Skript Lernen (WS 11/12) (Kißler)

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1 Skript Lernen (WS 11/12) (Kißler) Kapitel 1: Die Psychologie des Lernens und Verhaltens Lernen ist der Prozess, der zu einer relativ langfristigen Veränderung im Verhaltenspotential eines Organismus führt und ein Ergebnis von Erfahrung darstellt. Prozess, langfristig: Lernen ist dynamisch (Fokus auf Akquisition, nicht das Produkt) Verhaltensveränderung ist replizierbar Verhaltens potential Lernen ist beobachtbar Verhalten tritt evtl. nicht immer auf, kann aber mehr als einmal hervorgerufen werden (Kompetenz vs. Performanz) Ergebnis von Erfahrung Verhaltensveränderung können auch kein Ergebnis von Erfahrung sein, sondern angeboren, prägungs, reifungs, entwicklungsbedingt Wissenschaftliche Theorien Bestandteile: unabhängige Variable: Ursache, in der Hand des VLs, beobachtbar abhängige Variable: Wirkung, resultiert aus dem Untersuchungsgegenstand (VP, Versuchstier), beobachtbar intervenierende Variable: rein theoretischer Natur, Erklärung, nicht beobachtbar

2 Gütekriterien: 1. Testbarkeit (Falsifizierbarkeit) Theorie muss überprüfbar und widerlegbar sein klare Vorhersagen, keine Mehrdeutigkeiten (formale Adäquatheit) 2. Einfachheit 2 Theorien zur Erklärung von Daten: diejenige bevorzugen, die mit weniger hypothetischen Konstrukten und Annahmen auskommt (Occam s razor) 3. Generalisierbarkeit Theorie sollte auf viele Bereiche, Beobachtungen, Phänomene anwendbar sein 4. Fruchtbarkeit Theorie hat die Fähigkeit, weitergehende Forschung und Theorienbildung anzuregen 5. Bestätigung Theorie muss mit Daten übereinstimmen, empirisch bestätigt Erkenntnisgewinn (allgemein) Deduktion (sehr sicher) Vorhersage (Ableitung) eines Sachverhalts aus einem allgemeinen Gesetz (wenndann) und einer Antezedenzbedingung Induktion (unsicher) Abstraktion allgemeiner Gesetze auf Grundlage der Beobachtung einer begrenzten Zahl von Einzelfällen Abduktion (extrem riskant) Schluss von einem beobachtbaren Sachverhalt auf einen (noch) nicht beobachteten Sachverhalt (z.b. von Wirkung auf Ursache)

3 Wissenschaftliche Methoden Anekdoten und Fallbeispiele (z.b. Little Albert) einzelne Beobachtungen werden als Beweise angeführt ( Einzelfallanalysen) o Vorteil: instruktiv, hypothesengenerierend, manchmal eigene Evidenz o Repräsentativität, Einfluss von Drittvariablen Beobachtung (z.b. Korrelation Medienkonsum Gewalt) Beobachtung ohne Eingreifen, statistische Erhebung mit Fragebögen etc. o Vorteil: Datengewinnugn häufig einfach, Repräsentativität teils hoch o Drittvariablen unbekannt, daher Kausalität unklar Experiment Manipulation angenommener Tatsachen, Messung der Wirkung o Vorteil: Kausalaussagen möglich o Nachteil: Repräsentativität über Stichproben und Situationen teils unklar Kontrolle von Störvariablen notwendig: o Doppelblinddesigns (VL & VP sind sich der Gruppen nicht bewusst) Randomisierung von Versuchsbedingungen (Reihenfolgeeffekte) Zufallsstichprobe von Versuchsteilnehmern (Personenmerkmale) wiederholte Messungen (singuläre Störungen, Zufallsschwankungen) Statistik und Signifikanztests 8zufällige Schwankungen) Einsatz von Versuchstieren Vorteile Placeboeffekte viel geringer (Tiere sind sich des Versuchs nicht bewusst) leicht Verfügbarkeit Umgebung kann besser kontrolliert werden relative Einfachheit für Forscher (Tiere sind nicht so komplex wie Menschen) Nachteile wichtige Fertigkeiten wie Sprechen, Lesen, Lösung komplexer Aufgaben an Tieren nicht untersuchbar) Mensch und Tier so unterschiedlich, Rückschluss Tier auf Mensch unzulässig ethische Einwände Behaviourismus (die Betonung beobachtbarer Ereignisse) geprägt durch John B. Watson zu Beginn des 20. Jhdt. Gegenbewegung zu Introspektion (eigene innere Erfahrungen als Forschungsmaterial) Psychologie sollte sich nur mit beobachtbaren Ereignissen beschäftigen, wenn sie eine Wissenschaft sein möchte Watson: gegen Verwendung nicht beobachtbarer Ereignisse als psych. Material Skinner: gegen Verwendung nicht beobachtbarer Ereignisse in der Theorienbildung

4 gekennzeichnet durch folgende Prinzipien: Objektivismus (intersubjektiv verständlich und nachprüfbar) Empirismus (alles Wissen geht von Erfahrung aus) Phänomenalismus (nur Beobachtbares ist erkennbar) Deskriptivismus (Beschreibung von Erscheinungen) Induktivismus (Wissen entsteht durch Induktion aus beobachteten Einzelfällen) hat Gegenbewegungen hervorgerufen Soziobiologie: gegen Überbetonung des Lernens neuerdings: kognitive Neurowissenschaften (Läsionsstudien) Kognitionspsychologie (Inside the blackbox Informationsverarbeitung) o Miller: bei Theorien mit vielen unabhängigen Variablen Einsatz von intervenierenden Variablen sinnvoll Unterschied Behaviourismus und Kognitivismus = graduell kaum Einsatz intervenierender Variablen vs. bedenkenloserer Einsatz Kapitel 2: Einfache Ideen, einfach Assoziationen und einfache Zellen Assoziationen Aristoteles formulierte 3 Assoziationsprinzipien 1. Kontiguität: Nähe in Zeit oder Raum (z.b. Stuhl Tisch) 2. Ähnlichkeit: Verbindung zweier Dinge durch Ähnlichkeit (z.b. Apfel Birne) 3. Kontrast: Gedanke an Gegenstand löst Gedanken an Gegenteil aus (z.b. Tag Nacht) britische Assoziationisten (z.b. Hobbes, Locke, Mill; auch Empiristen genannt) alles Wissen geht von der Erfahrung aus (Empirie) tabula rasa (Locke) Ablehnung der Hypothese angeborener Ideen (Kant, Nativismus) alles Wissen ist gelernt: Assoziation = grundlegendes Lernprinzip Erfahrung besteht aus Sinneseindrücken (Wahrnehmung) und Erinnerung aus Vorstellung (Ideen) einfache Ideen beruhen direkt auf einfachen Sinneseindrücken (z.b. rot rot) komplexe Ideen beruhen aus der Kombination vieler einfacher Ideen (z.b. rechteckig + rot Ziegel) Duplexideen kombinieren komplexe Ideen (z.b. Ziegel + Mörtel Haus) Thomas Browns sekundäre Assoziationsprinzipien Zeitdauer der Koexistenz zweier Wahrnehmungen (je länger, desto besser) Lebendigkeit der Sinneswahrnehmung (z.b. Emotionen Häufigkeit der Koexistenz Kürzlichkeit der Koexistenz Unbelastetheit von starken Assoziationen (möglichst keine Assoziationen) Personenfaktoren (konstitutionell, emotional, körperlich, Gewohnheiten) o viele gelten auch für Langzeitpotenzierung

