Stimuluskontroll. Forelesning basert på interteaching om stimuluskontroll MALKA212 V-07. Disposisjon. Stimuluskontroll.

Transkript

1 Forelesning basert på interteaching om stimuluskontroll MALKA212 V-07 Erik Arntzen HiAk Disposisjon Hva er stimuluskontroll S D vs. S Attention Diskriminasjonsindeks Generaliseringsgradienter Peak shift Behavioral contrast Enkel diskriminasjon vs. Betinget diskriminasjon Kort om stimulusekvivalens Stimuluskontroll Stimuluskontroll innebærer en differensiell form eller frekvens av en atferdstype i nærvær av en stimulus og som da ikke er tilstede i nærvær av en annen stimulus. Stimuluskontroll dreier seg om at atferd frambringes oftere i nærvær av en SD enn i dens fravær Stimuluskontroll Dersom sosiale eller ikke-sosiale hendelser går forut for operant atferd og påvirker dens forekomst, så kalles disse kontrollerende stimuli. En kontrollerende stimulus (S) endrer sannsynligheten av en operant i den forstand at det er større eller mindre sannsynlighet for at responsen forekommer når den stimulusen er tilstede. Diskriminativ stimulus (S D ) en kontrollerende stimulus sets the occasion for forsterkning av en operant. S-delta (S Δ ) eller ekstinksjonsstimulus en stimulus som sets the occasion for ikke-forsterkning eller ekstinksjon av en operant.

2 Stimuluskontroll og Multiple skjemaer Atferdsanalytikere bruker ofte multiple forsterkningsskjemaer for å studere stimuluskontroll i laboratoriet. Ved et multippelt skjema, så er det to eller flere enkle skjemaer som er presentert etter hverandre og hvert skjema er ledsaget ved en distinktiv stimulus. Differensiell Forsterkning og Diskriminasjon Når en organisme avgir en respons i en situasjon og ikke i annen situasjon, så sier vi at X diskriminerer mellom situasjonene. Den enkleste måten å trene en differensiell respons eller diskriminasjon er å forsterke en operant i den ene situasjonen og hold tilbake forsterkning i den andre situasjonen. Stimuluskontroll innebærer en endring i atferd som forekommer når enten en S D eller S Δ blir presentert. Når en S D blir presentert, så vil sannsynligheten for en respons øke; når en S Δ blir presentert, så vil sannsynligheten for responsen avta. Definisjon av stimuluskontroll : S D i nærvær av denne stimulusen vil en respons bli forsterket. S Δ i nærvær av denne stimulusen vi en respons ikke bli forsterket. Kontrollerende stimuli S D eller diskriminativ stimulus Brukes også S+ S eller S-delta Brukes også S-

3 I enkel diskriminasjon har vi dette forholdet: S+ S- Respons Forsterker Respons Ingen Forsterker Enkel vs. Betinget diskriminasjon Termen stimuluskontroll brukes når operant atferd forandrer seg som en funksjon av presentasjon av enten en diskriminativ stimulus S D (S+) eller S-delta S ª (S-). Ved enkel diskriminasjon blir en respons forsterket bare i nærvær av en spesifikk stimulus, og en responsklasse som er produsert ved slik differensiell forsterkning i forhold til stimulusegenskaper blir kalt en diskriminativ operant (Catania, 1998). Under betinget diskriminasjon (conditional discrimination) trening, så blir enkle diskriminasjoner brakt under kontroll av tilleggsstimuli eller betingede stimuli Differensiell forsterkning S D vs. S Differensiell forsterkning er presentasjon av forsterkere bare etter bestemte type responser med bestemte responsegenskaper, og evt. bare i nærvær av bestemte stimuli. Et eksempel på positiv forsterkning S D Respons Forsterker Andre barn i gata Banning Bifall fra de andre barna Et eksempel på ekstinksjon S Respons Ingen Forsterker Bestemor og bestefar Banning (ikke noe positiv oppmerksomhet)

