Lernen und Ged

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Lernen und Gedächtnis

• VorlesungChristian Kaernbach
• Teil 1 Lernen

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Konditioniertes Lernen

• Hauptparadigma des Behaviorismus
• Der Mensch als Reiz-Reaktions-System
• Mentale Größen sind
• nicht erfaßbar
• nicht existent
• Implizites Gedächtnis
• Klassisches Konditionieren
• Instrumentelles Konditionieren
• Implizites Lernen

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Klassisches Konditionieren

• unkonditionierter Stimulus (US)
• Pawlow Fleisch
• z. B. Luftstrom gegen Hornhaut
• unkonditionierte Reaktion (UR)
• Pawlow Speichelbildung
• hier Lidschlag
• konditionierter Stimulus (CS)
• Pawlow Klingel
• z. B. Ton
• konditionierte Reaktion (CR)
• Pawlow Speichelbildung
• hier Lidschlag
• CR ? UR

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Klassisches Konditionieren

• Die CR wird schnell gelernt.
• eine CS-US Koppelung kann ausreichen.
• Sie kann zwar gelöscht werden,
• wiederholte Darbietung von CS ohne US.
• aber sie wird nie vergessen.
• bei weiterer CS-US Koppelung
• Ersparnis
• ohne weitere CS-US Koppelung
• spontane Erholung
• Kontext (Erneuerung)
• US o.ä. (Wiederherstellung)
• Relevanz Stabilität der Phobie
• Gegenkonditionieren
• Clockwork Orange Stanley Kubrick / Anthony
  Burgess

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Zeitverhältnisse

• simultan
• verzögert
• rückwirkend

6
Zeitverhältnisse

• simultan
• verzögert
• rückwirkend

CR ist antizipatorische Reaktion auf den US
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Paßfähigkeit von US und CS

• Experiment mit Ratten
• US1 StromschlagUS2 Brechmittel
• CS1 TonCS2 Süßstoff
• CS1CS2US1 CR nur bei CS1
• CS1CS2US2 CR nur bei CS2
• Ein Geschmacksreiz ist ein besserer Prädiktor für
  Brechreiz als ein Ton
• Ein externer Reiz ist ein besserer Prädiktor für
  Stromschlag als ein Geschmack

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Neurophysiologiedes klassischenKonditionierens

• us1 Mantelrand/us2 Siphon berühren
• ur schwacher Kiemenrückzug
• US Stromschlag Schwanz
• UR starker Kiemenrückzug
• CS1 Mantelrand/CS2 Siphon berühren
• CR starker Kiemenrückzugselektiv auf CS1 oder
  CS2(CS bzw. CS)
• Hebb Lernregel (1949)

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Klassische KonditionierungWas wird gelernt?

• konditionierter Reflex?
• Reflex US ? UR
• neue Verbindung CS ? UR neuer Reflex?
• CS ? CR ? UR!
• gelernt wird nicht CS ? CR, sondern CS ? US
• UR verhindern CR wird trotzdem gelernt
• US entwerten (US Futter bei hungrigen/satten
  Ratten)
• CS2 mit CS1 paaren, dann CS1 mit US CR auf CS2

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Klassische KonditionierungWas wird gelernt?
P(USCS)

• Informationswert des CS
• Hauptparameter Kontiguität P(USCS)Wahrscheinlic
  hkeit, daß US auftritt, wenn CS gegeben wurde
• ebenfalls wichtig Basisrate P(USCS)Wahrscheinl
  ichkeit, daß US auftritt,wenn kein CS gegeben
  wurde
• Informationswert Kontingenz ?P P(USCS)
  P(USCS)

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Klassische KonditionierungWas wird gelernt?

• Informationswert des CS
• Hauptparameter Kontiguität P(USCS)Wahrscheinlic
  hkeit, daß US auftritt, wenn CS gegeben wurde
• ebenfalls wichtig Basisrate P(USCS)Wahrscheinl
  ichkeit, daß US auftritt,wenn kein CS gegeben
  wurde
• Informationswert Kontingenz ?P P(USCS)
  P(USCS)

Menschen ?
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Instrumentelles Konditionieren

• klassisches Konditionierenrespondentes
  Verhalten(Reaktion auf einen Reiz)
• instrumentelles Konditionierenoperantes
  Verhalten zur Herbeiführung einer Konsequenz
• benötigt Verstärker
• nach Konsequenz
• Reaktion positiv negativ
• geschieht positive Bestrafung
  Verstärkung
• entfällt Bestrafung negative Verstärkung

