Probléma megoldás etológiája II

Átírás

1 Gébics Probléma megoldás etológiája II Kaledóniai varjú Kaktuszpinty Miklósi Ádám ELTE ETOLÓGIA TSZ Csimpánz 2017

2 Kognitív képességek és intelligencia Mégis kinek az intelligenciája? Kognició Intelligencia (Az összehasonlító szakirodalomban rosszul használják a fogalmat) Ime egy eredeti meghatározás (emberre): Wechsler (1944): az intelligencia az egyed összesített képessége a tervszerű cselekvésre, az ésszerű gondolkodásra és arra, hogy hatékonyan működjön a környezetében

3 Gyakoriság Problémamegoldó képesség variabilitása (intelligencia) Populáció Környezet Átlag Változó (pl. idő) Pl. A probléma megoldáshoz szükséges idő 1. Csak egy egyednek van intelligenciája 2. Az összehasonlításhoz kell egy populációs átlag (adott környezet, hasonló tapasztalat)

4 Problémamegoldó képesség variabilitása (intelligencia) Gyakoriság Körny A Faj A Probléma 1 Átlagok Pl. A probléma megoldáshoz szükséges idő Körny B FajB Körny C Faj C Változó Az átlag összevetése : a fajra jellemző problémamegoldó teljesítmény (kognitív képesség) konkrét esetben Probléma 2

5 Az öröklött és tanult probléma-megoldó viselkedésformák előnyei és hátrányai Előny Hátrány Jellemző Öröklött (fajspecifikus) Kritikus problémákra beépített azonnali válasz Kevés, durva megoldás Lassú alkalmazkodás Változó környezetben rossz válasz Kistermetű, rövid életű állatok, nincs ivadékgondozás Tanult Gazdag repertoár Változás esetén gyors reagálás Nagy agykapacitást igényel Reagálás időkéséssel Tévedés kockázata nagy Nagytermetű, hosszú életű állatok, ivadékgondozással

6 Az öröklött és tanult probléma-megoldó viselkedésformák előnyei és hátrányai Fajspecifikus: (Zentall 2004) Magas megbízhatóság, kis rugalmasság Egyedi tanulás/tapasztalás: Rugalmasság, hátrányos következmények Szociális tanulás/tapasztalás: Rugalmasság, kevesebb hátrányos következmény Stabil környezeti tényezők: Változó környezeti tényezők: Lassú változások Gyors változások Fajspecifikus viselkedés Szociális tanulás Egyedi tanulás

7 EGYEDI / SZOCIÁLIS TANULÁS ÉS GENETIKAI ALKALMAZKODÁS Alkalmazkodás Mechanizmus Egyedi viselkedés Populációs szinten Csoport szinten Egyedi szinten Evolúció (szelekció) Tradíció Tanulás Merev LOKÁLISAN plasztikus Plasztikus

8 Táplálékválasztás, mint problémamegoldás Problémamegoldás lehetőségei: (- Öröklött preferencia) - egyedi tanulás szociális tanulás Mit lehet? Mit nem lehet? Hogyan kell? Hol található? étrend összeállítás próba/szerencse másik megfigyelése csalétek elkerülés próba/szerencse specifikus jelzések figyelése, másik megfigyelése zsákmányolási technikák próba/szerencse - másik megfigyelése információ centrum helytanulás másik követése

9 A természetes helyezet laboratóriumi modellezése Csalétekkerülés természtes FnI atipikus FnI Színes víz vs ízes víz Pl. patkány, fürj, harcsa Ekvipotencialitás? Időbeliség? Preferencia szaharinos vízre

10 Választás Étrendösszeállítás: Prenatális és postnatális (szociális) hatások üreginyulaknál % Üreginyúl anya Nyúltáp + boróka Mostohanyúlanya Nyúltáp nyúlfiókák (borókás) nyúltáp boróka kakukkfű Nyúlfiókák (kontroll) kontrol borókás (Bilkó és mts, 1996)

11 Étrendösszeállítás: Prenatális és postnatális hatások üreginyulaknál Anya kitapasztalja, mi ehető tavasszal Leellik Belebogyózik a fészekbe egy hétig naponta (utána abbahagyja) Kisnyulak szétmorzsolják a bogyókat Ekkor fejlődik a kisnyulak szaglóhámja 1-2. nap: receptor sokszorozódás 1 millió/mm nap: receptor tesztelés 10 millió/mm nap: receptor szelektív elhalás 5 millió/mm3

12 Étrendösszeállítás: Prenatális és postnatális hatások üreginyulaknál Eredmény: 7. naptól specifikus reakció képesség Elválasztástól anyai táplálék szagának megfelelő növények szelektív fogyasztása Alom minden tagja egymáshoz és anyjukhoz hasonlót eszik 3 hetesen, egyéni tanulással (ami min. 1 hét) megtanulják, mi más ehető (pl. nyáron) Egyéb tapasztalat hasznosítása: pl. fészekanyag kiválasztása

