学习的类型（一）| 经典条件学习和操作条件学习
2021/1/10 11:52:37 生物流BioStream

     学习有四种重要类型：刺激-反应学习、感知学习、动作学习和关系学习。

     我们先从刺激-反应学习说起。

     刺激-反应学习

     刺激-反应学习，顾名思义，是学习在一个特定刺激出现时，做出一个特定反应的能力。因此，刺激-反应学习需要感觉系统和运动系统的偶联。

    

     刺激-反应学习包括两类，一是经典的条件化学习，另一个是操作学习。

     1.经典条件学习

     经典的例子就是巴普洛夫的狗听见铃声流口水。这里我举另外一个例子。

     当你拿一个气筒朝兔子的眼睛吹气时，兔子会快速地眨眼。这是本能反应，不需要任何训练和条件，也称为非条件反射。其中吹气为非条件刺激(US，unconditional stimuli)，而眨眼为非条件反射。

     如果你在吹气的同时给兔子播放滴滴声，这样，每次兔子眨眼，它会感知到两个刺激：气流和声音。反复多次，久而久之，你只需播放喇叭声，兔子就会眨眼。

    

     经典条件化过程就发生了：一个无关刺激经过兔子的学习，最终引发了一个特定的眨眼反应。这里，喇叭声就是条件刺激(CS，conditional stimuli)，而汽车喇叭引发的眨眼反射就是条件反射。

     这个过程中，喇叭声和气流两种刺激形成了关联，最终导致喇叭声引发了眨眼反应。

     2.操作性条件学习

     在经典条件学习里，最根本的学习是两个刺激之间的偶联，流口水或眨眼等动作反应是动物的本能反应，是不需要学习的。

     而在操作性条件学习里，虽然动物也需要建立起两个刺激之间的偶联，但动物的反应却是需要花功夫去学习的，是在机体意识控制下的自主行为。

     举个例子，把老鼠放进斯金纳箱子里。斯金纳箱是以行为主义科学家斯金纳命名的，斯金纳箱里有一块踏板，踏板被踩下去后，会有老鼠爱吃的糖球投放进来。

    

     当大鼠无意中踩到踏板时，糖球出现了。而当它踩踏其他位置时，没有食物出来。老鼠意识到踩踏板会有糖球，它会更频繁的去踩踏板。这就是操作条件学习的过程。

     这里的食物奖赏，是老鼠喜欢的，称为强化刺激(reinforcing stimuli 或 reinforcer)。奖励是否出现，全依赖于老鼠是否做出正确的动作。这一点也区分与经典条件学习，在经典条件学习里，奖励是否出现不依赖于动物的反应，而依赖于非条件刺激是否出现。

     强化物使得踏板的视觉刺激和踩踏板的动作之间联系增强，因此也是一种刺激-反应学习。

     操作性条件学习中，动物需要建立踏板和糖球之间的联系，同时还要学习踩踏板这一动作。实际上操作条件学习需要建立刺激、反应、奖励三者之间的联系。

     上面的例子里，奖励强化一种行为，这是正强化。还有一种强化方式，称为负强化。负强化时，动物的奖励是把惩罚拿走。这里有三个典型的例子：逃避(Escape)、积极规避(Active Avoidance)和消极规避(Passive Avoidance)。

     逃避

     隔壁的噪音聒噪，每晚午夜定时响起，让你无法入睡。你使劲敲了下墙壁，隔壁的噪音消失了。于是你学会了一种“逃避”噪音的方法——敲墙壁。

     逃避是在惩罚刺激呈现时，学会一个能使惩罚消失的动作。

     然而，每晚噪音依旧会出现，你每次都需要敲打墙壁。于是你想，有没有一种方法，能提前阻止噪音的发生。

     积极规避

     于是，每天晚饭后七八点钟，你便开始敲打墙壁。结果发现午夜时，隔壁不再有噪音响起。于是，你在七八点钟敲墙壁的行为得到了强化，因为这种行为避免了噪音的发生。通过学习强化一个行为来避免惩罚的出现，这一过程为积极规避。

     消极规避

     你发现每天早上7点，外面工地准时开砸，每天都被吵醒，导致你精神不佳。为了避免早上被吵醒，你改变了作息习惯，每天10点上床6点起床。通过抑制自己的行为，来避免惩罚出现，这一过程称为消极规避。

     虽然经典条件学习和操作性条件学习有诸多不同，但两者之间会相互影响。

     3.经典条件学习和操作学习之间的转移(Pavlovian-instrumental tansfer)

     例如，在经典条件学习里，滴滴声响起时，没有任何奖励。在操作性条件学习里，按压蓝色压杆会有糖球奖励。如果将蓝色杆放置于滴滴声的环境里，大鼠压杆是否会受影响呢？答案是肯定的。

    

    Pavlovian-instrumental tansfer，不同形状颜色的几何体表示不同的奖励

     例如，在经典条件学习里，嘟嘟声响起时，会有糖球奖励。叮叮声响起时，会有香蕉片的奖励。

     在操作性条件学习里，压杆会有糖球奖励。

     如果将压杆放在嘟嘟声环境里，大鼠会更加勤奋地去按杆，因为嘟嘟声和压杆都预示着糖球奖励，锦上添花。

     如果将压杆放在叮叮声环境里，大鼠压杆的频率也会略微升高，但要低于“锦上添花”的情况。因为叮叮声预示香蕉片，而压杆预示糖球，两个矛盾的提示可能会让大鼠迷惑。

    

    Pavlovian-instrumental tansfer，不同形状颜色的几何体表示不同的奖励

     (生物流系头条号签约作者)

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