навязывает
машине правило классификации, проблема распознавания решается частично, так как
основную и главную часть проблемы (обучение) человек берет на себя.
Любое изображение, которое возникает в результате наблюдения какого-либо
объекта в процессе обучения или экзамена, можно представить в виде вектора, а
значит и в виде точки некоторого пространства признаков.
Проинтерпретируем теперь в терминах геометрической картины процесс обучения
распознаванию образов, ограничившись пока случаем распознавания только двух
образов.
Цель обучения состоит либо в построении
поверхности, которая разделяла бы не только показанные в процессе обучения
точки, но и все остальные точки, принадлежащие этим областям, либо в построении
поверхностей, ограничивающих эти области так, чтобы в каждой из них находились
только точки одного образа.
Иначе говоря, цель обучения состоит в построении
таких функций от векторов-изображений, которые были бы, например, положительны
на всех точках одного и отрицательны на всех точках другого образа.
В связи с
тем, что области не имеют общих точек, всегда существует целое множество таких
разделяющих функций, а в результате обучения должна быть построена одна из
них.
Если предъявляемые изображения принадлежат не двум, а большему числу образов,
то задача состоит в построении по показанным в ходе обучения точкам
поверхности, разделяющей все области, соответствующие этим образам, друг от
друга.
Разумеется, решение таких задач требует
введения определенных ограничений на классе рассматриваемых функций, а выбор
этих ограничений зависит от характера информации, которую может добавить
учитель в процессе обучения.
Гипотеза компактности
Если предположить, что в процессе обучения пространство признаков формируется
исходя из задуманной классификации, то тогда можно надеяться, что задание
пространства признаков само по себе задает свойство, под действием которого
образы в этом пространстве легко разделяются.
Если бы удалось подметить некое всеобщее свойство, не
зависящее ни от природы образов, ни от их изображений, а определяющее лишь их
способность к разделимости, то наряду с обычной задачей обучения распознаванию,
с использованием информации о принадлежности каждого объекта из обучающей
последовательности тому или иному образу можно было бы поставить иную
классификационную задачу — так называемую задачу обучения без учителя.
После такого процесса самообучения система должна
приобрести способность к распознаванию не только уже знакомых объектов
(объектов из обучающей последовательности), но и тех, которые ранее не
предъявлялись.
Процессом самообучения некоторой системы называется такой
процесс, в результате которого эта система без подсказки учителя приобретает
способность к выработке одинаковых реакций на изображения объектов одного и
того же образа и различных реакций на изображения различных образов.
Однако это не снижает, а иногда и повышает ценность алгоритмов самообучения, так
как часто сами образы заранее никем не определены, а задача состоит в том,
чтобы определить, какие подмножества изображений в заданном пространстве
представляют собой образы.
В таком понимании задачи алгоритмы самообучения генерируют заранее не известную
информацию о существовании в заданном пространстве образов, о которых ранее
никто не имел никакого представления.
Хотя Торндайк в своих объяснениях экспериментальных фактов пытался
ссылаться на нейрофизиологические представления о нервной системе как субстрате
обучения, решение же проблемы сводилось существу, только к констатации того,
что животные могут приобретать полезные навыки, закрепляющиеся в результате
упражнения.
Основная
идея этих психологов состояла в том, что восприятие всегда целостно, а в связи
с этим обучение должно рассматриваться не как образование ассоциации между
стимулом и реакцией, а как некоторая ''реорганизация перцептивной
деятельности'' (перцепция – восприятие).
ВТОРАЯ
СИГНАЛЬНАЯ СИСТЕМА
До сих пор
мы говорили, что в основе обучения человека и животных лежит выработка и
накопление большего или меньшего количества условных рефлексов.
Бернштейна в физиологии бытовало мнение (которое излагалось и в
учебниках), что двигательный акт организуется следующим образом: на этапе
обучения движению в двигательных центрах формируется и фиксируется его
программа; затем в результате действия какого-то стимула она возбуждается, в
мышцы идут моторные командные импульсы, и движение реализуется.
Например, при
обучении
езде на двухколесном велосипеде, как показывает анализ, очень полезен оказывается
навык бега на коньках, потому что в обоих типах движений имеются внутренние
одинаковые элементы.
Клеточные
и молекулярные механизмы обучения и памяти
Основу
адаптивного (индивидуального) поведения составляют два процесса - обучение и
память.