5 Hermann Ebbinghaus (1885) untersuchte sich selbst als Versuchsperson lernte Listen mit sinnlosen Silben auswendig bis er sie gerade eben konnte ließ Zeit verstreichen und prüfte, wie lange er brauchte um sie wieder zu erlernen o Ziel: Ersparnis ermitteln Liste von 7 Silben sofort fehlerfrei o Lernaufwand steigt überproportional mit einer Zunahme des zu lernenden Materials (12 17, 24 44) Rolle der Häufigkeit o weiterlernen nach einmaliger korrekter Widergabe der Liste = Überlernen Zeit zum Wiedererlernen wird mit zunehmendem Überlernen kürzer (wenn Anzahl erhöht wir nimmt Effekt ab) Rolle der Zeit o Analog Sätze (Adolf Jost) 1. Wenn zwei Erinnerungen gleich stark aber unterschiedlich alt sind, wird die jüngere noch stärker vergessen als die ältere 2. Die ältere wird von der Wiederholung stärker profitieren als die jüngere Rolle der Kontiguität o Ebbinghaus vertauschte die Items und lernte Listen neu Ersparnis nahm ab je mehr übersprungen wurden Stärke einer Assoziation von zwei Items hängt von ihrer Nähe ab o Inversion der Liste (rückwärtsgerichtete Assoziation) Ersparnis nur 13 % statt 33 % nicht nur Kontiguität sondern auch Abfolge ist wichtig Ebbinghaus kann als erster Experimentalpsychologe gelten o Operationalisierung wichtiger Variablen fehlerfreie Wiedergabe = Lernen; Wiederholung = Lernaufwand Kontrolle wichtiger Umweltvariablen (Geschwindigkeit, Betonung, Bedeutung) Variation möglicher Einflussgrößen Experimente = Beispiele für explizite assoziative Lernprozesse Physiologische Grundlagen spezialisierte Sinnesneuronen in Augen, Ohren etc. reagieren auf einfache sinnliche Impulse (wie von Assoziationisten vorgestellt) Gehirn fasst Impulse der Sinnesneuronen zusammen o einzelne Neuronen reagieren aus komplexere Stimuli o Experimente von Hubel & Wiesel (Musterdetektoren)

6 Vererbung und Umwelteinflüsse tragen zu Entstehung optischer Musterdetektoren bei daraus entwickelte sich Single Neuron Doctrine o optisches System auf der Grundlage einer Hierarchie mit zunehmender Komplexität organisiert (einfache Neuronen komplexe Neuronen) Embodiment o Konzepte beruhen auf mentalen Repräsentationen, Modalitäten sind etwas Sehen, Fühlen, Riechen, Sehen, Schmecken, Tun o Wahrnehmung von Objekten sensorischen & motorischen Aktivierungen im Gehirn Repräsentation der Konzepte o z.b. Konzept Fahrrad fahren (Geräusch, Haptik, Motorik ) Verständnis eines Wortes beinhaltet Aktivierung von Hirnbereichen, die auch für die Ausführung zuständig ist (z.b. werfen, treten ) Neuronale Mechanismen des Lernens 1. chemische Veränderung Hebbsche Regel Wenn Neuron A wiederholt oder anhaltend zum Feuern eines Neurons B beiträgt, so kommt es zu einem Wachstumsprozess, der dazu führt, dass Neuron A in Zukunft leichter zum Feuern von Neuron B beiträgt Langzeitpotenzierung Anti Hebbsche Regel: eine neuronale Verbindung wird reduziert (durch geringere Exzitation, stärkere Inhibition), wenn die Neuronen A und B simultan aktiv sind Langzeitdepression 2. Wachstum neuer Synapsen Langzeitpotenzierung führt auch zu synaptischer Multiplikation (Synapsen spalten sich auf in mehrere) Vergleich Ratten in komplexer Umwelt & isoliert Gewicht des Gehirn bei komplexer Umwelt größer Entwicklung des menschlichen Gehirns: vor allem im 1. Lebensjahr entwickeln Dendriten zahlreiche Verzweigungen (Arborisation) widrige Umweltbedingungen in früher Kindheit können zu reduziertem Hirnstoffwechsel im Erwachsenenalter führen 3. Bildung neuer Neuronen (Neurogenese) Speicherung von Daten im Gehirn Lashley: Erinnerungen an verschiedenen Stellen im Gehirn gespeichert andere Hypothese: Informationen über Konzept in kleinen, genau bestimmten Arealen gespeichert

7 Kapitel 3a: Angeborene Verhaltensmuster Angeborenes Verhalten z.b. autonome Regulation (Körpertemperatur, Kreislauf) sensorische Fähigkeiten Lernen baut auf diesen Verhaltensweisen auf Ethologen: beschäftigen sich mit angeborenem und erlernten Verhalten Verhaltensbeobachtung in natürlicher Umgebung speziesspezifisch primär im Tierreich Lernpsychologen Untersuchung allgemeiner Lernprinzipien unter Laborbedingungen aber: auch wachsendes Interesse an angeborenen Verhaltensweisen Realität: Interaktion Erbe & Umwelt Verhalten ist meist zielgerichtet (erlerntes & angeborenes) Ethologie als Verhaltenswissenschaft beschäftigt sich mit o Aktualgenese von Verhalten (Verhaltensabläufe in einer Situation) o Ontogenese des Verhaltens (Entwicklung über Lebensspanne) o Phylogenese des Verhaltens (stammesgeschichtliche Entwicklung) o biologischer Funktion (der adaptive Wert) des Verhaltens unterscheidet sich von o allgemeiner Psychologie: psychische Mechanismen spielen untergeordnete Rolle o Behaviourismus: vor allem ungelerntes Verhalten soll erklärt werden o Physiologie: erklärt Verhalten des gesamten Organismus untersucht überwiegend Verhalten im natürlichen Lebensraum einer Art wichtige Ethologen: o Karl von Frisch ( )z.B. Bienentanz o Konrad Lorenz ( ) z.b. Gänse o Nikolaas Tinbergen ( ) z.b. Eier Kontrollsystemtheorie erlaubt eine neutrale Beschreibung von zielgerichtetem Verhalten (nicht bewusstes Ziel)

8 angeborene Verhaltensweisen können als Regelkreise organisiert sein selbst Reflexe passieren manchmal nicht ballistisch, sondern werden durch Feedbacksignale gesteuert Reflexe Definition: stereotypes Bewegungsmuster eines Körperteils, das zuverlässig durch den passenden Stimulus ausgelöst wird z.b. Greif, Saugreflex beim Säugling, Patellarreflex, Lidschluss, Husten Reflexbewegung erfolgt extrem schnell über sensorische und motorische Neuronen im Rückenmark (z.b. reflexartiges Zurückziehen der Hand spinaler Reflexbogen) Dehnungsrezeptoren in den Muskeln dienen als Komparatoren (Vergleich des aktuellen Kontraktionszustandes mit dem erforderlichen) Tropismus Definition: Bewegung/Veränderung der Position des gesamten Lebewesens als zwingende Bewegung (keine Intentionalität) 1. Kinesis: Bewegungsrichtung ist in Bezug auf den Stimulus zufällig z.b. Kellerassel läuft ziellos umher, bis sie feuchte Stelle findet 2. Taxis: Bewegungsrichtung wird durch Stimulus bestimmt z.b. Made bewegt sich sofort von Lichtquelle weg) beide Bewegungen sind zielgerichtet aber nicht intentional! Verhaltenssequenzen fixe Verhaltensmuster Kriterien: 1. Verhaltensmuster ist Teil des Verhaltensrepertoires einer ganzen Spezies 2. Verhaltensmuster ist nachweislich nicht gelernt

