نظریه نمونه گیری محرک ویلیام کی استیس

استیس نظریه نمونه گیری محرک را مطرح ساخت که فرضیات این نظریه به شرح زیر می باشد.

فرض یک. موقعیت یادگیری شامل تعدادی زیاد اما محدود از عناصر محرک است. این عناصر شامل چیزهای فراوانی شامل شرایط آزمایشی چون نور، رنگ، منظره، اهرم در جعبه اسکینر یا گذرگاه ماز T شکل یا محرک های در حال تغییر مثل رفتار آزمایشگر، دما، صداهای اضافی داخل و خارج اتاق، شرایط درونی مانند خستگی یا سردرد هستند که آزمودنی در آغاز یک کوشش آزمایشی آنها را تجربه می کند. همه این عناصر محرک بر روی هم با علامت S نشان داده می شود.

فرض دوم. همه پاسخ هایی که داده می شود به یکی از 2 طبقه زیر تعلق می گیرد:

اگر پاسخ همان است که آزمایشگر انتظار دارد به آن پاسخ A1 گفته می شود.

اگر پاسخ چیزی به غیر از پاسخ مورد انتظار آزمایشگر باشد نادرست است و A2 نام دارد.

فرض سوم. همه عناصر در S یا به A1 و یا به A2 متصلند. یک موقعیت همه یا هیچ است: همه عناصر محرک در موقعیت یادگیری یا به پاسخ مورد نظر یعنی درست A1 یا به پاسخ نامربوط یعنی غلط A2 شرطی شده اند. عناصر شرطی شده به A1 پاسخ های A1 را فرا می خوانند و عناصر شرطی شده به A2 پاسخ های A2 را ایجاد می کنند.

فرض چهارم. یادگیرنده تنها بخش کوچکی از محرک های موجود در هر کوشش را تجربه می کند و فرض بر این است که حجم نمونه در تمام مدت آزمایش ثابت باقی می ماند. مقدار ثابت S که در آغاز هر کوشش یادگیری تجربه می شود با علامت تتا Ө نشان داده می شود.

فرض پنجم. وقتی که پاسخی رخ می دهد یک کوشش یادگیری خاتمه میابد.

فرض ششم. از آنجا که در پایان یک کوشش یادگیری تتا به S باز می گردد و از آنجا که تتا نمونه گیری شده در آغاز یک کوشش یادگیری جنبه تصادفی دارد، نسبت عناصر شرطی شده به A1 در S در آغاز هر کوشش جدید در عناصر تتا منعکس خواهد شد.

هم استیس و هم حال فرض می کنند که در مراحل اولیه آزمایش یادگیری بیشتر از مراحل بعدی یادگیری انجام می شود.

تعمیم

موضع استیس همان موضع ثرندایک و گاتری است. یعنی میزان تعمیم با میزان عناصر محرک مشترک بین دو موقعیت متناسب است. اگر تعداد زیادی از عناصری که قبلا به پاسخ A1 شرطی شده اند در یک موقعیت تازه حضور داشته باشند احتمال اینکه در موقعیت جدید یک پاسخ A1 فرا خوانده شود زیاد است. اگر در آغاز یک موقعیت جدید یادگیری هیچ عنصری به A1 شرطی نباشد آنگاه احتمال وقوع یک پاسخ A1 صفر است.

خاموشی

استیس خاموشی را همانند گاتری توضیح می دهد. از آنجا که در خاموشی یک کوشش معمولاً با انجام عملی به غیر از A1 از سوی آزمودنی خاتمه می یابد، عناصر محرک که قبلاً به A1 شرطی شده اند تدریجاً به A2 بازگشت می کنند. در واقع در نظام استیس صحبت کردن از خاموشی بی معنی است. خاموشی زمانی به وجود می آید که شرایط به گونه ای ترتیب داده شوند که عناصر محرک از پاسخ A1 به پاسخ A2 تغییر یابند.

بازگشت خود به خودی

به ظهور مجدد یک پاسخ شرطی پس از خاموش شدن آن گفته می شود. امکان دارد که بسیاری از عناصری که در ضمن اکتساب به A1 شرطی شده بودند در ضمن خاموشی در دسترس نباشند اما پس از گذشت مدت زمانی بعد از خاموشی ظاهر گردند، بنابراین اگر آزمودنی مدتی بعد از خاموشی به موقعیت آزمایشی بازگردانده شود بخشی از این محرک ها ممکن است اینک حضور داشته باشند و یک پاسخ A1 را فراخوانند. بنابراین بازگشت خود به خودی با توسل به این فرض که فرآیند خاموشی در موقعیت اول کامل نبوده است تبیین می شود.

