Operantes Konditionieren

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1 Operantes Konditionieren Prof. Dr. Hermann Körndle Professur für die Psychologie des Lehrens und Lernens Technische Universität Dresden

2 Operantes Konditionieren Vertreter I - Thorndike Edward Lee Thorndike ( ) Formulierung Law of Effect Verhaltensweisen, die einen befriedigenden Zustand zur Folge haben, werden mit höherer Wahrscheinlichkeit in gleichen oder ähnlichen Situationen wiederholt. 2

3 Operantes Konditionieren Vertreter II - Skinner Burrhus Frederic Skinner ( ) Unterscheidung operanten und reaktiven Verhaltens operantes Verhalten: Verhalten, dem kontingent Verhaltenskonsequenzen folgen und das nicht unmittelbar durch externe Reize ausgelöst wird reaktives Verhalten: Verhalten, das unmittelbar durch einen Reiz ausgelöst wird. 3

4 Grundprinzip des Operanten Konditionierens Prinzip des Operanten Konditionierens: Die Auftretenswahrscheinlichkeit eines Verhaltens wird durch die dem Verhalten folgenden Konsequenzen verändert. Folgt einem Verhalten eine angenehme Konsequenz, so erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Verhalten in gleichen oder ähnlichen Situationen wieder gezeigt wird. Folgt einem Verhalten eine unangenehme Konsequenz, so verringert sich die Wahrscheinlichkeit, dass dieses Verhalten in gleichen oder ähnlichen Situationen wieder gezeigt wird. Bedingungen: Kontiguität und Kontingenz zwischen dem Verhalten und dessen Konsequenz. 4

5 Experimentalparadigma die Auftretenswahrscheinlichkeit eines Verhaltens wird durch die dem Verhalten folgenden Konsequenzen verändert. Phasen eines Experiments zum Operanten Konditionieren 1) Kontrollphase 2) Lernphase 3) Löschungsphase 4) Spontanerholungsphase 5

6 Operantes Konditionieren Experimentalparadigma - Skinnerbox Food pellet reservoir Stimulus light Lever Foot container 6

7 Operantes Konditionieren Experimentalparadigma - Untersuchungsphasen Verhaltensrate keine Verhaltenskonsequenzen auf Verhalten folgen angenehme Konsequenzen keine Verhaltenskonsequenzen Zeit Kontrollphase Lern-/Trainingsphase Löschungsphase Spontanerholung 7

8 Operantes Konditionieren Prinzipien des Operanten Konditionierens Verstärkung Bestrafung Bezeichnung positive Verstärkung negative Verstärkung Bestrafung Typ I Bestrafung Typ II Herstellung der Verhaltenskonsequenz angenehmer Reiz wird hinzugefügt unangenehmer Reiz wird entfernt unangenehmer Reiz wird hinzugefügt angenehmer Reiz wird entfernt Wirkung Erhöhung der Verhaltensrate Reduktion der Verhaltensrate Löschung Löschung auf Verhalten folgt keine Konsequenz Reduktion der Verhaltensrate 8

9 Operantes Konditionieren Bedingungen für erfolgreiche Verhaltensbeeinflussung Kontiguität zeitliche (und räumliche) Nähe von Verhalten und Konsequenz. Kontingenz die Wahrscheinlichkeit des gemeinsamen Auftretens von Verhalten und Konsequenz ist höher als die Wahrscheinlichkeit, dass nur eines von beiden auftritt. Ein Verhalten wird in seiner Auftretenswahrscheinlichkeit nur dann von Verhaltenskonsequenzen beeinflusst, wenn Kontiguität und Kontingenz zwischen Verhalten und dessen Konsequenzen besteht. 9

10 Operantes Konditionieren Kontiguität und Kontingenz Verhalten Zeit Konsequenz Zeit 10

11 Unabhängige Variablen Das Kontiguitätsprinzip (Grice, 1948) Prozent richtiges Verhalten 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 0 sec 0,5 sec 1,2 sec 2 sec 5 sec 10 sec 30% Anzahl der Versuchsdurchgänge

12 Unabhängige Variablen Quantität der Verhaltenskonsequenz (Crespi, 1942) Durchschnittsgeschwindigkeit (feet/sec) Versuchsdurchgänge 12

13 Operantes Konditionieren - UV Verstärkungspläne I Verstärkungspläne sind Festlegungen des Experimentators, in denen angegeben wird, wie regelmäßig und wie häufig die Konsequenzen einem Verhalten folgen. Häufigkeit: kontinuierlich vs. intermittierend Regelmäßigkeit: fixiert vs. variabel Quote vs. Intervall 13

14 Operantes Konditionieren - UV Wirkung von Verstärkungsplänen I 1000 A B Number of responses D C Time (minutes) A Fixed ratio C Fixed interval B Variable ratio D Variable interval

