Обобщение (обучение) - Generalization (learning)

Обобщение Это концепция, согласно которой люди и другие животные используют прошлое обучение в настоящих ситуациях обучения, если условия в этих ситуациях считаются схожими.[1] Учащийся использует обобщенные модели, принципы и другие сходства между прошлым опытом и новым опытом, чтобы более эффективно ориентироваться в мире.[2] Например, если человек в прошлом узнал, что каждый раз, когда он ест яблоко, его горло становится зудящим и опухшим, он может предположить, что у него аллергия на все фрукты. Когда этому человеку предлагают съесть банан, он отвергает его, предполагая, что у него также есть аллергия на него, поскольку все фрукты вызывают одинаковую реакцию. Хотя это обобщение об аллергии на все фрукты, основанное на опыте с одним фруктом, может быть правильным в некоторых случаях, оно может быть неправильным не для всех. Как положительные, так и отрицательные эффекты были продемонстрированы в образовании посредством обобщения усвоенных знаний и его контрастирующего понятия обучение дискриминации.

Обзор

Под обобщением понимается прямая связь перевод из знания в нескольких ситуациях.[3] Передаваемые знания часто называют абстракциями, потому что учащийся абстрагирует правило или образец характеристик от предыдущего опыта с аналогичными стимулами.[4] Обобщение позволяет людям и животным распознавать сходство в знаниях, приобретенных в одном случае, что позволяет переносить знания в новые ситуации. Эта идея конкурирует с теорией ситуативное познание, вместо этого заявляя, что можно применять прошлые знания для обучения в новых ситуациях и условиях.

Обобщение можно поддержать и частично объяснить коннекционизм подход.[5] Подобно тому, как искусственный интеллект учится различать разные категории, применяя прошлые знания к новым ситуациям, люди и животные обобщают ранее изученные свойства и закономерности на новые ситуации, таким образом соединение новый опыт с прошлым опытом, который похож в одном или нескольких отношениях. Это создает шаблон связей, который позволяет учащемуся классифицировать и делать предположения о новом стимуле, например, когда предыдущий опыт наблюдения за канарейкой позволяет учащемуся предсказать, какими будут другие птицы. Эта категоризация является основополагающим аспектом обобщения.

Исследования по обобщению

В научных исследованиях, направленных на обобщение, часто используется градиент обобщения. Этот инструмент используется для измерения того, как часто и насколько животные или люди реагируют на определенные стимулы, в зависимости от того, воспринимаются ли стимулы одинаковыми или разными. Криволинейная форма градиента достигается за счет размещения воспринимаемого подобия стимула на оси x и силы реакции на оси y.[6] Например, при измерении реакции на цвет ожидается, что субъекты будут реагировать на цвета, которые похожи друг на друга, например, оттенки розового после воздействия красного, в отличие от другого оттенка синего.[7] Градиент относительно предсказуем: реакция на похожие раздражители немного менее сильна, чем реакция на условный раздражитель, а затем неуклонно снижается по мере того, как предъявляемые стимулы становятся все более непохожими.[8]

Несколько исследований показали, что обобщение является фундаментальным естественным процессом обучения людей. Девятимесячным младенцам требуется очень немного (иногда всего 3) опыта работы с категорией, прежде чем они научатся обобщать.[9] Фактически, младенцы настолько хорошо обобщают на ранних стадиях развития (например, учатся распознавать определенные звуки как язык), что им может быть трудно различать вариации обобщенных стимулов на более поздних стадиях развития (например, неспособность различать между тонко разные звуки одинаковых фонем).[10] Одно из возможных объяснений того, почему дети являются такими эффективными учениками, заключается в том, что они действуют в соответствии с целью сделать свой мир более предсказуемым, поэтому побуждают их твердо придерживаться обобщений, которые эффективно помогают им ориентироваться в своей среде.[11]

Некоторые данные свидетельствуют о том, что дети рождаются с врожденными способностями к точному обобщению вещей. Например, дети склонны делать обобщения на основе таксономических, а не тематических сходств (опыт с одним мячом приводит к тому, что ребенок идентифицирует другие шарообразные объекты как «мяч», а не обозначает летучую мышь как «мяч», потому что летучая мышь используется для удара мяч).[12]

Уэйкфилд, Холл, Джеймс и Голдин (2018) обнаружили, что дети более гибки в обобщении новых глаголов, когда их учат глаголу, наблюдая за жестами, в отличие от обучения, выполняющего действие самостоятельно.[13] Помогая ребенку выучить новое слово, предоставление большего количества примеров слова увеличивает способность ребенка обобщать слово в различных контекстах и ​​ситуациях. Более того, написание интервенций для младших школьников дает лучшие результаты, когда интервенция активно нацелена на обобщение как результат.[14]

