Assoziatives Lernen – klassische und operante Konditionierung

Hallo. Hast du dich schon einmal gefragt, warum dir beim Anblick einer Speise das Wasser, also der Speichel, im Mund zusammenläuft, obwohl du die Nahrung überhaupt nicht auf der Zunge spüren konntest? Darauf und noch einiges mehr will ich Antworten geben. Unser Thema heißt heute: Assoziatives Lernen - klassische und operante Konditionierung. Ziel soll es sein, beide Formen des Lernens zu erklären und gegenüber zu stellen. Als Vorwissen brauchst du Kenntnisse zum Reflexbogen. Reflexe sind, wie du weißt, formstarre Reaktionen auf Reize. Sie sind angeboren, können aber erweitert werden. Das erkannte bereits Ivan Petrovic Pawlow. Er begründete die Theorie, dass das Verhalten der Tiere als Reflexe zu erklären sei. 1904 erhielt er den Nobelpreis. Die Zeichnung zeigt einen seiner Versuchshunde. Dass an den Oberkiefer eingesetzte Reagenzglas nimmt den austretenden Speichel des Speicheldrüsenganges auf. Der Ausfluss wird gemessen. Die Versuchsreihen wurden so durchgeführt: Erstens wurden dem hungrigen Hund Knochen, also Futter, gezeigt. Er sonderte daraufhin Speichel ab. Zweitens, das läuten einer kleinen Glocke blieb ohne Reaktion, der Reiz war bedeutungslos, also neutral. Es wurde kein Speichel gebildet. Drittens, beim Füttern schellte gleichzeitig die Glocke. Die Sekretion erfolgte beim Fressen und dem Läuten als Bedingung. Das wurde mehrfach wiederholt. Viertens, die Glocke ertönt, ohne dass Futter gereicht wird. Der bedingte Reiz alleine löst den unbedingten, angeborenen Speichelflussreflex aus. Es wird Speichel abgesondert, obwohl das Futter als unbedingter Reiz fehlte. Die neutrale Reizsituation war durch eine positive Erfahrung, die Futtergabe, zu einer bedingten Reizsituation geworden. Der Glockenton als Bedingung, lateinisch "conditio" genannt, löst jetzt die nachfolgend bedingte Reaktion, den Speichelflussreflex, aus. Die Ergebnisse lassen sich so in einem Schema darstellen. Ein neutraler und ein unbedingter Reiz werden von den Sinnesorganen wahrgenommen und deren Informationen werden afferent zum Gehirn geleitet. Dort erfolgt eine Verknüpfung, eine Assoziation, beider eingetroffener Informationen. Im Ergebnis der Reizverarbeitung wird über die efferenten Nerven die Speicheldrüse als Effektor zur Reaktion der Speichelabsonderung veranlasst. Dieser Lernvorgang wird als klassische Konditionierung bezeichnet. Es handelt sich um ein Lernverhalten, bei dem das Auslösen einer Reaktion durch einen zuvor neutralen Reiz erlernt wird. Der zuvor neutrale Reiz wurde durch Assoziation zu einem bedingten Reiz. Man sagt auch ein konditionierter Reiz. Pawlow erkannte weiterhin, dass die Konditionierung aufgehoben wird, wenn der bedingte Reiz, das Läuten, mehrfach ohne Futtergabe erfolgte. Letztlich blieb die Absonderung von Speichel aus. Das Erlernte wurde vergessen. Man spricht von einer Extinktion, einer allmählichen Aus- oder Erlöschung. Kommen wir nun zur operanten Konditionierung. "Opera" ist ebenso lateinisch, es bedeutet “Tätigkeiten”. Burrhus Frederic Skinner, ein amerikanischer Psychologe, führte Lernversuche bei Tieren, vorzugsweise Ratten und Tauben, durch. Er entwarf Versuchsanordnungen, die nach ihm benannten Skinner-Boxen. Hier siehst du eine Solche. Die Ratte bewegt sich auf einem Drahtgitter und sie hat die Möglichkeit einen Hebel zu drücken, der ihr Zugang zum Futter gewährt. Das tat sie zunächst zufällig und es fiel ein Futterkörnchen als Belohnung in den kleinen Trog. Schnell lernte sie, in kürzeren Abständen den richtigen Hebel zu drücken, um sich satt fressen zu können. Dieses Lernen, bei dem eine zufällige Handlung eine nachfolgende Verstärkung bedingt, bezeichnete Skinner als operante Konditionierung. Das Futter war eine positive Verstärkung, denn es belohnt das Tier. Wenn das Stromgitter unter schwachen Strom gesetzt wurde, konnte die Ratte durch Hebel drücken die Spannung abstellen. Der Stromfluss war eine negative Verstärkung. Verstärker sind nach Skinner jene Reize, die die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Reaktion erhöhen. Nun siehst du hier in dieser Box noch verschiedene Lämpchen. Eine Futterbelohnung erhielt