Формы научения и способы дрессировки собак для поиска взрывчатых веществ, взрывных устройств, оружия и боеприпасов

В настоящее время под дрессировкой подразумевают род деятельности человека по формированию у животных необходимого для каких-либо целей поведения.

Таким образом, для успешного осуществления дрессировки необходимо:

1) представлять, что такое поведение;

2) знать причины поведения;

3) иметь представление о механизмах поведения;

4) знать закономерности формирования (модификации) поведения и уметь ими пользоваться.

1.1. Поведение: причины и механизма

Поведение — это

Обычно поведение классифицируют по его конечным целям или, другими словами, причинам, лежащим в его основе. В связи этим различают пищедобывающее, половое, игровое, материнское, исследовательское, оборонительное и другое поведение. Например, под пищедобывающим поведением подразумевают комплекс действий, направленных на добывание какой-либо пищи (цель поведения), которая необходима для удовлетворения голода (причина поведения).

Раньше считалось, что причиной поведения является внешний или внутренний по отношению к животному раздражитель. Однако в процессе исследований были выявлены три основных причины, инициализирующие (запускающие) поведение:

— потребности;

— раздражители или стимулы;

— идеальные причины.

При этом основной причиной поведения принято считать потребность.

И на самом деле, потребность является основным фактором при инициализации поведения. Так, ни вы, ни собака, будучи сытыми, не отреагируете типичным пищевым поведением на появившийся пищевой продукт (пищевой раздражитель). И наоборот, в состоянии голода, т. е. при наличии пищевой потребности, и вы, и собака можете проявить пищевое поведение даже по отношению к раздражителю, имеющему сомнительное пищевое значение.

Деятельность центральной нервной системы по обеспечению сложных поведенческих актов можно представить в виде взаимодействия трех основных блоков [1,2] (рис. 1.1):

(1) блока приема, переработки и хранения информации (сенсорные системы мозга);

(2) блока активации нервной системы — модулирующие системы мозга;

(3) блока программирования, запуска и контроля поведенческих актов (двигательные системы мозга).

«Информация внешней среды» — совокупность раздражителей и стимулов внешней среды; «Сенсорные системы мозга» — совокупность отделов центральной нервной системы, обеспечивающих восприятие, хранение и переработку поступающей информации; «Двигательные системы мозга» — совокупность отделов центральной нервной системы, осуществляющих планирование, запуск и контроль поведенческих актов; «Поведение» — внешне наблюдаемая активность организма; «Модулирующие системы мозга» — совокупность отделов центральной нервной системы, контролирующих ее деятельность и состояние организма; «Потребность» — физиологическое состояние организма.

Весь организм человека и животных пронизан интерорецепторами (внутренними рецепторами), которые контролируют его физиологическое и биохимическое состояние. Если приводить в пример пищевую потребность, то снижение ниже определенного уровня белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ вызывает реакцию у определенных интерорецепторов. Соответствующая информация передается в модулирующие системы мозга, которая переводит информацию с физиологического языка на психический и берет командование центральной нервной системой на себя. Психическое состояние, а мы осознаем пищевую потребность как состояние голода, развивающееся вслед за потребностью, называется мотивацией.

Итак, получив соответствующую информацию модулирующие системы мозга прежде всего активизируют сенсорные системы, в связи с чем повышается их чувствительность (понижаются пороги восприятия). Более того, модулирующие системы мозга селективно (избирательно) активизируют сенсорные системы, повышая порог чувствительности для информации не важной (т. е. не имеющей отношения к удовлетворению актуализированной потребности) и понижая пороги чувствительности для важной (с точки зрения удовлетворения имеющейся потребности) на данный момент информации. То есть, несмотря на многообразие раздражителей и стимулов внешней среды, благодаря модулирующим системам мозга воспринимается и допускается к дальнейшей обработке центральной нервной системой, только та информация, которая имеет отношение к удовлетворению актуализированной потребности. Причем чувствительность к этой информации повышается. Так, сытая собака пройдет в метре от пищи и не отреагирует на ее запах, голодная же собака может отреагировать на запах той же самой пищи с расстояния 10–20 метров.