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Instrumentelles Konditionieren

• benötigt Verstärker
• nach Konsequenz
• Reaktion positiv negativ
• geschieht positive Bestrafung
  Verstärkung
• entfällt Bestrafung negative Verstärkung

• Verstärker ? (operationale Def.)
• ein Reiz, der die Auftretenswahrscheinlichkeit
  einer Reaktion erhöht(Skinner, 1938)

14
Echogedächtnis bei Tieren
Beispiel

• Wüstenrennmäuse (Kooperation mit Holger Schulze,
  Magdeburg)

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Zeitverhältnisse, Paßfähigkeit

• CS-US Abstand am besten ca. 500 ms
• R-V Abstand am besten ca. 500 ms
• US und CS müssen paßfähig sein
• R und V müssen paßfähig sein
• instinctive drift

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Instrumentelles LernenWas wird gelernt?

• Wasserman et al. (1993)
• VPn drücken Taste.
• Manchmal geht dann das Licht an P(OR).
• Manchmal geht das Licht auch so an P(OR).
• Kausalurteil VPn-Urteile reflektieren die Größe
  von P(OR) P(OR)

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Instrumentelles LernenWas wird gelernt?

• Wasserman et al. (1993)
• VPn drücken Taste.
• Manchmal geht dann das Licht an P(OR).
• Manchmal geht das Licht auch so an P(OR).
• Kausalurteil VPn-Urteile reflektieren die Größe
  von P(OR) P(OR)

? Ratten
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shaping, chaining

• Verstärken erst von Bewegungsansatz,dann peu à
  peu von weitergehender Bewegung.
• Separates Einlernen von Teilbewegungen,dann
  Verkettung verstärken.
• Dressur

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Aberglauben

• Skinner (1948)
• keine Kontingenz zwischen Reaktion und
  Verstärkeralle 15 s Futter
• Tauben lernenirrelevante Bewegungsmuster
• Staddon Simmelhag (1971)
• Replikation von Skinner, abergleichförmigeres
  Verhalten, antizipatorisch
• Brown Jenkins (1968) autoshaping
• in zufälligen Intervallen wird Tastatur
  beleuchtet, dann kommt Futter
• Tauben picken auf Taste, als ob dadurch das
  Futter käme

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Der Behaviorismus und die Pädagogik

• Give me a dozen healthy infants, well-formed, and
  my own specified world to bring them up in and
  I'll guarantee to take any one at random and
  train him to become any type of specialist I
  might select--doctor, lawyer, artist,
  merchant-chief and, yes, even beggar-man and
  thief, regardless of his talents, penchants,
  tendencies, abilities, vocations, and race of his
  ancestors. I am going beyond my facts and I
  admit it, but so have the advocates of the
  contrary and they have been doing it for many
  thousands of years. (Watson, Behaviorism, 1924,
  S.104)
• Denn wir können die Kinder nach unserem Sinne
  nicht formen So wie Gott sie uns gab, so muß
  man sie haben und lieben, Sie erziehen aufs
  beste und jeglichen lassen gewähren. Denn der
  eine hat die, die anderen andere GabenJeder
  braucht sie, und jeder ist doch nur auf eigene
  Weise Gut und glücklich.(Goethe, Hermann und
  Dorothea)

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Instrumentelles Lernen aus Sicht der Betroffenen
Ich habe ihn gut dressiert.Kaum drücke ich den
Hebel herunter,kommt er gerannt und gibt mir
eine Nuß.
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Implizites Lernen

• findet beiläufig statt
• ohne Aufmerksamkeitszuwendung
• bleibt unbewußt

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experimentelle Paradigmen

• Steuerung komplexer Systeme
• Erlernen von versteckten Kovarianzen
• Sequenzenlernen
• Erlernen einer finite state Grammatik

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finite state Grammatik

• TXS
• PKPS
• TSSSXXTTTKPS
• TXSS

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Unbewußtes Lernen

• Ist Wissen, daß in Paradigmen des impliziten
  Lernens demonstriert wird, wirklich unbewußt?
• Wie sensitiv ist der Test auf Bewußtheit
  verglichen mit dem Test der Fertigkeit?
• Sensitivität kaum vergleichbar
• multiple choice statt freier Bericht
• aber Aha-Erlebnis bei Befragung vermeiden
• z. B. Wissensfragmente beim Grammatiklernen
• gute Abschätzung der Kausalstärke beim instr.
  Lernen
• Sind sich klassische konditionierte Ratten
  (Kontiguität Basisrate) ihres Wissens
  bewußt? (mental map)