Обобщение (обучение)
Обобщение — это концепция, согласно которой люди, другие животные и искусственные нейронные сети используют прошлое обучение в текущих ситуациях обучения, если условия в ситуациях считаются схожими. [1] Учащийся использует обобщенные закономерности, принципы и другие сходства между прошлым опытом и новым опытом, чтобы более эффективно ориентироваться в мире. [2] Например, если в прошлом человек узнал, что каждый раз, когда он ест яблоко, у него начинает чесаться и опухать горло, он может предположить, что у него аллергия на все фрукты. Когда этому человеку предлагают съесть банан, он отказывается от него, предполагая, что у него также аллергия на него, обобщая, что все фрукты вызывают одну и ту же реакцию. Хотя это обобщение об аллергии на все фрукты, основанное на опыте употребления одного фрукта, может быть верным в некоторых случаях, оно может быть верным не во всех случаях. Как положительные, так и отрицательные эффекты были продемонстрированы в образовании через усвоенное обобщение и противоречащее ему понятие распознаваемого обучения .
Обзор [ править ]
генерализацией понимают непосредственную связь с передачей знаний Под в различных ситуациях. [3] Знания, которые необходимо передать, часто называют абстракциями, поскольку учащийся абстрагирует правило или образец характеристик из предыдущего опыта работы с аналогичными стимулами. [2] Обобщение позволяет людям и животным распознавать сходство знаний, полученных в одних обстоятельствах, что позволяет переносить знания на новые ситуации. Эта идея конкурирует с теорией ситуативного познания , вместо этого утверждая, что можно применять прошлые знания для обучения в новых ситуациях и средах.
Обобщение можно поддержать и частично объяснить с помощью коннекционистского подхода. [4] Подобно тому, как искусственный интеллект учится различать различные категории, применяя прошлые знания к новым ситуациям, люди и животные обобщают ранее изученные свойства и закономерности на новые ситуации, таким образом связывая новый опыт с прошлым опытом, который похож в одном или нескольких отношениях. Это создает структуру связей, которая 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 [ править ]
В научных исследованиях, посвященных обобщению, 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 эти стимулы похожими или разными. Криволинейная форма градиента достигается за счет размещения воспринимаемого сходства стимула по оси X, а силы реакции — по оси Y. [5] Например, при измерении реакции на цвет ожидается, что испытуемые будут реагировать на цвета, похожие друг на друга, например, на оттенки розового после воздействия красного, а не на непохожий оттенок синего. [6] Градиент относительно предсказуем: реакция на аналогичные стимулы немного менее сильна, чем реакция на условный стимул, а затем неуклонно снижается по мере того, как предъявляемые стимулы становятся все более непохожими. [7]
Некоторые исследования показали, что обобщение является фундаментальным и естественным процессом обучения для людей. Девятимесячным младенцам требуется очень мало (иногда всего 3) опыта работы с категорией, прежде чем они научатся обобщать. [2] Фактически, младенцы настолько хорошо обобщают на ранних стадиях развития (например, учатся распознавать определенные звуки как язык), что им может быть трудно различать вариации генерализованных стимулов на более поздних стадиях развития (например, неспособность различать слегка отличающиеся звуки похожих фонем). [2] Одним из возможных объяснений того, почему дети так эффективно учатся, является то, что они действуют в соответствии с целью сделать свой мир более предсказуемым, тем самым побуждая их твердо придерживаться обобщений, которые эффективно помогают им ориентироваться в окружающей среде. [2]
Некоторые данные свидетельствуют о том, что дети рождаются с врожденными способностями к точному обобщению вещей. Например, дети склонны делать обобщения, основываясь на таксономических, а не на тематических сходствах (опыт игры с одним мячом приводит к тому, что ребенок идентифицирует другие предметы в форме шара как «шар», а не называет биту «мячом», потому что бита используется для ударов по мячу). мяч). [2]
Уэйкфилд, Холл, Джеймс и Голдин (2018) обнаружили, что дети более гибко обобщают новые глаголы, когда их учат глаголу, наблюдая за жестами, а не обучая, выполняя действие самостоятельно. [8] Когда вы помогаете ребенку выучить новое слово, предоставление большего количества примеров этого слова увеличивает способность ребенка обобщать слово для различных контекстов и ситуаций. Кроме того, написание вмешательств для учащихся начальной школы дает лучшие результаты, когда вмешательство активно нацелено на обобщение как результат. [9]
Было показано, что генерализация уточняется и/или стабилизируется после сна. [10]
Последствия [ править ]
Без способности обобщать, скорее всего, будет очень сложно ориентироваться в мире полезным способом. [2] Например, обобщение — важная часть того, как люди учатся доверять незнакомым людям. [11] и необходимый элемент в овладении языком. [12]
Для человека, которому не хватает способности обобщать один опыт к другому, каждый экземпляр собаки будет полностью отделен от других экземпляров собак, поэтому предыдущий опыт не поможет человеку узнать, как взаимодействовать с этим, казалось бы, новым стимулом. . [2] Фактически, даже если бы человек сталкивался с одной и той же собакой несколько раз, он или она не могли бы знать, чего ожидать, и каждый случай был бы таким, как если бы человек впервые столкнулся с собакой. Поэтому обобщение является ценной и неотъемлемой частью обучения и повседневной жизни.