die Ratte nur, wenn sie gleichzeitig die Hebel für die rote und die grüne Lampe drückte. Die Lernerfolge wurden natürlich statistisch erfasst und man konnte Lernkurven erstellen. Je steiler sie verlief, umso schneller war der Lernerfolg. Bekannt geworden sind unter anderem die Musterwahlversuche mit Tauben. Im Beispiel geht es darum, symmetrische von unsymmetrischen Figuren zu unterscheiden. Die Figuren wurden auf Pickscheiben projiziert und nach der Lernphase picken die Tauben immer richtig die symmetrischen Figuren an, je nachdem worauf sie konditioniert wurden. Zu den Lernkurven hat man auch die Vergessenskurven aufgestellt. Nach wiederholtem Lernen fiel sie schwächer aus. Machen wir nun abschließend den Versuch, Wichtiges gegenüberzustellen. Als Wissenschaftler lernten wir Pawlow und Skinner kennen. Pawlow erklärte das Lernverhalten als klassische Konditionierung und Skinner ist ein Verfechter der operanten oder auch instrumentellen Konditionierung. Voraussetzung für das Lernen ist stets eine innere Bereitschaft, eine Handlungsbereitschaft dafür. Die Lernvorgänge im Gehirn konnten nicht im Einzelnen beschrieben werden. Sie wurden als Assoziationen im Gehirn erklärt. Nach Pawlow wurde ein neutraler Reiz durch Assoziation zu einem bedingten, man sagt auch konditioniertem, Reiz. Dabei wird ein bedingter Reflex, eine bedingte Reaktion, aufgebaut. Nach Skinner sind Reize alle Informationen, die zu einer Verstärkung des Verhaltens führen, das dann mit größerer Wahrscheinlichkeit auftreten wird. Es gibt positive und negative Verstärkungen. Beide Wissenschaftler machten die Beobachtung, dass Konditionierungen mit der Zeit wieder aufgehoben werden. Man spricht von Extinktion oder einem Abfallen der Lernkurve. Skinner bewies, dass, je öfter operant konditioniert wurde, die Vergessensrate zurückging. Das war unter anderem für ihn Anlass, erste Lernprogramme zu scheiben. Jetzt weißt du, warum es sich lohnt, vieles zu wiederholen. Achso und ganz nebenbei: sicherlich weißt du nun, dass das Abrichten von Pferden oder Hunden einfach nur eine Frage richtiger operanter Konditionierung ist. Tschüss.
Hallo. Hast du dich schon einmal gefragt, warum dir beim Anblick einer Speise das Wasser, also der Speichel, im Mund zusammenläuft, obwohl du die Nahrung überhaupt nicht auf der Zunge spüren konntest? Darauf und noch einiges mehr will ich Antworten geben. Unser Thema heißt heute: Assoziatives Lernen - klassische und operante Konditionierung. Ziel soll es sein, beide Formen des Lernens zu erklären und gegenüber zu stellen. Als Vorwissen brauchst du Kenntnisse zum Reflexbogen. Reflexe sind, wie du weißt, formstarre Reaktionen auf Reize. Sie sind angeboren, können aber erweitert werden. Das erkannte bereits Ivan Petrovic Pawlow. Er begründete die Theorie, dass das Verhalten der Tiere als Reflexe zu erklären sei. 1904 erhielt er den Nobelpreis. Die Zeichnung zeigt einen seiner Versuchshunde. Dass an den Oberkiefer eingesetzte Reagenzglas nimmt den austretenden Speichel des Speicheldrüsenganges auf. Der Ausfluss wird gemessen. Die Versuchsreihen wurden so durchgeführt: Erstens wurden dem hungrigen Hund Knochen, also Futter, gezeigt. Er sonderte daraufhin Speichel ab. Zweitens, das läuten einer kleinen Glocke blieb ohne Reaktion, der Reiz war bedeutungslos, also neutral. Es wurde kein Speichel gebildet. Drittens, beim Füttern schellte gleichzeitig die Glocke. Die Sekretion erfolgte beim Fressen und dem Läuten als Bedingung. Das wurde mehrfach wiederholt. Viertens, die Glocke ertönt, ohne dass Futter gereicht wird. Der bedingte Reiz alleine löst den unbedingten, angeborenen Speichelflussreflex aus. Es wird Speichel abgesondert, obwohl das Futter als unbedingter Reiz fehlte. Die neutrale Reizsituation war durch eine positive Erfahrung, die Futtergabe, zu einer bedingten Reizsituation geworden. Der Glockenton als Bedingung, lateinisch "conditio" genannt, löst jetzt die nachfolgend bedingte Reaktion, den Speichelflussreflex, aus. Die Ergebnisse lassen sich so in einem Schema darstellen. Ein neutraler und ein unbedingter Reiz werden von den Sinnesorganen wahrgenommen und deren Informationen werden afferent zum Gehirn geleitet. Dort