13 Kijutásig eltelt idő (s) Táplálékszerzés laboratóriumi modellje Próbák

14 Passzív egyed - aktív Két elemi probléma Viselkedés/ Akció következmény (?) próba/szerencse ha a következmény előnyös a viselkedés gyakorisága megnő ha a következmény hátrányos a viselkedés gyakorisága csökken Környezeti esemény (?) következmény akció (?) ha a következmény előnyös a viselkedés gyakorisága megnő ha a következmény hátrányos a viselkedés gyakorisága csökken Tanulás: Inger hatására bekövetkezett tartós és részben visszafordítható viselkedésbeli változás

15 Asszociációs tanulás (társítás) I-es típus Pavlov-i (klasszikus) asszociációs tanulás ALAPESET Időbeli egybeesés Feltétlen inger: táplálék hang - Feltételes inger (pl. kulcsinger) Feltétlen válasz: nyálelválasztás (öröklött MM) Feltételes válasz nyálelválasztás Pl. Pislogó reflex dermedés Kontroll kísérletek: Feltétlen és feltételes inger időbeli randomizációja

16 Asszociációs tanulás I-es típus Idegrendsz.: Környezeti és belső események közötti korreláció érzékelése FsI FnI (FnV); FsI FnI (FnV); FsI FnI (FsV); Negatív tanulás: feltételes inger + semmi : KIOLTÁS FsI 0 (FsV); FsI 0 (FsV); FsI 0 (FsV); De a kapcsolat nem szűnik meg, hanem gátolódik Újratanulás gyorsabb, mint az eredeti esetben Látens GÁTLÁS FsI1 FnI1 (FsV) FsI2 FnI1 (FsV) (korábbi tapasztalat) Új kapcsolat (assoc.) kialakítása nehezebb FnI: feltétlen inger FsI: feltétleles inger

17 Asszociációs tanulás - I-es típus BLOKKOLÁS: (egymást követő tanulás) 1. FsI1 FnI (FsV) Teszt: FsI1 (FsV) 2. FsI1 + FsI2 FnI (FsV) Teszt: FsI2 (FsV) ELFEDÉS: (szimultán tanulás) 1. FsI1 + FsI2 FnI (FsV) Teszt: FsI1 (FsV) FsI2 (FsV) FnI: feltétlen inger FsI: feltétleles inger

18 Asszociációs tanulás (társítás) II-es típus (Thorndike) Skinner Instrumentális v. operáns kondicionálás Gyakoriság nő Viselkedés/Akció (feltétlen válasz) (ÖMM is lehet) Következmény: + - Megerősítés Büntetés + megkapása - elkerülése + elvesztése - megkapása Gyakoriság csökken +/- inger Pozitív (+) Megerősítés: akció jutalomhoz vezet (pl. táplálék megszerzése) Negatív (-) Megerősítés: akció megszünteti a fájdalmat (pl. kiszabadulás a fogságból) Pozitív (+) Büntetés: akció kellemetlenséget okoz (pl. nőstény megközelítése, dominás támadása) Negatív (-) Büntetés: akció jutalom elvesztése (pl. ha harap a kutya, abba marad a játék)

19 Az utánzás asszociációs modellje Egyszerű kapcsolat épül ki a szenzoros és motoros reprezentáció között A tanulás hatására átalakul a kapcsolatok rendszere Heyes 2009

20 Az utánzás mentális modellje Belső állapotok megváltozása A változások összehasonlítása Akció (viselkedés) megtervezése, és kivitelezése (szándék) Oztop et al 2012

21 Két elemi probléma A tanulási folyamat modellezése Asszociatív tanulási modell : viselkedés és esemény (ismételten) összekapcsolódik Operáns tanulás: akció esemény (Skinner) Klasszikus tanulás: esemény akció (Pavlov) Mentális modell Az értelmező elme megérti a világ működését Magasabb rendű (elme) szerveződés Feltételezett elmemodulok (ill. mentális állapotok), amelyek döntenek, elvárnak, terveznek, belátnak stb. Ma már mindkét modell reprezentációk -ban gondolkodik

22 Nyelvi megfogalmazások: Problémamegoldás és Tanulásmodellezés Kutya: csengő hang táplálék Asszociációs modell: a hang aktiválja a kutyában a táplálékszerző viselkedést Mentális modell: a kutya azt hiszi/képzeli/várja/, hogy megkapja a táplálékot Kutya: ajtókaparás ajtó kinyílik (vagy nem) Asszociációs modell: a kutya megtanulta, hogy ha kaparja az ajtót, akkor kijut Mentális modell: a kutya ki akar menni

