자극통제

2. 조작적 조건형성을 통한 자극 통제 확립

조작적 조건형성은 특정 행동의 결과에 따라 그 행동의 빈도가 증가하거나 감소하는 학습 과정이다. 자극 통제는 이러한 조작적 조건형성의 핵심 원리 중 하나이며, 변별 훈련과 자극 일반화를 통해 확립된다.
변별 훈련 (Discrimination Training)변별 훈련은 특정 자극(변별 자극, S^D)이 있을 때만 반응이 강화되고, 다른 자극이 있을 때는 반응이 강화되지 않도록 훈련하는 과정이다.^[6] 예를 들어, 불빛이 비둘기가 버튼을 쪼는 행동을 제어하도록 하려면, 버튼을 쪼는 행동 후에만 강화가 발생해야 한다. 일련의 시행을 거치면서, 불빛이 있을 때 쪼는 반응은 더 빈번해지고, 불빛이 없을 때는 덜 빈번해지며, 불빛은 변별 자극이 된다.^[6] 동물이 지각할 수 있는 거의 모든 자극이 변별 자극이 될 수 있으며, 자극 통제를 확립하기 위해 다양한 강화 계획이 사용될 수 있다.^[6] 가령, 녹색 불빛은 VR 10 계획과 연관될 수 있고, 빨간 불빛은 FI 20초 계획과 연관될 수 있으며, 이 경우 녹색 불빛은 빨간 불빛보다 더 높은 반응률을 제어할 것이다.^[6]
자극 일반화 (Generalization)판별 자극이 확립된 후, 유사한 자극이 제어된 반응을 유발하는 것으로 나타난다. 이것을 ''자극 일반화''라고 한다. 자극이 원래의 판별 자극과 덜 유사해질수록 반응 강도는 감소하며, 따라서 반응 측정을 통해 ''일반화 기울기(generalization gradient)''를 설명할 수 있다.

Hanson(1959)의 실험은 일반화 현상을 탐구한 많은 실험의 초기이자 영향력 있는 사례를 제공한다.^[7] 먼저 비둘기 그룹은 550 nm 파장의 빛에 의해 조명된 원반을 쪼는 행동에 대해 강화되었으며, 그 외에는 강화되지 않았다. 그런 다음 강화는 중단되었고, 일련의 다른 파장의 빛이 한 번에 하나씩 제시되었다. 그 결과는 일반화 구배를 보여주었다. 파장이 훈련된 자극과 더 많이 다를수록 더 적은 반응이 생성되었다.

많은 요인이 일반화 과정을 조절한다. 그중 하나는 Hanson의 연구 나머지 부분에서 설명되는데, 이는 차별 훈련이 일반화 구배의 모양에 미치는 영향을 조사했다. 새들은 사람 관찰자에게 황록색으로 보이는 550 nm 빛을 쪼는 행동에 대해 강화되었다. 새들은 스펙트럼의 적색 쪽으로 더 가까운 파장을 보았을 때는 강화되지 않았다. 네 그룹 각각은 강화된 550 파장 외에 555, 560, 570 또는 590 nm의 단일 비강화 파장을 보았다. 그런 다음 새들은 이전과 마찬가지로 일련의 비강화 파장으로 테스트되었다. 이 절차는 첫 번째 절차에서 사용된 단순한 일반화 절차보다 더 날카로운 일반화 구배를 산출했다. 또한, Hansen의 실험에서는 "피크 이동"이라는 새로운 현상을 보여주었다. 즉, 테스트 구배의 피크가 S^D에서 멀어져, 새들은 강화된 S^D보다 전에 보지 못한 파장에 더 자주 반응했다. 억제 및 흥분 구배와 관련된 이전 이론이 결과를 부분적으로 설명했으며,^[8] Blough(1975)는 이 효과에 대한 보다 상세한 정량적 모델을 제안했다.^[9] 다른 이론도 제안되었는데, 피크 이동이 관계적 제어의 한 예라는 아이디어가 포함된다. 즉, 차별은 두 자극 중 더 "녹색"인 자극 사이의 선택으로 인식되었고, 훨씬 더 녹색인 자극이 제공되었을 때 비둘기는 원래 강화된 자극보다 그 자극에 훨씬 더 빠르게 반응했다.^[10]
피크 이동 (Peak Shift)Hanson(1959)의 실험은 일반화 현상을 탐구한 초기 실험이다.^[7] 비둘기 그룹은 550 nm 파장의 빛에 조명된 원반을 쪼는 행동에 대해 강화되었고, 다른 경우에는 강화되지 않았다. 이후 강화가 중단되고, 다른 파장의 빛이 제시되었다. 그 결과, 파장이 훈련된 자극과 다를수록 반응이 적게 생성되는 일반화 구배가 나타났다.

차별 훈련은 일반화 구배의 모양에 영향을 미친다. 새들은 550 nm 빛을 쪼는 행동에 대해 강화되었고, 다른 파장의 빛에는 강화되지 않았다. 이후 비강화 파장으로 테스트했을 때, 단순 일반화 절차보다 더 날카로운 일반화 구배가 나타났다. 또한, "피크 이동"이라는 현상이 나타났는데, 테스트 구배의 피크가 S^D(변별 자극)에서 멀어져, 새들이 강화된 S^D보다 이전에 보지 못한 파장에 더 자주 반응하는 현상이다. 억제 및 흥분 구배와 관련된 이전 이론이 이 결과를 부분적으로 설명했으며,^[8] Blough(1975)는 더 상세한 정량적 모델을 제안했다.^[9] 피크 이동이 관계적 제어의 한 예라는 이론도 제시되었다. 즉, 차별은 두 자극 중 더 "녹색"인 자극을 선택하는 것으로 인식되었고, 더 녹색인 자극이 제공되었을 때 비둘기는 원래 강화된 자극보다 그 자극에 더 빠르게 반응했다.^[10]

2. 1. 변별 훈련 (Discrimination Training)

2. 2. 자극 일반화 (Generalization)

2. 2. 1. 피크 이동 (Peak Shift)