Способность к символизации у приматов

Одна из первых попыток исследования способности живот­ных к употреблению символов вместо реальных множеств была сделана К. Форстером (Ferster, 1964). После 500 000 опытов ему удалось обучить двух шимпанзе тому, что определенным множествам соответствуют «цифры» (от 1 до 7), выраженные двоичным кодом (от 000 до 111). Выучив эти комбинации, жи­вотные могли располагать их в порядке возрастания, но так и не научились использованию цифр для нумерации конкрет­ных объектов.

Матсузава (Matsuzawa, 1985; Matsuzawa et al, 1986) обучал шимпанзе Аи установлению соответствия между различными множествами и арабскими цифрами от 1 до 6. В качестве образ­ца он предъявлял наборы различных предметов, а для выбора — арабские цифры. В тесте с новыми вариантами множеств того же диапазона обезьяна успешно выбирала соответствующие им цифры («маркировала» множества с помощью символов). Мож­но было предположить, что ее обучение ограничивалось образованием условной связи (ассоциации) между цифрой и конкрет­ными паттернами расположения элементов в соответствующих множествах, а также простым запоминанием всех использован­ных комбинаций. Однако в более поздней работе (Murofushi, j 1997) было доказано, что дело этим не ограничивается, и Аи действительно связывала знаки с признаком «число» и оперировала ими как символами. Она правильно использовала цифры от 11 до 7 для маркировки разнообразных новых множеств, абстрагируясь от паттернов расположения составляющих их элемен­тов, а также их размера, цвета и формы.

Особый вклад в решение вопроса о способности животных к использованию символов для характеристики множеств вне­сли работы американской исследовательницы Сары Бойзен и ее коллег (Boysen, Bemtson, 1989; 1995; Boysen, 1993). Благода­ря приемам, специально акцентирующим внимание животно­го на признаке числа, и постепенному наращиванию сложнос­ти предъявляемых задач им удалось обучить шимпанзе Шебу практически всем элементам «истинного счета».

Сначала шимпанзе обучали класть одну и только одну конфету в каждый из шести отсеков специального подноса. Смыслом этой про­цедуры была демонстрация соответствия «один к одному» между числом отсеков и числом конфет. Следующая задача предназнача­лась для оценки прочности выработанного «один к одному» соответ­ствия и обеспечения базы для введения арабских цифр. В ответ на предъявление подноса с одной, двумя или тремя конфетами шим­панзе должна была выбрать одну из трех карточек с изображениями такого же числа кружков. Авторы особо подчеркивали значение про­цедуры опыта: конфеты на поднос помещали всегда по очереди, при этом экспериментатор их вслух пересчитывал (демонстрация пер­вого и второго принципов Гельман и Галлистеля — соответствия «один к одному» и упорядоченности, т. е. ординальности). Посте­пенно сначала одну, потом две и т. д. карточки с изображениями то­чек стали заменять карточками с изображениями цифр, так что обе­зьяна должна была использовать эти ранее индифферентные для нее изображения вместо реальных множеств.

Когда Шеба стала, уверенно выбирав все три цифры, соответству­ющие числу конфет на подносе, обучение продолжили с помощью компьютера. Обезьяне показывали на мониторе одну из цифр, а она должна была выбрать карточку с изображением соответству­ющего числа точек, т. е. применить символы к множествам дру­гого типа, чем использованные при обучении.

По той же методике Шеба освоила еще два символа: циф­ры 0 и 4, а впоследствии также 5, 6 и 7. Интересно, что, осваи­вая новые множества, она сначала по очереди прикасалась к каждой из конфет и только после этого выбирала соответству­ющую цифру. Дополнительные опыты свидетельствуют, что это не было простым подражанием экспериментатору, а дей­ствительно неким способом «пересчета» конфет, а также дру­гих предметов (батареек, ложек и т. п.).

Для проверки способности Шебы оперировать усвоенны­ми символами провели следующие два теста.

Первый авторы назвали «тестом на функциональный счет». В лаборатории по двум из трех «тайников» раскладыва­ли апельсины таким образом, чтобы их сумма не превышала 4. Шеба обходила все три «тайника» и видела (но не могла достать) находящиеся в них апельсины. Затем обезьяна должна была подойти к «рабочей площадке» и выбрать из разложенных там по порядку цифр ту, которая соответствовала числу апельси­нов в тайниках. Оказалось, что уже во второй серии экспери­ментов (25 проб в каждой) шимпанзе выбирала правильную цифру более чем в 80% случаев.

Во втором тесте апельсины заменили карточками с цифра­ми, которые также помещали в любые два из трех «тайников» — сумма цифр также не превышала 4 (тест на «сложение сим­волов»). Использовали следующие комбинации цифр: 1 и 0, 1 и 1, 1 и 2, 1 и 3, 2 и 0, 2 и 2. Как и на предыдущем этапе, Шеба должна была обойти «тайники» и затем найти карточку с циф­рой, соответствующей сумме. В первой же серии она выбирала правильную цифру в достоверном большинстве случаев (75%).