جور کردن احتمال

آزمایش قدیمی چراغ ها

اگر چراغ سمت راست در 80% موارد روشن شود، آزمودنی پیش بینی خواهد کرد که همان چراغ در حدود 80% کوشش ها روشن خواهد شد که این را جور کردن احتمال گویند.

االگوی یادگیری مارکوف استیس

آیا یادگیری به تدریج اتفاق می افتد یا در یک کوشش کامل؟

ثرندایک می گفت که یادگیری تدریجی است، یعنی کم کم از کوششی به کوشش دیگر افزایش می یابد. هال و اسکینر با ثرندایک اتفاق نظر داشتند.

اما گاتری مخالف بود و می گفت یادگیری جنبه همه یا هیچ دارد و به دلیل پیچیدگی تکلیف یادگیری است که تدریجی به نظر می رسد. نظریه پردازان گشتالتی نیز از طریق مطالعات مربوط به بینش نشان دادند یادگیرنده به سرعت از حالت عدم یادگیری به حالت یادگیری و نه به تدریج می رود.

نظریه اولیه نمونه گیری محرک استیس هر دو دیدگاه افزایشی و همه یا هیچ مربوط به فرآیند یادگیری را پذیرفته بود. به این ترتیب که آن دسته از عناصر محرک که در هر کوشش معین نمونه گیری می شوند به سبک همه یا هیچ شرطی می گردند، اما چون که تنها تعداد کوچکی از آنها در هر کوشش نمونه گیری می شوند یادگیری به طور تدریجی و افزایشی پیشرفت می کند.

احتمال دادن یک پاسخ A1 از یک کوشش به کوشش بعدی به تدریج تغییر می کند و اگر تعداد کل عناصر محرک حاضر در آزمایش به اندازه کافی بزرگ باشد، ماهیت همه یا هیچ یادگیری را نمی توان پذیرفت. یعنی با شمار بزرگی از عناصر محرک حاضر در آزمایش تغییرات بسیار کوچکی در احتمال پاسخ از یک کوشش یادگیری به کوشش بعدی وجود خواهد داشت و وقتی منحنی آن رسم شود چنین به نظر می رسد که گویی یادگیری ماهیت افزایشی و نه همه یا هیچ دارد.

بعدها استیس تعدادی آزمایش برای مشاهده فرآیند یادگیری ترتیب داد. این آزمایش ها نشان دادند که وقتی تعداد عناصری که قرار است نمونه گیری شود بسیار کوچک باشد، یادگیری ماهیت همه یا هیچ دارد. در واقع می توان گفت که یادگیری تماماً در یک کوشش صورت می پذیرد یا اصلاً صورت نمی پذیرد(یعنی چنین به نظر می رسد که حد وسطی وجود ندارد). این تغییر سریع از حالت عدم یادگیری به حالت یادگیری با فرآیند مارکوف مطابق است. ویژگی این فرآیند یک تغییر تند و جهشی در احتمال پاسخ است که با تغییر نسبتاً کند و تدریجی از کوششی به کوشش دیگر مغایر است.

آزمایش جفت های متداعی

در این آزمایش آزمودنی ها ماده ها را به صورت جفت یاد می گیرند؛ به گونه ای که وقتی یکی از دو ماده هر جفت به آنان نشان داده می شود با ماده دیگر به آن پاسخ می دهند.

در آزمایش استیس وقتی که به آزمودنی ها اولین ماده هر جفت نشان داده می شود، باید از میان 4 پاسخ که تنها یکی از آنها درست است پاسخ مورد نظر را برگزینند. بنابراین پس از اینکه آزمودنی ها اولین عضو جفت را می بینند احتمال انتخاب درست از سوی آنها بر مبنای تصادف محض 1 در 4 است.

استیس دریافت که اگر یک آزمودنی در یک کوشش درست حدس می زد، احتمال حدس زدن پاسخ درست از سوی آن آزمودنی در کوشش بعدی به 1 افزایش می یافت و در همان سطح باقی می ماند. به عبارت دیگر آزمودنی پس از درست حدس زدن در کوشش های بعدی 100% درست پاسخ می داد و آزمودنی هایی که درست حدس نمی زدند به حدس زدن در حد تصادف ادامه می دادند تا اینکه یک بار درست حدس می زدند و در آن زمان احتمال حدس زدن بعدی آنان به سطح 1 افزایش می یافت.

عامل مهم در اینجا این است که آزمودنی های مختلف در مراحل متفاوت پاسخ درست را یاد گرفتند. یعنی وقتی که آزمودنی ها یاد گرفتند، کاملاً یاد گرفتند اما این یادگیری برای آزمودنی های مختلف در کوشش های متفاوت رخ می داد.