Было показано, что генерализация уточняется и / или стабилизируется после сна.[15]

Последствия

Без способности к обобщениям, вероятно, было бы очень трудно ориентироваться в мире полезным способом.[16] Например, обобщение - важная часть того, как люди учатся доверять незнакомым людям.[17] и необходимый элемент в овладении языком.[18]

Для человека, у которого не было способности делать обобщения от одного опыта к другому, каждый экземпляр собаки был бы полностью отделен от других экземпляров собак, поэтому предыдущий опыт не помог бы человеку узнать, как взаимодействовать с этим, казалось бы, новым стимулом. .[19] Фактически, даже если бы человек испытывал одну и ту же собаку несколько раз, он или она не могли бы знать, чего ожидать, и каждый случай был бы таким, как если бы человек впервые встретил собаку. Следовательно, обобщение является ценной и неотъемлемой частью обучения и повседневной жизни.

Показано, что обобщение влияет на использование эффект интервала в образовательных учреждениях.[20] Раньше считалось, что информация, которую забывают между периодами обучения при реализации презентация с интервалом заторможенное обобщение. В последние годы это забвение рассматривалось как способствующее обобщению посредством повторения информации в каждом случае разнесенного обучения. Эффекты получения долгосрочный обобщение знаний посредством интервального обучения можно сравнить с массовым обучением (длительным и все сразу; например, зубрежка в ночь перед экзаменом)[21] в котором человек только выигрывает короткий срок знания, уменьшающие вероятность установления обобщения.

Обобщение также считается важным фактором в процедурная память, например, почти автоматические процессы памяти, необходимые для вождения автомобиля.[22] Не имея возможности обобщать предыдущий опыт вождения, человеку, по сути, необходимо заново учиться водить машину каждый раз, когда он или она сталкивается с новой улицей.

Однако не все эффекты обобщения полезны. Важная часть обучения - знать, когда не обобщать, что называется дискриминационным обучением. Если бы не обучение дискриминации, людям и животным было бы трудно правильно реагировать на различные ситуации.[23] Например, собаку можно обучить подходить к своему хозяину, когда она слышит свист. Если собака обобщит эту дрессировку, она не сможет различать звук свиста и других раздражителей, поэтому она прибегнет к своему хозяину, когда услышит какой-либо высокий звук.

Страх обобщения

Определенный тип обобщения, обобщение страха, возникает, когда человек связывает страхи, полученные в прошлом, через классическое кондиционирование подобным ситуациям, событиям, людям и объектам в их настоящем. Это важно для выживания организма; люди и животные должны уметь оценивать неприятные ситуации и надлежащим образом реагировать на них, основываясь на обобщениях, сделанных из прошлого опыта.[24]

Когда обобщение страха становится неадаптивный это связано со многими тревожные расстройства.[25] Эту дезадаптацию часто называют чрезмерным обобщением страха, и она также может привести к развитию пост-травматическое стрессовое растройство.[26] Избыточное обобщение гипотетически приписывается «дисрегуляции префронтально-миндалевидного гиппокампа» (Banich, et al., 2010, p. 21).[27]

Одно из самых ранних исследований генерализации страха у людей было проведено Уотсоном и Рейнором (1920): Маленький эксперимент Альберта. В их исследовании младенец, известный как Маленький Альберт, подвергался воздействию различных видов животных, ни одно из которых не вызвало реакции страха у Маленького Альберта. Однако после 7 пар белых крыс и звука удара молотка о стальной пруток (что действительно вызвало реакцию страха) 11-месячный ребенок начал плакать и пытаться уйти от белой крысы даже без громкий шум. Несколько месяцев спустя дополнительные испытания показали, что Маленький Альберт обобщил свою реакцию страха на вещи, похожие на белую крысу, включая собаку, кролика и шубу.[28]

Области мозга, участвующие в генерализации страха, включают миндалина и гиппокамп.[29] Гиппокамп, по-видимому, больше участвует в формировании генерализации контекстного страха (развития генерализованного страха перед определенной окружающей средой), чем в генерализации стимула-страха (например, у Маленького Альберта возникает реакция страха на белые пушистые объекты). Миндалевидное тело, связанное со всеми типами эмоциональных реакций, играет основную роль в развитии классически обусловленной реакции страха либо на стимул, либо на контекст, в котором он обнаруживается.[30]

