Модель Рескорла – Вагнера - Rescorla–Wagner model

В Модель Рескорла – Вагнера ("R-W") - это модель классическое кондиционирование, в котором обучение концептуализируется в терминах ассоциаций между условными (CS) и безусловными (US) стимулами.^[1] Сильная ассоциация CS-США, по сути, означает, что CS сигнализирует или предсказывает США. Можно сказать, что до кондиционирования субъект удивляется США, но после кондиционирования субъект больше не удивляется, потому что CS предсказывает приход США. Модель разделяет процессы кондиционирования на дискретные испытания, во время которых стимулы могут либо присутствовать, либо отсутствовать. Сила предсказания УЗИ на испытании может быть представлена как сумма ассоциативных сил всех КС, присутствующих во время испытания. Эта особенность модели представляет собой большой шаг вперед по сравнению с предыдущими моделями, и она позволяет напрямую объяснить важные экспериментальные явления, в первую очередь блокирующий эффект. Неудачи модели привели к модификациям, альтернативным моделям и многим дополнительным выводам. Модель оказала некоторое влияние на нейронику в последние годы, поскольку исследования показали, что фазовая активность дофаминовых нейронов в мезостриатальных проекциях DA в среднем мозге кодирует тип ошибки прогнозирования, подробно описанный в модели.^[2]

Модель Рескорла – Вагнера была создана психологами Йельского университета. Роберт А. Рескорла и Аллан Р. Вагнер в 1972 г.

Основные допущения модели

Изменение ассоциации между CS и US, которое происходит, когда они объединяются, зависит от того, насколько сильно США прогнозируются в этом испытании - то есть, неофициально, насколько "удивлен" организм США. Количество этого «сюрприза» зависит от суммарной ассоциативной силы всех сигналов, присутствующих во время этого испытания. Напротив, в предыдущих моделях изменение ассоциативной силы основывалось только на текущем значении CS.
Ассоциативная сила CS представлена одним числом. Ассоциация возбуждающая, если число положительное, и тормозящая, если оно отрицательное.
Ассоциативная сила стимул прямо выражается поведением, которое оно вызывает / запрещает.
В заметность CS (альфа в уравнении) и сила США (бета) являются постоянными и не меняются во время тренировки.
Только текущая ассоциативная сила сигнала определяет его влияние на поведение и объем обучения, которое он поддерживает. Не имеет значения, как было получено это значение прочности, будь то простое кондиционирование, восстановление или иное.

Первые два предположения были новыми в модели Рескорла – Вагнера. Последние три предположения присутствовали в предыдущих моделях и менее важны для новых предсказаний модели R-W.

Уравнение

{ displaystyle Delta V_ {X} ^ {n + 1} = alpha _ {X} beta ( lambda -V_ {tot})}

и

{ Displaystyle V_ {X} ^ {n + 1} = V_ {X} ^ {n} + Delta V_ {X} ^ {n + 1}}

куда

${ displaystyle Delta V_ {X}}$ представляет собой изменение силы связи между CS, обозначенным "X", и США в одном испытании.
${ displaystyle alpha}$ - заметность X (ограниченная 0 и 1)
${ displaystyle beta}$ является параметром скорости для США (ограниченным 0 и 1), иногда называемым его значение ассоциации
${ displaystyle lambda}$ это максимально возможное кондиционирование для США
${ displaystyle V_ {X}}$ - текущая ассоциативная сила X
${ displaystyle V_ {tot}}$ это общая ассоциативная сила всех имеющихся стимулов, то есть X плюс любые другие

^[3]

Пересмотренная модель RW Ван Хамма и Вассермана (1994)

Ван Хамм и Вассерман расширили исходную модель Рескорла – Вагнера (RW) и в 1994 году в свою пересмотренную модель RW представили новый фактор:^[4] Они предположили, что не только условные стимулы, физически присутствующие в данном испытании, могут претерпевать изменения в своей ассоциативной силе, ассоциативная ценность CS также может быть изменена за счет внутрисоставной ассоциации с CS, присутствующим в этом испытании. Взаимосвязь внутри соединения устанавливается, если две CS представлены вместе во время тренировки (сложный стимул). Если одна из двух компонентных CS впоследствии будет представлена отдельно, то предполагается, что активируется также представление другой (ранее спаренной) CS. Ван Хамм и Вассерман предполагают, что стимулы, косвенно активируемые через внутрисоставные ассоциации, имеют отрицательный параметр обучения - таким образом можно объяснить феномен ретроспективной переоценки.