В отличие от
обучения процессы памяти ответственны не только за усвоение (фиксацию)
информации, ее сохранение, но и включает механизм воспроизведения (извлечения)
информации.
Градиент (длительность) ретроградной амнезии не превышал 10
м, выраженность амнезии была обратно пропорциональной величине интервала между
завершением обучения и моментом нанесения электрошока.
Однако достоверно известно, что после амнестических
воздействий, нанесенных в фазу формирования кратковременного следа после
“конвульсий”, постепенно происходит полное восстановление памяти на забытые
события, воспоминание которых может быть ускорено методом “напоминания”, кроме
того, наблюдается восстановление памяти под воздействием второго злекгрошока, а
также возможно самопроизвольное восстановление выработанного обучения.
В то же время приводятся данные, что
в ряде случаев на ранних стадиях обучения функционируют преимущественно
механизмы кратковременной памяти, подготавливая основу для долгосрочного
хранения условнорефлекторного замыкания.
Применив методику реактивации следа памяти, они
впервые по- казали, что для амнестического забывания существенным является не
время между обучением и электрошоком, а время между воспроизведением следа
памяти и электрошоком.
Позднее различными экспериментами было показано, что
электрошок может вызывать амнестическое забывание даже прочных памятных следов,
если он наносится сразу после стимула (например, условнорефлекторного сигнала),
воспроизводящего давно выработанное обучение, т.
Корсаковой, состоит в том, что фиксация следа памяти
происходит “мгновенно”, по типу импринтирования (запечатления, одномоментного
обучения), а время, необходимое для упрочения знаний, требуется главным образом
для формирования программы воспроизведения.
Таким
образом, временная организация обучения и памяти - это не просто организованная
во времени совокупность нейробиологических событий, а много- компонентный
процесс, включающий оценку значимости поступившей в мозг информации и
реализацию организующей роли фактора времени.
Ухтомскому),
складывающихся из различных мозговых образований в процессе фиксации энграммы,
реализации функции памяти, и составляет структурно-функциональную основу памяти
и обучения.
Пред-
полагается, что в процессе обучения в корково-подкорковых структурах
формируется модель пространственного распределения совозбужденных структур и
при включении пускового стимула (условного, обстановочного, мотивационного,
словесного и др.
Основанием для отнесения той или иной структуры к системе памяти
считают степень влияния этой структуры на закрепление результатов обучения в
одном и том же опыте при ее выключении.
Согласно одной из них гиппокамп оказывает косвенное
влияние на механизмы обучения путем регуляции бодрствования, направленного
внимания, эмоционально-мотивационного возбуждения.
Высказывается
предположение, что способность к обучению связана с уровнем функциональной
активности гиппокампа, которая в свою очередь наследственно детерминируется.
Признавая нейрофизиологическую специфичность мозговых
образований, обусловленную особенностями переработки афферентного для данных
образований потока носителей информации (например, нервных импульсов), можно
говорить о широкой мозговой топографии функциональных агрегатов,
задействованных в процессе обучения.
Клеточные и
молекулярные механизмы обучения и памяти
Широкое
вовлечение корково-подкорковых структур в механизмы замыкания ассоциативной
связи, формирования энграммы основано, с одной стороны, на явлении иррадиации
раздражительного процесса по специфическим и неспецифическим системам мозга, а
с другой - на достоверно установленных фактах конвергенции разномодальных
импульсов на одном нейроне.
Следовательно,
поведение животных и человека в окружающей среде определяется не только
наследуемыми свойствами нервной системы, но и влияниями внешней среды
(воспитание, обучение и т.
Следовательно, поведение животных и
человека в окружающей среде определяется не только наследуемыми свойствами
нервной системы, но и влияниями внешней среды (воспитание, обучение и т.
Для процветающих русских нуворишей тот факт, что они приобрели огромные
состояния без знания каких-либо теорий и законов управления, убедительно
свидетельствует о ненужности любых форм обучения, им важно овладеть другим искусством:
как тратить эти деньги, не вызывая насмешек опытных, солидных зарубежных
партнеров.
Маркетинг как функция управления
Помимо
перечисленных основных функций управления предприятие должно решать еще
значительный комплекс взаимосвязанных задач: управление финансовой
деятельностью, кадровой политикой, обучением и повышением квалификации
персонала, решением научно-исследовательских и конструкторских проблем и т.