4 Stimuluskontroll Multippelt forsterkningsskjema Resultatene ved en slik prosedyre Et eksempel på hvordan stimuluskontroll kan anvendes Et program hvor duer ble lært opp til å skille ut kapsler som var i orden fra de som var ødelagt. Duene klarte denne diskriminasjonen med over 90% nøyaktighet

5 Diskriminasjonsindeks Diskriminasjonsindeks hvor S D er lys og S er fravær av lys En måte å måle stimuluskontroll utøvd ved S D og S er å bruke diskriminasjonsindeks (I D ) Diskriminasjonsindeks: I D = S D rate/s D rate + S rate (Dinsmoor, 1951) Eksempel på ulike diskriminasjonsindekser 16 rotter i fire forskjellige grupper S var 60 db og S D i VI komponenten varierte for de fire gruppene fra Alle rottegruppene starter med en indeks på 0.5 og etter hvert øker indeksen opp mot 1.0, som indikerer perfekt diskriminasjon. Etablering av diskriminativ funksjon According to Catania (1992), the discriminative function may be acquired by a direct reinforcement history, or "through emergent relations".

6 Typer av diskriminasjon Simultan diskriminasjon Suksessiv diskriminasjon Attention # 1 all elements of a stimulus complex tend themselves independently and indiscriminately to acquire a capacity to [evoke] substantially the same response. (Hull, 1929, p. 498) Attention # 2 Reynolds (1961) The control exerted by a discriminative stimulus is traditionally dealt with under the heading of attention Attention is a controlling relation the relation between a response and a discriminative stimulus. When someone is playing attention he is under special control a stimulus. We detect the relation most readily when receptors are conspicuously oriented, but this is not essential. An organism is attending to a detail of a stimulus, whether or not its receptors are oriented to produce the most clear-cut reception, if its behavior is predominantly under the control of that detail. (Skinner, 1953, pp ) Eksperimentet dreide seg om diskriminasjonstrening med to duer. Hvit triangel med røde streker eller en grønn sirkel. Når stimulusen var triangelen var tilstede så fulgte det mat dersom dua hakket på tasten. Denne stimulusen fungerte da etter hvert som en S D. Når den andre stimulusen, grønn sirkel var tilstede så var det ekstinksjonsbetingelser. Denne stimulusen fungerte etter hvert som en S Δ Det ble alternert mellom S d og S Δ Hver stimulus ble presentert i omtrent 30 sekunder, med 5 sekunder ITI I neste del av forsøket ble triangel, rødt, sirkel og grønt presentert som stimuli hver for seg.

7 Reagerer på ulike egenskaper ved sammensatte stimuli Oppmerksomhet Folk reagerer på noen forutgående stimuli og ikke på andre. Stort sett så reagerer man mer på de forutgående stimuli som har tidligere blitt korrelert med forsterkning. Faktorer som spiller inn her er: Salience: Hvor framtredende stimulusen er? Masking Overshadowing Eksempler på hvordan en kan redusere effektene av masking og overshadowing a) Endring av miljøbetingelser, b) Gjøre instruksene passe intense og c) Konsistent forsterke atferd i nærvær av de relevante stimuli. Differensiell forsterkning I forhold til responsegenskaper Begreper Konsentrasjon av effektene av forsterkning (prosess) Spredning av effektene ved forsterkning (prosess) Differensiell forsterkning ved gradvis tilnærming (operasjon) Differensiering Induksjon Shaping Cooper et al. (2007) I forhold til stimulusegenskaper Diskriminering Generalisering Fading

8 Stimulusgeneralisering Stimulusgeneralisering vil si at en bestemt type klasse av responser forekommer i nærvær av en rekke stimuli hvor den tidligere ikke har blitt forsterket. Diskriminering Diskriminering vil si at en bestemt type responser forekommer i nærvær av den samme stimulusen som tidligere har ledet til forsterkning. Differensiering Differensiering (responsdiskriminering) vil si innsnevring av effektene av forsterkning med hensyn på responsegenskaper. Induksjon Induksjon (responsgeneralisering) vil si spredning av effektene av forsterkning med hensyn på responsegenskaper.