Рассмотрим следующий пример, экспериментальную парадигму под названием «обратная блокировка», указывающая на ретроспективную переоценку, где AB - сложный стимул A + B:

Этап 1: AB – США
Этап 2: Австралия – США

Тестовые испытания: Группа 1, которая получала испытания как фазы 1, так и фазы 2, вызывает более слабый условный ответ (CR) на B по сравнению с контрольной группой, которая получала только испытания фазы 1.

Исходная модель RW не может учесть этот эффект. Но пересмотренная модель может: На Фазе 2 стимул B косвенно активируется через внутрисоставную ассоциацию с A. Но вместо положительного параметра обучения (обычно называемого альфа), когда он физически присутствует, во время фазы 2 B имеет отрицательный параметр обучения. . Таким образом, во время второй фазы ассоциативная сила B снижается, тогда как значение A увеличивается из-за его положительного параметра обучения.

Таким образом, пересмотренная модель RW может объяснить, почему CR, вызванный B после тренировки с обратной блокировкой, слабее по сравнению с кондиционированием только AB.

Некоторые провалы модели RW

Спонтанное восстановление после исчезновения и восстановление после исчезновения, вызванное обработкой напоминанием (восстановление): Это хорошо установленное наблюдение, что интервал тайм-аута после завершения вымирания приводит к частичному восстановлению после вымирания, то есть ранее угашенная реакция или ответ повторяются - но обычно на более низком уровне, чем до обучения вымиранию. Восстановление относится к феномену, когда воздействие США только в результате обучения после завершения вымирания приводит к частичному восстановлению после исчезновения. Модель RW не может объяснить эти явления.

Прекращение действия ранее кондиционированного ингибитора: Модель RW предсказывает, что повторное предъявление одного только условного ингибитора (CS с отрицательной ассоциативной силой) приводит к угасанию этого стимула (снижению его отрицательной ассоциативной ценности). Это ложное предсказание. Напротив, эксперименты показывают, что повторное введение одного только условного ингибитора даже увеличивает его ингибирующий потенциал.

Облегчено повторное приобретение после исчезновения: Одно из предположений модели состоит в том, что история обусловливания CS не оказывает никакого влияния на его текущий статус - важно только его текущее ассоциативное значение. Вопреки этому предположению, многие эксперименты {^[5]} показывают, что стимулы, которые сначала были обусловлены, а затем погашены, легче восстановить (т. е. требуется меньше попыток для кондиционирования).

Исключительность возбуждения и торможения: Модель RW также предполагает, что возбуждение и торможение особенности оппонента. Стимул может иметь либо возбуждающий потенциал (положительная ассоциативная сила), либо тормозной потенциал (отрицательная ассоциативная сила), но не оба сразу. Напротив, иногда наблюдается, что стимулы могут иметь оба качества. Одним из примеров является обратное возбуждающее кондиционирование в котором CS имеет обратную пару с US (US – CS вместо CS – US). Обычно это заставляет CS стать условным возбудителем. Стимул также имеет тормозящие свойства, что может быть доказано тестом на задержку усвоения. Этот тест используется для оценки ингибирующего потенциала стимула, так как наблюдается замедление возбуждающего кондиционирования с помощью ранее кондиционированного ингибитора. Обратно обусловленный раздражитель проходит этот тест и, таким образом, кажется, обладает как возбуждающими, так и тормозящими свойствами.