Показано, что генерализация влияет на использование эффекта интервала в образовательных учреждениях. [13] Раньше считалось, что информация, забытая между периодами обучения при использовании интервальной презентации, препятствует обобщению. В последние годы такое забывание рассматривалось как способствующее обобщению посредством повторения информации во время каждого этапа интервального обучения. Эффекты получения долгосрочных обобщенных знаний посредством интервального обучения можно сравнить с эффектом массового обучения (длительного и одновременного; например, зубрежка в ночь перед экзаменом). [14] при котором человек получает лишь краткосрочные знания, что снижает вероятность установления обобщений.
Обобщение также считается важным фактором процедурной памяти , например, почти автоматических процессов памяти, необходимых для вождения автомобиля. [2] Не имея возможности обобщить предыдущий опыт вождения, человеку, по сути, придется заново учиться водить машину каждый раз, когда он или она выезжает на новую улицу.
Однако не все эффекты обобщения полезны. Важной частью обучения является знание того, когда не следует обобщать, что называется обучением распознаванию. Если бы не обучение распознаванию, людям и животным было бы трудно правильно реагировать на различные ситуации. [15] Например, собаку можно научить подходить к хозяину, когда она слышит свист. Если собака обобщит это обучение, она может не различать звук свистка и другие стимулы, поэтому она будет прибегать к своему хозяину, когда услышит любой высокий шум.
страха Обобщение
Особый тип обобщения, генерализация страха, возникает, когда человек связывает страхи, усвоенные в прошлом посредством классической обусловленности , с аналогичными ситуациями, событиями, людьми и объектами в его настоящем. Это важно для выживания организма; люди и животные должны быть способны оценивать неприятные ситуации и реагировать соответствующим образом на основе обобщений, сделанных на основе прошлого опыта. [16]
Когда генерализация страха становится неадекватной, это связано со многими тревожными расстройствами . [17] Эту дезадаптацию часто называют сверхгенерализацией страха, и она также может привести к развитию посттравматического стрессового расстройства . [18] Чрезмерная генерализация гипотетически объясняется «нарушением регуляции префронтально-амигдало-гиппокампальной схемы» (Banich, et al. , 2010, стр. 21). [2]
Одно из самых ранних исследований генерализации страха у людей было проведено Уотсоном и Рейнором (1920): эксперимент «Маленький Альберт» . В их исследовании младенец, известный как Маленький Альберт, подвергался воздействию различных видов животных, ни одно из которых не вызвало у Маленького Альберта реакции страха. Однако после 7 спариваний белой крысы и звука молотка, ударяющегося о стальной стержень (который действительно вызвал реакцию страха), 11-месячный ребенок начал плакать и пытаться уйти от белой крысы, даже без помощи 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. [2]
Области мозга, участвующие в генерализации страха, включают миндалевидное тело и гиппокамп . [2] Гиппокамп, по-видимому, больше участвует в развитии контекстной генерализации страха (развитии генерализованного страха перед конкретной средой), чем в генерализации стимульного страха (как, например, в приобретении у Маленького Альберта реакции страха на белые, пушистые объекты). Миндалина, связанная со всеми типами эмоциональных реакций, играет фундаментальную роль в развитии классически обусловленной реакции страха либо на стимул, либо на контекст, в котором она находится. [2]
Обобщение в машинном обучении [ править ]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Глюк, Марк А.; Меркадо, Эдуардо; Майерс, Кэтрин Э. (2011). Обучение и память: от мозга к поведению (2-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Worth. п. 209. ИСБН 9781429240147 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Банич М.Т., Дьюкс П. и Каккамиз Д. (2010). Обобщение знаний: междисциплинарные перспективы. Психология Пресс.