9 Responsdifferensiering Deskriptiv og funksjonell operant Stimulusgeneraliseringsgradienter Generaliseringsgradient : eksempel #1 Slike gradienter er brukt som et mål på generalisering og diskriminasjon. Generaliseringsgradienten viser i hvilken utstrekning responser som er forsterket under stimulusbetingelse også blir frambrakt i nærvær av nye stimuli.

10 Generaliseringsgradient: eksempel #2 Generaliseringsgradient : eksempel #3 Generaliseringsgradient: eksempel #4 Generaliseringsgradient: eksempel #5

11 Generaliseringsgradient: eksempel #6 Generaliseringsgradient Generaliseringsgradient

12 From Hearst et al. (1964) From Hearst et al. (1964)

13 Guttman (1977): I en studie med et MULT VI 30 s VI 30 s skjema ble komponentene signalisert ved henholdsvis lys og lyd. Disse alternerte hvert 3 minutt. Dette ga like rater på begge komponentene. I neste omgang ble skjemaet endret i nærvær av lyd til MULT VI EXT. Som forventet ble det reduksjon i ekstinksjonskomponenten, og det ble derimot en økning av raten i VI komponenten, på tross av at VI skjema var det samme. Atferdsmessig kontrast Positiv kontrast når responsraten i en uforandret setting øker dersom atferd reduseres i en annen situasjon. Negative contrast når responsraten avtar i en uforandret situasjon dersom atferd øker i annen situasjon. Atferdsmessig kontrast Positiv kontrast Økning i uforandret komponent Negative contrast Reduksjon i uforandret komponent I dette eksemplet ble forsterkere gitt etter samme forsterkningsskjema I fase 1, mens i fase 2 var det samme forsterkningsskjema gjeldende mens det var lys, mens responser ikke lengre ble forsterket når det var lyd. Dette ført til positiv kontrast, dvs. økning av respondering, mens det var lys.

14 Atferdsmessig kontast (forts.) Både positive og negative kontrast er ofte vanlig rapportert Produsert ved forandring ved av forsterkning i den andre komponent Moralen bak kontrasteffekter Kontrasteffekter er instrumentelle ved at de demonstrerer at forsterkning i andre situasjoner kan endre nåværende atferd. Selv når annen forsterkning er nærværende. Behavioral contrast Fading En faktor som kan redusere effektiviteten av generalisering på tvers av settinger er betegnet behavioral contrast. Med dette menes at der hvor en prosedyre brukes for å redusere eller øke nivået av respondering i en stimulussituasjon, så kan det føre til en motsatt forandring i nivået av respondering i en annen situasjon.

15 Eksempler på ikke-effektive S+ er og S- er Generalization An organism that responds in one situation but not in another is said to discriminate between the settings. An organism that behaves similarly in different situations is said to generalize across circumstances. Feilfri diskriminasjon Problemstillingen var hvorledes duer skulle kunne diskriminere mellom en rød og en grønn tast. I starten var rød tast S D, mens en mørk tast var S Etter hvert ble S gjort mørk grønn, og etter hvert ble denne mer lysere grønn. Stimulus Control: Errorless Discrimination Learning There are fewer adverse side effects (e.g., frustration) during learning when using an errorless discrimination procedure However, organisms are less flexible when the discrimination changes if they were trained with an errorless procedure versus the standard approach Therefore, you should only use the procedure for factual information where the response requirements are unlikely to change

