2. Здатність тварин до символізації

Символізацією називають встановлення еквівалентності між нейтральними знаками — символами — і відповідними пред­метами, діями, узагальненнями різного рівня та поняттями [4]. Для вивчення цієї когнітивної функції в приматів і птахів за­стосовують найрізноманітніші експериментальні прийоми. Один з них пов'язаний із проблемою "рахунку" у тварин. Відомо, що тварини здатні до різних форм кількісних оцінок параметрів се­редовища, включаючи формування довербального поняття про "число". На наступному етапі аналізу з'ясовують, чи можуть тварини пов'язувати це поняття із символами (арабськими циф­рами), тобто чи існують у них зародки здатності до "істинного рахунку" за допомогою чисел, яким у повному обсязі володіє тільки людина.

Щоб з'ясувати, чи здатні тварини до символізації, необхід­но відповісти на такі запитання:

• чи здатні вони встановлювати тотожність між індиферен­тними для них знаками (наприклад, арабськими цифрами) і узагальненою інформацією про число елементів у різних множинах;

• чи здатні вони оперувати засвоєними цифрами як симво­лами (наприклад, виконувати операції, аналогічні арифме­тичним);

• чи здатні вони використовувати засвоєні символи для ну­мерації (перерахування) елементів множин і виконувати кількість дій відповідно до показаної цифри?

Здатність до символізації в приматів

Одна з перших спроб дослідження здатності тварин викори­стовувати символи замість реальних множин була здійснена К. Ферстером (1964). Після 500 000 дослідів йому вдалося на­вчити двох шимпанзе тому, що певним множинам відповідають "цифри" (від 1 до 7), виражені двоїстим кодом (від 000 до 111). Засвоївши ці комбінації, тварини могли розташовувати їх у по­рядку зростання, але так і не навчилися використовувати циф­ри для нумерації конкретних об'єктів.

Особливий внесок у вирішення питання про здатність тва­рин до використання символів для характеристики множин внесли праці американської дослідниці Сари Бойзен та її колег

(1989, 1995). Завдяки прийомам, які спеціально акцентують увагу тварини на ознаці числа, і поступовому нарощуванню складності пропонованих задач, їм вдалося навчити шимпанзе Шебу практично всіх елементів "справжнього рахунку".

Спочатку шимпанзе навчали класти лише одну цукерку в кожну із шести комірок спеціальної таці. Метою цієї процедури була демонстрація відповідності "один до одного" між кількіс­тю комірок і кількістю цукерок. Наступне завдання було при­значено для оцінки рівня виробленої відповідності і забезпечення бази для введення арабських цифр. Після показу таці з однією, двома чи трьома цукерками шимпанзе мала вибрати одну з трьох карток із зображеннями такої ж кількості крапок. Поступово спочатку одну, потім дві і т. д. картки із зображеннями крапок заміняли картками із зображеннями цифр, так що мавпа мала використовувати ці раніше індиферентні для неї зображення замість реальних множин.

Коли Шеба стала впевнено вибирати всі три цифри, які від­повідають числу цукерок на таці, навчання продовжили за до­помогою комп'ютера. Мавпі показували на моніторі одну з цифр, а вона мала вибрати картку із зображенням відповідної кіль­кості крапок, тобто застосувати символи до множин іншого типу, ніж використані при навчанні.

За тією ж методикою Шеба засвоїла ще два символи — циф­ри 0 і 4, а згодом також 5, 6 і 7. Цікаво, що, завойовуючи нові множини, вона спочатку по черзі доторкалася до кожної з цу­керок і тільки після цього вибирала відповідну цифру. Додат­кові досліди свідчать, що це було не простим наслідуванням ек­спериментатора, а дійсно певним способом "перерахування".

Для перевірки здатності Шеби оперувати засвоєними симво­лами провели такі два тести.

Перший автори назвали "тестом на функціональний рахунок". У лабораторії у двох із трьох "схованок" розкладали апельсини таким чином, щоб їхня сума не перевищувала 4. Шеба обходила всі три "схованки" і бачила (але не могла дістати) апельсини, які знаходяться в них. Потім мавпа мала підійти до "робочої пло­щадки" і вибрати з розкладених там цифр ту, котра відповідала кількості апельсинів у схованках. Виявилося, що вже в другій серії експериментів (25 спроб у кожній) шимпанзе переважно ви­бирала правильну цифру (більш ніж у 80 % випадків).