9 3. Wenn das Verhaltensmuster aus mehreren Verhaltensweisen besteht, dann treten diese immer in der gleichen fixen Reihenfolge aus und laufen komplett ab (ballistisch) Beispiel: Nüsse vergraben beim Eichhörnchen Überprüfung notwendig, ob Verhalten wirklich angeboren o Beispiel: Deprivationsversuch mit Eichhörnchen (ohne Artgenossen) zeigt gleiche Verhaltensmuster, wenn es Nuss bekommt fixe Verhaltensmuster werden durch Schlüsselreize ausgelöst generelle Frage: Welche Merkmale eine Stimulus sind relevant, welche nicht? o Attrappenversuche o Beispiel Stichlingsrevierkampf: nicht nur echte Fische, sondern alle Objekte, die unten rot sind werden angegriffen Reaktionsketten angeborene Abfolge von Verhaltensweisen, bei der der Übergang von einem Verhalten zum nächsten von der Anwesenheit des richtigen äußeren Reizes abhängt (jeder Schritt i.d.r: Stimulus für den nächsten) Kette kann abreißen oder Teile übersprungen werden (nicht ballistisch) Angeborene menschliche Fähigkeiten und Dispositionen Menschen haben verschiedene Reflexe und fixe Verhaltensmuster die angeboren sind, meiste Verhaltensweisen jedoch Produkt von Lernerfahrungen Zuordnung problematisch Watson behauptete, jedes Kind auf ein bestimmtes Ziel hin erziehen zu können (Vererbung spielte seiner Meinung nach keine Rolle) menschliche Universalien nach Donald E. Brown Fähigkeiten, Verhaltensweisen, die sich in allen bekannten Kulturen finden (ca. 400) o z.b. Tanz, Musik, Regierungsform, Ehe etc. Hinweise darauf, dass Sprachfähigkeit, der mimische Ausdruck von Emotionen und verschiedene andere soziale Verhaltensweisen angeboren sein könnten Kapitel 3b: Habituation Definition: Abnahme der Reaktionsstärke nach wiederholter Präsentation des Stimulus, der die Reaktion auslöst z.b. erster Donnerschlag eines Gewitters führt zu erschrecken, dann Gewöhnung an das Geräusch Habituation ist stimulusspezifisch (bei Türknall bei Gewitter Erschrecken Dishabituation)

10 Sensibilisierung: Gegenteil zu Habituation, Empfindlichkeit für Reiz steigt bei wiederholter Darbietung Geltungsbereich kann sich prinzipiell bei jeder Stimulation einstellen ist faktisch bei reflexiven Reaktionen auf neue und plötzliche Reize am deutlichsten Beispiel: Schreck, Furcht, Orientierungsreaktion Adaptivität Zuwendung zu einem neuen Reiz adaptiv Reiz könnte positive oder negative Fitnesskonsequenzen haben nicht alle Reize sollten beachtet werden Habituation sorgt dafür, dass adaptive Reflexe nur bei neuen Reizen auftreten Universalität alle reflexiven Reaktionen habituieren Habituation wird von vielen Lebewesen gezeigt Allgemeine Prinzipien 1. Verlauf Habituation findet statt, wenn ein Stimulus wiederholt präsentiert wird typischerweise kontinuierliche, anfangs deutlichste, Abnahme der Reaktionsstärke 2. Zeit nach einiger Zeit ohne Reiz erfolgt wieder eine stärkere Reaktion jedoch nicht so stark, wie bei erster Darbietung (Dishabituation & Spontanerholung) 3. erneutes Lernen nach längerer Unterbrechung schnelleres Wiederauftreten der Habituation (Ersparnis Ebbinghaus) 4. Reizintensität Reaktionen auf intensive Reize sind stärker und habituieren weniger 5. Überlernen Unter Null Habituation Lernprozess geht weiter, wenn Habituation vollständig ist (nach Pause schneller Gewöhnung) 6. Generalisierung Übertragung der Habituation von einem Stimulus einen neuen aber ähnlichen abhängig von der Ähnlichkeit zwischen Reizen unähnliche Reize führen zur Dishabituation o durch Untersuchung von Habituation können Ähnlichkeitsempfindungen untersucht werden Physiologische Mechanismen Beispiel Aplysia (Verfahren einfacher Systeme)

11 Meeresschnecke mit sehr einfachem Nervensystem (ca ) zieht Kiemen ein, wenn Atemröhre berührt wird Reizungen (1/min) bringen Reflex 1 2 Stunden zum erliegen werden Reizungen 3 4 Tage durchgeführt Langzeithabituation (mehrere Wochen) neuronaler Schaltkreis: o sensorische Rezeptoren in der Atemröhre haben entweder direkt mit einem motorischen Neuron der Kiemen oder mit einem bestimmten Interneuron eine Synapse Habituationseffekte wurden in der sensorischen Prä Synapse nachgewiesen (erste Synapse der Kette) durch wiederholte Reizung fließt weniger Kalzium, weniger Transmitter wird freigesetzt keine Veränderung in der Transmitterempfindlichkeit der Postsynapse Langzeithabituation der Inaktivierung der synaptischen Übertragung (Kurzzeithabituation) folgen Strukturveränderungen der sensorischen Neuronen o ca. 1/3 der synaptischen Verbindungen fällt weg (sensorisches Neuron) o Rückbildung der Synapsen analog zu Rückbildung des Verhaltens o können jedoch auch regenerieren und wiederherstellen Habituation und Sensitisierung sind nicht assoziative Lernvorgänge (keine neue Verbindung zwischen Reizen) Veränderung der Intensität einer best. Reiz Reaktions Verbindung Habituation und Emotionen Opponent Process Theorie (Solomon & Corbit, 1974) jede Erfahrung wird automatisch und reflexive von einer gegenteiligen Emotion begleitet opponent process (b Prozess) schwächer als auslösender Prozess bei zunehmender Erfahrung habituiert a Prozess (wird schwächer) und b Prozess nimmt zu macht Vorhersagen fruchtbar, generalisierbar jedoch wenige physiologische Belege & unterschiedliche Zeitverläufe des b Prozesses

12 Kapitel 4: Klassische Konditionierung Iwan P.Pawlow ( ) Versuche zur Verdauung von Hunden entdeckte, dass Speichelfluss nach einer Weile vor Futter auftritt Vermutung: erlernter Reflex (konditionierter Reflex) Terminologie US unconditioned stimulus lässt Reaktion ohne vorheriges Lernen aus UR unconditioned response durch den US ausgelöste Reaktion CS conditioned stimulus neutraler Reiz, der erst nach Konditionierung Reaktion auslöst CR conditioned response Reaktion, die durch CS nach dem Lernen ausgelöst wird Arbeitsdefinitionen ältere:

13 Beim klassischen Konditionieren werden 2 Reize verwendet, wobei der US automatisch und zuverlässig die UR hervorruft, während der CS, der ursprünglich keine Reaktion hervorrief, nach wiederholter gemeinsamer Darbietung von CS & US die CR hervorruft. moderne: Beim klassischen Konditionieren werden 2 Reize, der US & der CS zusammen dargeboten. Als Folge der gemeinsamen Darbietung verändert sich die Reaktion auf den CS, die CR genannt wird. Unterschiede: Verzicht auf Forderung, dass o der US eine unwillkürliche UR auslösen muss o der CS keine Reaktion hervorrufen darf o UR und CR gleich sein müssen experimentelle Verfahren Lidschlussreflex US: Luftstoß oder leichter Elektroschock CS: Licht, Ton, Vibration UR: Lidschluss, heftig, schnell CR: Lidschluss, meist schwächer, langsamer o viele Wiederholungen notwendig allgemein: Konditionierung meist nicht perfekt, sondern probabilistisch elektrogalvanische Hautreaktion beim Menschen untersuchte Leitfähigkeit der haut Schwitzen ausgelöst durch Elektroschocks o.ä. Schocks verbunden mit Wörtern, Gesichtern o Konditionierung schnell, zuverlässig Lidschlussreflex und elektrogalvanische Hautreaktion = einfache Verfahren konditioniert Unterdrückung (konditionierte emotionale Reaktion, CER) leicht messbare normale Verhalten (z.b. drücken eines Hebels) o Abweichungen hiervon werden gemessen Licht, Ton vor Schock, nach Licht bereits Unterbrechung des normalen Verhaltens o erfordert wenige Wiederholungen Geschmacksaversionslernen US: Gift o.ä.; UR: Übelkeit ; CS: neutraler Geschmack ; CR: Meiden des Geschmacks o sehr schneller Erwerb o sehr langanhaltend & weit verbreitet o wichtiges Paradigma für neuere Forschung

14 CER und Geschmacksaversionslernen = komplexe Verfahren komplex, weil: Konditionierungserfolg = Unterdrückung instrumentellen Verhaltens alltagsrelevante Varianten Reaktionen von Herz, Magen, Leber, Nieren Konditionierung des Immunsystems verbale (z.b. evaluative) Konditionierung Pawlows Stimulussubstitutionstheorie (SST) Theorie besagt, dass der CS durch wiederholte Kombination von CS und US ein Ersatz für den CS wird, sodass die ursprünglich nur vom US ausgelöste Reaktion nunmehr auch vom CS ausgelöst wird Probleme der SST CR ist nie eine genaue Kopie der UR!! unterschiedliches Timing (CR häufig langsamer als UR) unterschiedliche Intensität (CR häufig schwächer als UR) unterschiedliche Form fehlende Komponenten (z.b. Schlucken vor der Futtergabe fehlt) neue Komponenten (z.b. Orientierungsreaktion zum Glockenton) gegenteilige Komponenten (z.b. Morphiumspritze kann Hypothermie oder Hyperthermie als CR auslösen) einige Abweichungen in der Form können erklärt werden (Hilgard, 1936) fehlende Komponenten: Teile der UR (z.b. Schlucken beim Anblick von Futter) hängen vom US (Anwesenheit von Futter) ab und können nicht übertragen werden zusätzliche Komponenten: CS hat Merkmale (z.b. Orientierungsreaktion), die beibehalten werden die CR trägt Merkmale der UR und der normalen Reaktion auf den CS Unterschied zwischen klassischer und moderner Definition der KK Zwei Möglichkeiten der SST

15 1. Während der Konditionierung entsteht eine direkte Assoziation zwischen dem CS Zentrum und dem Reaktionszentrum (zw. Stimulus und Reaktion) o S R Assoziation o Stärke der CR hängt nur von der neu erworbenen S R Assoziation ab 2. Während der Konditionierung entsteh eine Assoziation zwischen dem CS Zentrum und dem US Zentrum. o S S Assoziation o Stärke der CR hängt von der bestehenden US UR Assoziation ab und von der neu erworbenen CS US Assoziation Experimentelle Unterscheidung zw. S S und S R Verbindungen Experiment von Rescorla (1973): US Abwertung (Devaluation) o Schwächung der bestehenden US CS Verknüpfung durch Habituation (Reflexe habituieren!) o d.h. die UR auf den US wird mit wiederholter Darbietung schwächer CR= Unterbrechung des Hebeldrückens (konditionierte emotionale Reaktion; CER) UR= Unterdrückung der CER o o o Hypothese: Stärke der CR in der Kontrollgruppe größer als in der Habituationsgruppe wird vorhergesagt durch S S Theorie Ergebnis: Hypothese bestätigt, Ratten in der Kontrollgruppe zeigen größere Reaktion auf den CS Schlussfolgerung: Stärke der CR hängt von der anhaltenden Stärke der US Reaktions Assoziation ab S S Position Allgemeine Prinzipien der Klassischen Konditionierung Akquisition Phase, in der CS und US gemeinsam vorgegeben werden = Akquisitionsphase o neues Verhalten wird erlernt (CR) Einflussfaktoren o Stärke des CS: salienter CS führt zu einer stärkeren CR (Diskriminationshypothese: Konkurrenz mit Hintergrundreizen) o Stärke des US: starker US führt zu einer stärkeren CR, bzw. zu einer höheren Asymptote Extinktion (Löschung) Löschung von in der Konditionierung erworbenen Verhalten o bloßes verstreichen der Zeit wirkt sich kaum aus

16 wiederholte Darbietung des CS ohne US o keine vollständige Löschung, drei Punkte sprechen dagegen: Spontanerholung, Disinhibition, schnellerer Wiedererwerb) 1. Spontanerholung das Wiederauftreten einer zuvor gelöschten Reaktion (z.b. im 2. Extinktionsblock) umso deutlicher, je mehr Zeit verstrichen ist Erklärungen: o Inhibitionstheorie: Akquisition = Aufbau einer exzitatorischen Assoziation (ea) Extinktion = Aufbau einer zusätzlichen inhibitorischen Assoziation (ia) erfolgreiche Extinktion: ia = ea jedoch: ia fragiler als ea, Spurenzerfall stärker Spontanerholung o Aufmerksamkeit CR tritt nur auf, wenn CS beachtete wird Extinktionsblock I: CS bedeutungslos, wird nicht mehr beachtet Extinktionsblock II: CS wird wieder beachtet, da er Orientierungsreaktion auslöst o Unsicherheit Akquisition: für jeden CS einen US Extinktion: nur CS Unsicherheit des Versuchstieres; weiß nicht was kommt werden Extinktionsblöcke durch Summer angekündigt, kaum Spontanerholung 2. Disinhibition Wiederauftreten einer CR auf einen CS nach dessen Extinktion, wenn ein neuer Stimulus kurz vor dem gelöschten präsentiert wird z.b. vor der Glocke wird ein Summer betätigt Glocke löst wieder CR aus Pawlows Erklärung (Inhibitionstheorie): Aufmerksamkeitsablenkung wirkt stärker auch den fragilen Inhibitionsprozess 3. schnellerer Wiedererwerb folgt Akquisitionsphase eine Extinktionsphase und dann wieder eine Akquisitionsphase, ist diese erheblich kürzer in einer AEAE Sequenz werden Akquisitionsphasen immer kürzer ( Ersparnis) 3 Faktoren zeigen, dass klassische Konditionierung nicht leicht rückgängig gemacht werden kann Konditionierte Inhibition