Под влиянием потребности модулирующие системы мозга действуют на двигательные системы мозга также избирательно. При этом активируются (готовятся к работе) те программы и двигательные системы организма, которые имеют отношение к удовлетворению имеющейся потребности. Другие программы и двигательные системы затормаживаются. Таким образом, при наличии какой-либо выраженной потребности легче воспроизводятся действия, способствующие удовлетворению данной потребности, действия же помогающие удовлетворению другой потребности воспроизводятся с трудом или не воспроизводятся вовсе. Например, кобель с выраженной половой потребностью (почувствовавший запах течной суки) будет с большой неохотой выполнять навыки послушания, сформированные на пищевом подкреплении, или играть с дрессировщиком, скорее всего, не будет делать ни того ни другого.

Однако потребность вызывает соответствующее ей поведение не сразу, для этого ей необходимо достичь определенной величины. Например, мы можем ощущать состояние голода, но, оценивая его как небольшое, продолжаем текущее поведение. Проходит время, состояние голода увеличивается до величины «голоден как собака», и мы откладываем книгу, выключаем телевизор, прерываем беседу и переходим к пищедобывающему поведению.

Выбрав наиболее важную здесь и сейчас потребность, животное приступает к ее удовлетворению. Удовлетворив наиболее важную потребность, животное переходит к удовлетворению следующей по значимости потребности.

Таким образом, приступая к дрессировке, дрессировщик должен создать у своей собаки потребность такой величины, которая бы позволяла ей однозначно выигрывать в процессе конкуренции. То есть если вы используете пищевое подкрепление, собака должна быть так голодна, чтобы думать только о том, как бы получить от вас кусочек пищи. Если вы используете оборонительную потребность, например, дергаете собаку после команды «Рядом!» — рывок должен быть такой силы, чтобы у собаки пропало желание тянуть. Если вы решили использовать игровую потребность, то необходимо так «разыграть» собаку, чтобы она при виде игрушки переставала замечать собак, бегающих рядом с ней.

Существует несколько классификаций потребностей, мы же рассмотрим классификацию известного российского ученого П. В. Симонова, который разделил потребности на три основные группы: потребности жизнеобеспечения, зоосоциальные потребности и потребности саморазвития [3, 4].

Потребности жизнеобеспечения (витальные потребности) обеспечивают прежде всего индивидуальное сохранение живых существ. К ним относят пищевую, питьевую, оборонительную, гигиеническую потребности, потребность во сне, двигательной нагрузке, положительных ощущениях, потребность в экономии сил и т. п. Для своей реализации потребности жизнеобеспечения не требуют участия других особей. Неудовлетворение какой-либо витальной потребности ведет к гибели животного.

Зоосоциальные потребности обеспечивают сосуществование животного с другими животными и способствуют не только сохранению индивидуума, но и сохранению вида. Различают половые, родительские, территориальные потребности, а также потребность в группе и формировании групповых иерархических взаимоотношений. Зоосоциальные потребности для своей реализации требуют участия социальных партнеров своего или другого вида.

Потребности саморазвития ориентированы на будущее, их значение заключается в подготовке организма к возможным условиям существования. К потребностям саморазвития относят потребность в свободе (потребность в преодолении), потребность в превентивной «вооруженности», реализующуюся через имитационную (подражательную) потребность и потребность в игре, потребность в новой информации и др.

Для потребностей саморазвития характерно то, что они не связаны с индивидуальной и видовой адаптацией к наличной в данный момент существующей ситуации. Потребности саморазвития самостоятельны, невыводимы из других потребностей живого организма и несводимы к другим мотивациям. Так, реакция на преграду осуществляется независимо от того, какая потребность первично инициировала поведение и какова та цель, на пути к которой возникла преграда. Игровое поведение животных, нередко требующее партнера, казалось бы, следует отнести к ролевым (зоосоциальным) рефлексам. Однако в игре отсутствуют иерархические тенденции. Игровая борьба молодняка не содержит элементов конкуренции и полностью свободна от агрессивности. Ее единственное назначение — тренировка тех навыков и умений, которые понадобятся лишь позднее для удовлетворения множества витальных и зоосоциальных потребностей.

Важность для дрессировочного процесса и целесообразность использования в дрессировке соответствующих потребностей и мотиваций заключается в их биологически значимых свойствах.

