Оригинальная статья

АВТОРА

Джона Ф. Килстрема

Заслуженного профессора в отставке

Калифорнийский университета в Беркли

Ричард и Рода Гольдман,

заслуженный профессор Бакалаврата

и междисциплинарных исследований

Член Института мозга и когнитивных наук

Института личности и социальных исследований

Центра медицинских исследований

Неявное обучение

Примечание. Этот материал частично заимствован из главы «Явная и неявная память и обучение» Дж. Ф. Кильстрома, Дж. Дорфмана и Л. Парка, опубликованной в M. Velmans & S. Schneider (Eds.), Blackwell Companion to Сознание (Malden, Ma .: Blackwell, 2007).

Обучение и память неразрывно связаны.   Способность к обучению предполагает способность сохранять знания, полученные в результате опыта, в то время как в памяти хранятся фоновые знания, на основе которых происходит новое обучение.   В мрачные годы радикального бихевиоризма, когда концепция памяти считалась слишком менталистской, чтобы стать предметом научного исследования, исследования человеческой памяти приняли форму исследования вербального обучения.

Явное обучение  

Для более полного обзора по обучению, см лекционного дополнения по обучению .

Традиционно обучение определялось как относительно постоянное изменение поведения, которое происходит в результате опыта.   Ранние исследователи – Павлов и Торндайк, Уотсон и Скиннер – истолковывали обучение как обусловливание – формирование ассоциаций между раздражителями окружающей среды и реакциями организма на них.   Однако когнитивная революция в психологии привела к реконструкции обучения как относительно постоянного изменения в знаниях, которое происходит в результате опыта – декларативного и процедурного знания, которое организм впоследствии будет использовать для своих собственных целей при прогнозировании и контроле событий окружающей среды.  Таким образом, в классическом кондиционировании организм формирует ожидания относительно вероятных последствий событий, а в инструментальном кондиционировании организм формирует ожидания в отношении вероятных последствий своего собственного поведения.   Другой вопрос, как это знание переводится в поведение.  В любом случае изменение поведения – это общедоступное отражение изменений в знаниях.

Помимо классического и инструментального обусловливания, исследователи изучили множество других форм обучения, включая, помимо прочего, следующие.

• Перцептивное обучение , включающее длительные изменения восприятия или перцептивно-моторной координации, как в случае призменной адаптации к перевернутым или искаженным изображениям.
• Концептуальное обучение , с помощью которого люди вырабатывают абстрактные концепции в результате встреч с конкретными случаями, не говоря уже об изучении языка, и особенно об изучении второго языка.
• Хотя эти формы обучения кажутся опосредованными непосредственным опытом, Бандура описал социальное обучение , также известное как опосредованное или наблюдательное обучение, при котором человек приобретает знания, наблюдая за другими людьми (Bandura, 1986).   Социальное обучение, в свою очередь, бывает двух широких форм: 
  • Обучение на собственном примере , путем имитации и моделирования;
  • Обучение по наставлению , через спонсируемое обучение.  
• Существует также овладение языком , которое либо представляет собой особую форму обучения (как настаивал Хомский), либо не такой уж особый случай обучения с наблюдением (как теперь утверждают некоторые специалисты по развитию).

По крайней мере, в случае людей (и, конечно, других приматов, возможно, других млекопитающих, возможно, других позвоночных и, возможно, некоторых беспозвоночных) этот когнитивный акцент на приобретении людьми знаний, которые помогают им предсказывать и контролировать события в мире, подразумевал, что обучение было сознательной деятельностью. .   Это также верно для перцептивного обучения, которое происходит быстрее при активных, чем при пассивных движениях наблюдателя.   И его акцент на роли наблюдения, моделирования и обучения – не говоря уже о том, что цивилизация создала институты для поддержки этой деятельности – также отмечает социальное обучение как сознательный акт ума.   Тем не менее верно и то, что некоторые организмы, такие как аплизия морского моллюска, могут учиться, даже если у них, вероятно, недостаточно нейронов, а тем более коры головного мозга, чтобы поддерживать сознание.   Даже у людей, обладающих способностью к сознанию, уже давно было очевидно, что некоторое обучение может происходить бессознательно (Адамс, 1957; Разран, 1961).

