文献:Ferrigno, S., Huang, Y.,& Cantlon, J. F. (2021). Reasoning Through the Disjunctive Syllogism in Monkeys. Psychological Science, 32, 292-300. https://doi.org/10.1177/0956797620971653
1.文章概述 ¶
1.背景和目的 ¶
已有的析取三段论研究发现2岁儿童和很多种动物能完成2个杯子的实验范式,但是对于成功的原因仍有其他解释,如“避免为空”,“可能是A,可能是B”。一种新的实验范式,是4个杯子的范式,3-5岁的儿童可以成功,2.5岁不可以,但这种范式需要儿童知道两组间的依赖关系才能成功。因此2.5岁和3岁儿童的差异可能是因为语言标签“or”,可能是因为非语言系统发育缓慢,可能是因为受领域通用发展驱动,如短时记忆储存能力增加。
使用非人类动物可以区分以上可能性。猴子的短时记忆能力和4-5岁儿童相似甚至更好,猴子不会有语言标签“or”、“not”。如果猴子能使用析取三段论而不是简单替代,说明这种能力不需要语言。
2.实验 ¶
2.1 被试 ¶
9个成年狒狒。
2.2 熟悉训练 ¶
- 2个杯子范式。
进入下一阶段的标准:在两个连续session中选择出目标圆筒17/24个trials。
只有5只狒狒达到标准。其中2只第一天就达到标准 ( Jefferson and Olive Oil);其他3只进行了平均10个session才达到。
- 4个杯子
被试可见情况下,把葡萄放进4个之一,让猴子做出选择。
进入下一阶段的标准:在两个连续session中选择出目标圆筒17/24个trials。
5只都通过。
- 熟悉反应2次
被试熟悉每次试验有2次反应的过程。
不使用挡板,把葡萄放进4个圆筒中的2个,把桌子推到前面让狒狒做第一次选择,做出选择后,桌子拽回再推到前面,让被试做第二次选择。如果5s内没有反应,试验结束,记录为无反应。
进入下一阶段的标准:在至少2个session中选择2个不同的桶,19/24个trials。
4只进入测试阶段。
2.3 测试阶段 ¶
- 阶段1
4个桶,实验开始前,实验员拿起来展示都是空的。然后在左边/右边2个前放上挡板,将葡萄放进其中之一;挡板移动到另外两个杯子前,放进一颗葡萄;把桌子往前推,让被试做第一次选择。如果选对了有葡萄的桶,把葡萄给被试,选择空桶,展示为空。然后把桌子拉回来,2s后再推回去让被试做第2次选择。
每个猴子进行10个session,每个session 24个trials。
- 阶段2:圆桶距离控制和预指行为
3个在第一阶段成功的被试再进行10个session,每个session 24个trials。
阶段2的圆桶每个桶之间的距离一致。
在阶段1发现了一种自发的“预指”行为。猴子会在实验员展示第一个圆桶的内容时,或者实验员将桌子拉回来时,就指向某个桶做出第二次选择。让另外2个实验员对猴子的预指行为进行计数,仅当动物在做出第一选择之后但在实验者开始第二次将板向前推动以允许猴子做出第二选择前的将手指穿过选择孔被计数。排除所有不清楚的trials。
2.4.结果 ¶
1.推论性更新:
通过研究第一次反应正确率(选择有葡萄的桶VS空桶)和行为反应类型(转换到另一个set VS 留在同一个set)间的关系来检查狒狒是否有推论性更新。
当被试首先选择一个空桶时,他们更有可能留在相同的组中并选择该组中的另一个圆筒(试验的59%,271/463),而不是切换到另一组(试验的41%,192/463)。
是否显著:首选准确性和响应类型之间有显著偶然性(contingency);第一个桶的结果(为空/有葡萄)对被试的切换行为产生显著影响。
被试会根据其第一选择的推论性更新来灵活地修改其第二选择反应,和析取三段论一致。
4只狒狒的个体表现:其中3只第一选择对切换行为的影响显著,存在基于第一选择的推论性更新。
2.不同trials的结果和分析
- 首选为空,和Mody & Carey(2016)相似
相比另2个桶,显著更多选择同一组的另一个桶。3只的表现显著高于偶然性。
- 首选有葡萄
没有显著高于偶然性。
3.联想学习
- 通过联想学习成功完成任务
更可能是从第一次trial开始做出了合乎逻辑的反应,有小但显著的trial数的影响,随着测试的进行,被试稍微更可能做出逻辑反应(p=0.043)。
从第一项试验来看,所有三只动物在方向上更有可能做出合乎逻辑的响应,尽管只有三只动物中的一只达到了显着性.高于50%的预测概率表明,从测试开始就自然而然地获得成功并不是某个特定被试导致的。
因此不能用联想学习解释。
- 首选为空和联想学习
没有随着测试进行,表现提高。trial数存在一个小但显著的负影响。
- 熟悉阶段是否导致联想策略的习得
无
4.其他影响
- 是否通过圆桶结构习得
2只中没有( Jefferson and Olive Oil)。第3只有一个熟悉阶段的提高,但可能是非推理性的启发。目前实验数据不能证明这种启发存在。
- 实验员提示
第一次选择和偶然性没有差异,说明不存在提示。
- 有追踪离显示为空的桶最近的桶的策略
所有桶间距离相同的情况下,当首选为空时,更多选择同一组的另一个。
- 正确推论增强信心
如果正确推论会增加信心,出现预指行为。
预指更多发生在第一次选择为空,确认同一组的另1个一定有葡萄的情况下。
说明被试可以利用第一选择得到的数据更新哪一个桶含食物的概率。
3.结论 ¶
非人类的灵长类动物可以推理使用析取三段论来可靠地推断出隐藏食品的位置。非语言动物成功完成此任务的能力表明,为逻辑运算符“或”和“非”设置语言标签不是通过析取三段论进行逻辑推理的先决条件。2.5岁儿童的失败可能是因为缺少非语言情态概念。
析取推理的缓慢发展轨迹以及灵长类和大龄儿童之间在非言语析取三段论上的连续性都提示解决方案中更高层次的非言语认知的作用。
2.不足之处和未来研究方向 ¶
1.只有4个狒狒完成实验,不知道这个结论范围可以有多广泛。
2.仍不清楚动物推理的精确机制,使用的是什么(逻辑符号/对象追踪/非语言但类似语言的结构)
3.不懂得地方 ¶
实验trial数量的确定