1. Потребности и мотивации увеличивают двигательную активность животного в ответ на различные раздражители и стимулы, в том числе и на индифферентные, т. е. пока безразличные для животного. То есть при наличии актуализированной потребности возрастает реактивность животного.

2. Потребности и мотивации повышают активность вегетативной нервной системы и увеличивают активность обмена веществ, что делает более эффективными двигательные реакции животных.

3. Потребности и мотивации приводят к росту чувствительности анализаторов, что выражается в усилении ориентировочной реакции. При этом мотивация так активизирует или тормозит чувствительность анализаторов, что порог чувствительности понижается для значимых сигналов и повышается для незначащих. В результате этого животное с легкостью воспринимает информацию, нужную с точки зрения удовлетворения наличной потребности, и хуже воспринимает сигналы, не имеющие к этому отношения.

4. Потребности и мотивации увеличивают поисковую активность животного, его исследовательское поведение — животные начинают искать возможность удовлетворения существующей потребности.

5. Потребности и мотивации вызывают активацию памяти, что обеспечивает реализацию поискового целенаправленного поведения на основе образов цели и возможных способов их достижения, которые хранятся в памяти.

6. Потребности и мотивации способствуют возникновению выраженных эмоциональных состояний, что, в свою очередь, активирует механизмы памяти и значительно ускоряет процесс научения.

В общем виде биологическое значение мотиваций заключается в том, что они подготавливают организм к определенному, целенаправленному виду деятельности и поддерживают необходимо долгое время эту деятельность до удовлетворения вызвавшей ее потребности.

1.2. Структура поведения

Совокупность возможного поведения животного называют поведенческим репертуаром. Единицей поведения считается поведенческий акт. Поведенческий акт представляет собой совокупность элементов поведения животного от момента возникновения потребности в чем-либо, до сигнала о ее удовлетворении. Поведенческий акт может быть простым и тогда включает один элемент поведения (например, факт посадки), или сложным, включающим несколько разнородных элементов (например, навык аппортировки).

Вне зависимости от сложности поведенческий акт строится на основе трех составляющих: наследуемых (инстинктивных) элементов поведения, поведения, приобретенного в результате научения (опыта) и когнитивных (интеллектуальных) элементов поведения (рис. 1.2). В зависимости от сложности поведенческого акта долевое участие в нем указанных элементов бывает различным.

Инстинктивные элементы поведения обладают достаточно выраженным постоянством и независимостью от окружающей среды, но в процессе жизнедеятельности они все-таки изменяется — модифицируются в соответствии с конкретными условиями окружающей среды. Таким образом происходит накопление опыта — научение. По мнению Л. В. Крушинского, инстинктивное поведение в «чистом» виде можно увидеть только один раз — при первичном его осуществлении. При повторении данного элемента поведения его уже нельзя назвать инстинктивным, так как оно уже неизбежно включает какие-либо модификации.

Под научением понимают «процесс и результат приобретения индивидуального опыта». Этот процесс «всегда совершается на инстинктивной основе и состоит в достройке, совершенствовании или переделке врожденных элементов поведения (видового опыта), в их приспособлении к конкретным условиям жизни особи» [5, 6]. В процессе научения у животных развиваются те индивидуально-изменчивые, временные компоненты инстинктивного поведения, которые придают ему необходимую для выживания способность.

Совсем же просто научение можно представить как процесс приобретения знаний, умений и навыков.

Научение может происходить на разных уровнях в зависимости от того, каков его нервный механизм и насколько важны или сложны те структуры, которые в нем участвуют. Некоторые виды научения могут осуществляться уже на уровне рецепторов или спинного мозга, для других же необходимо участие подкорковых структур или миллиардов нервных цепей коры головного мозга. Одни формы научения осуществляются автоматически и непроизвольно. Другие требуют такого участия когнитивных механизмов, на которое может быть способен лишь развитый мозг высших млекопитающих и человека. В связи с этим различают несколько форм научения (форм приобретения опыта): импринтинг (запечатление), негативное научение (привыкание), научение на основе классических условных рефлексов, научение на основе оперантных условных рефлексов, латентное научение, научение в форме доминанты, имитационное научение (подражание) и когнитивные формы научения. В дрессировке участвуют все формы научения независимо от того, осознает это дрессировщик или нет.

