Operante Konditionierung
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KS Gebundenes Geb ndenes Wahlfach Allgemeine/Biologische g g Psychologie Operante O t Konditionierung K diti i und verbale Konditionierung g nach Greenspoon 9. November 2010 Behaviorismus • Untersuchungsgegenstand • Reize und situative Gegebenheiten • Beobachtbares/messbares Verhalten • Ziel • Allgemeingültige Gesetze des Lernens • Tabula T b l rasa • Individuum ist Resultat von Lernerfahrungen • • Gesamtes G t menschliches hli h V Verhalten h lt iistt reizdeterminiert i d t i i t Der Mensch ist damit ein umweltkontrolliertes Wesen Behaviorismus • Existenz von Nicht-Beobachtbarem (mentale, psychische Zustände) wird nicht unbedingt geleugnet, aber wegen der wissenschaftlichen Unzugänglichkeit abgelehnt (Black Box). • Nur harte quantifizierbare Daten aus kontrollierten Laborbedingungen. • Psychologische Theorien sollen nur Begriffe enthalten enthalten, die sich auf Objektives im physikalischen Sinne beziehen (Introspektion z.B. sollte vermieden werden). • Manche Behavioristen sehen das gesamte menschliche Verhalten als reizdeterminiert an, d.h. Willensfreiheit hat i di in diesem W Weltbild ltbild kkeinen i Pl Platz. t Behaviorismus • Radikaler Behaviorismus - Zitat von Watson (1925) „Geben Sie mir 12 gesunde, körperlich wohlgestaltete Säuglinge und lassen Sie mich die Umwelt, in der sie aufwachsen sollen, selbst gestalten, dann garantiere ich Ihnen, dass ich, wenn ich ein Kind zufällig auswähle, es zu einem Spezialisten meiner Wahl ausbilden kann - einem Arzt, Rechtsanwalt, Künstler, Geschäftsführer, ja sogar zu einem Bettler oder Dieb, ohne Rücksicht auf Talente, Neigungen, Vorlieben, Fähigkeiten oder seine rassische Herkunft.“ Behaviorismus • Radikaler Behaviorismus - Watson (1925) • I.d. Sinne ist Persönlichkeit ein Produkt aus vorhergegangenen Lernerfahrungen! Dispositionsbedingte Faktoren wie Charaktereigenschaften oder Erbanlagen werden als Erklärung für Verhalten abgelehnt. Klassische Konditionierung • Unkonditionierter Stimulus (UCS) löst unkonditionierte Reaktion (UCR) aus UCS L ft t ß Luftstoß UCR Lid hl Lidschlag • Koppelung von UCS mit neutralem Stimulus (NS) • NS wird zum konditionierten Stimulus (CS) • CS löst konditionierte oder bedingte Reaktion (CR) aus NS (Ton) + UCS CS Ton UCR CR Lidschlag Klassische Konditionierung • Untersuchung von Pawlow (um 1900) • Speichelabsonderung S i h l b d b beii H Hunden d • Untersuchung von Watson (1920) • Little Albert • Reizgeneralisierung • Werbung • Koppelung neutraler Inhalte an positiv bewertete Situationen Klassische Konditionierung W t Watson & Rayner R (1921): (1921) Little Littl Alb Albertt - Experiment E i t In einer Vorstudie wurde die Gefühlsreaktionen des neun Monate alten Albert untersucht. Man zeigt ihm jeweils kurz und zum ersten Mal in seinem Leben eine weiße Ratte, ein Kaninchen, menschliche Masken mit und ohne Haare, Baumwolle, etc. Das Kind äußerte dabei nie Furcht, sondern griff stets neugierig nach den Dingen. Sehr wohl zeigte das Kind allerdings Furcht Furcht, wenn es hörte hörte, wie hinter ihm mit einem Hammer auf eine Eisenstange geschlagen wurde. In der ersten Sitzung des eigentlichen Experiments