Кроме объемных
проектных работ необходимо решить вопросы создания нормативно-информационной
базы данных, обосновать выбор и приобрести электронно-вычислительную технику,
провести длительную, кропотливую работу по обучению и психологической
перестройке кадров.
Неизбежно возникает традиционный психологический
барьер: АСУ ломает годами сложившиеся условия работы, и чем ниже интеллект
работника, тем более страшными кажутся ему дисплей и клавиатура компьютера (хотя
много горя хлебнули разработчики АСУ и при обучении министров и их
заместителей).
Тейлор
внимательно, с секундомером в руках, изучал простейшие трудовые процессы —
работу землекопов, погрузку металла в вагоны, кладку кирпича — и пришел к
выводу, что "научное управление не что иное, как некое средство,
экономящее труд", что взамен традиционных практических методов работы
необходимо научное исследование каждого отдельного элемента производственного
процесса и особое внимание следует уделить отбору рабочих на основе научно
разработанных критериев, их тренировке и обучению.
Фундаментальное здание научного управления Тейлор построил на
четырех основах: нормировании (любой трудовой процесс можно и необходимо
пооперационно измерить и расценить), сроках выполнения задания (вознаграждение
следует выплачивать, если работа выполнена в четко определенный срок),
изучении умственных и физиологических возможностей исполнителей, их отборе и
обучении и, наконец, справедливом вознаграждении за конечный результат,
достигнутый исполнителем.
Среди
подготовительных мероприятий следует особо отметить:
— проведение
обучения и повышение квалификации сотрудников предприятия;
— организацию
обмена опытом и командировок специалистов на те родственные предприятия, где
работы по автоматизации развиваются наиболее успешно;
— проведение
бесед и семинарских занятий разработчиков новой системы с ведущими
специалистами предприятия.
Созданная этим
НТЦ сверхбыстродействующий микропроцессор на базе "нейроматрицы" NM 6403 позволяет выполнять массовые
параллельные вычисления, обладает способностью к обучению и обобщению,
адаптивностью и устойчивостью к неточной обучающей информации.
Обучение человека
начинается с рождения и продолжается всю жизнь, но интенсивность восприятия,
столь удивительная в младенческие годы, падает с годами, и в период
интеллектуального и физического расцвета личности способность к обучению
значительно снижается.
Тысячи
институтов, колледжей, постоянно действующих семинаров и курсов проводят
обучение персонала любого уровня, и предприятия расходуют большие средства на
эти мероприятия, поскольку видят в этом гарантию развития своих производств.
Этапы
деловой активности работника
Руководителя и
специалиста, ответственного за обучение, ждет много трудностей на этом пути,
ведь не все имеют педагогические способности, не всегда владеют необходимыми
методиками, да и время, как всегда, на обучение тратить жалко — очень живучи в
нас старые взгляды на повышение квалификации.
Обобщение опыта внутрифирменного
обучения позволяет определить наиболее характерные педагогические ошибки:
— изучаемые
новые технологии, производственные приемы, экономические или управленческие
правила и нормы обычно кажутся специалистам ясными и простыми.
Любопытная
особенность отличает современных слушателей крупных российских институтов
повышения квалификации, академий и школ бизнеса: при несомненных способностях,
энергии, напористости многие слушатели не ориентируются в самой технологии
обучения, они не готовы серьезно и много работать и надеются получить быстро и сразу готовые рецепты,
которые сделают их профессионалами в управленческой деятельности.
Применение персональных обучающих программ, возможность
интерактивных контактов со специалистами и экспертами самого высокого уровня
несомненно повысят качество обучения в системе повышения квалификации (в 1998
г.
Безусловные рефлексы определяют инстинктивное
поведение личности, которое под влиянием воспитания, обучения и социального
опыта тормозится и ограничивается в своих проявлениях.
В весьма своеобразной форме выразил свой протест против
армейской формалистики и бюрократии великий писатель Эдгар По во время его
Кратковременного обучения в Вест-Пойнтской военной академии.
Теория линейного
программирования обучения, как и основы ситуативного менеджмента, разработана
профессором Гарвардского университета Берресом Фредериком Скиннером, их анализу
и критике были посвящены работы А.