23 Problémamegoldás és Tanulásmodellezés Asszociális Mentális Specifikusság Általános Specifikus Viselkedésszabályozás Nem feltételezi a mentálist, sőt ebből vezeti le Elfogadja az asszociációst, de nem tartja elégségesnek Komplexitás Egyszerű Bonyolult Környezethez való viszony Modellezés Reaktív Konrét reprezentációk Neuronok Proaktiv Elme reprezentációk Formanyelv Matematikai Emberi (anthropomorf) Jóslási képesség Alacsony, post hoc Magas, előre

24 FnI: jósol jelző szerep Tanulás adaptivitása Adaptív: általában vagy specifikusan Autoshaping video Fontos jövőbeli eseményekre való felkészülés gyorsabban táplálkozik, ha jelzik előre többet eszik, ha jelzik előre jelzés növeli a párzás sebességét (japán fürj) ellenfél előre jelzése növeli a győzelmi esélyt (gurámi) tanulás ragadozókról

25 Kérdések Írja le a pavlovi asszociatív tanulási modellt és működését! Milyen vonatkozásban mondhatjuk, hogy az a probléma-megoldó képesség adaptív? Írja le a skinneri asszociációs tanulási modellt, amelyből kiderül mit értünk megerősítés és büntetés alatt, és hogy ezek függvényébe hogyan változik az adott viselkedés gyakorisága! Milyen módon alakulhat ki a fiatal nyulak táplálék preferenciája? Melyek a főbb különbségek a ún. asszociációs és mentális modellek között? Mi a különbség az elfedés és a blokkolás között?

26 Az öröklött és tanult probléma-megoldó viselkedésformák előnyei és hátrányai Fajspecifikus: (Zentall 2004) Magas megbízhatóság, kis rugalmasság Egyedi tanulás/tapasztalás: Rugalmasság, hátrányos következmények Szociális tanulás/tapasztalás: Rugalmasság, kevesebb hátrányos következmény Stabil környezeti tényezők: Változó környezeti tényezők: Lassú változások Gyors változások Fajspecifikus viselkedés Szociális tanulás Egyedi tanulás

27 Szociális tanulás Definició: A másik környezettel történő interakciójának megfigyelése (meghallása) révén történő tanulás, a környezetről, célokról/problémákról, viselkedésről Feltételezés: Az egyedek gyorsabban tanulnak, ha van lehetőségük szociális tanulásra (szemben az egyedi tanulással) Megfigyelő Naiv - tapasztalatlan Demonstrátor tapasztalt Ismételt interakció (megfigyelés) során a megfigyelő a viselkedése a demonstrátoréhoz válik hasonlóvá

28 Szociális tanulás Funkció: Mennyiben előnyös? Kitől, mit érdemes tanulni, alternatív stratégiák Herman 2002 Evolúció: Hol jelenik meg? Fajok összehasonlítása Mechanizmus: Milyen információt sajátít el a megfigyelő? Milyen elme reprezentációk aktiválódnak a megfigyelés során? Egyedfejlődés: Mikor hatékony? Hogyan befolyásol? Herman et al 1999 Russon and Galdikas, 1993 Video

29 Szociális tanulás mechanizmusai Hely- és ingerkiemelés Mások viselkedési felhívja a megfigyelő figyelmét helyre/ingerre, és megnő a valószínűsége, hogy kapcsolatba lép velük Táplálékpreferencia átadása Eichenbaum 2000

30 Szociális tanulás mechanizmusai Megfigyeléses tanulás Egy stimulus asszociaciója egy megfelelő belső állapottal vagy viselkedéssel, egy demonstráló viselkedésének megfigyelése révén (+ vagy értékek elsajátítása) Galambok doboznyitó viselkedése (Palameta és Lefebvre, 1985) Nincs demonstráció Nyit + nem eszik Nyit + eszik Nem nyit + eszik Tanulás Nincs Nincs Igen Fokozatosan

31 Szociális tanulás mechanizmusai Megfigyeléses tanulás Mobbing = ragadozó irányába mutatott csúfolódó hang hallatása Curio 1986

32 Szociális tanulás mechanizmusai Emuláció: Lehetséges célokról és megoldásokról való tanulás (mit lehet tenni bizonyos tárgyakkal, a környezet egyes elemeivel) Mitchell (1987) a megfigyelő nem utánozza a demonstrátort, hanem újra értelmezi a demonstrátor viselkedése és a saját viselkedése közötti kapcsolatot a saját szemszögéből Tárgymozgatás másolása gereblye

33 Szociális tanulás mechanizmusai (Valódi) utánzás/imitáció Thorpe (1956): egy új akció lemásolása, amelyre nincs prediszpozició (és egyszerűbb magyarázat) Whiten and Ham (1992): a megfigyelő átveszi a demonstráló viselkedésének valamely jellegzetes vonását Heyes (1992) : a megfigyelő oly módon cselekszik, hogy az topografikusan megegyezik a demonstrátor akciójával Gyapjasmajmok: Doboznyítóviselkedés megfigyelése és utánzása (Voekle és Huber, 2007)

34 Köszönöm a figyelmet Speciális készség több funkcióra táplálkozás fészekodú raktározás