16 Stimulusklasser To eller flere stimuli som kontrollerer samme responsklasse (e.g., Goldiamond, 1962; Skinner, 1938). Enkelte stimulusklasser er produkter av primær stimulusgeneralisering. To eller flere stimuli vil kunne kontrollere en responsklasse fordi de har enkelte fysiske egenskaper felles. Fortsetter Primær stimulus generalisering kan ikke forklare hvordan klasser av stimuli framkommer hvor det ikke er en fysisk likhet mellom stimuli. Funksjonelle stimulusklasser stimuli som har samme atferdsmessige funksjon kan bli medlemmer av en stimulusklasse selv om de ikke er fysisk like Stimulusekvivalens er synonymt med stimulus substitusjon. Når en stimulus som kontrollerer en atferd kan bli erstattet med en annen stimulus uten å endre sannsynligheten for at den responsen vil forekomme kan man gjøre slutninger om de stimuliene er de samme for organismen. Stimulus Control: Generalization Rincover & Koegel (1975) were attempting to train autistic children to imitate One child, Joey, learned to touch his head when the Experimenter said do this and touched his own head; unfortunately, it took 300 trials A generalization test in a different location and with a different experimenter, resulted in 0% correct responses It turned out that the first Experimenter had frequently held Joey s hands in his lap before each trial began Another generalization test was conducted and this time the new experimenter held Joey s hands first, then said do this & touched his head: resulted in 60% correct responding A third test was conducted and the experimenter just held Joey s hands in his lap: 100% correct responding What gained stimulus control was having his hands held Stimulus Control: Discrimination A better procedure for training Joey would have been to use discrimination training Discrimination training involves presenting at least 2 stimuli but reinforcing only one of them Discrimination is differential responding to multiple stimuli

17 Stimuluskontroll: Fading & Feilfri diskriminasjonslæring Errorless Discrimination Learning involves setting up the discrimination training procedure in such a way that the organism learns the discrimination without making mistakes Do all shaping (pretraining) with the S D only, which is always associated with reinforcement Fade in the S gradually (start with a weak version and work up to the final strength of the stimulus) Hva er et begrep? Generalisering innen stimulusklassen og diskriminasjon mellom klassene. (Keller & Schoenfeld, 1950) Arbitrær stimulusklasse Concepts Verbal response dog Growl Bow-wow Doggy smells Figure 1 - the concept of dog. Different examples of a specific stimulus class in which a common verbal response, dog, is occasioned by a number of different stimuli. In spite of the difference in modality, occurrence of various breeds of dogs and sounds and odors emanating from dogs all of these responses could emit the same response dog. Based on Donahoe and Palmer (1994).

18 Begreper Kompleks stimuluskontrol For eksempel ved Identity matching A Katt B Katt C Enkel vs. Betinget diskriminasjon Termen stimuluskontroll brukes når operant atferd forandrer seg som en funksjon av presentasjon av enten en diskriminativ stimulus S D (S+) eller S-delta S ª (S-). Ved enkel diskriminasjon blir en respons forsterket bare i nærvær av en spesifikk stimulus, og en responsklasse som er produsert ved slik differensiell forsterkning i forhold til stimulusegenskaper blir kalt en diskriminativ operant (Catania, 1998). Under betinget diskriminasjon (conditional discrimination) trening, så blir enkle diskriminasjoner brakt under kontroll av tilleggsstimuli eller betingede stimuli. EA,

19 Stimulusklasser To eller flere stimuli som kontrollerer samme responsklasse (e.g., Goldiamond, 1962; Skinner, 1938). Enkelte stimulusklasser er produkter av primær stimulusgeneralisering. To eller flere stimuli vil kunne kontrollere en responsklasse fordi de har enkelte fysiske egenskaper felles. EA, Fortsetter Primær stimulus generalisering kan ikke beskrive hvordan klasser av stimuli framkommer hvor det ikke er en fysisk likhet mellom stimuli. Funksjonelle stimulusklasser stimuli som har samme atferdsmessige funksjon kan bli medlemmer av en stimulusklasse selv om de ikke er fysisk like Stimulusekvivalens er synonymt med stimulus substitusjon. Når en stimulus som kontrollerer en atferd kan bli erstattet med en annen stimulus uten å endre sannsynligheten for at den responsen vil forekomme kan man gjøre slutninger om de stimuliene er de samme for organismen. EA, Trained vs. Emergent relations Forholdet mellom trente og emergente relasjoner Trained relations may be expressed as C(M-1) and emergent relations could be expressed as C(M-1) 2, where C is number classes and M is number of members. Antall relasjoner Emergente relasjoner Trente relasjoner (Arntzen, 1999) Medlemmer EA, EA,

