Forelesning basert på p interteaching om stimuluskontroll og forsterkningsskjemaer AA 212 Erik Arntzen HiAk 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 g r forut for operant atferd og påvirker p dens forekomst, sås 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 n r 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. 1
Emitted versus evoked Operanter kan og vil forekomme i nærvær av noen foranledigende stimuli, man sier at de frambringes fritt (emitted). Dersom en S D kontrollerer forekomsten av en operant, ved å endre dens sannsynlighet, så sier man at S D framkaller (evokes) operanten. Termen framkalle (evoke) betyr at operanten er under stimuluskontroll av en forutgående stimulus. Stimuluskontroll og Multiple skjemaer Atferdsanalytikere bruker ofte multiple forsterkningsskjemaer for å studere stimuluskontroll i laboratoriet. Ved et multippelt skjema,, sås 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 r en organisme avgir en respons i en situasjon og ikke i annen situasjon, sås sier vi at X diskriminerer mellom situasjonene. Den enkleste måten m 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 n r enten en S D eller S Δ blir presentert. Når r en S D blir presentert, sås vil sannsynligheten for en respons øke; når n r en S Δ blir presentert, sås vil sannsynligheten for responsen avta. 2
Definisjon av stimuluskontroll : S D i nærvn rvær r av denne stimulusen vil en respons bli forsterket. S Δ i nærvn rvær r av denne stimulusen vi en respons ikke bli forsterket. Reynolds (1961) Det var diskriminasjonstrening med to duer. Hvit triangel med røde r streker eller en grønn sirkel. Når r stimulusen var triangelen var tilstede sås fulgte det mat dersom dua hakket påp tasten. Denne stimulusen fungerte da etter hvert som en S D. Når r den andre stimulusen, grønn sirkel var tilstede sås var det ekstinksjonsbetingelser. Denne stimulusen fungerte etter hvert som s en S Δ Det ble alternert mellom S d og S Δ Hver stimulus ble presentert i omtrent 30 sekunder, med 5 sekunder er ITI I neste del av forsøket ble triangel, rødt, r sirkel og grønt presentert som stimuli hver for seg. Reagerer påp ulike egenskaper ved sammensatte stimuli 3
Oppmerksomhet Folk reagerer påp noen forutgående stimuli og ikke påp andre. Stort sett sås reagerer man mer påp de forutgående stimuli som har tidligere blitt korrelert med forsterkning. Faktorer som spiller inn her er: Salience: : Hvor framtredende stimulusen er? Masking Overshadowing Kontrollerende stimuli S D eller diskriminativ stimulus Brukes også S+ S eller S-delta S Brukes også S- I enkel diskriminasjon har vi dette forholdet: S+ S- Respons Respons Forsterker Ingen Forsterker 4
Enkel vs. Betinget diskriminasjon Termen en stimuluskontroll brukes når n r operant atferd forandrer seg som en funksjon av presentasjon av enten en diskriminativ stimulus S D (S+) eller S-delta S S (S-). Ved enkel diskriminasjon blir en responsr forsterket bare i nærvær r 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, sås blir enkle diskriminasjoner brakt under kontroll av tilleggsstimuli eller betingede stimuli Differensiell forsterkning Differensiell forsterkning er presentasjon av forsterkere bare etter bestemte type responser med bestemte responsegenskaper, og evt. bare i nærvn rvær r av bestemte stimuli. S D vs. S Et eksempel påp positiv forsterkning S D Respons Forsterker Andre barn i gata Banning Bifall fra de andre barna Et eksempel påp ekstinksjon S Respons Ingen Forsterker Bestemor og bestefar Banning (ikke noe positiv oppmerksomhet) 5
Stimuluskontroll Multippelt forsterkningsskjema Resultatene ved en slik prosedyre 6
Et eksempel påp hvordan stimuluskontroll kan anvendes Et program hvor duer ble lært l opp til å skille ut kapsler som var i orden fra de som var ødelagt. Duene klarte denne diskriminasjonen med over 90% nøyaktighetn Diskriminasjonsindeks En måte m 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) Diskriminasjonsindeks hvor S D er lys og S lys og S er fravær r av lys 7
Eksempel påp ulike diskriminasjonsindekser 16 rotter i fire forskjellige grupper S var 60 db og S D i VI komponenten varierte for de fire gruppene fra 70-100. Alle rottegruppene starter med en indeks påp 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". Typer av diskriminasjon Simultan diskriminasjon Suksessiv diskriminasjon 8