Разновидности неявного обучения

На самом деле концепция имплицитного обучения (неявного обучения) была введена в психологическую литературу задолго до концепции имплицитной памяти.  

В новаторской серии экспериментов Ребер просил испытуемых запомнить списки цепочек букв, каждая из которых была сгенерирована искусственной грамматикой марковского процесса – набором правил, определяющих, какие буквы могут появляться в строке и в каких заказ.   В ходе испытаний испытуемым было легче запоминать грамматические строки по сравнению со случайными строками, что указывает на то, что при обучении использовалась грамматическая структура.   Более того, когда испытуемые получали новые строки, они могли различать грамматические и неграмматические строки на уровнях значительно лучше, чем случайность, что указывает на то, что они приобрели некоторые знания грамматики.   Тем не менее, при опросе испытуемые не смогли указать само грамматическое правило.  Они выучили грамматику, и это знание определяло их поведение, но они не осознавали, что они чему-то научились, и они не осознавали того, чему они научились (Reber, 1967, 1993).

Примерно в то же время нейропсихологи заметили, что в ходе испытаний пациенты с амнезией улучшили свои результаты в таких задачах, как обучение в лабиринте, обучение с использованием ротора преследования и обучение с зеркальным отображением.   Таким образом, очевидно, что пациенты с амнезией обладали способностью приобретать новые навыки, но они не распознавали задачи и не помнили опыт обучения; более того, казалось, что они не осознавали свои недавно приобретенные знания.   Более поздние исследования показали, что пациенты с амнезией могут изучать искусственную грамматику точно так же, как это делают неврологически здоровые люди (Knowlton et al., 1992).

По аналогии с памятью мы можем определить явное обучение как относительно постоянное изменение знаний или поведения, которое сопровождается сознательным осознанием того, что было изучено.   Таким образом, неявное обучение относится к относительно постоянному изменению знаний или поведения в отсутствие сознательного осознания того, что было изучено.   Иногда доказательства имплицитного обучения принимаются как доказательства имплицитной памяти, но имплицитная память более узко ограничивается самим эпизодом обучения , тогда как неявное обучение охватывает знания, полученные в этом эпизоде.  В известном случае Клапаред описал пациентку с амнезией, которая забыла эпизод, в котором он уколол ее руку булавкой, приветствуя ее, но которая сознательно осознавала, что «Иногда люди прячут булавки в руках» (Клапаред, 1911/1951 ; см. также Kihlstrom, 1995).   Эта пациентка осознавала то, что она узнала, но демонстрировала исходную амнезию, также известную как криптомнезия или бессознательный плагиат (Brown, 1989), концепция, более тесно связанная с имплицитной памятью (Schacter et al., 1984; Shimamura & Squire, 1987 ).   Неявное обучение выходит за рамки формирования простых ассоциаций, как при классической или инструментальной обусловленности, и включает в себя приобретение знаний некоторой сложности на определенном уровне абстракции.

Неявное обучения изучалось в широком спектре других экспериментальных парадигм, помимо искусственных грамматик и моторного обучения (для всесторонних обзоров, см Berry & диенов, 1993; Berry, 1994; диенов & Berry, 1997; Frensch & Runger, 2003 ; Lewicki, 1992; Seger, 1994; Stadler, 1998).

• Концепции :   В парадигме, несколько похожей на искусственное изучение грамматики, субъекты учатся определять экземпляры новых концепций, такие как паттерны точек, которые меняются вокруг прототипа, не имея возможности описать определяющие или характерные особенности самих концепций (Posner & Keele , 1968).
• Обнаружение ковариации : Субъекты узнают о связи между двумя характеристиками, такими как длина волос и личность, но не могут определить основу для своих прогнозов (Lewicki, 1986).
• Последовательное обучение : субъекты изучают последовательность, в которой будут возникать определенные стимулы, например, появление цели в определенном месте на экране компьютера, не имея возможности указать саму последовательность (Nissen et al., 1987 ; Lewicki et al., 1988).
• Динамические системы : субъекты учатся управлять выходными данными сложной системы, манипулируя входной переменной, не имея возможности указать отношения между ними (Берри и Бродбент, 1984; Берри, 1994).