20 Atferdsmessige testene for å vurdere om en betinget relasjon er en ekvivalensrelasjon: Refleksivitet: Hver stimulus må ha en betinget relasjon til seg selv (for eksempel en sample stimulus A må være relatert til en comparison stimulus). Identitetsmatching vil kunne teste ut denne egenskapen. Symmetri: En betinget relasjon må være bidireksjonal. Når en sample A har blitt relatert til en comparison B under baselinetrening (AB), må sample B være relatert til comparison A (BA) uten trening. EA, Fortsetter EA, Fortsetter Transitivitet: Hvis sample A står i en bestemt relasjon til comparison B og sample B i en bestemt relasjon til comparison C, så vil en kunne si at respondering er karakterisert ved transitivitet dersom sample A står i en bestemt relasjon til comparison C uten trening. EA, Test for equivalence relations A possible test for equivalence after a conditional discrimination training requires at least 2 three-member classes. Equivalence Relations must be: 1. Reflexive: Train a --> a, test b --> b If ara, then brb 2. Symmetric: Train a --> b, test b --> a If arb, then bra 3. Transitive: Train a --> b and b --> c, test a --> c If arb and brc, then arc 4. Combined test: Train a --> b and b --> c. Test c --> a If arb and brc, then cra Based on Sidman et al. (1982)

21 Training structures to test for equivalence Sidman, 1986 Linear-series Many-to-one/ Comparison-as-node A One-to-many/ Sample-as-node A A B C B B C C Solid arrows indicate trained relations,dashed-line arrows indicate tests for responding in accord, symmetry, transitivity and equivalence. Typer av forsøk som er i gang og planlagt Instructions Children DTMS Adults Children ITI Adults Children Training structures Adults Children Observing response vs. no observing response Adults Children Children/youths with autism Moving sample (pigeons and children) Titrating delays Reaction time Correct responses fmri Ulike forsøk med barn/unge med autisme Geografiske ferdigheter Første sett Andre sett Klokkeferdigheter

22 Prompts Stimulus prompts Bevegelsesprompts Posisjonsprompts Størrelsesprompts Overskuddsprompts Respons prompts Auditive, verbale instrukser Visuell, modell, gester og bevegelser Fysisk håndledelse hel eller delvis Overføring av stimuluskontroll Overføring av respons prompts Most-to-least prompts Least-to-most prompts Time delay Overføring av stimuluskontroll ved manipulering av stimuli Stimulus fading Stimulus shaping Fading Stimulus fading vs. Stimulus shaping Fading vil si endring av stimuli Fading av prompts (tilleggsstimuli for å hjelpe fram atferd) vil si at prompts gradvis blir trukket tilbake etter hvert som den korrekte klassen av responser forekommer.

23 Stimulus shaping Stimulus fading Time delay Kategorifeil ved omtale av generalisering Generaliseringsproblemet og det at læringen kan ta svært lang tid betyr at opplæringen må planlegges nøye... Så langt som mulig bør opplæringen skje i naturlige situasjoner, slik at generaliseringsproblemet ikke forhindrer lærte aktiviteter fra å bli tatt i bruk. Martinsen (1992).