17 CS kann bei der Konditionierung inhibitorische Eigenschaften erwerben o inhibitorischer CS (CS ) oder konditionierter Inhibitor o CS, der das Auftreten einer CR verhindert, oder ihre Intensität reduziert exzitatorischer CS (CS+) CS, der regelmäßig eine CR hervorruft Summationstest o Verfahren, um die kombinierten Wirkungen eines bekannten exzitatorischen CS und eines erwarteten inhibitorischen CS zu testen CS US CR Lernphase Summer Futter Speichelfluss Summer + Licht kein Futter Kein Speichelfluss Ventilator Futter Speichelfluss Testphase Ventilator + Licht Kein Speichelfluss o Beispiel zeigt, dass das Licht zu einem inhibitorischen CS wurde, da es die Wirkung des Ventilators (konditionierter Speichelfluss) unterdrückt Retardationstest o Messung der Zeit die man braucht, um aus einem CS wieder einen CS+ zu machen (Entstehung einer CR durch einen CS sollte verzögert sein) Generalisierung und Diskrimination Generalisierung: Übertragung einer gelernten Reaktion von einem Stimulus auf einen anderen, ihm ähnlichen o je ähnlicher Stimuli sind, desto größer die Reaktion o darstellbar mit Generalisierungsgradient Diskrimination: das Lernen, auf einen Stimulus, nicht aber auf einen anderen, ähnlichen zu reagieren (Diskriminations Lernen) Bedeutung des Timings Arten der Konditionierung anhand des zeitlichen Verhältnisses von US und CS

18 zu 2: je größer CS US Intervall, desto geringer das Ausmaß der Konditionierung zu 3 + 4: auch hier Abnahme der Konditionierung bei Vergrößerung des Intervalls, nur weniger ausgeprägt zu 5: Reihenfolge der Stimuli ist wichtig Schwäche des Kontiguitätsprinzips CS signalisiert Zeitraum, in dem US abwesend sein wird Faustregeln Ein CS wird exzitatorisch in dem Ausmaß, in dem er das Auftreten eines US zuverlässig ankündigt. Ein CS wird inhibitorisch in dem Ausmaß, in dem er das Ausbleiben eines US zuverlässig ankündigt o d.h.: Akquisition p(us CS) = 1.0; Extinktion p(us CS) = 0.0 CS US Korrelation im wahren Leben Korrelation sehr selten 1.0 Fähigkeit unvollkommene Korrelationen zwischen Signalen und Konsequenzen aufzuspüren sehr vorteilhaft (z.b. Hase Raubtier) Experiment von Rescorla (1966/68) Paarung von Schocks und Ton vs. Schocks und Stille unterschiedliche Wahrscheinlichkeiten des Auftretens Ergebnisse: o wenn p(schock Ton) > p(schock Stille), dann CS+ (Exzitation) o wenn p(schock Ton) = p(schock Stille), dann keine Konditionierung o wenn p(schock Ton) < p(schock Stille), dann CS (Inhibition)

19 Rescorlas Schlussfolgerung: o Kontiguität von CS und US nicht der Grund für Entstehung der Assoziation o Korrelation zwischen CS und US wichtig Wenn CS vorhersagt, dass US wahrscheinlich auftritt, wird CS exzitatorisch. Wenn CS vorhersagt, dass US unwahrscheinlich auftritt, wird CS inhibitorisch. Kapitel 5: Theorien zur Klassischen Konditionierung Blockierungseffekt traditionelle Sicht der KK: gemeinsame Darbietung von CS und US (Kontiguität) ist hinreichend und notwendig für die Konditionierung Experiment von Kamin (1968) beweist das Gegenteil Gruppe Phase 1 Phase 2 Testphase Ergebnis Blockierung L+ LT+ T keine CR Kontrolle LT+ T löst CR aus L = Licht; T = Ton; + = Anwesenheit US (Elektroschock); CR = CER Ergebnisse: o Blockierungsgruppe zeigt keine CR (keine Unterdrückung) o Kontrollgruppe zeigt eine CR (Unterdrückung) Problem: o unterschiedliche Reaktionen, obwohl beide Gruppen gleich häufig der Paarung von T und Schock ausgesetzt waren widerspricht dem Häufigkeitsprinzip, nach dem Konditionierung in beiden Gruppen gleich sein sollte Kamins Schlussfolgerung: o der zuvor präsentierte CS Licht hat bei der Experimentalgruppe den CS Ton blockiert Erklärung: o Ton kündigte in der Experimentalgruppe den Schock bereits in Phase 1 zuverlässig an o Licht war in der Trainingsphase daher nutzlos und erwarb keine neue Assoziation Konditionierung findet somit nur statt, wenn ein CS informativ ist (etwas wichtiges wie einen Elektroschock ankündigt)

20 Rescorla Wagner Modell mathematisches, formales Model der KK: ΔV = α (λ V) Veränderung der Assoziationsstärke (ΔV) = Lernrate (α)* (maximale Assoziationsstärke (λ) aktuelle Assoziationsstärke (V)) Modell soll Ergebnisse der KK vorhersagen mathematische Formulierung des Konzepts der Überraschung (gelernt wird das, was unerwartet ist) sechs grundlegende Regeln 1. Intensität des aktuellen US > aktuell erwartete Intensität, dann werden alle CS, die mit US kombiniert werden exzitatorisch konditioniert 2. Intensität des aktuellen US < aktuell erwartete Intensität, dann werden alle CS, die mit US kombiniert werden inhibitorisch konditioniert 3. Intensität des aktuellen US = aktuell erwartete Intensität, dann keine Konditionierung 4. Je größer die Diskrepanz zwischen erwarteter und tatsächlicher Intensität des US, desto stärker ist die Konditionierung. 5. Saliente Reize führen schneller zur Konditionierung als weniger saliente. 6. Wenn zwei oder mehr konditionierte Stimuli zusammen präsentiert werden, wird die Erwartung gleich ihrer Gesamtintensität sein (exzitatorische und inhibitorische Stimuli heben sich auf) Erklärung von Phänomenen der KK durch das Rescorla Wagner Modell Akquisition o Lichtstrahl (CS) kombiniert mit Futtergabe (US) 1. Durchgang: keine Erwartung, Intensität des US ist also größer exzitatorische Konditionierung (am schnellsten) 2. Durchgang: geringe Erwartung, Intensität des US ist also größer exzitatorische Konditionierung (etwas langsamer) letzter Durchgang: Erwartung = Intensität des US keine weitere Konditionierung (Scheitelpunkt) Extinktion o Löschungsdurchgänge nach Konditionierung Lichtstrahl Futter 1. Durchgang: hohe Erwartung, Intensität des US ist geringer inhibitorische Konditionierung (CS US Assoziation wird schwächer weitere Durchgänge führen zu einer weiteren Abnahme der Erwartung und somit zu Extinktion Blockierung o nach Erreichen der maximalen Akquisition wird ein zusammengesetzter CS aus Licht und Ton präsentiert L führt zu Erwartung von Futter, die auch erfüllt wird

