Уильям Баум: Формула поведения
Возможно, Эшби (1954) первым заметил сходство подкрепления и естественного отбора. Кэмпбелл (1956) изложил идею, что подкрепление — разновидность отбора. Гилберт (1970), Стэддон и Симмельхег (1971) развили ее. В конце концов, сам Скиннер написал про отбор поведения подкреплением (1981). Суть этой идеи в том, что поведение варьируется, подобно генотипу в популяции организмов. Конкурентный репродуктивный успех распространяет одни генотипы и сокращает другие, а конкурентное подкрепление увеличивает время на одни паттерны активности и сокращает на другие.
Размер популяции ограничен несущей способностью экологической ниши, а поведение ограничено временными рамками жизни организма. Распространение по популяции жирафов с длинными шеями подразумевает сокращение особей с короткими шеями. Увеличение времени на клевание правой кнопки сокращает время на клевание левой. Идея, что подкрепление — разновидность отбора предполагает временную протяженность поведения.
Таким образом, связанное с «подкреплением» увеличение — это увеличение пропорции времени на активность, которая производит «подкрепители». Если нажатие рычага производит корм, то большая пропорция времени крысы перераспределяется под нажатия рычага.
Теория эволюции объясняет перераспределение времени между активностями. Взаимодействие организма со средой включает события, которые связаны с выживанием и размножением, — они «филогенетически важные» поскольку влияют на репродуктивный успех. «Хорошие» филогенетически важные события, ФВС, способствуют репродуктивному успеху, например, половые партнеры, добыча и укрытие. «Плохие» ФВС препятствуют репродуктивному успеху, например, хищники, болезни, паразиты. Особи, которые проводят больше времени с хорошими ФВС и меньше — с плохими, чаще выживают и оставляют потомство. Так происходит отбор популяции организмов, в которой ФВС перераспределяют время между активностями.
Информация о физиологическом состоянии помогает предсказать, когда организм начнет есть на узком временном масштабе. Но смысл слова «важное» в словосочетании «филогенетически важное» предполагает гораздо больший масштаб. Например, прайд львов набрасывается на добычу, а затем прекращает охоту. Спустя несколько дней физиологические состояния львов изменились, и они снова принимаются за охоту. Зимой певчие птицы должны принимать достаточно пищи в течение дня, чтобы хватало на ночь. При голоде их поведение становится менее восприимчивым к риску (Krebs и Kacelnik, 1991).
На определённом масштабе кормление у львов и птиц происходит циклично. Для львов этот цикл длится несколько дней, а для птиц — один. Кормление зависит от временных промежутков; с течением времени охота и поиск пищи снова начинают занимать определеную часть дня животных. Происшествие определённого отрезка времени или физиологическое состояние при возможности его измерить перераспределяет время на активность, которая производит ФВС.
Отношение между временем и кормлением локально, оно происходит в рамках жизни организма, тогда как отношение между кормлением и выживанием происходит на временном масштабе филогенеза. Львы должны достаточно есть, чтобы выжить, а отбор благоприятствует львам, которые успешно охотятся и делают это, когда не ели несколько дней. Кормление является филогенетически важным, поскольку от него зависит выживанием и оставление потомства. Филогенетически важное событие — такое событие, которые было важным на протяжение поколений львов, птиц и других видов. Поэтому ФВС перераспределяют время на связанные с ФВС активности.
Эксперименты с «латентным научением» у крыс показывают, что даже не съеденная сразу же при получении еда перераспределяет время на связанные с едой активности впоследствии (Kimble, 1961). Такое отложенное изменение — распространённая ситуация. Многие млекопитающие и птицы прячут еду для ее последующего употребления, иногда спустя несколько месяцев (Krebs & Davies, 1993).
Эксперименты с «сенсорным предобусловливанием» (Kimble, 1961) показывают, что «нейтральные стимулы» — свет и звуки — могут не быть нейтральными, особенно если учесть, что многие события в среде организмов являются филогенетически важными — от них зависит выживание и репродукция. Эксперименты с «сенсорным подкреплением» также поддерживают ненейтральность «нейтральных» стимулов — множество визуальных, звуковых и тактильных стимулов функционируют как ФВС (Kish, 1966).
Филогенетически важными событиями могут быть поведенческие события, например, приём пищи, питье или спаривание, а также стимулы, например еда, или добыча, вода и половые партнёры. С точки зрения мультимасштабного анализа поведения, они перераспределяют время на связанные с ними активности, например, поглощение пищи, ухаживание или половой акт. Плохие ФВС — электрошок, травмы, болезнь и хищники — наоборот, перераспределяют время на их избегание, то есть на такие активности, которые их предотвращают.