setzte das Geräusch des Hammerschlags genau dann ein, als Klein Albert (er ist jetzt elf Monate alt) seinen Arm zur Ratte ausstreckte. Diese Art der Konditionierung wurde sieben mal wiederholt, danach schrie Albert, wenn er die weiße Ratte sah. Diese experimentell ausgelöste Angst generalisierte li i t sich i h auch h auff weiße iß K Kaninchen i h und d andere d ffellähnliche lläh li h Gegenstände wie einen Wattebausch oder eine Nikolausmaske. Nach einem Monat lösten all diese Gegenstände noch immer Angst bei Albert aus aber seine Reaktion hatte etwas nachgelassen aus, nachgelassen. Operante Konditionierung • Law of effect Von verschiedenen Reaktionen auf dieselbe Situation werden jene, auf die ein befriedigender Zustand folgt, stärker mit der gegebenen Reizsituation assoziiert, sodass sie bei erneutem A ft t der Auftreten d Situation Sit ti mit it größerer öß Wahrscheinlichkeit W h h i li hk it wieder i d gezeigt werden. Folgt auf eine Reaktion eine unbefriedigende Konsequenz, so wird die Assoziation geschwächt und die Auftretenswahrscheinlichkeit dieser Reaktion vermindert sich. ((Thorndike, 1898)) Der verstärkende Reiz folgt dem Verhalten. Das eigene Verhalten hat also - anders als bei der klassischen Konditionierung - Einfluss auf die Konsequenzen! Klassisch versus operant Ein Reiz löst als unkonditionierter Reiz ein Vh aus Der R D Reiz i geht ht dem Vh voraus vs vs. vs. Vh wird von sich aus gezeigt Der R D Reiz i ffolgt l td dem Vh (als Verstärkung oder Bestrafung) Klassisch versus operant Der Reiz ist unabhängig vom zuvor gezeigten Vh (Kontingenz zw. CS, UCS und damit UCR wird von VersuchsleiterIn hergestellt) vs vs. Eigenes Vh hat Einfluss auf die Konsequenz (Kontingenz so, dass bei definierter Reizsituation und Vorliegen eines bestimmten Verhaltens ein Verstärker eintritt) Operante Konditionierung • Grundlegende Klassifikation von Verstärkung und Bestrafung Reiz wird nach Verhalten ... hinzugefügt Reiz R i ist... angenehm unangenehm entfernt Operante Konditionierung • Grundlegende Klassifikation von Verstärkung und Bestrafung Reiz wird nach Verhalten ... hinzugefügt g g Reiz ist... entfernt angenehm Positive Verstärkung Bestrafung Typ II unangenehm g Bestrafung Typ I Negative Verstärkung Operante Konditionierung • Verstärkung • Alle Ereignisse, die die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Verhaltens erhöhen • Positive Verstärkung: Dem Verhalten folgt ein angenehmer/appetenter Reiz • Negative Verstärkung: Ein unangenehmer/ aversiver Reiz wird entfernt, sobald das gewünschte Verhalten gezeigt wird. Der aversive Reiz geht dem Vh voraus. Die Beendigung ist der Verstärker (Fluchttraining bzw. Vermeidungstraining wenn SD vorhanden). Vermeidungstraining, vorhanden) Operante Konditionierung • Bestrafung • Alle Ereignisse, g , die die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Verhaltens verringern • Bestrafung B t f T Typ I (positive ( iti Bestrafung): B t f ) Dem Verhalten folgt ein unangenehmer/aversiver Reiz • Bestrafung Typ II (negative Bestrafung): Ein angenehmer/appetenter Reiz wird entfernt, sobald das unerwünschte Verhalten gezeigt wird (Entzug) Operante Konditionierung • Extinktion • • • Verstärkung/Bestrafung wird ausgesetzt