明暗次元と数次元における継時弁別とその移調

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明暗次元と数次元における継時弁別とその移調
杉村健山口健一
(心理学教室) (広島大学大学院)
伝統的な移調の実験においては、大きさや明暗などの1つの刺激次元で、刺激価が異なる2刺
激また.は3刺激を同時に呈示し、そのうちの1つに対する反応を強化する。そのあとで、異なる
刺激セットを呈示して、移調テストを行ない、相対反応か絶対反応かを決定する。理論的には、
当然のことではあるが、相対理論と絶対理論が対立し、争われてきた(Reese, 1968)。
ところで、相対理論の支持者であるLawrence& DeRivera (1954)は、一種の継時弁別によ
る新しい移調テストを考案し、ネズミでも十分な相対反応をするという証拠を示した。カードの
上半分と下半分の明暗が異なる6枚の刺激カードを1枚ずつ呈示し、上半分が下半分よりも明か
るいカードでは右の窓に、逆に暗いカードでは左の窓に反応するように訓練する。たとえば、最
も明かるい刺激をNo.1、中間の明かるさをNo.4、最も暗い刺激をN0.7とするならば、 1/4、
2/4、 3/4のカードでは右窓に、 5/4、 6/4、 7/4のカードでは左窓に反応させるO この
弁別訓練が完成したあとで、刺激カードの上下を逆にして呈示し、左右いずれの窓に反応するか
をテストする 4/1、 4/2、 4/3のカードでは右、 4/5、 4/6、 4/7のカードでは左に反
応したならば訓練時にNo.1、 No.2、 N0.3の各刺激では右窓、 No.5、 No.6、 N0.7の各刺激
では左窓というように、個々の刺激に対する絶対反応をしていたとみなせる。逆に、 4/1、 4/
2、 4/3のカ-ドでは左、 4/5、、4/6、 4/7のカ-ドでは右に反応したならば、訓練時に上
半分の方が暗いカードでは左窓、明かるいカードでは右窓というように、明暗の関係に対する相
対反応をしていたとみなせる。実験の結果、全反応のうちの74%が相対反応であったところから、
Lawrence&DeRiveraは、ネズミでも十分な相対反応をなしうると主張した。
しかしながら、彼らの技法を詳細に検討してみると、訓練時に相対反応をする場合には、 ttよ
り暗い"には左、 "より明かるい"には右というような、 2つの反応を習得すればよいのに対し
て、絶対反応をする場合には、個々の刺激と左右への反応の結合を6個も習得しなくてはならな
いことがわかる。したがって、テストにおける相対反応が多いのは当然のことであるといえよう。
しかし、これに関連するJohnson&Bailey (1966)の実験においては、刺激カードが2、 4、
6枚と増加するほど絶対反応の習得が困難になり、それ故、テストにおける相対反応が増加する
という予想が支持されなかった。本実験でも、絶対反応の習得に必要である刺激と反応の結合数
の効果を問題にするが、 Johnson& Bailey(1966)のように刺激カード数を変えるのではなく、各
カ-ド内の2刺激の組合わせを変えることによって、結合数を操作した。 Fig. 1は、 Lawrence
&DeRiveraの刺激カード(LD型)と筆者が考察したもの(SY型)を示している。この図か
ら明らかなように、 LD型で絶対反応の場合には4個の結合が必要であり、相対反応の場合には
2個の結合だけでよい。これに対してSY型では、絶対反応、相対反応ともに2個ずつの結合を
習得すればよい。したがって,テストにおける相対反応はSY型よりもLD型の方が多くなるは
ずである。本実験の第1の目的は、この予想を検証することである。
明暗次元と数次元における継時弁別とその移調(杉村・山口)
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LD-type
SY-type
g
n
n
a
r
T
Stimuli
3 r恥
Responses
・・ I
1
Stimuli
Relational
responses
i.
responses
﹂ tf
Absolute
R,
Rl
Rl
R2
Rl
Fig. 1. Examples of stimulus cards used in Lawrence-DeRivera (LD) type and SugimuraYamaguchi (SY) type, and the scoring of absolute and relational responses. The numbers
in rectangles indicate that for brightness dimension, 1, 2, 3, 4, and 5 correspond to N-1,
N-3, N-5, N-7, and N-9 0f Nihonshikkeli's standard cards JIS (35 colors), respectively, and
that for number dimension, 1, 2, 3, 4, and 5 represent numbers of red dots arranged in
the patterns of dice.