У другому тесті апельсини замінили картками з цифрами, що також поміщали в будь-які дві з трьох "схованок" — сума цифр також не перевищувала 4 (тест на "додавання символів"). Як і на попередньому етапі, Шеба мала обійти "схованки" і потім знайти картку з цифрою, яка відповідає загальній сумі цифр. У першій же серії вона також переважно вибирала пра­вильну цифру (75 % випадків).

Отримані результати стали переконливим свідченням здат­ності шимпанзе засвоювати символи, оперувати ними і викону­вати операцію, аналогічну додаванню.

Здатність до символізації в птахів родини воронових

Загальноприйняте уявлення про розум і кмітливість цих пта­хів підтверджується високими показниками розв'язання птаха­ми цієї родини практично всіх розглянутих нами когнітивних тестів. Про це ж свідчать і дані орнітологів та екологів щодо пластичності їхньої поведінки в природному чи урбанізованому середовищі проживання. Здатність до розв'язання задачі на ек­страполяцію і оперування емпіричною розмірністю фігур у них настільки ж успішна, як і у нижчих мавп, і вища, ніж у хи­жих ссавців.

Разом з тим вони виявляють більш розвинену функцію уза­гальнення й абстрагування, яка дозволяє їм оперувати низкою абстрактних понять, включаючи довербальне поняття про "кількість". Оскільки саме такий рівень узагальнення прийня­то розглядати як попередній при виникненні другої сигнальної системи, з'явилася підстава перевірити, чи здатні ворони до розв'язання тесту на символізацію. Для цього був розроблений особливий методичний підхід (Зоріна, Смирнова, 2000), у якому у ворон не виробляли асоціативних зв'язків "цифра-множина", а створювали умови для того, щоб птахи змогли самостійно ви­явити цей зв'язок на основі інформації, отриманої у спеціаль­них "демонстраційних" серіях.

Основу цього підходу складали три експериментальних фак­ти, які довели здатність ворон:

1. узагальнювати за ознакою "число" (Зоріна, Смирнова, 2000);

2. оперувати поняттями "відповідність" і "невідповідність" (Смирнова та ін., 1998);

3. легко запам'ятовувати кількість дискретних харчових об'єктів, пов'язану з кожним конкретним стимулом, і застосо­вувати цю інформацію в новій ситуації (Зоріна та ін., 1991).

У дослідах використовували птахів, раніше навчених опосе­редкованому правилу вибору відповідно до зразка та із сформо­ваним довербальним поняттям про кількість.

У "демонстраційних" серіях ворони одержували інформацію про "ціну" кожного стимулу. У випадку правильного вибору птахам давалося диференційоване підкріплення — вони знахо­дили ту кількість личинок, яка відповідала цифрі чи графічній множині на обраній картці.

Для успішного розв'язання такої задачі воронам потрібно було не тільки використовувати раніше засвоєне правило вибору за зразком, але і здійснити додаткові операції, подумки зіста­вити раніше отриману інформацію. Такою інформацією була кількість одиниць підкріплення, пов'язана з кожним із сти­мулів під час демонстраційних серій, причому раніше цифри і множини ніколи не було пред'явлено одночасно. Наприклад, якщо зразком була цифра 4, а для вибору пропонувалися мно­жини з 2 і 4 геометричних фігурок, то зразку відповідала та множина, за яку раніше птах одержував стільки ж личинок борошняного хрущака. Таку ж операцію слід було зробити, як­що зразком була множина, наприклад, з трьох елементів, а для вибору пропонували дві цифри (3 і 2).

Птахи з перших же спроб розв'язували задачу правильно: у достовірній кількості випадків вони вибирали цифру, яка від­повідає зображеній на зразку множині і навпаки.

Отже, ворони здатні без спеціального навчання, за рахунок мисленого зіставлення раніше отриманої інформації, установи­ти еквівалентність множин та індиферентних для них знаків

(цифр від 1 до 4).

Інші експерименти також показали, що птахи здатні оперу­вати засвоєною інформацією — виконувати з цифрами комбіна­торну операцію, аналогічну арифметичному додаванню.