Das Verhalten/Nicht-Verhalten wird gelöscht Experimentell manipuliert Æ Reaktion, die früher zu Konsequenz führte löst nichts mehr aus führte, • Spontanerholung • Verhalten V h l tritt i nach hP Pause (lä (längere Z Zeit i ohne h Konditionierungsdurchgänge) wieder auf Operante Konditionierung • Typischer Verlauf einer Konditionierung Operante Konditionierung – Verstärkungspläne g • Art und Weise, wie im Experiment Konsequenzen eingesetzt werden. • Kontinuierliche K ti i li h V Verstärkung tä k • Jedes Auftreten des interessierenden Verhaltens wird verstärkt • Intermittierende Verstärkung • • Es wird nicht jedes Auftreten des interessierenden Verhaltens verstärkt Lernen erfolgt weniger schnell, ist aber resistenter gegen Extinktion • • Intervallplan Quotenplan Operante Konditionierung – Verstärkungspläne • Intervallplan (IP) • • Es wird nach einem festgelegten zeitlichen Intervall verstärkt Fixierter und variabler Intervallplan • Quotenplan (IP) • • Es wird E i d nach h einer i b bestimmten ti t A Anzahl hl von iinteressierenden t i d Reaktionen verstärkt Fixierter und variabler Quotenplan • Fixiert: 1. Rkt. nach best. Zeitintervall (IP) bzw. jede n-te Rkt (QP). • Variabel: durchschnittlich alle n Min (IP). bzw. durchschnittlich jede n-te Rkt (QP). (Q ) • G Gilt auch auc für ü Bestrafung es a u g Operante Konditionierung • Primäre Verstärker • • • ...befriedigen physiologische Bedürfnisse wie Hunger, Durst oder Körperkontakt (Streicheleinheiten) ...wirken ohne vorangegangenen Lernprozess ...sind abhängig g g von den jjeweiligen g Bedürfnissen des Organismus Operante Konditionierung • Sekundäre Verstärker • • • • Neutraler N t l R Reiz i ((z.B. B verbales b l L Lob) b) wird i d mit it primären i ä Verstärker (z.B. Streicheln) gekoppelt. (Koppelung durch klassische Kond.) Neutraler Reiz (Lob) wird so zu einem sekundären Verstärker, der dann selbst die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten eines Verhaltens beeinflusst beeinflusst. Sek. Verstärker sind alle Hinweisreize, die Informationen darüber geben, dass ein primärer Verstärker folgen wird. Im Humanbereich spielen sekundäre bzw. soziale Verstärker, wie Geld und soziale Anerkennung eine größere Rolle als p g primäre Verstärker. Operante Konditionierung • Diskriminativer Hinweisreiz SD • • • • Ein zum oder vor dem Zeitpunkt p des zu erlernenden Verhaltens anwesender Reiz (z.B. Ton, Lampe) SDs informieren darüber, ob bestimmtes Vh zur Verstärkung führt oder nicht In seiner Abwesenheit soll das Verhalten nicht gezeigt werden Werden SDs selbst zu Verstärkern Æ sekundäre Verstärker Anwendung der Konditionierungsforschung • Operante O t Konditionierung K diti i (B (Belohnungslernen): l h l ) • Verhaltenmodifikation, Verhaltenstherapie: • Verhaltensanalyse • die das Problem aufrechterhaltendenen Bedingungen werden bestimmt (Reize/Situation, Kognition, Verhalten, Konsequenzen und deren Kontingenzen) • daraus d werde d Th Therapieziele/Methoden i i l /M th d abgeleitet b l it t • Operante Methoden: Belohnung, Bestrafung, Löschung Diskrimination Löschung, Diskrimination, Training sozialer Kompetenzen, Biofeedback, Entspannungstechniken, … A Anwendung d d der KonditionierungsK diti i g forschung • Operante p Konditionierung g ((Belohnungslernen): g ) - Biofeedback: - Lernen, vegetative, d.h. normalerweise schwer kontrollierbare Funktionen zu beherrschen. Rückmeldung über Computer: erwünschte Reaktion, z.B. Sinken des Blutdrucks, bestimmtes EEG-Muster wird belohnt (z.B. (z B bei chronischem Stress; ADS). Anwendung der Konditionierungsforschung • Verhaltenstherapie/Verhaltensmodifikation über klassische Konditionierung: • Systematische Desensibilisierung • Beispiel Phobien. • Da D es b beii A Angstt d durch hV Vermeidungsverhalten id h lt nicht i ht zur E Extinktion ti kti kommt, wird mit zunächst harmlosen Reizen in entspannter Situation trainiert (neue Vh-Kontingenz wird gelernt: Stimulus + p g Æ Prinzip p der reziproken p Hemmung g durch Entspannung inkompatible Reaktionen). • Aversionstherapie p • bei schädlichen sexuellen Abweichungen, Suchtexzessen wie Alkoholismus, oder Delinquenz. Unerwünschte Verhaltensweisen werden mit aversiven Reizen gekoppelt, mit dem Ziel, diese zu meiden (aversive (a ersi e Gegenkonditionierung). Gegenkonditionier ng) Verbale Konditionierung • Ä Änderung d d des V Verbalverhaltens b l h lt von P Personen durch Verstärkung bzw. Bestrafung • Theoretischer Hintergrund • Zahlreiche Untersuchungen zur Wirkung von Lob und Missfallen auf das Antwortverhalten,, z.B. … • Hurlock (1925): Lob hat Einfluss auf Leistung in Lernsituation • Thorndike (1935): Verbales feedback („richtig“, „falsch“) erhöht Häufigkeit erwünschter Antworten Verbale Konditionierung • Greenspoon (1955): Untersuchung des Einflusses von verbalen Stimuli auf menschliches Verbalverhalten • Frage, ob auch unmerkliche verbale Stimuli einen Effekt zeigen (d.h. es geht um Art des Verstärkers) • Verhalten: V h lt V Verbale b l Ä Äußerungen ß • Pluralworte versus Nicht-Pluralworte • Konsequenz: Gesprochene Laute • „Mmm-hmm“ (Verstärkung) versus „Huh-uh“ ( (Bestrafung) g) Verbale Konditionierung • Versuchsablauf • • • • • • • 75 Pbn: 50 Minuten Worte produzieren Keine Phrasen, Sätze, Zahlen... Vi E Vier Experimentalgruppen i l plus l K Kontrollgruppe ll (VG I + III): 25 min. Verstärkung (VG II + IV): IV) 25 min. min Bestrafung Bestraf ng 25 min. Extinktion (VGn I-IV) KG: 50 min. min keine Reaktion Verbale Konditionierung Experimentalgruppe I Buch Hühner lesen Mmm-hmm Katzen hassen Mmm-hmm Tassen Mensch Mmm-hmm Experimentalgruppe II Hasen Computer essen Kerzen Huh-uh Diskette Huh-uh putzen er Verbale Konditionierung • Nachbefragung am Ende des Experiments Ì Ì Ì Ì Worum handelte es sich Ihrer Meinung nach beim vorangegangenen Versuch? Haben Sie eine Veränderung in Ihrem Antwortverhalten bemerkt? Welche Bedeutung hatten Ihrer Meinung nach die Laute Mmm-hmm bzw. Huh-uh? Wie lange dauerte Ihrer Einschätzung nach der Versuch? Verbale Konditionierung • Auswertung • Ausschluss der Versuchspersonen, die Zusammenhang zwischen Stimulus und ihrer Antwort erkannten (insg (insg. 10 Pbn) • Vergleich der Position des ersten Pluralwortes (Erg.: kein Unterschied)) • Unterteilung der Versuchsdauer in zehn fünfminütige Zeitintervalle • Bestimmung der mittleren Häufigkeit der Pluralia und Non-Pluralia in den Zeitintervallen Mittlere Anzahl aller Wörter 130 120 mitttlere Häu