Begreper Differensiell forsterkning I forhold til responsegenskaper Konsentrasjon av effektene av forsterkning (prosess) Differensiering Spredning av effektene ved forsterkning (prosess) Induksjon Differensiell forsterkning ved gradvis tilnærming (operasjon) Shaping I forhold til stimulusegenskaper Diskriminering Generalisering Fading Stimulusgeneralisering Stimulusgeneralisering vil si at en bestemt type klasse av responser forekommer i nærvær r av en rekke stimuli hvor den tidligere ikke har blitt forsterket. Diskriminering Diskriminering vil si at en bestemt type responser forekommer i nærvn rvær r av den samme stimulusen som tidligere har ledet til forsterkning. 9
Differensiering Differensiering (responsdiskriminering) vil si innsnevring av effektene av forsterkning med hensyn påp responsegenskaper. Induksjon Induksjon (responsgeneralisering) vil si spredning av effektene av forsterkning med hensyn påp responsegenskaper. Responsdifferensiering 10
Deskriptiv og funksjonell operant Stimulusgeneraliseringsgradienter Slike gradienter er brukt som et mål m l påp generalisering og diskriminasjon. Generaliseringsgradienten viser i hvilken utstrekning responser som er forsterket under stimulusbetingelse også blir frambrakt i nærvn rvær r av nye stimuli. Generaliseringsgradient : eksempel #1 11
Generaliseringsgradient: eksempel #2 Generaliseringsgradient : eksempel #3 Generaliseringsgradient: eksempel #4 12
Generaliseringsgradient: eksempel #5 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. 13
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 En faktor som kan redusere effektiviteten av generalisering påp 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, sås kan det føre f til en motsatt forandring i nivået av respondering i en annen situasjon. 14
Eksempler påp ikke-effektive 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. 15
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 påp begge komponentene. I neste omgang ble skjemaet endret i nærvn rvær r av lyd til MULT VI EXT. Som forventet ble det reduksjon i ekstinksjonskomponenten, og det ble derimot en økning av raten i VI komponenten, påp tross av at VI skjema var det samme. Feilfri diskriminasjon Problemstillingen var hvorledes duer skulle kunne diskriminere mellom en rød r d og en grønn tast. I starten var rød r d tast S D, mens en mørk m tast var S Etter hvert ble S gjort mørk grønn, og etter hvert ble denne mer lysere grønn. Stimuluskontroll: : Fading & Feilfri diskriminasjonslæring ring 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) 16
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 Stimulusklasser To eller flere stimuli som kontrollerer samme responsklasse (e.g( e.g.,., Goldiamond, 1962; Skinner, 1938). Enkelte stimulusklasser er produkter av primær r stimulusgeneralisering. To eller flere stimuli vil kunne kontrollere en responsklasse fordi de har enkelte fysiske egenskaper felles. Fortsetter Primær r 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 N r 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. 17
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 s hands in his lap before each trial began Another generalization test was conducted and this time the new experimenter held Joey s 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 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 Begreper Generalisering innen stimulusklassen og diskriminasjon mellom klassene. (Keller & Schoenfeld, 1950) 18
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). Begreper Kompleks stimuluskontrol For eksempel ved Identity matching 19
Priming Prompting Prompts Stimulus prompts Bevegelsesprompts Posisjonsprompts Størrelsesprompts Overskuddsprompts Respons prompts Auditive, verbale instrukser Visuell, modell, gester og bevegelser Fysisk håndledelse h hel eller delvis Overføring ring av stimuluskontroll Overføring ring av respons prompts Most-to to-least prompts Least-to to-most prompts Time delay Overføring ring av stimuluskontroll ved manipulering av stimuli Stimulus fading Stimulus shaping 20
Fading 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. Stimulus fading vs. Stimulus shaping Stimulus shaping 21
Stimulus fading Time delay Kategorifeil ved omtale av generalisering Generaliseringsproblemet og det at læringen l kan ta svært lang tid betyr at opplæringen måm planlegges nøye... n SåS langt som mulig bør b opplæringen skje i naturlige situasjoner, slik at generaliseringsproblemet ikke forhindrer lærte l aktiviteter fra å bli tatt i bruk. Martinsen (1992). 22