24 Generalisering og opprettholdelse Programmering av generalisering Thus, the need for actively to program generalization, rather than passively to expect it as an outcome of certain training procedures, is a point requiring both emphasis and effective techniques. (Baer, Wolf, and Risley, 1968) (Koegel & Rincover, 1977) Ulike prosedyrer for å fremme generalisering train and hope sequential modification introduce to natural maintaining contingencies train sufficient exemplars train loosely use indiscriminable contingencies program common stimuli mediate generalization train to generalize Sammenligning av to prosedyrer Dataene fra denne studien viser at: TSE er raskere når man skal etablere atferd. TL er raskere når det er snakk om generalisering

25 Sammenligning av to prosedyrer Stimulusoverselektivitet er knyttet til: Dataene fra denne studien viser at: TSE er raskere når man skal etablere atferd. TL er raskere når det er snakk om generalisering 1. Problemer med overføring av stimuluskontrollen fra prompt til den relevante stimulus. 2. Begrenset generalisering av lært atferd til nye miljøer. 3. Begrenset læring eller bruk av miljømessige "cues" generelt sett. Generalitet Generalisering dreier seg hovedsakelig om problemet med hvordan målresponser som er endret i treningssituasjonen vil influere atferd i ikke-trente situasjoner. Stimulusgeneralisering Responsgeneralisering Generalisering over målpersoner Opprettholdelse Characteristics of applied behavior analysis Baer, Wolf, and Risley (1968) list seven defining characteristics of applied behavior analysis: Behavior or stimuli studied are selected because of their significance to society rather than their importance to theory (applied). The behavior chosen must be the behavior in need of improvement and it must be measurable (behavioral). It requires a demonstration of the events that can be responsible for the occurrence or non-occurrence of that behavior (analytic). The interventions must be completely identified and described (technological). The procedure for behavior change is described in terms of the relevant principles from which they are derived (conceptual systems). The behavioral techniques must produce large enough effects for practical value (effective). The behavioral change must be stable over time, appears across situations, or spreads to untrained responses (generality). (Arntzen, 2003)

26 Faktorer som influerer på effektiviteten av programmering av generalitet ved atferdsendring 1. Programmering av Stimulus Generalisering a. Tren i den ønskede situasjon b. Varier treningsbetingelsene c. Programmering av de samme stimuli d. Tren tilstrekkelig stimulus eksemplarer e. Tren målpersonen i en situasjon som er så lik som mulig den situasjonen, hvor du vil at responsen skal forekomme f. Når endring til en ny situasjon skal skje, så må hyppigheten av forsterkning økes for å oppveie muligheten for diskriminasjon mellom den nye og den tidligere trente situasjonen. 2. Programmering av Respons Generalisering a. Tren tilstrekkelig antall respons eksemplarer b. Varier den akseptable responsen i løpet av treningen 3. Programmering av opprettholdelse a. Behavioral trapping ( Forsterkere i naturlige betingelser opprettholder en respons som initialt var etablert ved programmerte forsterkere). b. Endring av folks atferd i naturlige betingelser c. Bruk av intermitterende forsterkningsskjemaer i målsituasjonen d. Gi kontrollen til hver enkelt Fortsetter fra forrige lysbilde. Fallgruver ved generalitet 1. Stimulus generalisering av ønsket atferd til en upassende situasjon. 2. Stimulus generalisering av ønskede atferd kan bli destruktiv konkurranse. 3. Stimulus generalisering av en uønsket atferd fra en situasjon hvor den er etablert til en annen situasjon hvor den også er uønsket. 4. Mangel på ønsket stimulus generalisering 5. Mangel på ønsket stimulus generalisering forekommer i interaksjon mellom foreldre og barn. Generality of behavior change A behavior change may be said to have generality if it proves durable over time, if it appears in wide variety of possible environments, or if it spreads to a wide variety of related behaviors. (Baer, Wolf, & Risley, 1968, p. 96)

27 Teknikker for gradvis endring Prosedyre Anvendelsesområde Formål Shaping Respons differensiering Å få fram en respons som ikke er tidligere uført av organismen Forsterker reduksjon Type og mengde av forsterkere Å opprettholde responser allerede utført eller for å etablere en spesielt responsmønster Til slutt et mer vitenskapsteoretisk spørsmål How do we justify universal statements on the basis of limited number of observations? Chiesa, 1994, p. 54 Fading Stimulus diskriminasjon Å bringe responsen under kontroll av stimuli som ikke i utgangspunktet hadde denne kontrollen.