ufigkeite en Extinktion Verstärkung 110 100 KG VG I (Mmm-hmm) VG II (Huh-uh) 90 80 70 60 50 40 30 5 10 15 20 25 30 35 5 min. Zeitintervalle 40 45 50 Mittlere Anzahl der Pluralia 30 Extinktion Verstärkung m mittlere Häufigk keit 25 20 KG VG I (Mmm-hmm) VG II (Huh (Huh-uh) uh) 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35 5-min. Zeitintervalle 40 45 50 Verbale Konditionierung • Ergebnisse (Vergleich von Versuchsgruppen mit Kontrollgruppe): • Versuchsgruppe I Mittlere Häufigkeit der Pluralwörter in den Zeitintervallen 1-6 höher als in Kontrollgruppe (ZI 2-6 2 6 sig sig.)) • Versuchsgruppe II Mittlere Häufigkeit der Pluralwörter in den Intervallen 2-5 niedriger als in Kontrollgruppe (ZI 3 sig sig.)) • Versuchsgruppe III Ergebnisse analog zu Versuchsgruppe I (aber alle n.s.) • Versuchsgruppe V h IV Trotz Bestrafung mehr Nicht-Pluralwörter als in Kontrollgruppe Verbale Konditionierung • Schlussfolgerungen • Der Laut „Mmm-hmm“ wirkt in jedem Fall verstärkend • Der Laut „Huh-uh“ wirkt nicht in jedem Fall bestrafend • „Huh-uh“ H h h“ wirkt i k iin Abhä Abhängigkeit i k i von d der A Art d der Antworten ¾ Klassengröße: Pluralworte ca. ca 11% ¾ Homogene (Pluralia) vs. heterogene Wortklasse (Non (Non-Pluralia) Pluralia) Verbale Konditionierung • Nachbemerkungen • Verstärkerdefinition (alles, was die Vh-Häufigkeit erhöht): immun gegen Falsifizierung • Ergebnisse: es werden nur absolute Häufigkeiten betrachtet, wodurch unklar bleibt, ob sich die Verstärkung womöglich g unspezifisch p auf die Wortproduktion p auswirkt • Nachbefragung: sehr allgemein und erst nach Extinktionsphase (ev. Hypothesen wieder verworfen) Verbale Konditionierung • Nachbemerkungen • Versuche mit Verbalreport während des Experiments • Auftretenshäufigkeit der Reaktionsklasse ändert sich erst, wenn Pbn Einsicht (Awareness) in den Verstärkungszusammenhang gewinnen Æ Kognitive Faktoren sind entscheidend • Das Experiment zeigt jedoch deutlich, wie das Verhalten des Versuchsleiters das Verhalten der Pbn und damit die AV b beeinflussen i fl kkann Æ Versuchsleitereffekte V h l it ff kt Verbale Konditionierung S i Seminararbeit b it Im folgenden dienen „Pluralia“ bzw. „Non-Pluralia“ nur als Beispiel für das zu verstärkende Verbalverhalten; Kern der SE-Arbeit: Konditionierung des verbalen Verhaltens der Pbn Verbale Konditionierung Einleitung • Theoretische Hintergrund • • Bezug zur Vorgängerarbeit Darstellung relevanter Konzepte für die Arbeit • Nicht wichtig: Klass. Kond., shaping oder chaining, … • Wichtig: Operante Kond., Verstärkungs-/Bestrafungsarten, Änderung der Verhaltenshäufigkeit, ggf. Verstärkungspläne, Extinktion, … • Eigene Untersuchung • • • Positive Verstärkung und Extinktion ODER Positive Verstärkung und Bestrafung Achtung: Fragestellung Fragestellung, Hypothesen Hypothesen, Methode (Versuchsplan!), Auswertung … anpassen!!! Verbale Konditionierung Einleitung • Fragestellung Ì Lässt sich bestimmtes verbales Verhalten konditionieren? Ì Stellt Mmm-hmm einen Verstärker für das zu erlernende Verhalten dar? Ì Lässt sich das erlernte Verhalten wieder löschen? Ì [… Bestrafung …?] • Hypothesen Ì Di Die Differenz Diff der d relativen l ti Hä Häufigkeiten fi k it registrierter i t i t Pl