- ^ Уокер, Дж. Э.; Ши, ТМ; Бауэр, AM «Обобщение и последствия последствий | Education.com» . www.education.com . Проверено 5 мая 2016 г.
- ^ Гольдштейн, BE (2015). Когнитивная психология: соединение исследований разума и повседневного опыта. Библиотека школьных ресурсов У. Росса Макдональда.
- ^ Боддез Ю., Беннетт, член парламента, ван Эш С. и Беккерс 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
- ^ Глюк, Марк А.; Меркадо, Эдуардо; Майерс, Кэтрин Э. (2014). Обучение и память: от мозга к поведению (2-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Worth. п. 212. ИСБН 9781429240147 .
- ^ Редакторы Британской энциклопедии. (2019, 30 сентября). Обобщение. Получено с https://www.britanica.com/topic/generalization.
- ^ Уэйкфилд, Э.М., Холл, К., Джеймс, К.Х., и Голдин, М.С. (2018). Жест для обобщения: жест способствует гибкому изучению слов, обозначающих действия над объектами. Наука о развитии, 21(5), 1. https://doi.org/10.1111/desc.12656.
- ^ Хиер, Б.О., Эккерт, Т.Л., Вини, Э.А., и Мейзингер, Э. (2019). Обобщение и поддержание эффектов стратегий вмешательства в беглость письма для учащихся начального возраста: рандомизированное контролируемое исследование. Обзор школьной психологии, 48(4), 377. https://doi.org/10.17105/SPR-2017-0123.V48-4.
- ^ Фенн, КМ; Нусбаум, ХК; Марголиаш, Д. (2003). «Закрепление во время сна перцептивного изучения разговорной речи». Природа . 425 (6958): 614–6. дои : 10.1038/nature01951 . ПМИД 14534586 . S2CID 904751 .
- ^ ФельдманХолл О., Дансмур Дж. Э., Томпари А., Хантер Л. Е., Тодоров А. и Фелпс Е. А. (2018). Генерализация стимула как механизм обучения доверию. Труды Национальной академии наук, 115 (7). дои : 10.1073/pnas.1715227115
- ^ Арнон, И.; Кларк, Э.В., ред. (2011). Опыт, вариации и обобщение: изучение первого языка . дои : 10.1111/j.1540-4781.2012.01368.x . ISBN 978-9027234773 . S2CID 60234960 .
- ^ Влах, Хейли А. (сентябрь 2014 г.). «Эффект пространства в обобщении знаний детьми: предоставление детям времени на забывание повышает их способность к обучению» . Перспективы развития ребенка . 8 (3): 163–168. дои : 10.1111/cdep.12079 .
- ^ Глюк, Марк А.; Меркадо, Эдуардо; Майерс, Кэтрин Э. (2014). Обучение и память: от мозга к поведению (2-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Worth. п. 312. ИСБН 9781429240147 .
- ^ Черри, К. (26 ноября 2019 г.). Как генерализация стимулов влияет на обучение. Получено с https://www.verywellmind.com/what-is-стимуляция-генерализация-2795885.
- ^ Асок, А., Кандел, Э.Р., и Рэйман, Дж.Б. (2019). Нейробиология генерализации страха. Границы поведенческой нейронауки , 12 . дои: 10.3389/fnbeh.2018.00329
- ^ Даймонд, Саймон; Дансмур, Джозеф Э.; Вервлит, Брэм; Рош, Брайан; Херманс, Дирк (сентябрь 2015 г.). «Обобщение страха у людей: систематический обзор и последствия для исследований тревожных расстройств» (PDF) . Поведенческая терапия . 46 (5): 561–582. дои : 10.1016/j.beth.2014.10.001 . ПМИД 26459838 .
- ^ Беснар, Антуан; Сахай, Амар (12 июня 2015 г.). «Нейрогенез гиппокампа взрослого человека, генерализация страха и стресс» . Нейропсихофармакология . 41 (1): 24–44. дои : 10.1038/нпп.2015.167 . ПМЦ 4677119 . ПМИД 26068726 .