21 T ist ein unbekannter Stimulus ohne Erwartung und behält somit 0 Stärke Es findet keine Konditionierung des zusätzlichen CS statt, weil es keine Überraschung gibt (Erwartung entspricht der Stärke des US). Überschattung o Futtergabe nach zusammengesetzten CS, wobei Licht salient und Ton sehr leise ist starke CR auf Kombination und Licht allein, schwache CR auf Ton auffälliger Stimuli führt schneller zur Konditionierung somit hat das Licht eine höhere exzitatorische Wirkung Übererwartung Gruppe Phase 1 Phase 2 Testphase Ergebnis Übererwartung L+, T+ LT+ L, T gemäßigte CRs Kontrolle L+, T+ kein Stimulus L, T starke CRs o o o nach Phase 1 Erwartung von Futter nach Licht und Ton gemeinsame Präsentation: doppelte Erwartung, doppelte Menge Futter normale Portion Futter, Erwartung > Intensität Inhibition nur noch schwache CR auf beide Stimuli in der Testphase Zusammenfassung R W Modell nimmt Ausgang beim Blocking: Lernfortschritt hängt vom Neuigkeitswert und nicht von der Kontiguität des US ab gelernt wird eine Erwartung des US (unerwarteter US = große Neuigkeit = großer Lerneffekt und umgekehrt) R W Modell = Theorie über die US Effektivität Theorien des CS Effektivität Grundannahme: Konditionierbarkeit eines CS und nicht die Wirksamkeit des US ändert sich von Situation zu Situation CS Präexpositionseffekt o späterer CS (Licht) wird mehrmals gezeigt, ohne dass etwas passiert o anschließend Durchgänge mit Licht Stromschlag Assoziation wird langsamer gelernt o Erklärung: Salienz eines CS verändert sich in Folge der Erfahrung mit ihm o Salienz nimmt ab, wenn der CS wiederholt folgenlos auftritt (Aufmerksamkeit des Organismus hat sich verändert) kann nur mit R W Modell erklärt werden, wenn dieses anerkennt, dass sich die Salienz eines Stimuli ändern kann Theorie der Aufmerksamkeit (Mackintosh, 1975)

22 o o Grundidee: ständige Konfrontation mit Reizen führt zu einer Selektion der Information (saliente Reize werden eher verarbeitet) Beispiel Cocktail Party Effekt: wenn viele Leute um einen herum reden, kann man nur selektiv einem zuhören o Theorie der Aufmerksamkeit = Konkurrenz zum R W Modell der Stimuli, der mehr Vorhersagekraft hat ist salienter informativerer Stimulus wird mehr beachtet o Beispiel Blocking: Gruppe Phase 1 Phase 2 Testphase Ergebnis Blockierung L+ LT+ T keine CR Kontrolle LT+ T löst CR aus Experimental L+ L(laut)T(leise)+ T(leise) keine CR o Salienz des Lichts steigt, die des Tones fällt in Phase 2 Äquipotentialität und Preparedness Äquipotentialität: o jedes Phänomen kann als CS dienen (optischer Reiz, Geräusch, Geruch ) o es spielt keine Rolle welcher CS genutzt wird o ein CS oder einer Reaktion, die in einem Kontext schwer konditionierbar ist, ist dies auch in allen anderen Kontexten o Garcia & Koelling (1966): Geschmacksaversionslernen mit versch. CS 1.Gruppe: Wasser+Lichtblitze+Geräusch, Giftinjektion 2. Gruppe: Wasser+Lichtblitze+Geräusch, Elektroschock Löschungstests: nur Wasser+Lichtblitze oder Wasser+Geräusch Ergebnisse: o Gruppe mit Gift größere Aversion gegen Geschmack o Gruppe mit Elektroschock größere Aversion gegen audiovisuelle Reize Implikation: CS sind nicht gleichwertig (äquipotent), sie müssen zu den US passen Preparedness o o Organismen bringen unterschiedliche Bereitschaften mit, bestimmte Zusammenhänge zu lernen ( Ethologie) Lernbereitschaften variieren z.b. zwischen Arten Ratten: nachaktiv, verlassen sich auf Geschmack zur Beurteilung der Nahrung, daher leichte Verknüpfung Geschmack Übelkeit Wachteln: tagaktiv, visuell orientiert, kaum Geschmackssinn, verlassen sich auf visuelle Merkmale Kapitel 6: Grundlegende Prinzipien der Operanten Konditionierung

23 2 Arten von Verhalten unwillkürliches Verhalten, Reflexe, physiologische Reaktionen Verhalten, dass mehr oder weniger zuverlässig durch einen äußeren Reiz ausgelöst wird (Klassische Konditionierung: Respondentes Verhalten (auf Reiz)) willkürliches Verhalten und Gewohnheiten viele Verhaltensweisen werden nicht unwillkürlich ausgelöst (z.b. Spielen, Sprechen, Gehen, Essen, Arbeiten ) werden scheinbar willkürlich gezeigt operantes/instrumentelles Verhalten nach Skinner Ziel der Forschung zum instrumentellen lernen Regelhaftigkeiten willkürlichen Verhaltens auffinden, erklären Erkenntnisse für die Vorhersage und Beeinflussung von Verhalten (z.b. in Erziehung & Therapie) nutzbar machen Das Gesetz des Effekts (Prinzip der positiven Verstärkung), Thorndike (1898) Thorndikes Frage: Wir können nicht reflexartige Verhaltensweisen eines Lebewesens als Ergebnis seiner Erfahrungen modifiziert werden? hungriges Tier wurde in Problemkäfig gesetzt, musste bestimmte Reaktionen ausführen um die Tür zu öffnen und an das Futter zu gelangen grundlegende Beobachtungen: erste Lösung wurde zufällig durch Versuch und Irrtum gefunden anschließend wurde Zeitspanne zum Öffnen der Tür immer kürzer (also AV = Latenz des Entkommens) Thorndikes Erklärung Verbesserung zurückzuführen auf Stärkung der S R Verbindung: Stimulus = Käfiginnenraum, Reaktion = Verhalten, das die Tür öffnet Erklärung dieser Stärkung durch Gesetz des Effekts Gesetz des Effekts = mechanistisches Lernprinzip Reaktionen, die ein Befriedigung des Willens des Tieres nach sich ziehen (Belohnung) stärken die Verknüpfung zwischen Situation und Verhalten und verursachen eine höhere Auftretenswahrscheinlichkeit (= Verstärker) Reaktionen, die ein Frustration des Willens des Tieres nach sich ziehen (Bestrafung), schwächen die Verknüpfung zwischen Situation und Verhalten und verursachen eine Verringerung der Auftretenswahrscheinlichkeit Unterscheidung Befriedigung Frustration

24 o o befriedigend bedeutet, dass das Tier nichts tut um den Zustand zu vermeiden, sondern versucht ihn herbeizuführen/zu erhalten frustrierend bedeutet, dass das Tier den Zustand vermeidet und rasch beendet ähnelt dem Prinzip der natürlichen Selektion in der Evolution o Lernen: Ausgehend von einer Variabilität des Verhaltens und der Annahme, dass einige Verhaltensweisen eher geeignet sind als andere, um eine Belohnung zu erhalten, nehmen geeignete Verhaltensweisen über Erfahrungen in der Häufigkeit zu und ungeeignete ab. o Evolution: Ausgehend von einer Variabilität des Verhaltens und der Annahme, dass einige Verhaltensweisen eher geeignet sind als andere, die Fitness zu erhöhen nehmen geeignete Verhaltensweisen über Generationen in der Häufigkeit zu und ungeeignete ab Belege für mechanischen Stärkungsprozess (Guthrie & Horton, 1946) Katzen in einfachen Problemkäfigen (Stab in beliebige Richtung bewegen) werden im Moment des Öffnens der Tür fotografiert o anfangs variables Verhalten o wir mit den Durchgängen immer stereotyper o Stop Action Prinzip (Verstärkungsprinzip): Bewegungen, die im Moment der Verstärkung ausgeführt werden, werden verstärkt und treten in Zukunft mit größerer Wahrscheinlichkeit wieder auf Abergläubisches Verhalten (Skinner 1948) Stop Action Prinzip lässt vermuten, dass zufällige Verstärkung vorkommen kann Skinner steckte Tauben in Käfige und ließ den Futtertrog alle 15 Sekunden am Käfig erscheinen, unabhängig vom Verhalten der Tauben 6 von 8 Tauben zeigten nach ein paar Tagen bestimmte Aktionen zwischen den Verstärkungen Erklärungen: o Taube bewegt sich im Käfig die ganze Zeit, eine Aktion tritt immer direkt vor der Verstärkung ein o diese Aktion wird verstärkt, was ihr erneutes Auftreten wahrscheinlicher macht, wodurch die Aktion wiederum verstärkt wird o aber: Timing ist wichtig (bei langen Intervallen viele Aktionen) Parallelen zu Ritualen von Spielen, Sportlern