erfolgt eine Verknüpfung, eine Assoziation, beider eingetroffener Informationen. Im Ergebnis der Reizverarbeitung wird über die efferenten Nerven die Speicheldrüse als Effektor zur Reaktion der Speichelabsonderung veranlasst. Dieser Lernvorgang wird als klassische Konditionierung bezeichnet. Es handelt sich um ein Lernverhalten, bei dem das Auslösen einer Reaktion durch einen zuvor neutralen Reiz erlernt wird. Der zuvor neutrale Reiz wurde durch Assoziation zu einem bedingten Reiz. Man sagt auch ein konditionierter Reiz. Pawlow erkannte weiterhin, dass die Konditionierung aufgehoben wird, wenn der bedingte Reiz, das Läuten, mehrfach ohne Futtergabe erfolgte. Letztlich blieb die Absonderung von Speichel aus. Das Erlernte wurde vergessen. Man spricht von einer Extinktion, einer allmählichen Aus- oder Erlöschung. Kommen wir nun zur operanten Konditionierung. "Opera" ist ebenso lateinisch, es bedeutet “Tätigkeiten”. Burrhus Frederic Skinner, ein amerikanischer Psychologe, führte Lernversuche bei Tieren, vorzugsweise Ratten und Tauben, durch. Er entwarf Versuchsanordnungen, die nach ihm benannten Skinner-Boxen. Hier siehst du eine Solche. Die Ratte bewegt sich auf einem Drahtgitter und sie hat die Möglichkeit einen Hebel zu drücken, der ihr Zugang zum Futter gewährt. Das tat sie zunächst zufällig und es fiel ein Futterkörnchen als Belohnung in den kleinen Trog. Schnell lernte sie, in kürzeren Abständen den richtigen Hebel zu drücken, um sich satt fressen zu können. Dieses Lernen, bei dem eine zufällige Handlung eine nachfolgende Verstärkung bedingt, bezeichnete Skinner als operante Konditionierung. Das Futter war eine positive Verstärkung, denn es belohnt das Tier. Wenn das Stromgitter unter schwachen Strom gesetzt wurde, konnte die Ratte durch Hebel drücken die Spannung abstellen. Der Stromfluss war eine negative Verstärkung. Verstärker sind nach Skinner jene Reize, die die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Reaktion erhöhen. Nun siehst du hier in dieser Box noch verschiedene Lämpchen. Eine Futterbelohnung erhielt die Ratte nur, wenn sie gleichzeitig die Hebel für die rote und die grüne Lampe drückte. Die Lernerfolge wurden natürlich statistisch erfasst und man konnte Lernkurven erstellen. Je steiler sie verlief, umso schneller war der Lernerfolg. Bekannt geworden sind unter anderem die Musterwahlversuche mit Tauben. Im Beispiel geht es darum, symmetrische von unsymmetrischen Figuren zu unterscheiden. Die Figuren wurden auf Pickscheiben projiziert und nach der Lernphase picken die Tauben immer richtig die symmetrischen Figuren an, je nachdem worauf sie konditioniert wurden. Zu den Lernkurven hat man auch die Vergessenskurven aufgestellt. Nach wiederholtem Lernen fiel sie schwächer aus. Machen wir nun abschließend den Versuch, Wichtiges gegenüberzustellen. Als Wissenschaftler lernten wir Pawlow und Skinner kennen. Pawlow erklärte das Lernverhalten als klassische Konditionierung und Skinner ist ein Verfechter der operanten oder auch instrumentellen Konditionierung. Voraussetzung für das Lernen ist stets eine innere Bereitschaft, eine Handlungsbereitschaft dafür. Die Lernvorgänge im Gehirn konnten nicht im Einzelnen beschrieben werden. Sie wurden als Assoziationen im Gehirn erklärt. Nach Pawlow wurde ein neutraler Reiz durch Assoziation zu einem bedingten, man sagt auch konditioniertem, Reiz. Dabei wird ein bedingter Reflex, eine bedingte Reaktion, aufgebaut. Nach Skinner sind Reize alle Informationen, die zu einer Verstärkung des Verhaltens führen, das dann mit größerer Wahrscheinlichkeit auftreten wird. Es gibt positive und negative Verstärkungen. Beide Wissenschaftler machten die Beobachtung, dass Konditionierungen mit der Zeit wieder aufgehoben werden. Man spricht von Extinktion oder einem Abfallen der Lernkurve. Skinner bewies, dass, je öfter operant konditioniert wurde, die Vergessensrate zurückging. Das war unter anderem für ihn Anlass, erste Lernprogramme zu scheiben. Jetzt weißt du, warum es sich lohnt, vieles zu wiederholen. Achso und ganz nebenbei: sicherlich weißt du nun, dass das Abrichten von Pferden oder Hunden einfach nur eine Frage richtiger operanter Konditionierung ist. Tschüss.