استیس و روان شناسی شناختی

اگرچه استیس یادگیری مجاورتی را حفظ کرده، اما در سال های اخیر مکانیسم های شناختی را هم مورد تاکید قرار داده. هم گاتری و هم استیس یادگیری را تداعی مکانیکی بین رویدادهای مجاور می دانند.

اهمیت حافظه

پیش تر استیس معتقد بود محرک و پاسخ از راه مجاورت با هم تداعی می شوند، اما بعدها عنصر سومی را به نام حافظه اضافه کرد.

مدل وارسی تصمیم گیری. طبق نظر استیس ابتدا آزمودنی ارزش هر پاسخ را یاد می گیرد و این اطلاع را در حافظه ذخیره می کند، بعدا وقتی موقعیت پاسخ فرا می رسد، آزمودنی موقعیت را وارسی می کند، آزمودنی پاسخی را خواهد داد که با ارزش ترین بازده را فراهم می آورد.

از نظر استیس در عملیات سطح بالاتر مثل زبان، حافظه نقش مهم تری دارد. وی چنین فرض می کند که خاطرات ساده با هم ترکیب می شوند و خاطرات پیچیده را فراهم می آورند.

الگوی آرایش شناختی: رده بندی و طبقه بندی

این نظریه به این منظور ساخته شد که بر اساس انتقال یادگیری از موقعیتی به موقعیت دیگر به پیش بینی بپردازد. رویکرد استیس به رده بندی کاملا شناختی است. در این الگو چنین فرض می شود که آزمودنی ها یک محرک پیچیده را می آزمایند و به جنبه های مهم آن توجه می کنند، آن جنبه های محرک به همراه اطلاعات مربوط به عضویت طبقه یا رده ی آنها آموخته می شود.

ویژگی های محرک و شاخص طبقه و محرک که به صورت یک مجموعه در حافظه ذخیره می شود و برای مقایسه با ویژگی های محرک های دیگر آماده نگه می دارد را الگوی آرایش گویند. وقتی فرد با محرک جدید روبه رو می شود ویژگی های قبلا آموخته شده و دخیره شده باهم مقایسه می شوند.

طبق الگوی آرایش روابط محرک در هم ضرب می شوند. طبق الگوی آرایش ما شباهت های بین محرک های موجود در یک بافت جدید را با محرک های موجود در موقعیت آموزش، از طریق مقایسه صفات یا عناصر محرک، مورد داوری قرار می دهیم. در هر مقایسه عاملی به نام S یعنی ضریب شباهت درجه شباهت بین جفت صفات محرک را توصیف می کند. استیس در این باره می نویسد ما دو موقعیت را باهم مقایسه می کنیم.

در ایجاد این الگوی آرایش نخستین گام تعیین شباهت ماده های درون طبقات است. گام بعدی در استفاده از الگوهای آرایش تعیین این نکته است که یک محرک خاص به طور کلی تا چه میزانی معرف طبقه ای است که به آن وابسته است.

نظریه نمونه گیری

طبق نظریه نمونه گیری محرک روابط محرک با هم جمع می شوند. نظریه نمونه گیری محرک استیس تعمیم را پیش بینی می کند.

در یک آزمایش آزمودنی ها می آموزند تا بینی دو محرک A و B تمیز قائل شوند (با پاسخ تعمیم) یک محرک به نام محرکA به شکل مربع و بزرگ و قرمز است و محرک B به شکل دایره کوچک و آبی است. پس از آموزش دادن آزمودنی ها برای یادگیری این محرک های اولیه، آنان برای تشخیص دو محرک تازه آزمون می کنند. یکی از این دو محرک یک دایره بزرگ قرمز رنگ و محرک دیگر مربع کوچک آبی رنگ است.

می خواهیم بدانیم پس از آنکه آزمودنی ها تمیز بین محرک های آموزش 1A و B1 را آموختند چگونه به محرک های A2 وB2 پاسخ می دهند. دایره بزرگ قرمز با محرک آموزش دیده A دو عنصر مشترک دارد اما بین آن محرک و محرک Bتنها یک عنصر مشترک وجود دارد و محرک دیگر هم به همین منوال. در نتیجه 66 درصد آزمودنی ها موارد دایره بزرگ قرمز را A می خوانند و 33 درصد آزمودنی ها مربع آبی کوچک را A می خوانند.

دیدگاه استیس درباره تقویت

دیدگاه استیس درباره تقویت ماهیت شناختی دارد. استیس به پیروی از گاتری معتقد است تقویت از طریق حفظ تداعی بین محرک ها و پاسخ ها از یادگیری زدایی تداعی بین آنها جلوگیری می کند.