Закон индукции
Эвелин Сигал (1972) предложила концепт индукции для объяснения, откуда возникает поведение как элемент вариативности, который подвергается отбору, а также для объединения концепта оперантного поведения с индуцируемым ФВС поведением, которое также называют «добавочным», «промежуточным», «терминальным». ФВС индуцирует набор активностей, например, охоту и поедание в случае еды, или возбуждение и ухаживание в случае полового партнёра.
Отдыхающий голубь становится активным, когда получает кусочек еды, а среди остальных активностей появляется клевание — пола, стен, воздуха или светящегося диска (Staddon, 1977). То же происходит с голодной крысой, у которой среди индуцируемой локомоторной активности появляются обнюхивание, лизание, кусание и жевание возле раздатчика еды. В естественных условиях голуби ищут и потребляют пищу клеванием, а крысы обнюхиванием и жеванием. ФВС индуцируют связанные с ними активности. Филогенез важен для понимания видоспецифического поведения, а также для понимания онтогенетических изменений в поведении отдельных организмов.
В 1961-ом супруги Бреланды опубликовали статью, где описали, как в формирование поведения животных с помощью еды вмешиваются связанные с кормлением активности из естественной среды. Свинья, которая складывает деревянные монетки в копилку и получает еду за исполнение трюка, в один момент начинает толкать и швырять монетку рылом — рутингом свиньи разламывают кусочки пищи перед употреблением. Енот, который кладёт железные монетки в копилку, спустя какое-то время начинает держать их в лапах и тереть, подобно полосканию еды перед употреблением. Другие исследователи указали ряд подобных феноменов (Seligman, 1970; Hinde and Stevenson-Hinde, 1973).
Сигал (1972) составила перечень таких наблюдений и предложила, что индукторы работают как дискриминативные стимулы — модулирует пропорцию времени, проведённого за различными активностями. Как и стимульный контроль, индукция растянута во времени. Индуцирующее событие, или индуктор, увеличивает время проведённое за одними активностями и уменьшает время за другими — активности конкурируют в силу временных ограничений. Например, угасание — это переход от распределения времени, в котором много оперантной активности, к распределению времени, в котором мало оперантной активности (Baum, 2012c).
Индукция объясняет происхождение оперантного поведения — она предоставляет «сырой материал», который подвергается отбору (Segal, 1972; Staddon и Simmelhag, 1971). ФВС индуцируют набор растянутых во времени активностей, связь с ФВС предполагает преемственность с филогенезом. В свою очередь, индуцируемая активность проходит отбор конкурентной индукцией.
Некоторые события становятся индукторами во время онтогенеза, в силу корреляции с ФВС. То есть, они влияют на репродуктивный успех посредством этих прижизненных корреляций, и тем самым состыкуются с филогенетическими — корреляциями на масштабе эволюции поколений. Деньги — классический пример для хороших ФВС, а предупредительные знаки — для плохих ФВС.
Тот же принцип заметен в оперантной активности — когда нажатие рычага производит еду, то еда и нажатие рычага положительно коррелируют. Если еда положительно коррелирует с нажатиями рычага и отрицательно — с другими активностями, то происходит отбор нажатий через индукцию едой. Возникает цикл обратной связи, в котором нажатия рычага производят еду, а еда индуцирует нажатия, которые снова производят еду.
В случае оперантного избегания, когда нажатие рычага отменяет электрошок, то электрошок и нажатие рычага отрицательно коррелируют. Если электрошок отрицательно коррелируют с нажатиями рычага и положительно — с другими, то происходит отбор нажатий рычага через индукцию электрошоком. Возникает цикл обратной связи, в котором нажатия рычага предотвращают разряды, а случившиеся разряды, «неудачи», индуцирует нажатия, которые снова предотвращают разряды. В процедуре свободного оперантного избегания разряды электрошока индуцируют нажатия рычага, который их предотвращает. В частности, разряды во время периода «разогрева» в начале экспериментальной сессии (Hineline, 1977).
В личной переписке Сигал отметила, что Баум (Baum, 2012b) довел ее работу до логического завершения. Оперантная активность индуцируется через корреляцию с ФВС, даже после угасания — как продемонстрировал Рид (1958) на примере «возобновления».
ФВС предоставляют обратную связь на соотношение времени, проведённого за различными активностями. Количественная роль ФВС в оперантном цикле обратной связи представлена степенной функцией, что соотносит еду с клевками (Baum, 2015).
T — проведённое за активностью j время (например, клеванием), r — частота еды, s— это чувствительность T к r, а b — предвзятость к сторону T (сколько T случается при очень низких значениях r). Уравнение 4 гласит, что r индуцирует время на клевание согласно степени s и в пропорции к b. В принципе, r может также означать объём или мгновенность еды, помимо частоты (Baum & Rachlin, 1969).
Текст: Тимур Курицын
Оформление: Вероника Пачина
Оригинал: Baum, W. M. (2021). Introduction to molar behaviorism and multiscale behavior analysis. In Contemporary Behaviorisms in Debate (pp. 43-62). Springer, Cham.