В каждом из этих случаев субъекты демонстрируют с помощью показателей эффективности, таких как точность или задержка ответа при вынесении суждения, или прогнозирование или контроль поведения, что они приобрели знания на основе опыта; однако они не могут дать точного отчета о методах, с помощью которых они достигают этих результатов.   Они узнали что-то новое, но не знают того, что знают.  

Неявное обучение и исходная амнезия

Неявное обучение не следует путать с исходной амнезией , когда субъект сознательно вспоминает какой-то фрагмент знания, но забывает об источнике этого знания.  

Что можно узнать в неявном обучении?

Наблюдения за сохраненной способностью к обучению у пациентов с амнезией привели Коэна и Сквайра (Cohen and Squire, 1980) к первоначальному предположению, что амнезия нарушает декларативную память («зная это» ), но сохраняет процедурную память («зная, как» ).   Перцептивные и моторные навыки, такие как обнаружение ковариации, последовательное обучение и моторное обучение,   безусловно , могут быть представлены как системы производств « если-то» , но совсем не ясно, что все формы неявного обучения носят процедурный характер.   Например, есть свидетельства того, что пациенты с амнезией могут приобретать новые концептуальные знания при амнезии – знания, которые обычно представляются в пропозициональном формате, характерном для декларативной памяти.  

В этом отношении искусственное изучение грамматики представляет собой интересный случай.   Структура грамматики конечных состояний марковского процесса легко поддаётся трансляции в производственную систему: если первая буква – P, то следующая буква должна быть T или V; Если первая буква – T, то следующая буква должна быть S или X; и так далее.   С другой стороны, испытуемые, запоминающие грамматические строки, могут просто абстрагироваться от того, как выглядит «прототипическая грамматическая строка».   При вынесении суждений о грамматичности испытуемые затем могли сравнивать тестовые задания с этим сохраненным прототипом или, возможно, с конкретными экземплярами, хранящимися в памяти во время фазы запоминания эксперимента.  В любом случае бессознательное знание, полученное в результате неявного обучения, больше походило бы на декларативное, чем на процедурное знание – еще одна причина не использовать «декларативное» вместо «явного» для обозначения сознательной памяти.  

В принципе, и прототипы, и системы правил являются абстрактными представлениями знаний, выходящими за рамки конкретных примеров, встречающихся в наборе исследований.   Соответственно, важный вопрос касается степени, в которой имплицитное обучение может быть обобщено за пределы конкретного.   То есть могут ли испытуемые применить грамматику, изученную из строк Ps, Vs и Ts, для проверки строк, состоящих из Ls, Bs и Ys?   Ребер (1967) сообщил, что это действительно так, хотя последующие исследования часто обнаруживали, что передача существенно ухудшается.   Исследования переноса в других областях также дали неоднозначные результаты.   Конечно, степень перевода будет зависеть от степени начального обучения.  В экспериментах с искусственной грамматикой эффективность классификации обычно колеблется в пределах 60-80% правильных, с более частыми результатами в нижней части этого диапазона.   Если сравнивать с базовой скоростью 50% правильных значений, производительность на уровне 65% может быть статистически значимой, но не может оставлять много места для демонстрации неполного переноса.

Действительно ли неявное обучение бессознательно?