استیس معتقد بود تقویت و تنبیه رفتار را نیرومند یا ضعیف نمی کند. ارگانیسم صرفا می آموزد که چه چیزی به چه چیز دیگری منتهی می شود و این اطلاع تعیین می کند که چه پاسخ هایی به پاسخ های ممکن دیگر ترجیح داده می شوند. استیس در تحلیل خود از تقویت تمایز مهمی بین عملکرد و یادگیری قائل می شود، تنبیه و تقویت متغیرهای عملکردی و نه یادگیری هستند. زیرا یادگیری در غیاب آنها اتفاق میافتد و آنها تعیین می کنند موادی که قبلا آموخته شدند چگونه در رفتار ظاهر خواهند شد. استیس، بندورا و تولمن همگی معتقدند هر آنچه مورد مشاهده قرار می گیرد آموخته می شود.

یادگرفتن یادگیری

موضع اولیه استیس این است که می گوید در یک محیط پیچیده یادگیری یادگیری به سبک همه یا هیچ پیشرفت می کند. شواهد قابل ملاحظه ای از درست بودن آن موجود است.

هارلو با آزمایش هایی که بر روی میمون ها انجام داد دریافت که میمون ها هرچه مسایل بیشتری را حل کنند در حل مسایل توانمند تر می شوند. در مسایل اولیه ی تمیز میمون ها اشتباهات زیادی را مرتکب می شدند اما به مرور این اشتباها کم تر می شدند(یادگرفتن یادگیری). هارلو این پدیده را آمایه یادگیری نامید.

یادگیری حاصل از کوشش های یادگیری اولیه کند و دارای ماهیت افزایشی بود. اما یادگیری های بعدی سریع و بیشتر از نوع همه یا هیچ بود. هارلو برای تبیین نتایج خود از مفهوم «عامل های خطا» استفاده کرد. این راهبردهای نادرستی هستند که پیش از اینکه بتوان مسئله را حل کرد باید آنها خاموش شوند.

نظریه پرداز دیگری که هردو تفسیر افزایشی و همه یا هیچ را می پذیرد دونالد هب است. طبق نظر وی یادگیری ها در مراحل اولیه زندگی افزایشی اند اما یادگیری های بعدی شناختی و بینشی هستند و بیشتر ماهیت همه یا هیچ دارند.

جایگاه فعلی الگوهای ریاضی یادگیری

استفاده از مدل های ریاضی در روانشناسی نسبتا نو هستند. هر گاه فرصت بدست داده تا از علم ریاضیات در روانشناسی استفاده شود، از آن استقبال زیادی به عمل آمده است. زیرا یکی از خدمت های بزرگ ریاضیات، توصیف دقیق از پدیده هایی است که مدت ها بدون توصیف بر اساس مدل ریاضی مطالعه شدند. در حال حاضر تعداد زیادی فرمول بندی ریاضی برای توصیف پدیده های مختلف یادگیری وجود دارد اما این فرمول بندی ها وحدت بخش نیستند.

ارزش یابی از نظریه استیس

خدمت ها

شپارد اهمیت نظریه استیس را در تغییر جهت دادن نظریه یادگیری به سوی زمینه ای نو شناختی تر شدن می داند. اگر ریاضیات نظریه نمونه گیری محرک را با فرمول هال مقایسه کنیم، می بینیم رویکرد استیس بسیار ساده است و در آن تنها دو عامل موجودند.

امتیاز مهم دیگری که شپارد برای نظریه استیس قایل است دوری گزیدن او از رفتارگرایان اصلی دهه 1950 است و نظریه وی انواع پیچیده یادگیری مانند طبقه بندی و مفهوم آموزی را در برگرفت و از این طریق زمینه ی علم شناختی معاصر را فراهم آورد.

انتقادها

بیشتری انتقادی که از نظریه وی عنوان شده دامنه ی محدود نظریه اوست. باتوجه به اینکه نظریه های پیش از او بسیار وسیع و بلند پروازانه بودند(همانند ثراندایک و یا پاولف). شپارد دو انتقاد دیگر به استیس وارد می کند:

1) نظریه استیس هم چون نظریه گاتری بر نیرومندی پیوندهای یادگیری به غیر از مجاورت محرک – پاسخ، مکانیسم دیگری را لازم نمی داند. 2) استیس و همکارانش به خود اجازه دادند با انتزاعات ریاضی شرایط آزمایشی را شدیدا محدود سازد. آنگاه نتایج چنین آزمایشی ممکن است اعتبار نداشته باشد و در نتیجه خود نظریه نیز صدمه ببیند.

منبع: خلاصه ای از نظریه های یادگیری السون و هرگنهان ترجمه علی اکبر سیف

*امیر حسام ادیب فر*