Полученные результаты стали убедительным свидетельством способности шимпанзе усваивать символы, оперировать ими и выпол­нять операцию, аналогичную сложению, т. е. удовлетворяли двум критериям «истинного счета».

Наряду с этими классическими опытами к настоящему вре­мени предпринято значительное число попыток обучить жи­вотных нескольким ассоциациям между цифрами и множества­ми. Такие опыты важны, но не позволяют решить вопрос о на­личии у них элементов «истинного счета».

Для более точного ответа на этот вопрос Д. Рамбо и его кол­леги (Rumbaugh et al., 1989; 1993) не просто обучали шимпанзе выбирать множества, эквивалентные цифрам (от 1 до 6), но старались заставить их нумеровать объекты (свойство ординальности) или производить определенное число действий в со­ответствии со значениями цифр (свойство кардинальности). В экспериментах участвовали животные, ранее обучавшиеся языку-посреднику «иеркиш» (Лана, Шерман и Остин).

Прежде всего, шимпанзе научились с помощью джойстика перемещать курсор по экрану монитора. Затем они должны были научиться помещать курсор на арабскую цифру, которая по­являлась на соответствующем по счету месте в одной из пря­моугольных рамок, размещенных вдоль верхнего края экрана.

В следующей задаче на другом краю экрана появлялись не­сколько прямоугольных рамок с одной фигуркой внутри каж­дой. Шимпанзе нужно было передвинуть в верхнюю половину экрана столько прямоугольников, чтобы их число соответство­вало значению показанной арабской цифры. После передвиже­ния последней фигурки курсор надо было вернуть на исходную цифру. В начале обучения, как только шимпанзе передвигала очередную фигурку, в верхнем ряду появлялась соответствую­щая цифра. В тестах же такой «обратной связи» не было. Когда обезьяна помещала курсор на очередную фигурку, та исчезала, и при этом раздавался звуковой сигнал. Для успешного завер­шения задачи было необходимо «считать» и помнить, сколько фигурок уже исчезло. Шимпанзе успешно справлялись с этой задачей.

В данной ситуации обезьяны продемонстрировали успешное ис­пользование принципов ординалъности и кардинальности, и их способности были названы «начальным счетом» (entry-levelcoun­ting, Rumbaugh, Washbum, 1993).

Наиболее убедительные доказательства способности живот­ных представлять упорядоченность (ординальность) в ряду чи­сел были получены лишь недавно (Brannon, Terrace, 1998). Ма­каки-резусы, обученные прикасаться в возрастающем порядке к множествам от 1 до 4, могут без дополнительного обучения пере­нести этот навык на новые множества из диапазона 5-9.

Двух макак-резусов предварительно обучали прикасаться в определенном порядке к каждому из четырех стимулов, не имеющих отношения к числу. Для этого использовали 11 наборов, включав­ших по четыре картинки. На чувствительном к прикосновениям мониторе им предъявляли по четыре множества, содержащие от 1 до 4 элементов. Обезьяны должны были по очереди прикоснуть­ся к каждому из этих множеств в возрастающем порядке. По за­вершении обучения, когда обезьяны усвоили порядок выбора дан­ных четырех множеств, им предъявляли один из 35 новых набо­ров, где те же множества были расположены в другом порядке. Макаки правильно указывали порядок нарастания величины мно­жеств, но поскольку каждый набор в этой серии повторялся по несколько раз, можно было предположить, что животные могли запоминать и использовать какие-то другие его характеристики, кроме собственно числа элементов. Однако на следующей стадии экспериментов такой возможности у обезьян уже не было: им предъявляли 150 новых наборов множестве числом элементов от 1 до 4, причем каждый показывали лишь один раз.

В тесте на перенос обезьянам предъявляли множества, со­держащие от 1 до 9 элементов. Размер фигурок, образующих множества, варьировали. Обезьяны успешно ранжировали но­вые множества именно по числу элементов в них, используя для этого правило выбора по возрастанию, которому они ранее обу­чились на другом диапазоне множеств. Тем не менее, авторы от­мечают, что для окончательного ответа на вопрос о способности макак к использованию символов для расположения множеств в порядке возрастания числа элементов в них требуются до­полнительные исследования (Brannon, Terrace, 1998).

Приматы способны распознавать и обобщать признак «число элементов», устанавливать соответствие между этим отвлеченным признаком и ранее нейтральными для них стимулами — арабски­ми цифрами. Оперируя цифрами как символами, они способны ранжировать множества и упорядочивать их по признаку «чис­ло», а также совершать число действий, соответствующее цифре. Наконец, они способны к выполнению операций, изоморфных сло­жению, но этот вопрос требует более точных исследований.

А. Н. Леонтьев

ВОЗНИКНОВЕНИЕ СОЗНАНИЯ ЧЕЛОВЕКА [7]