Неявное обучение отличается от простого случайного обучения , когда знания приобретаются без инструкций или намерения учиться, но человек осознает то, что он или она узнал (Айзенк, 1982).   Важнейшей особенностью имплицитного обучения является то, что оно бессознательно в том смысле, что испытуемые не осознают, что они узнали.   Таким образом, документирование диссоциации между явным и неявным обучением – довольно непростое дело.  Во многих исследованиях не очень подробно рассматриваются методы, с помощью которых оценивались сознательные знания испытуемых, но, вероятно, недостаточно просто попросить испытуемых в экспериментах с искусственной грамматикой описать правило, согласно которому они управляют строками букв, и считайте их «бессознательными», когда они этого не делают.   Во-первых, если тестовые стимулы не созданы очень тщательно, даже частичного осознания правила , что первая буква должна быть , например, P или T , может быть достаточно, чтобы позволить испытуемым различать грамматические и грамматические строки на уровне выше вероятности.  Хотя исследователи явной и неявной памяти разработали строгие стандарты для сопоставления явных и неявных задач, подобные стандарты обычно отсутствуют в исследованиях неявного обучения.

Аргумент, что имплицитное обучение действительно бессознательно, иногда подтверждается тем фактом, что пациенты с амнезией демонстрируют сохраненное имплицитное обучение.   Конечно, пациенты с амнезией также забывают учебный эпизод , путая неявное обучение с неявной памятью.   В связи с этим несколько обескураживает то, что испытуемые могут демонстрировать значительную неявную «обучаемость» даже при отсутствии какого-либо опыта обучения!   Иными словами, в некоторых экспериментальных процедурах, связанных с выполнением классификации, субъекты могут интуитивно понять структуру целевой категории на основе тестовых примеров, даже если им было отказано в возможности изучить категорию во время предыдущей фазы исследования (Palmeri & Flannery , 1999).

Однако неявное обучение не всегда и не полностью избавляется от пациентов с амнезией.   Например, амнезия показывает нормальный уровень перцептивного обучения в задаче визуального поиска, но ухудшение обучения при добавлении контекстных подсказок к процедуре (Chun & Phelps, 1999).   Даже неизменное неявное обучение пациентов с амнезией не означает, что явное и неявное обучение должно опосредоваться разными системами мозга (Knowlton & Squire, 1996; Knowlton, 1999).  Диссоциация между распознаванием и концептуальным обучением может быть смоделирована в вычислительной модели образцовой памяти, которая имеет только одну систему для хранения памяти (Nosofsky & Zaki, 1998, 1999), с разными порогами для распознавания и классификации.

Иногда утверждают, что имплицитное обучение, именно потому что оно автоматическое и бессознательное, является очень мощной, а также более примитивной формой обучения, чем сознательные формы обучения, появившиеся совсем недавно в истории эволюции (Ребер , 1993; Wilson, 2002).   Хотя кажется удивительным, что испытуемые могут автоматически подбирать знания о чем-то столь сложном, как искусственная грамматика или динамическая система, и применять их бессознательно, утверждения о превосходстве бессознательной обработки иногда, кажется, отражают романтическое представление о бессознательном, восходящее к прошлым фон Хартманну (1868/1931, стр. 40), который писал, что бессознательное «действительно может превзойти все его действия сознательного разума».  К сожалению, энтузиасты неявного обучения не всегда сравнивают неявное обучение с осознанным, преднамеренным приобретением знаний.   Насколько хорошо испытуемые справились бы, если бы мы действительно показали им грамматику с конечным числом состояний или если бы мы дали им обратную связь об их эффективности классификации?   Что, если мы просто сообщим испытуемым последовательность квадрантов, в которых появится цель?

Неявное и бессознательное

Вместе с концепцией автоматизма исследования имплицитного обучения и памяти составили первые шаги психологии на пути к возрождению интереса к бессознательной психической жизни (Kihlstrom, 1987).   Хотя психологическое бессознательное сильно пострадало в 20 – ^м веке от заразы фрейдовского психоанализа понятий и методов , используемые для изучения неявного обучения и памяти теперь были распространены и на другие домены, такие как восприятие (Kihlstrom и др., 1992) и даже мышление ( Kihlstrom, Shames, & Dorfman, 1996; Dorfman, Shames, & Kihlstrom, 1996)  и за пределами познания до эмоций (Kihlstrom et al., 2000) и мотивации McClelland & Weinberger, 1989).  Таким образом, изучение имплицитного обучения и памяти предлагает новый, нефрейдистский взгляд на бессознательную психическую жизнь и, в свою очередь, на само сознание.