25 häufig Rituale wie Verzehren der gleichen Speisen, Bandagieren, Tragen von Amuletten etc., die mit früheren Erfolgen zusammenhängen o aber: können auch motivationale Funktion haben, nicht notwendigerweise abergläubisches Verhalten Bewegen des Körpers beim Kegeln, Bewegung des Beins beim Schuss im Fußball o aber: ideomotorisches Prinzip besagt, dass Ideen entsprechende motorische Aktionen aktivieren Shaping (Methode sukzessiver Annäherung) Variabilität des Verhaltens nimmt mit dem Training ab, ist aber nie gleich null Shaping macht sich natürliche Variabilität zunutze Definition: Methode zum Erlernen einer neuen Verhaltensweise, bei der die zunehmenden Annäherungen an das erwünschte Verhalten verstärkt werden kann beispielsweise auch in der Verhaltenstherapie genutzt werden Forschung von B.F. Skinner , Erfinder der Skinnerbox radikaler Behaviourist: wollte alles durch Konditionierung erklären entdeckte viele der grundlegendsten und wichtigsten Eigenschaften der Verstärkung Tiere mussten nicht immer erneut in Problemkäfige gesetzt werden sondern können in einer Box verbleiben Picken o.ä. wird mit Sensoren gemessen freie operante Verfahren operante Reaktion kann jederzeit und wiederholt auftreten solange das Tier im Käfig ist Operantes Konditionieren Operante Konditionierung bezieht sich auf den Umstand, dass eine Verstärkung dann resultiert, wenn das Individuum richtig auf seine Umwelt einwirkt (operiert). Skinner nannte freie Verhaltensweise operant Instrumentelles Lernen Instrumentelle Konditionierung bezeichnet den Umstand, dass Individuen bestimmt Verhaltensweisen einsetzen um einen Verstärker zu bekommen. Dreifachkontingenz Annahme: beim Lernen wir eine Dreifachkontingenz erworben o in Anwesenheit des diskriminativen Hinweisreizes/Stimulus A führt das Verhalten/Reaktion B zum Verstärker/Konsequenz C o Stimulus diskriminiert zwischen den Konsequenzen in den Situationen, daher diskriminativ grundlegende Prinzipien entsprechen etwas denen der Klassischen Konditionierung z.b. Erwerb, Extinktion, Spontanerholung

26 unterschiedliche Verstärkerarten primärer Verstärker: Verstärker, der naturgemäß jede Reaktion verstärkt auf die er folgt konditionierter/sekundärer Verstärker: ein zuvor neutraler Stimulus, der die Fähigkeit erworben hat, Reaktionen zu stärken, weil wiederholt mit einem primären Verstärker gepaart wurde generalisierte Verstärker: konditionierter Verstärker, der mit einer großen Zahl von unterschiedlichen primären Verstärkern assoziiert ist (z.b. Geld) Verhaltensketten Abfolge erlernter Verhaltensweisen, die in einer bestimmten Reihenfolge auftreten müssen o Verabreichung des primären Verstärkers erfolgt erst nah letzter Reaktion o jeder Reiz in der Mitte der Kette = konditionierter Verstärker für vorige und Hinweisreiz für die nächste Reaktion Vorwärtsverkettung: man verstärkt jede Reaktion, beginnend mit der ersten o Problem: man muss irgendwann alle bis auf den letzten Verstärker entfernen Rückwärtsverkettung: man beginnt mit der letzten Reaktion, die verstärkt wird, dann vorletzte Reaktion usw. Verhaltensweisen einer Verhaltenskette verschwinden, wenn der Verstärker nicht mehr auftritt wird einer der konditionierten Verstärker in der Kette aufgehoben, so wird der Teil davor gelöscht Verhaltensweisen zu Beginn der Kette am weitesten vom primären Verstärker entfernt und somit am Leichtesten zu stären erinnern an ethologische Reaktionsketten o jedoch: bei angeborenen Reaktionsketten hängt das Verhalten nicht von Verstärkern ab wie bei den Verhaltensketten Grenzen der operanten Konditionierung Breland & Breland, Studenten von Skinner und Tiertrainer verfassten 1961 The Misbehaviour of Organisms o stellten beim Training fest, dass immer wieder unerwünschtes Verhalten bei den Tieren auftritt, obwohl dies nicht verstärkt wird (z.b. Waschbären, die Münzen schnell in Gefäß tun sollte fingen irgendwann an diese zu waschen)

27 o stellten fest, dass das Verhalten eines Tieres nur unter Einbezug der evolutionären Geschichte, der Instinktmuster und der ökologischen Nische beeinflusst oder vorausgesagt werden kann erklärten dies mit Instinktneigung ( instinctive drift ) o Bezeichnung, für das Abgleiten der Performanz hin zu angeborenen Verhaltensweisen, die mit dem eingesetzten Verstärker zusammenhängen (z.b. Futter) o kann die Ausführung erlernter Verhaltensweisen verdrängen Kapitel 7: Verstärkungspläne Definition: Ein Verstärkungsplan ist eine Regel, die angibt, unter welchen Bedingungen ein Verstärker verabreicht wird. kann etwa unterschieden werden nach o Qualität, z.b. Scheibenpicken aber nicht Gefiederputzen wird verstärkt o Quantität, z.b. Verstärkung nach 10mal picken o Zeit, z.b. Verstärkung nur, wenn zwischen Reaktionen mind. 60s vergangen kontingente Verstärkung gewünschtes Verhalten wird verstärkt nicht kontingente Verstärkung Verstärkung hängt nicht vom eigenen Verhalten ab begünstigt Verstärkung von zufälligem Verhalten abergläubisches Verhalten Skinner erfand Gerät für kumulative Aufzeichnung (cumulative recorder) Walze bewegt Papier langsam in eine Richtung unter einem Stift her jede Reaktion führt dazu, dass der Stift sich ein Stück das Blatt hochbewegt x Achse = Zeit; y Achse = kumulative Anzahl der Reaktionen horizontale Linie: keine/konstante Reaktion starker/schwacher Anstieg: hohe/niedrige Reaktionsrate kleine Abweichungen zeigen Zeitpunkt, zu denen Verstärker verabreicht werden verschiedene Verstärkungspläne: Kontinuierliche Verstärkung (CRF) = auf jedes Auftreten einer operanten Reaktion folgt ein Verstärker Löschung (Extinction) Quotenpläne (Ratio) Intervallpläne (Intervall) intermittierende Versuchspläne komplexe Pläne

