本能的学习

一个动物基于经验,调整其行为,这learns-when经历一次提供了信息,在以后会有用的。从这个角度看,学习被视为生存和繁殖的工具,因为它可以帮助动物调整其行为的特定状态环境。动物需要知道诸如什么食物好吃,何时何地找到它,以避免和方法,与之交配,和如何找到回家的路。当这些东西不是基因preprogrammed-because他们依靠个人的特殊情况下的时间和此时动物必须学会它们。

考虑,例如,一个女性的挖掘机黄蜂被称为蜜蜂狼(Philanthus三角座)完成挖掘一条隧道在桑迪的银行。然后她挖一个小outpocket她的一位年轻将开发的地方,和她与员工股票这个细胞蜜蜂(的蜜蜂),她瘫痪了刺,这将有助于条款她的年轻。铺设后蛋的蜜蜂,她用沙子和关闭的手机开始工作在一个新的细胞。提供细胞,她必须飞出猎杀更多的蜜蜂;然而,在从她的爬行巢洞穴,关闭入口孔,开始飞行,她没有立即离开该地区。相反,她徘徊在她的巢网站,检查地面和飞行越来越广泛的弧扫描一个不断增长的地区。在这精致的出发航班,黄蜂,它的具体配置landmarks-sticks,塔夫茨大学草,树围绕她的洞穴。之后,当她回来时,她将利用这些信息来确定窝的位置。她的基因不能为她提供的知识巢周围的具有里程碑意义的数组,所以她必须学会它。

最明显的迹象之一,旧的虚伪二分法天生的和后天习得的行为是这样一个事实:在大多数情况下,动物基因倾向于只获取特定信息在发展他们的行为。有人可能会说,大多数学习由动物本能的学习。这种现象是引人注目的在花则将蜜蜂的行为(蜜蜂)。至少从希腊的哲学家和科学家亚里士多德(384 - 322公元前),它已经知道工蜂显示“花恒常性,”一个专业化的单个蜜蜂在单一种类的花。蜜蜂花恒常性发生尽管事实是多面手觅食能力利用许多花物种。蜜蜂花有很大收获,保持忠诚;专家蜜蜂将携带合适的物种花粉。因此,颜色和气味花可能演变为蜜蜂学习明显的信号。反过来,蜜蜂减少flower-handling时间和专业化的好处促进花蜜的集合。

在20世纪早期,奥地利生物学家卡尔·冯·弗里施实验证明蜜蜂能够学习和区分单个花气味中至少700人。此外,他发现他们可以区分颜色从黄色到紫外线的电磁波谱。这种类型的颜色和气味的一个突出特点的刚性编程学习是时机。研究显示,蜜蜂花的色彩学只在最后的几秒钟之前开始饲料,气味学习发生在喂食。就好像蜜蜂拥有一组开关,打开和关闭颜色和气味学习在特定时间觅食的过程。这个学习计划的时间进程高度自适应,被限制的时候一只蜜蜂落在一个有益的花。通过这种方式,它的学习重点是花的颜色和气味的有益的物种,而不是任何附近的花的颜色和气味的无报酬的物种。

这是机器般的学习蜜蜂根本不同的学习过程脊椎动物吗?直到1960年代中期,心理学家普遍认为如此。主要研究鸟类和哺乳动物,他们开发了一种方法称为“通用过程”学习理论,试图解释学习的一套原则,即无约束”联想学习“作为研究工具(操作性)调节和古典(巴甫洛夫)调节。联想学习是发生在一个动物改变其行为之间形成一个关联一个环境事件和响应事件。在操作性条件作用,动物学会联系起来自愿的活动与特定的后果。在经典条件作用动物学会副小说(条件)刺激与一个熟悉的(无条件)。例如,在他的经典条件作用的研究中,俄国生理学家伊凡彼得罗维奇巴甫洛夫表明,通过不断暴露狗到一个特定的声音(小说刺激),同时把肉粉(熟悉的刺激)嘴里流口水的狗可以听到的声音即使没有肉的刺激。最初,唾液分泌是无条件反应,而非条件刺激刺激的食物。一旦狗学会了把声音刺激和刺激的食物,唾液分泌成为声音的条件刺激,刺激,以前没有引发反应。