Мы знаем, что поведение животных меняется в течение их жизни (в процессе роста и развития) в результате активации или дезактивации определенных генов или их мутаций под воздействием каких-либо патологических факторов (например, в результате развития опухоли центральной нервной системы), гуморальных факторов (например, воздействия половых гормонов). Поведение животных изменяется также и в результате накопления опыта — научения.

Изменение поведения в результате научения представляет для человека наибольший интерес, так как позволяет оперативно и физиологично модифицировать поведение в нужном направлении. Именно на способности животных к научению и строится дрессировка. Человек, используя биологические законы научения животных, моделируя обучающие ситуации и модифицируя их в нужном ему направлении, получил возможность формировать заданное поведение. То есть дрессировка не только строится на научении, но и сама представляет собой научение, модифицированное человеком. И на самом деле во время дрессировки и происходит та самая достройка, совершенствование или переделка врожденных элементов поведения (видового опыта) в их приспособлении к конкретным условиях жизни особи. Например, к конкретным условиям жизни собаки-поводыря, собаки по поиску взрывчатых веществ, к условиям жизни караульной собаки или к условиям жизни собаки-компаньона — собаки просто живущей в человеческой семье.

К третьей группе элементов поведенческого акта относятся формы поведения, обусловленные когнитивным научением. Здесь уже речь идет не просто об ассоциативной связи между какими-то двумя ситуациями или между ситуацией и ответом организма, а об оценке данной ситуации с учетом прошлого опыта и возможных ее последствий. В результате этой оценки принимается наиболее подходящее решение [7].

Когнитивное поведение и связанное с ним научение объединяет высшие формы психической деятельности, свойственные в большей степени взрослым животным с высокоразвитой нервной системой и основанные на ее свойстве формировать целостный образ окружающей среды. При когнитивных формах научения происходит оценка ситуации, в которой участвуют высшие психические процессы; при этом используется как прошлый опыт, так и анализ имеющихся возможностей, и в результате формируется оптимальное решение.

Когнитивные возможности животных определяются их интеллектом, под которым подразумевается «высшая форма психической деятельности животных (обезьян и ряда других высших позвоночных), отличающаяся отображением не только предметных компонентов среды, но и их отношений и связей (ситуаций), а также нестереотипным решением сложных задач различными способами с переносом и использованием различных операций усвоенных в результате предшествующего индивидуального опыта. Интеллект животных проявляется в процессах мышления, которое у животных всегда имеет конкретный чувственно-двигательный характер, является предметно отнесенным и выражается в практическом анализе и синтезе устанавливаемых связей между явлениями (и предметами), непосредственно воспринимаемыми в наглядно обозреваемой ситуации» [5].

Навык, который человек вырабатывает у животного в процессе дрессировки, является типичным поведенческим актом. Например, человек создает у собаки пищевую потребность, затем, предъявляя ей кусочек пищи и манипулируя им, принуждает собаку к посадке — как только собака совершает посадку, ей скармливается пища. Вспомним структуру поведенческого акта: возникновение потребности инициирует поведение, направленное на ее удовлетворение, результатом поведения становится удовлетворение потребности.

1.3. Общая методика дрессировки

По сути дела, дрессировка заключается в том, что человек сознательно или бессознательно создает у животного какую-либо потребность и предлагает удовлетворить ее при помощи нужного ему поведения.

Процесс дрессировки можно представить в виде последовательных стадий.

1. Стадия выбора и создания целесообразной (базовой, начальной) потребности, выступающей как причина необходимого поведения.

При выборе целесообразной потребности учитывают особенности навыка, который необходимо сформировать, породу собаки, ее психофизиологические особенности, пол, возраст и даже время, отпущенное на дрессировку.

Чаще всего необходимые потребности создается путем депривации — лишения животного чего-либо. Например, чтобы создать пищевую потребность, нужно какое-то время не кормить собаку. Оборонительную потребность создают путем непосредственного болевого (аверсивного) или неприятного воздействия на собаку. Для создания выраженной игровой потребности необходимо, что называется, разыграть собаку, а для этого требуется определенное время.

2. Стадия удовлетворения базовой потребности: животному при помощи специфических способов дрессировки предлагается или навязывается выполнение какого-либо действия, которое приводит к удовлетворению имеющейся потребности.