15 Operantes Konditionieren - UV Wirkung von Verstärkungsplänen II Kontinuierliche Verstärkung hohe Lerngeschwindigkeit; geringer Löschungswiderstand Intermittierende Verstärkung niedrige Lerngeschwindigkeit; hoher Löschungswiderstand 15

16 Operantes Konditionieren - UV Wirkung von Verstärkungsplänen III Fixierte Verstärkung Variable Verstärkung Quotenpläne Intervallpläne - wechselnde Verhaltensrate; - geringerer Löschungswiderstand als variable Verstärkungspläne - gleichmäßige Verhaltensrate; - höherer Löschungswiderstand als fixierte Verstärkungspläne - höhere Verhaltensrate als Intervallpläne - höhere Lerngeschwindigkeit als Intervallpläne - niedrigere Verhaltensrate als Quotenpläne - geringere Lerngeschwindigkeit als Quotenpläne 16

17 Unabhängige Variablen Wirkung von Verstärkungsplänen IV Saisonarbeitseffekt Cumulation of bills passed by the U.S. Congress Weisberg, P. & Waldrop, P.B. (1972). Fixed-interval work habits of congress. Journal of Applied Behavior Analysis. (n. Anderson, J.R. (1995). Learning and Memory. New York: Wiley, S. 23.) 17

18 Unabhängige Variablen Wirkung von Verstärkungsplänen V Gesetze Rechtsverordnungen Seitenanzahl insg. im BGBI (geteilt durch 10) 18

19 Operantes Konditionieren - UV Diskriminative Hinweisreize (cues, Signalreize) Definition: Diskriminative Hinweisreize sind Reize, die bestimmte Verhaltenskonsequenzen signalisieren. Beispiele: Bei Lehrer Müller wird das Verhalten im Unterricht reden nicht bestraft, bei Lehrer Meier wird es bestraft. Die Schüler reden bei Herrn Meier nicht im Unterricht. Eine Ratte erhält nur dann eine Belohnung (Futter), wenn vorher eine Lampe aufleuchtete. 19

20 Operantes Konditionieren Bestrafung (Estes, 1944) 100% Verhaltenstendenz 75% 50% 25% 0% Zeit 20 nicht bestraftes Verhalten

21 Operantes Konditionieren Bestrafung (Estes, 1944) 100% Verhaltenstendenz 75% 50% 25% 0% nicht bestraftes Verhalten in Phase 2 bestraft Zeit 21

22 Operantes Konditionieren Differenzierungen - Kontrasteffekte Kontrasteffekte sprunghafte Veränderungen der Verhaltensrate in Abhängigkeit einer massiven Änderung der Quantität, d. h. der Menge der Verhaltenskonsequenz. Positiver Kontrasteffekt Erhöht man eine zu Beginn geringe Verstärkungsmenge, so erhöht sich die Verhaltensrate sprunghaft über die zu erwartende Verhaltensrate. Negativer Kontrasteffekt Reduziert man eine zu Beginn hohe Verstärkungsmenge, so verringert sich die Verhaltensrate sprunghaft unter die zu erwartende Verhaltensrate. 22

23 Operantes Konditionieren Negativer Kontrasteffekt (Crespi, 1942) Durchschnittsgeschwindigkeit (feet/sec) 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Änderung der Verstärkungsmenge (Futerpillen) 256 auf auf Versuchsdurchgänge

24 Tokensysteme Tokens sind sekundäre Verstärker, die gegen primäre Verstärker oder andere sekundäre Verstärker eingetauscht werden können. 24

25 Sekundäre Verstärkung Tokensysteme 25

26 Klassisches / Operantes Konditionieren Klassisches Konditionieren gelernt wird die Auslösung von schon im Verhaltensrepertoire des Organismus vorhandenen Reaktionen durch neue Reize Operantes Konditionieren durch die Verfahren des operanten Konditionierens wird die Auftretenswahrscheinlichkeit von Verhaltensweisen verändert 26

27 Experimentalparadigma - Vergleich Klassisches und Operantes Konditionieren Klassisches Konditionieren: unabhängige Variablen: die Bedingungen, unter denen der mit dem unkonditionierten Reiz gekoppelte, zu konditionierende Reiz dargeboten wird (z.b. Zeitdauer oder Zeitpunkt zwischen Aufleuchten einer Lampe und Futtergabe) abhängige Variablen: Ausmaß der durch den konditionierten Reiz ausgelösten Reaktion (z.b. Menge des Speichelflusses) Operantes Konditionieren: unabhängige Variablen: Art der Verhaltenskonsequenz; Quantität und Qualität der Verhaltenskonsequenz; zeitlicher Abstand zwischen Verhalten und dessen Konsequenzen; diskriminative Hinweisreize; Verstärkungspläne abhängige Variablen: Lerngeschwindigkeit; Verhaltensrate; Löschungswiderstand 27

28 Literaturhinweis Steiner, G. (1996) Lernen: 20 Szenarien aus dem Alltag. 28