28 Die 4 einfachen Verstärkungspläne Feste Quote (fixed ratio, FR) Verstärkungsregel: nach jeder n ten Reaktion gibt es einen Verstärker (n= Höhe der Quote, z B. FR 10 Plan) z.b. Akkordarbeit: 10 Teile/10, nach 10 Teilen Kaffeepause, dann wieder von vorn hohe Rate Stop&Go Muster: nach jedem Verstärker Reaktionspause (Nachverstärkungspause) Länge der Nachverstärkungspause nimmt mit Erhöhung der Quote zu Reaktionsrate nach Nachverstärkungsrate nimmt mit steigender Quote ab mögliche Gründe für Nachverstärkungspause 1. Sättigung: fällt raus, da die Pause bei steigender Quote ja länger wird 2. Ermüdung 3. Distanz zum nächsten Verstärker Überprüfung durch Experiment, in dem sich schon gelernte FR 100 (blaues Licht) und FR 10 Pläne (rotes Licht) abwechseln Pausen können nicht anhand der vorhergehenden Quote vorhergesagt werden o Ermüdungshypothese verworfen Pause können anhand der bevorstehenden Quote vorhergesagt werden (vor FR 100 Plänen am längsten) o Verstärker Distanz Hypothese bestätigt Variable Quote (variable ratio, VR) Verstärkungsregel: nach jeder n ten Reaktion im Durchschnitt gibt es einen Verstärker z.b. VR 18; Verstärkung erfolgt nach 4, 8, 15, 16, 23, 42 Reaktionen = 108 Reaktionen für 6 Verstärker = ø 18 hohe Rate, sehr gleichmäßig

29 Alltagsbeispiele: Glücksspiel, Sport etc. o Gewinnchancen stehen in direktem Zusammenhang dazu wie oft man spielt o Zahl der erforderliche Reaktionen für nächsten Verstärker ist ungewiss bei Quotenplänen steht der Aufwand (Anzahl der Reaktionen) in direkten Verhältnis zum Gewinn (Anzahl der Verstärkungen) Fixes Intervall (fixed interval, FI) Verstärkungsregel: erste Reaktion, die nach einem festgelegten Zeitintervall auftritt wird verstärkt z.b. FI 60; Abgabe des Verstärkers setzt Timer in Gang, der nach 60s erneut Verstärker bereitlegt, eine Reaktion nötig um diesen zu bekommen Merkmale: Verstärkung hängt von der verstrichenen Zeit und der Ausführung einer Reaktion ab, wobei die Zeitintervalle immer gleich lang sind typisches Verhaltensmuster = FI Bogen, Wiederaufnahme erfolgt zögerlich, dann zunehmend experimentelles Beispiel: o Auswirkung der Testhäufigkeit auf das Arbeitsverhalten von Studenten o Abwechslung von Perioden täglicher Tests mit 3 Wochen ohne Test und anschließender Klausur bei regelmäßigen Test regelmäßigerer Lernen, sonst Ähnlichkeit mit FI Plänen entspricht nicht 100%ig FI Plan, da sich alle und nicht nur eine Reaktion auswirken Variables Intervall (variable interval, VI) Verstärkungsregel: erste Reaktion, die nach einem festgelegten, aber in der Spanne variablen Intervall auftritt wird verstärkt z.b. VI 60; Zeit zwischen Verabreichung und erneuter Bereitstellung eines Verstärkers kann etwas 6s, 300s, 40s betragen

30 Merkmale: Verstärkung hängt von der verstrichenen Zeit und der Ausführung einer Reaktion ab, wobei die Zeitintervall variieren typisches Verhaltensmuster: stetig (Verstärker kann jeden Moment auftreten, Pausen nicht sinnvoll) wenige bzw. kleine Nachverstärkungspausen Alltagsbeispiel: Kontrollieren des Briefkastens o Lieferung von Post entspricht ungefähr einem VI Plan, da nicht vorhersagbar o wenn Verstärker (Post) da, nur eine Reaktion nötig um ihn zu bekommen wenn Verstärker noch nicht bereitliegt, können auch viele Reaktionen ihn nicht hervorbringen daraus ergibt sich maßvolles und gleich bleibendes Verhalten (jeden Tag 1x nachschauen) Extinktion bei verschiedenen Verstärkerplänen Humphreys Paradox (partieller Verstärkungseffekt) kontinuierliche Verstärkung (CRF) wird schneller gelöscht als intermittierende widerspricht dem Prinzip der Häufigkeit nach Thomas Brown bei einer Reaktion, die immer verstärkt wurde sollte eine hohe Assoziation bestehen bei einer Reaktion, die manchmal verstärkt wurde (Trainingstrials)und manchmal nicht (Löschungstrials), sollte eine geringe Assoziation bestehen mögliche Erklärung: Diskriminationshypothese Verhalten ändert sich erst, wenn die Veränderung der Verstärkungskontingenz erkannt wurde bei CRF Plan ist der Unterschied durch die fehlende Verstärkung offensichtlich besser: Generalisierungsabnahme Hypothese Reaktion wird umso seltener gezeigt, je unähnlicher die Testsituation der Trainingssituation ist Beispiele für andere Verstärkungspläne differentielle Verstärkung niedriger Reaktionsraten (DRL) Verstärker wird verabreicht, wenn mindestens eine vorher festgelegte Zeitspanne zwischen zwei Reaktionen verstrichen ist sehr niedrige Reaktionsrate

31 differentielle Verstärkung hoher Reaktionsraten (DRH) ein Verstärker wird verabreicht, wenn in einer festgelegten Zeitspanne eine Mindestanzahl von Reaktionen aufgetreten ist höhere Reaktionsrate als mit anderen Verstärkungsplänen erzielt werden kann Aufbau löschungsresistenten Verhaltens CRF führt zu schnellem Verhaltensaufbau, aber mit niedriger Löschungsresistenz Methode der Wahl: CRF zu Beginn, dann allmählich Übergang zu variablem Quotenplan aber: Verstärkung kann die intrinsische Motivation ruinieren Überrechtfertigungseffekt (overjustification): extrinsische Gründe werden überschätzt Beispiel: Tang & Hall Studie (1995) wenn Kinder für das Spielen mit einem Spielzeug bezahlt werden, dann zwei mögliche Reaktionen o wenn man sie nicht mehr bezahlt wollen sie auch nicht mehr spielen o wenn man sie erst bestechen muss, damit sie spielen, denken sie, dass es ein schlechte Spielzeug ist Einflüsse auf die Performanz bei Verstärkungsplänen Performanz höher, je höher Verstärkungsqualität (Geld besser als nette Worte) Verstärkungsmenge (mehr ist besser als wenig) Verstärkungsrate Motivation/Deprivationsdauer Performanz höher, je niedriger aufzubringende Anstrengung (leicht wird bevorzugt) Verzögerung der Verstärkung (schnell wird bevorzugt, delay aversion ) Kontingenzgeleitetes vs. regelbestimmtes Verhalten kontingenzgeleitetes Verhalten: Verhalten, dass von einem Vestärkungs oder Bestrafungsplan beeinflusst wird regelbestimmtes Verhalten: Verhalten, dass von einer verbalen oder mentalen Regel, wie man sich zu verhalten hat gelenkt wird Menschen zeigen bei gleichen Versuchsplänen teils andere Reaktionsmuster als Tiere z.b. zeigen einige Menschen bei einem FI Plan o das gleiche Bogenmuster wie bei Tieren o hohe Raten das ganze Intervall über o nur wenige Reaktionen am Intervallende Menschen folgen verbalen Regeln, die sie mitgeteilt bekommen oder selber lernen