Во время этой стадии происходит несколько процессов, связанных с научением. На этой стадии формируются знания и умения. По мере повторения действие, приводящее к удовлетворению потребности, включается в репертуар поведения, связанного с данной потребностью, т. е. условием удовлетворения данной потребности становится выполнение этого поведения. Факт удовлетворения потребности становится подкреплением предшествующего ему поведения. Формируются связи команды с потребностью и команды с выполняемым действием.

3. Стадия снижения значимости базовой потребности. В результате многократного повторения действие приобретает свойства навыка, что делает его достаточно автономным по отношению к базовой потребности. Кроме того, во время дрессировочного процесса дрессировщик сознательно или бессознательно использует и другие потребности: социальную (дрессировка — это форма общения человека с собакой, она является одним из способов удовлетворения социальной потребности), потребность в положительных ощущениях (ласковая интонация, оглаживание и т. п.), пищевую, игровую, потребность в двигательной активности и даже оборонительную. В связи с этим автономность навыка от базовой потребности увеличивается.

4. Стадия автоматизации действия до навыка. При многократном повторении (в результате тренировки) действие приобретает свойства подкрепления: правильно выполненное, оно вызывает положительные эмоциональные ощущения. При этом первоначальная потребность перестает играть ведущую роль в воспроизведении данного поведенческого акта. Однако если продолжительное время животное не достигает результата, который бы служил подкреплением какой-либо актуальной потребности, поведение затухает.

Основными категориями (понятиями) дрессировки, помимо рассмотренных выше, являются: метод дрессировки, способ дрессировки, методика дрессировки и подкрепление, знание, умение и навык.

Пытаясь научить чему-либо собаку — выдрессировать ее, человек создает условия, способствующие реализации той или иной формы научения: импринтинга, классических условных рефлексов, оперантных условных рефлексов и т. п. Таким образом, метод дрессировки можно определить как совокупность теоретических и практических положений по формированию поведения, отражающих закономерности конкретной формы научения.

Основным методом дрессировки при подготовке поисковых собак является оперантный метод.

В настоящее время различают следующие способы дрессировки:

— наведения;

— наталкивания;

— пассивной флексии;

— отбора поведения;

— альтернативного поведения;

— игрового поведения;

— имитационный;

— оборонительного поведения;

— агрессивно-оборонительного поведения.

При подготовке поисковых собак обычно используют способ наведения, способ отбора поведения и способ игрового поведения.

Дрессировка как научение происходит во времени и может характеризоваться сменой методов и способов. Организацией и регламентацией процесса дрессировки вообще и в каждом конкретном случае занимается методика дрессировки, которая определяет выбор и последовательность методов и способов, потребностей, их выраженность и приемы их формирования, вид и режим подкрепления, продолжительность и периодичность занятий, этапность отработки навыка, организацию тренировочного процесса и т. д.

Можно выделить общую методику дрессировки, которая регламентирует более или менее продолжительный этап дрессировочного процесса. Например, методику освоения дисциплинарного курса или методику миннорозыскной службы. И частную методику дрессировки, регламентирующую отработку конкретного навыка. Например, методику формирования навыка посадки. То есть методика отражает алгоритм практических действий дрессировщика по формированию поведения. Это наиболее динамичная категория дрессировки и может существовать во множестве вариантов.

То, что влияет на запоминание и воспроизведение элементов поведения, называется подкреплением. То есть подкреплением может быть любое событие, влияющее на частоту повторения в будущем связанного с ним поведения. Событие, которое увеличивает частоту повторения в будущем связанного с ним поведения, является положительным подкреплением. Событие, которое уменьшает частоту повторения в будущем связанного с ним поведения, является отрицательным подкреплением.

С точки зрения мотивированного поведения положительным подкреплением может быть любое событие, сигнализирующее об удовлетворении потребности или увеличивающее вероятность ее удовлетворения. Отрицательное подкрепление исключает удовлетворение потребности или уменьшает вероятность ее удовлетворения.

Различают также натуральное (первичное) и условное (вторичное) подкрепление. Натуральным подкреплением обычно называют событие, связанное непосредственно с физиологическими процессами организма, или непосредственное воздействие на животное. Условное подкрепление является условнорефлекторным эквивалентом натурального подкрепления. Например, если вы постоянно перед дачей пищи повторяете слово «Хорошо!», со временем по законам классического условного рефлекса это слово становится сигналом предъявления пищи и приобретает свойства натурального подкрепления.