一般的流行过程学习理论在1940年代和50年代达到顶峰。然而,在1960年代中期,美国心理学家约翰·加西亚发现一些令人费解的现象,表明自适应学习和与限制条件的所谓的一般原则。其中最重要的之一异常是味道厌恶学习。当老鼠(鼠形)和许多其他脊椎动物,包括人类,样本的味道,后来生病,他们学会避免消费未来的味道。这种现象有两个显著的特性。首先,它发生尽管延迟几个小时之间经历的味道(条件刺激,或CS,巴甫洛夫的条件反射范式),经历疾病(非条件刺激,或美国);它不需要指定的短暂的延迟处理的一般原则。第二,在老鼠,学习与美国疾病只限于口味。这反应了一个实验,让老鼠经历了闪光和蜂鸣器的声音每次他们从管的喝水(因此“明亮的嘈杂的美味的水”成为了CS)。一些老鼠患病酒后(恶心)(因此疾病成为美国对他们来说),而另一些人震惊到脚后不久,他们开始喝酒(因此成为美国)疼痛。调节后,老鼠与噪声测试+光单独或与味道。这些老鼠已经患病避免只喝“美味的水,”而震惊避免老鼠只喝“明亮的嘈杂的水。“换句话说,老鼠能学会将体验与一种疾病而不是视觉和听觉刺激。与此相反,老鼠可以把视觉和听觉刺激,但不是一个味道,痛苦。

这些发现引起了巨大的怀疑当他们首次报道因为CS和美国之间长时间的推迟和CS-US特异性与一般法律的学习的想法。同时发现,然而,相当大的意义的老鼠生活在大自然所面临的问题。如果他们使用新的食品和生病甚至几小时后,他们将不会再吃食物,因此不会受到与食品相关的疾病。此外,自适应,老鼠学会品尝线索联系起来,而不是一个听觉或视觉线索,疾病与致病食物,因为老鼠歧视作斗争的食物最好使用化学提示感觉到,味觉,嗅觉,或两者兼而有之。相比之下,导致疼痛的东西最好是公认的从一个安全的距离。因此,自适应大鼠学习听觉和视觉线索与痛苦的经历联系起来。因此,这些“异常”一般过程学习理论可以被理解为函数,老鼠的学习已经演变为。

现在有令人信服的证据表明,人类也具有自适应学习能力倾向。考虑,例如,好奇的人类学芬兰社会学家在1926年发现爱德华Westermarck这安排婚姻一起成长的孩子之间(是否生物的兄弟姐妹)更有可能比包办婚姻失败不在一起长大的个体之间。失败常常源于性不兼容。显然,孩子遗传引导学会对待兄弟姐妹所有个人与他们是在一起长大的。,因为兄弟姐妹倾向于避免性接触,大概由于长期进化的历史有害的相关后果近亲繁殖,这些人之间的婚姻往往会失败。

今天人们普遍认识到,通用的心理学习方法忽略了其生物学意义,动物拥有学习机制,专门用于解决他们面临的问题自然世界。学习这个观点解释了心理学家的观察学习通过动物在实验室设置的局限性。这也使得行为性的特殊形式的学习报告,如印记(也就是说,父母被新生的快速鉴定动物引发的后第一眼看到的物体远离它们),研究了在自然的设置。在很大程度上,这张照片的本能的学习带来建设性的古老的争论:“自然”(基因)或“培养”(经验)是动物的适应性行为的来源。动物是由他们的经历;然而,每个经验的解释是由一组规则(达尔文算法)设定的每一物种的基因。

学习的通用视图20世纪的大多数时间,是基于两个假设:(1)学习能力总是有益的和(2)动物学习能力就像人类的学习能力,这似乎完全和无限的适用性。都假设是正确的。

首先,学习成本以及收益,所以学习能力将是有益的,和青睐的自然选择,只有当收益大于成本。成本包括那些参与建立和维护所需的神经回路和同时参与学习的时间和错误的动物是微调其行为当前或未来状态的环境。当学习是生命或死亡的问题鹅(雁属和Branta),羊(羊属),羚羊(家庭羚羊亚科),新生儿年轻必须跟上移动家长利用快速学习(即住在一起)和学习缓慢的危险(落后)都是非常高的。通过考虑健身成本和不同形式的学习的好处,可以随时欣赏的原因印记发生在这些物种,而不是慢的过程试误学习。

第二,如前所述,学习能力的动物,包括人类,都不是完全一般;学习能力是自适应专业,这样,在任何特定的上下文,动物只有最相关的信息。在他职业生涯的后期,洛伦兹提到“天生的女教师,一个短语,生动地表达了现实动物具有自适应学习的倾向。