Сократ сформулировал сверхсложные
задачи познания — познай самого себя и научись искусству жить, дал определения
таким этическим понятиям, как мужество, доблесть, справедливость, свою
методику обучения сравнивал с "искусством повивальной бабки",
обосновал критическое отношение к догматическим утверждениям, получившим название
"сократовской иронии".
Альфред Адлер
Некогда
безвестный американский фермер из штата Миссури Дейл Карнеги приобрел мировую
известность, предложив одну из самых замечательных методик обучения взрослых и
опытных в своем деле людей приемам искусства управления.
Эта система стимулирует
закрепление работников за фирмой, практически исключает возможность потери
квалифицированных специалистов, повышает производительность труда и сокращает
затраты на обучение персонала.
В
Японии действует 12-летняя система школьного обучения, из которых шесть лет —
начальная ступень обучения, еще три года — средняя и еще три года — итоговая,
повышенная, которая была призвана давать специальное образование.
Подавляющая часть принятой на работу молодежи проходит профессиональное
обучение в учебных центрах компаний или направляется на стажировку в крупные
зарубежные учебные заведения.
ru/ax1-41-385
Доверчивое обучение у животных
Использовано в предметной области:Системная нейрофизиология (nan)
раздел: Развитие психических функций (nan)
Почти у всех видов млекопитающих и птиц, а также у многих видов рыб имеет место явление, которое называют опосредованным обучением: это взаимообучение животных, приобретение ими при общении новых элементов поведения, повышающих устойчивость, «надежность» популяции в борьбе за существование.
Опосредованное обучение обычно происходит на основе врожденной способности животных к подражанию, часто подкрепляется определенной сигнализацией и закрепляется памятью.
Самое главное значение опосредованного обучения заключается в том, что при этом необходимый для жизни животного в тех или иных условиях внешней среды набор приобретаемых элементов поведения создается без непосредственного воздействия на данное животное безусловного раздражителя.
Можно говорить о двух типах опосредованного обучения, постоянно переплетающихся и дополняющих друг друга: обучение в несемейных группах животных и обучение в семейных группах.
Обучение в несемейных группах (кратко — групповое обучение) происходит в стаях и стадах животных, в их временных скоплениях, в их территориальных группах и сообществах.
Все эти эксперименты достаточно четко доказывают, что у рыб, находящихся в стае, хорошо образуются как пищевые, так и оборонительные условные рефлексы, что свидетельствует об их способностям к групповому опосредованному обучению.
Конрад Лоренц ввел термин запечатлевания для обозначения уникального процесса обучения, когда на ранних стадиях развития выводковые птицы образуют привязанность к внешнему виду матери.
У представителей класса рыб сигнальная преемственность, как правило, отсутствует, хотя, как было показано выше, при групповом обучении, обучение в стаях происходит здесь очень широко.
Многие черты в поведении птиц, которые входят в «видовой стереотип их поведения» и считались ранее генетически закрепленными, после соответствующих исследований оказываются приобретенными или формирующимися в онтогенезе на базе опосредованного обучения и прежде всего «сигнальной преемственности».
Именно опосредованным обучением можно объяснить относительно быстрое образование новых навыков у популяции в целом или у части популяции данного вида с резкими изменениями видовых стереотипов поведения.
У животных ветви вторичноротых эти поведенческие адаптации создаются, прежде всего, в направлении опосредованного обучения (сигнальная преемственность и стайное обучение).
Следует отметить, что относительно недавно появившаяся техника сначала вызывала резкую оборонительную реакцию у многих животных, но затем в результате опосредованного обучения довольно быстро превратилась не только в индифферентный раздражитель, но в ряде случаев стала служить и положительным пищевым условным раздражителем.
Из всего вышесказанного можно сказать, что биологическое значение опосредованного обучения состоит в том, что особи популяций с опосредованным обучением быстрее приспосабливаются к изменчивым условиям окружающей среды.