Сочетание нового стимула с условным ингибитором: Предполагается, что условный ингибитор имеет отрицательную ассоциативную ценность. Представляя ингибитору новый стимул (то есть его ассоциативная сила равна нулю), модель предсказывает, что новый сигнал должен стать условным возбудителем. В экспериментальных ситуациях это не так. Прогнозы модели основаны на ее основном термине (лямбда-V). Поскольку суммарная ассоциативная сила всех стимулов (V), присутствующих в испытании, отрицательна (ноль + ингибирующий потенциал), а лямбда равна нулю (нет US), результирующее изменение ассоциативной силы будет положительным, что делает новый сигнал условным. возбудитель.

CS-эффект предэкспозиции: CS-предварительная выдержка эффект (также называемый скрытое торможение ) является хорошо установленным наблюдением, что кондиционирование после воздействия стимула, позже используемого в качестве CS в кондиционировании, замедляется. Модель RW не предсказывает никакого эффекта от представления нового стимула без США.

Кондиционирование высшего порядка: В кондиционирование высшего порядка ранее обусловленный CS соединяется с новым сигналом (т.е. сначала CS1 – US, затем CS2 – CS1). Обычно это заставляет новую реплику CS2 вызывать схожие реакции с CS1. Модель не может объяснить это явление, поскольку во время испытаний CS2 – CS1 УЗИ отсутствует. Но позволяя CS1 действовать аналогично США, можно согласовать модель с этим эффектом.

Сенсорная предварительная подготовка: Сенсорная предварительная подготовка относится к сначала объединению двух новых сигналов (CS1 – CS2), а затем объединению одного из них с US (CS2 – US). Это превращает CS1 и CS2 в условные возбудители. Модель RW не может объяснить это, так как во время фазы CS1 – CS2 оба стимула имеют ассоциативное значение, равное нулю, и лямбда также равна нулю (нет УЗ), что не приводит к изменению ассоциативной силы стимулов.

Успех и популярность

Модель Рескорла – Вагнера своим успехом обязана нескольким факторам, в том числе^[3]

у него относительно мало свободных параметров и независимых переменных
он может генерировать четкие и порядковые прогнозы
он сделал ряд успешных прогнозов
выраженная в терминах «предсказание» и «неожиданность», модель имеет интуитивно понятную привлекательность.
он породил множество исследований, включая множество новых открытий и альтернативных теорий.

внешняя ссылка

Scholarpedia Модель Рескорла – Вагнера
Симулятор RW Симулятор модели Рескорла-Вагнера

[1] Эбботт, Брюс. "Модель классического кондиционирования Рескорла-Вагнера". Получено 17 сентября, 2016.

[2] Hazy, Thomas E .; Франк, Майкл Дж .; О’Рейли, Рэндалл К. (01.04.2010). «Нейронные механизмы, поддерживающие приобретенные фазовые дофаминовые реакции в обучении: интегративный синтез». Неврология и биоповеденческие обзоры. 34 (5): 701–720. Дои:10.1016 / j.neubiorev.2009.11.019. ISSN 0149-7634. ЧВК 2839018. PMID 19944716.

[Assessment_of_model-3] а ^б Миллер, Ральф Р .; Барнет, Роберт С .; Грэхем, Николас Дж. (1995). «Оценка модели Рескорла-Вагнера» (PDF). Психологический бюллетень. Американская психологическая ассоциация. 117 (3): 363–386. Дои:10.1037/0033-2909.117.3.363. PMID 7777644.

[4] Van Hamme, L.J .; Вассерман, Э. (1994). «Соревнование сигналов в суждениях о причинно-следственной связи: роль непрезентации сложных элементов стимула» (PDF). Обучение и мотивация. 25: 127–151. Архивировано из оригинал (PDF) на 2014-04-07.

[5] Napier, R.M .; Macrae, M .; Кехо, Э. Дж. (1992). «Быстрое повторное приобретение в условиях реакции мигательной мембраны кролика». Журнал экспериментальной психологии: процессы поведения животных (18): 182–192.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]