Экспериментальные исследования способностей животных к количественным оценкам предметного мира - [4]

Четыре ноги

Он, казалось, был чем-то удивлен. Глаза его возвращались к моим рукам. Он вытянул свою руку и стал медленно считать свои пальцы.

Герберт Уэллс «Остров доктора Моро».

Первые опыты, выявляющие способность к счету у четвероногих, были проведены на макаках резусах А. Киннаманом (Kinnaman, 1902). Он ставил в ряд 21 сосуд, из которых только один содержал лакомство, и тренировал двух обезьян выбирать 4-й сосуд от конца, затем 2-й, 5-й, 1-й, 9-й, 11-й, 8-й, 3-й, 10-й, 7-й, в нужной очередности. Одна из обезьян справлялась с заданием легко и после небольшого числа тренировок отличала позиции, вплоть до шестой. Вторая тренировалась долго и научилась искать нужный сосуд лишь до третьей с краю позиции. Для сравнения Киннаман тестировал детей трех и пяти лет, используя в качестве награды мраморные шарики для игры. Старший ребенок показал те же результаты, что и «отстающая» обезьяна, младший отыскивал шарики только в первом и во втором с краю сосудах. Эта методика и ее модификации применялись позднее к исследованию животных разных видов. Шимпанзе продемонстрировали очень большие индивидуальные различия в способностях решать такую задачу как открывание второй дверцы с дальнего конца ряда. Некоторые из них так и не справлялись с этой задачей, хотя ее успешно решали еноты, куницы, скунсы и домашние свиньи (см. обзор: Boysen, Hallberg, 2000).

В течение многих лет способности обезьян к оценке количества предметов исследовали с помощью метода выбора по образцу и висконсинского теста сортировки карточек. Ограниченной оказалась не столько компетенция животных, сколько возможность самого метода. Требовались сотни, а иногда и тысячи повторений для того, чтобы, скажем, научить обезьян, крыс и енотов отличать карточки с двумя и с одним кружками (Capaldi, Miller, 1988; Davis, Memmott, 1982).

В то же время использование тестов возрастной психологии позволило выявить у антропоидов неплохо развитые понятия о соотношении пропорций и объемов. Так, Вудруфф и Премак (Woodruff, Premack, 1981) применяли к четырем молодым и одному взрослому шимпанзе тест, разработанный Пиаже для определения возрастных изменений в суждениях о соотношении пропорций и объемов. Испытуемым предлагались стаканы, заполненные водой на 25%, 50%, 75% и 100%, и кружки, соответственно зачерненные на 25-100%. Они получали вознаграждение, если им удавалось привести в соответствие пропорции и объемы, то есть накрыть на четверть наполненный стакан — на четверть зачерненным кружком. Дети хорошо справляются с этим и подобными тестами в возрасте около четырех лет. Среди подопытных обезьян только взрослая справлялась с заданием, и делала это достаточно хорошо.

Существенно расширили знания о том, как животные оперируют количественными признаками предметов, опыты, проведенные с низшими обезьянами в лаборатории когнитивной приматологии Колумбийского Университета. Элизабет Бреннон и руководитель лаборатории Герберт Террейс выяснили, что макаки-резусы могут располагать картинки с разным количеством предметов по возрастанию и убыванию; более того, они способны переносить навыки, полученные при оперировании с последовательностью из меньшего числа предметов на последовательность из большего их количества (Brannon, Terrace, 1998). В качестве основы исследователи использовали метод серийного обучения, ранее разработанный Террейсом. В опытах участвовали макаки со звучными именами Розенкранц и Макдуф. На экране монитора обезьяны видели мелкие предметы (зайчики, сердечки, квадратики и т. п.), расположенные группами, от 1 до 10 предметов. В одном из экспериментов от обезьян требовалось, чтобы они дотрагивались на экране до групп предметов в порядке возрастания их количества в группе (один кружок — два кружка — три кружка — четыре кружка). При этом в каждой пробе варьировали как сами фигурки, так и местоположение групп предметов на экране, например, если в первой пробе один кружок находился посреди экрана, группа из двух — в правом верхнем углу, а группа из трех — в левом нижнем, то в следующей пробе одна уточка находилась в правом нижнем углу, две точки — в центре экрана, три — в левом нижнем углу и т. п. Кроме того, варьировали и относительные размеры фигурок, чтобы животные ориентировались именно по их количеству, а не по площади, занимаемой группой предметов. На тренировочном этапе макакам предъявляли 35 разных стимулов, по 60 раз каждый. На этапе «экзаменов» им демонстрировали 150 новых стимулов, показывая каждый только по одному разу (проводилось 5 серий по 30 тестов). Правильные действия поощрялись кусочком лакомства, ошибки «наказывались» тем, что экран на несколько минут гас. Розенкранц и Макдуф продемонстрировали способность «нумеровать» предметы от 1 до 4 и затем успешно переносить этот навык на последовательность с 5 до 9. В другом эксперименте они должны были «нумеровать» предметы в возрастающей последовательности, а затем переучиваться на последовательность убывающую, то есть, сначала 1-2-3-4, а затем 4-3-2-1.

В сходной ситуации шимпанзе научились использовать арабские цифры, то есть символы для обозначения числа элементов в предъявляемых им множествах. Т. Матсузава (Matsuzawa, 1985) воспитал математически одаренную шимпанзе Аи, названную так по первым буквам Artificial Intelligence (искусственный интеллект), с целью «противопоставления» успехов живого зверя достижениям роботов. Исследователь научил Аи устанавливать различия между группами картинок на экране и арабскими цифрами от 1 до 7. Результаты выбора Аи не зависели от размера, цвета, формы и взаиморасположения элементов в группах.