Оценить cтатью >>Другие страницы раздела "Развитие психических функций":
Врожденные и приобретаемые автоматизмы
Экспериментальные обоснования периода доверчивого обучения
Период доверчивого обучения
Критические периоды развития
Стадии психического развития
Родительская забота определяет работу мозга во взрослой жизни
К семи годам дети начинают врать по-взрослому
Удивление заставляет детей исследовать окружающий мир
Развитие лобных долей в онтогенезе
ИМИТАЦИОННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В РАННЕМ ОНТОГЕНЕЗЕ
Подражание и доверие
Имитационное научение (подражание) у животных
Развитие подражательной деятельности
Феномен маугли
Социальные ситуации
Как ребёнок учится говорить
В Доминикане нашли детей, у которых в 12 лет меняется пол
Периодизация развития гиппокампа
Ученые узнали оптимальное количество творцов в обществе
Удалось установить, сколько генераторов идей должно быть в каждом коллективе
СРАВНЕНИЕ ОНТОГЕНЕЗА ЧЕЛОВЕКА И ПРИМАТОВ
Возрастные периоды развития человека
Город провоцирует шизофрению
Стремление быть счастливым наносит вред психике человека
Периоды развития мозга, возможность обучения и социальная активность
Самоудерживающиеся образы у человека возникают уже к 7 месяцам
Подражательный рефлекс
Чтобы оставить комментарии нужно авторизоваться:
Авторизация пользователя
Имя (ник):подсказка
Пароль:
- запомнить пароль чтобы в следующий раз не нужно было вводить
.
Быть
может, это не случайное совпадение, что все они прошли часть своего обучения в
больнице у такого психиатра, как Блейлер, который был широко известен как один
из немногих, кто мог создать благотворные отношения для лечения больных в
состоянии психоза.
Нам нужно исследовать, например: может ли и каким образом
психическая чувствительность (сознательно или как-то иначе) и духовное или
трансцендентное измерения способствовать психологическому замешательству или
психопатологии; может ли психологическая травма повысить психическую
чувствительность6; может ли обладание такой чувствительностью и/или обученность
в духовной области помогать людям, имеющим проблемы с психическим здоровьем;
может ли практика в духовной области и/или более тонкие подходы к телесной
энергетике (включая приемы самопомощи) быть полезной для восстановления
душевного равновесия.
Переживания, о которых сообщили субъекты из нашей третьей
категории, у которых каналы открыты для своего высшего "Я", показали некое
сходство с внутренним обучением.
Последняя стадия обучения единение, характеризующееся
более полной идентификацией с другим миром, путешествие в небеса и ад и духовное
единение с внутренним учителем.
Те, кто испытал такой уровень внутреннего
обучения, отправляются во внешний мир с миссией унификации: их знание другой
стороны настолько мощное и ясное, что они хотят предпринять все, чтобы сделать
эту сторону как можно более похожей на ту, другую.
Но учитель знает, что подобно восприятию необычных
образов или другим паранормальным опытам, это просто часть определенной фазы,
которую должен пройти ученик в процессе обучения медитации.
По этой причине Pathwork подчеркивает необходимость
обучения людей хорошей работе над своим телом, применяя снискавший одобрение
метод, известный как core-energy work (работа внутренней энергии).
Есть также другие основания для
объединения этих воззрений: многие из них предлагают стратегии обучения тому,
как справляться со слышанием голосов, хотя, к сожалению, это применимо не ко
всем им.
Диссоциативная организация
Основой этого взгляда является
предположение, что личность – это совокупность более или менее самостоятельных
субличностей, каждая из которых имеет более или менее развитый собственный
процесс обучения.
Его рефлексы тренируют Space Invaders
(Захватчики пространства), в дополнение к чему он считывает информацию о
различных системах вооружения и пытается поступить на обучение в
диверсионно-десантный отряд.
Очевидно, что родительский инцест
обычно ассоциируется с деформированием реальности со стороны родителя (ей)
(Sammit,1983); если родители ребенка неспособны сделать это различие, тогда у
ребенка могут быть серьезные трудности в обучении этому.
Терапевтические разработки
Исследование ЕЕ было чрезвычайно
ценным для страдающих, их семей и профессионалов по охране здоровья тем, что
подсказывало им более эффективные способы совместной работы по обучению тому,
как жить и преодолевать трудности и горе, причиненные расстройством.
Этим методам различные
исследователи давали различные названия: психологическое воздействие (Лондон),
управление семьей (Калифорния, США), психообучение (Питсбург, США) и воздействие
на семью (Манчестер, СК).