использованная литература

  1. ^ Gluck, Mark A .; Меркадо, Эдуардо; Майерс, Кэтрин Э. (2011). Обучение и память: от мозга к поведению (2-е изд.). Нью-Йорк: Worth Publishers. п. 209. ISBN  9781429240147.
  2. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  3. ^ Уокер, Дж. Э .; Shea, T. M .; Бауэр, А. "Обобщение и последствия последствий | Education.com". www.education.com. Получено 5 мая 2016.
  4. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  5. ^ Гольдштейн, Б. Э. (2015). Когнитивная психология: соединение исследований разума и повседневного опыта. Библиотека ресурсов школы В. Росс Макдональд.
  6. ^ Боддез Ю., Беннетт М. П., ван Эш С. и Бекерс Т. (2017). Правила изгиба: форма градиента перцептивного обобщения чувствительна к правилам вывода. Познание и эмоции, 31 (7), 1444–1452. https://doi.org/10.1080/02699931.2016.1230541
  7. ^ Gluck, Mark A .; Меркадо, Эдуардо; Майерс, Кэтрин Э. (2014). Обучение и память: от мозга к поведению (2-е изд.). Нью-Йорк: Worth Publishers. п. 212. ISBN  9781429240147.
  8. ^ Редакторы Энциклопедии Британника. (2019, 30 сентября). Обобщение. Получено с https://www.britannica.com/topic/generalization
  9. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  10. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  11. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  12. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  13. ^ Уэйкфилд, Э. М., Холл, К., Джеймс, К. Х., и Голдин, М. С. (2018). Жест для обобщения: жест позволяет гибко запоминать слова для действий с объектами. Наука о развитии, 21 (5), 1. https://doi.org/10.1111/desc.12656
  14. ^ Хир, Б. О., Эккерт, Т. Л., Вини, Э. А., и Мейзингер, Э. (2019). Обобщение и поддерживающие эффекты стратегии вмешательства в свободное владение языком для учащихся начальной школы: рандомизированное контролируемое исследование. Обзор школьной психологии, 48 (4), 377. https://doi.org/10.17105/SPR-2017-0123.V48-4
  15. ^ Фенн, км; Нусбаум, ХК; Марголиаш, Д (2003). «Консолидация во сне перцептивного изучения разговорной речи». Природа. 425 (6958): 614–6. Дои:10.1038 / природа01951. PMID  14534586. S2CID  904751.
  16. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  17. ^ ФельдманХолл, О., Дансмур, Дж. Э., Томпари, А., Хантер, Л. Е., Тодоров, А., и Фелпс, Е. А. (2018). Обобщение стимулов как механизм обучения доверию. Труды Национальной академии наук, 115 (7). DOI: 10.1073 / pnas.1715227115
  18. ^ Арнон, И., и Кларк, Э. В. (ред.). (2011). Опыт, вариации и обобщение: изучение первого языка. Получено с https://ebookcentral.proquest.com
  19. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  20. ^ Влах, Хейли А. (сентябрь 2014 г.). «Эффект промежутка в детском обобщении знаний: предоставление детям времени на то, чтобы забыть, способствует их способности учиться». Перспективы развития ребенка. 8 (3): 163–168. Дои:10.1111 / cdep.12079.
  21. ^ Gluck, Mark A .; Меркадо, Эдуардо; Майерс, Кэтрин Э. (2014). Обучение и память: от мозга к поведению (2-е изд.). Нью-Йорк: Worth Publishers. п. 312. ISBN  9781429240147.
  22. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  23. ^ Черри, К. (26 ноября 2019 г.). Как обобщение стимулов влияет на обучение. Получено с https://www.verywellmind.com/what-is-stimulus-generalization-2795885.
  24. ^ Асок, А., Кандел, Э. Р., и Рэйман, Дж. Б. (2019). Нейробиология обобщения страха. Границы поведенческой нейробиологии, 12. DOI: 10.3389 / fnbeh.2018.00329
  25. ^ Даймонд, Саймон; Дансмур, Джозеф Э .; Vervliet, Брэм; Рош, Брайан; Германс, Дирк (сентябрь 2015 г.). «Обобщение страха у людей: систематический обзор и значение для исследования тревожного расстройства» (PDF). Поведенческая терапия. 46 (5): 561–582. Дои:10.1016 / j.beth.2014.10.001. PMID  26459838.
  26. ^ Безнар, Антуан; Сахай, Амар (12 июня 2015 г.). «Нейрогенез гиппокампа взрослых, генерализация страха и стресс». Нейропсихофармакология. 41 (1): 24–44. Дои:10.1038 / npp.2015.167. ЧВК  4677119. PMID  26068726.
  27. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  28. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  29. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.
  30. ^ Банич, М. Т., Дьюкс, П., и Каккамиз, Д. (2010). Обобщение знаний: мультидисциплинарные перспективы. Психология Press.