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) Ulike prosedyrer for å fremme generalisering train and hope sequential modification introduce to natural maintaining contingencies train sufficient exemplars train loosely use indiscriminabl criminable contingencies program common stimuli mediate generalization train to generalize 23
Sammenligning av to prosedyrer Dataene fra denne studien viser at: TSE er raskere når n man skal etablere atferd. TL er raskere når n r det er snakk om generalisering Sammenligning av to prosedyrer Dataene fra denne studien viser at: TSE er raskere når n man skal etablere atferd. TL er raskere når n r det er snakk om generalisering Stimulusoverselektivitet er knyttet til: 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. 24
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 målpersonerm 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, in press) Faktorer som influerer påp 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 m i en situasjon som er sås lik som mulig den situasjonen, hvor du vil at responsen skal forekomme f. Når N r endring til en ny situasjon skal skje, sås må hyppigheten av forsterkning økes for å oppveie muligheten for diskriminasjon mellom den nye og den tidligere trente situasjonen. 25
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 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, and Risley,, 1968, p. 96) 26
Teknikker for gradvis endring Prosedyre Anvendelsesområde Formål Shaping Forsterker reduksjon Respons differensiering Type og mengde av forsterkere Å få fram en respons som ikke er tidligere uført av organismen Å opprettholde responser allerede utført eller for å etablere en spesielt responsmønster Fading Stimulus diskriminasjon Å bringe responsen under kontroll av stimuli som ikke i utgangspunktet hadde denne kontrollen. Til slutt et mer vitenskapsteoretisk spørsm rsmål How do we justify universal statements on the basis of limited number of observations? Chiesa, 1994, p. 54 Forsterkningsskjemaer 27
Ekstinksjon Ekstinksjon som prosedyre er at den forsterker som tidligere etterfulgte/opprettholdt en bestemt type respons blir holdt tilbake eller ikke gjør det lenger. Ekstinksjon som prosess refererer til at hyppigheten av denne type respons først øker noe for deretter å avta som et resultat av ekstinksjonsprosedyren. Forsterkningsskjema Et forsterkningsskjema er et arrangement som spesifiserer hvilke responser innenfor en operant klasse som leder til forsterker. Forsterknings-skjemaer kan baseres i forhold til antall responser, tidsintervall mellom hver mulighet for forsterkning dersom korrekt respons (kan også forekommet uten ved FT-skjemaer) og raten av respondering. Ulike måter m å arrangere forsterkning: Kontinuerlig forsterkning er presentasjon av forsterker ved hver forekomst av en bestemt type av responser. Intermitterende forsterkning er forsterkning noen ganger, men ikke hver gang en bestemt type av responser forekommer. 28
Ulike grunnleggende skjemaer Fast ratio (FR) er forsterkning etter et bestemt/fast antall korrekte responser. Varierende ratio (VR) er forsterkning etter et varierende antall korrekte responser. Fast intervall (FI) er forsterkning av første f korrekte respons etter et bestemt/fast tidsinter-vall. Varierende intervall (VI) er forsterkning av første korrekte respons etter et varierende-tidsintervall. Noen begreper Ratio strain det at det oppstår r pauser i responsraten under et VR eller FR skjema og da pauser påp andre tidspunkter enn etter forsterkning. Postreinforcement pause det at det oppstår pauser i responderingen etter en forsterker. PREE dette vil si at responsen er mer motstandsdyktig mot ekstinksjon etter intermitterende forsterkning enn etter kontinuerlig forsterkning. Mechners framstillinger/betegnelser: 29
Responsmønster nster ved kontinuerlig forsterkning De fire grunnleggende forsterkningsskjemaene FR 30
Karakteristisk responsmønster nster ved FR skjemaer VR Karakteristisk responsmønster nster ved VR skjema 31
FI Karakteristisk responsmønster nster FI og FR VI 32
Karakteristisk responsmønster nster ved VI skjema Responsmønstere nstere ved VR og VI skjemaer IRT ved VR og VI 33
Standard VI og VI med 10-12 12 s delay VI, VI delay og VT Nomenklatur 34