Короче говоря, эти исследования рассматривали
специализированную помощь, которая сделалась доступной для семей, в том числе:
информацию о шизофрении и ее лечении, проблемно ориентированную консультацию и
обучение искусству справляться с трудными конфронтационными и стрессовыми
ситуациями.
Это
не тот род обучения, который, как предполагается, мы получаем в школе, а более
фундаментальный вид обучения, связанный с тем, как мы реагируем в условиях
высоко заряженного чувства.
Специализированная помощь,
предлагаемая родственникам, должна включать информацию о заболевании, проблемно
ориентированные советы и обучение искусству поведения в стрессовых ситуациях
(см.
Следовательно:
в дополнение к обучению работе по
методу "Диалог с голосом", психотерапевт должен иметь также клиническую
подготовку;
клиент должен быть обеспечен
хорошей профессиональной поддержкой дома;
эксперимент должен иметь лимит
времени, в течение которого работа может быть завершена.
В таких
случаях существенно, чтобы в обсуждениях внимание было сосредоточено на боязни
страха, и слышащий должен тогда быть обучен справляться с этим страхом.
Однако, может быть разумно отдать предпочтение тому, что поможет
избежать изоляции; для кого-то это может быть обучение искусству общения, в то
время как другие могут нуждаться в развитии активного интереса к таким занятиям,
как танец, музыка, рисование и т.
Если мы сопоставим данные,
полученные Хиири, с идеями Assagioli, то вторая и третья категории Хиири
означают внутреннее обучение с голосом в качестве учителя, в то время как первая
наводит на мысль о том, что голоса отражают такие вещи, которые воспринимаются
как негативные.
В первом пациент находит помощь как результат процесса
обучения, в то время как в последнем помощь предлагается в форме лечения
нейролептиками, особенно когда психиатрической службой поставлен диагноз
шизофрении.
« Сообщение №20106, от Ноябрь 20, 2010, 09:15:41 PM»
обученная беспомощность: внутренняя конфликтность, самообвинение, регрессия, отрицание реальности, реактивные образования, алекситимия
Род: sergishInfra RealСообщений: 1482
2.
В эксперименте на животных и в исследованиях на людях обученная беспомощность вырабатывается тогда, когда субъект убеждается, что ситуация, в которой он оказался и которая ни в коей мере его не устраивает, совершенно не зависит от его поведения, от предпринимаемых им усилий эту ситуацию изменить.
Когда обученная беспомощность сформирована, животное неспособно найти безопасный уголок в камере, который без труда находит другое животное, не прошедшее обучения.
В том и состоит коварство обученной беспомощности, что она обладает тенденцией к экспансии и распространяется в определенных условиях на те виды деятельности, которые не затрагивались в процессе самого "обучения".
Всё это не из книжек, а из богатого опыта депрессивного состояния, которое хотя и не является, строго говоря "обученной беспомощностью", а скорее – одним из проявлений последней, но методы преодоления думаю подходят.
Ты подчеркнул, действительно по-моему интересную закономерность (если она имеет место), что обученная беспомощность имеет свойство вытеснять другие адаптивные способы поведения.
И, если злоупотребить обучением беспомощности – научить большое количество эффекторов «вырубаться», то высока вероятность возникновения таких «наученных» на пути движения нервных импульсов.
Характерным признаком облигатного обучения является также то, что оно
может осуществляться только на протяжении определенных, так называемых
чувствительных периодов онтогенеза.
Опосредованное обучение
Почти у всех видов млекопитающих и птиц, а также у многих видов рыб имеет
место явление, которое мы называем опосредованным обучением: это взаимообучение
животных, приобретение ими при общении новых элементов поведения, повышающих
устойчивость, "надежность" популяции в борьбе за существование.
Опосредованное
обучение обычно происходит на основе врожденной способности животных к
подражанию, часто подкрепляется определенной сигнализацией и закрепляется
памятью.
Можно говорить о двух типах опосредованного обучения, постоянно
переплетающихся и дополняющих друг друга: обучение в несемейных группах животных
и обучение в семейных
группах.
У
представителей класса рыб сигнальная преемственность, как правило, отсутствует,
хотя, как было показано выше, обучение в стаях ("групповое обучение") происходит
у них очень
широко.
Лоренц (1970) описывает особенности обучения птенцов у галок и заключает:
"Животное, не осведомленное от рождения инстинктом о своих врагах, получает от
более старых и опытных особей своего вида информацию о том, кого и чего следует
бояться.