Pluralia li zwischen VG und KG nimmt im Laufe der Verstärkungsphase zu. Ì Die Differenz der relativen Häufigkeiten registrierter Pluralia zwischen VG und KG nimmt im Laufe der Extinktionsphase wieder ab. Ì [… [ Bestrafung …?] ?] Verbale Konditionierung Methode • Versuchsplan • 2 x 8 – Design D i [b [bzw. 3 x 6] • UV1: Verstärkung (VG) vs. Nicht-Verstärkung (KG) [vs Bestrafung: VG2] [vs. • UV2: Zeitintervalle in 8 [6] Stufen à 3 Minuten • AV: relative Häufigkeiten geäußerter Pluralia pro Zeiteinheit (Relativierung auf die Gesamtzahl der geäußerten Produktionen pro Zeiteinheit) • ProbandInnen • Mind. 2 x 5 = 10 pro AutorIn [Mind. 3 x 4 = 12] Verbale Konditionierung Methode • Versuchsablauf • • • • • Reizarme Umgebung g g herstellen ((ev. Tonband)) Instruktion à la Greenspoon (Cover-Story) 24 [18] Minuten freie Assoziation (z.B. nur Substantiva) - VG: 15 Min. verstärken, 9 Min. Extinktion [VG1/VG2: 18 min. verstärken/bestrafen] - KG: keine Reaktion - Wenn verstärkte Kategorie Pluralwörter: nur eindeutige Pluralia verstärken (z.B. NICHT: Lehrer, Gärtner,...) - Position und Zeitpunkt des 1 1. Pl Pl.-Wortes Wortes registrieren - Separate Registrierung (Tonband, Hilfsperson) der Anzahl aller Wörter und jener der verstärkten Kategorie pro ZI Befragung zum Erkennen eines Zusammenhangs (s.o.) Aufklärung der Pbn Verbale Konditionierung Ergebnisse • Versuchsdauer in acht [6] 3-min. Intervalle einteilen • Ergebnisse geb sse de der Nachbefragung ac be agu g • Mittlere Position des 1. Wortes der verstärkten Kategorie pro Gruppe (z.B. 1. Pluralwort); t-test für unabhängige Stichproben • Mittlere Häufigkeiten aller Worte pro Gruppe und Zeiteinheit (Tabelle und Abbildung) Verbale Konditionierung Ergebnisse • Mittlere absolute (Tab) und relative (Tab und Abb) Häufigkeiten der Wörter der verstärkten Kategorie (z.B. Pluralia) pro Gruppe und Zeiteinheit (Extinktionsphase kennzeichnen) • Relative Häufigkeiten: Differenzen und t-Test pro Zeitintervall • α-Adjustierung/Bonferroni-Korrektur: Signifikanzniveau durch Anzahl der Tests teilen, da mit jedem weiteren Test die Wkt. steigt, die Nullhypothese irrtümlich zu verwerfen; bei α = 0,05 und d8T Tests t Æ 0,05/8 0 05/8 • [Varianzanalyse, post-hoc-Tests] post hoc Tests] Verbale Konditionierung • Diskussion • Kurze Erläuterung der Ergebnisse • Rückbezug auf Fragestellung: Lässt sich verbales Verhalten konditionieren? • Vergleich der eigenen Befunde mit jenen der Vorbildarbeit (methodische Unterschiede miteinbeziehen) • Ggf. abweichende Befunde diskutieren Verbale Konditionierung • Literatur Greenspoon, J. (1955). The reinforcing effect of two spoken sounds on the frequency of two responses. Americal Journal of Psychology, 68, 409-416. Verbale Konditionierung • Anhang • • • • Ggf. Instruktion (genauer Wortlaut) R hd t (T Rohdaten (Tab. b mit it V Vpn-Code, C d V Versuchsgruppe, h P Position/Zeitpkt. iti /Z it kt des 1. Pl.W., Gesamtzahl aller Wörter, Gesamtzahl Pl.W., Anzahl aller Wörter pro ZI, Anzahl Pl.W. pro ZI) Alle Berechnungen Versuchspersonenprotokolle (Vpn-Code, Alter, Geschlecht, Gruppenzugehörigkeit, Beruf, besondere Vorkommnisse, ...) • Abgabe: 7. Dezember 2010 • Tutorium zur Besprechung der SE-Arbeit: 24. November 2010