Выделяют также аверсивное подкрепление, под которым подразумевают воздействия, приводящие к болевым или неприятным ощущениям у животного. Аверсивное подкрепление может быть положительным, отрицательным и условным. Поскольку аверсивное подкрепление всегда связано с отрицательным эмоциональным состоянием, использование его в дрессировочном процессе должно быть крайне ограниченным.

Различают постоянное и вариабельное (вероятностное) подкрепление. При постоянном режиме подкрепление предъявляется в связи с каждой единицей поведения (подкрепляется каждый навык). При вариабельном режиме подкрепление может предъявляться через определенные промежутки времени, после определенного количества воспроизведенных навыков или случайно (подкрепляется не каждый навык). Постоянный режим подкрепления обычно используют на начальных этапах дрессировки. Вариабельный режим подкрепления позволяет отобрать и закрепить лучшие варианты навыков и способствует их более быстрому и лучшему закреплению.

С точки зрения процесса научения дрессировка представляет собой последовательный процесс от формирования знания к умению и от умения к формированию навыка (рис. 1.3).

Под знанием подразумевается информация о чем-либо. Знание существует в виде следов памяти и может быть декларативным и процедурным. Под декларативной памятью подразумевается информация о свойствах каких-либо объектов, о событиях и ситуациях. Под процедурной памятью (двигательной памятью) подразумевается информация о каком-либо действии (поведении).

Мы знаем очень многое. Для того чтобы узнать что-либо, достаточно прочитать книгу, посмотреть видеофильм или выслушать другого человека. У животных аналогичным образом знание формируется только в результате наблюдения (имитационная форма научения). Во всех остальных случаях, при всех других формах научения знание формируется в результате первых нескольких повторений сочетания причины и следствия или встреч какого-либо объекта: от нескольких раз до нескольких десятков раз.

Обладание знанием еще не гарантирует воспроизведения, а тем более качественного воспроизведения его на уровне поведения. Например, прочитав один раз стихотворный текст, мы узнаем его и через месяц, подтвердив, что знакомы с ним. Однако чтобы воспроизвести стихотворение — рассказать его наизусть, нам потребуется не раз повторить его. Начав воспроизведение знания на поведенческом уровне, мы приступаем к формированию умения. Умением называют действие, поведение, не достигшее уровня автоматизации. Для формирования умения необходимо повторить действие от нескольких десятков до нескольких сотен раз.

Мы умеем также очень многое (хотя меньше, чем знаем). Например, мы умеем сколотить табурет, однако столяр-краснодеревщик делает табуреты гораздо быстрее нас и более качественно. Это потому, что мы обладаем умением, а профессионал обладает навыком.

Навыком может быть любое действие, в том числе и невидимое (недоступное для непосредственного наблюдения), сформированное путем повторения, характеризующееся высокой степенью освоения и отсутствием поэтапной сознательной регуляции и контроля. То есть навык — это такое действие, которое воспроизводится эффективно с точки зрения выполняемой деятельности, безотказно, быстро, однообразно и независимо от внешнего влияния. Различают навыки двигательные, перцептивные и интеллектуальные. Во время дрессировки у животного формируются все виды навыков.

На скорость формирования навыка влияют мотивация или лежащая в ее основе потребность, способность к научению вообще, особенности подкрепления, режим тренировки, методика формирования и опыт животного по освоению других умений и навыков.

1. Главной причиной поведения является потребность.

2. Потребность, достигая определенного уровня, изменяет характер восприятия внешней информации и определяет последующее поведение.

3. Первым этапом дрессировки является выбор потребности и создание условий, обеспечивающих ее доминирование.

4. Навык, формируемый в процессе дрессировки, представляет собой типичный поведенческий акт.

5. Подкреплением в дрессировке может быть любое событие, влияющее на вероятность повторения связанного с ним поведения.

6. Положительное подкрепление увеличивает частоту повторения в будущем связанного с ним поведения, отрицательное подкрепление — уменьшает.

7. Дрессировка представляет собой процесс формирования знаний, умений и навыков.

8. Навыком может быть любое действие, сформированное путем повторения.