Многие черты в поведении птиц, входящие в "видовой стереотип их поведения",
формируются в >онтогенезе на базе опосредованного обучения и
сигнальной преемственности.
Местные
напевы птиц разных регионов представляют собой результат обучения и создания
местных акустических семейных линий.
Большое
биологическое значение имеет опосредованное обучение и для полового и
материнского поведения.
Факультативное обучение и онтогенез
В отличие от облигатного, факультативное обучение представляет собой
приобретение индивидуального опыта, который зависит от частных условий жизни
особи и не является необходимым для всех представителей данного вида в качестве
компонента их инстинктивного поведения.
Факультативное обучение модифицирует,
совершенствует и приспособляет видоспецифическое, врожденное поведение в
соответствии с особыми, частными, преходящими, а зачастую и случайными
элементами среды обитания особи, поэтому факультативное научение носит сугубо
индивидуальный характер, оно не приурочено и к определенным чувствительным
периодам и отличается большой лабильностью и
обратимостью.
Между
облигатным и факультативным обучением не всегда можно провести резкую грань, и в
реальном поведении животных, особенно молодых, зачастую обнаруживаются сочетания
этих двух категорий приобретения индивидуального опыта.
Период обучения и взросления человека несоразмерно более длителен, и за это время на многих промежуточных этапах формирования отдельных психофизиологических элементов нейросети, создаются намного более детализованные и глубокие распознаватели ситуаций и собственных состояний психики.
В 1960-х наблюдалась волна попыток обучения американскому языку глухонемых и другим типам языка, не требующим вокализации, тех, кого считали ближайшими родственниками человека.
В Попугаи способны разгадывать последовательность замков без предварительного обучения:
Зоологи обнаружили, что соломонские какаду (какаду Гоффина, Cacatua goffini) способны справляться со сложными многосоставными головоломками даже в том случае, когда каждый этап решения не ведет к вознаграждению.
Мухина (1990) для рассудочной деятельности характерны некоторые особенности: решение задачи животными без предварительного обучения; повторение экспериментальной ситуации сразу воспроизводит точный ответ со стороны животного; найденный способ решения одной задачи относительно легко переносится в другие условия для решения более сложных, но в чем-то похожих задач.
Ирэн Пепперберг сомневается, что достижения Алекса, или некоторых других животных, типа шимпанзе, говорят о возможности "полного обучения": "Скорее, эти навыки основаны на более простых познавательных способностях, в которых они нуждаются для выживания, например, признания "больше" против "меньше".
В опыте участвовали две афалины - самка и самец, которые были обучены нажимать на левый или правый рычаг в зависимости от того, какой условный сигнал включался (мигающий свет или непрерывный).
Этот путь исследований, как известно, привел к успешным результатам при обучении шимпанзе азбуке жестов, используемых глухонемыми в Америке (Gardner, Gardner, 1972).
Однако «муравьиные курсы», по мнению ученых, явились первым примером взаимного обмена информацией в процессе обучения — и преподаватель, и учащийся корректируют свое поведение таким образом, чтобы обучение происходило в подходящем для ученика темпе.
Авторы исследования подчёркивают, что описанный ими механизм обучения не исчерпывает все факторы, влияющие на формирование предрассудков; помимо ожиданий и пред-убеждений, на появление предрассудков могут влиять «когнитивные зубы мудрости» (в первую очередь у животных) — когда плохо адаптирующаяся реакция является «рудиментом» адаптивной реакции предков.
Остальные страницы в количестве 1201 со вхождениями слова «обучение» смотрите здесь.
Дата публикации: 2020-08-22
Оценить статью можно после того, как в обсуждении будет хотя бы одно сообщение.
Об авторе:Статьи на сайте Форнит активно защищаются от безусловной веры в их истинность, и авторитетность автора не должна оказывать влияния на понимание сути. Если читатель затрудняется сам с определением корректности приводимых доводов, то у него есть возможность задать вопросы в обсуждении или в теме на форуме. Про авторство статей >>.
Обнаружен организм с крупнейшим геномом Новокаледонский вид вилочного папоротника Tmesipteris oblanceolata, произрастающий в Новой Каледонии, имеет геном размером 160,45 гигапары, что более чем в 50 раз превышает размер генома человека.