Lawrence & DeRivera (1954)は、この技法が明暗以外の刺激次元の移調実験にも適用でき
ることを示唆している。しかし、人間を被験者としたその後の実験(Johnson&Bailey, 1966;
Morris&Tempone, 1969; Porter, 1969)は、いずれも明暗次元しか扱っていない。そこで本
実験においては、従来無視されてきた数の次元をとりあげることにした。伝統的な移調実験をみ
ても、数次元を扱った研究はほんの僅かしかないので(Wohlwill, 1960)、今後、この面の研究
が必要であろう。数は明暗と異なって、相互に分離している上に、特定の言語ラベルを付けや
すいので、個々の刺激に対する反応が習得されやすく、したがって、テストにおいて絶対反応
が多く生じるであろう。本実験の第2の目的は、この予想を検証することである。最近の研究
(Sugimura, 1971, 1972)によれば、同時弁別における過剰訓練は相対反応を増加させることが
示されている。一種の継時弁別である Lawrence&DeRiveraの技法においても、同様な結果
が得られるであろうか。この疑問に答えるのが第3の目的である。
方法
実験計画 2×2×2の要因計画を用いた。第1の要因は型(LD型とSY型)、第2の要
因は刺激次元(明暗と数)、第3の要因は訓練畳(連続10回正反応の基準とそれに達してから30
回正反応の過剰訓練)である。
明暗次元と数次元における継時弁別とその移調(杉村・山口)
Hm
被験者被験者は大和郡山市立幼稚園の男児58名と女児55名、および奈良市内にある私立保
育園の男児6名と女児9名で、合計128名(男女64名ずつ)である。年令は5才1か月から6才
6か月にわたっており、その平均は5才8か月であった。彼らは男女同数ずつで、平均年令がほ
ぼ等しい8群に分けられた。なお、 100試行までに学習基準に達しなかった者33名は、学習不能
者とみなして除外し、その分だけ被験者を追加して、各群16名になるようにした。除外者の内訳
は、明暗次元に割当てられた者12名(うちLD型8名、 SY塑4名)、数次元に割当てられた者
21名(うちLD型12名、 SY型9名)であった。
刺激材料明暗刺激は日本色研の標準色紙J I S (35色)の無彩色から、 N-1、 N-3、
N-5、 N-7、 N-9を選び、その煩にNo.1、 No.2、 No.3, No.4、 N0,5と名づけた。各
刺激は2.1cmx2.1c:皿の正方形にし、 6cmx 9cmの白い厚紙に2.4cmの間隔をおいて上下に貼りつ
け、その間隔の中央に黒色のフェルトペンで細い境界線を引いた。数刺激は、赤色のつや紙から
直径0.5c:皿の小さい円を切りとり、それをサイコロの目と同じ型に配列したものである。その数
に対応して、 No.1、 No.2、 No.3No.4、 N0.5と名づけた。上と同じ厚紙に、 2.0cmの間隔を
あげてその上下に2.5cmx2.5cmの正方形の黒い枠を書き、その中に円を貼りつけた。間隔の中央
には黒色の境界線を引いた。
Fig.1に示したように、明暗刺激と数刺激について、 LD型では1/3、 2/′3、 4/3、 5/3、
SY型では1/2、 1/3、 4/2、 4/3の配置を作った。 2つの型のそれぞれについて、各刺激
カ-ドを10枚ずつ、合計40枚が用意され、それらのカ-ドは4種のカードのブロックごとに、同
じ反応と続けて3回以上結びつかないように配列された。
手続きそれぞれの園のプレイルームから離れた部屋で、個別的に実験を行なった。被験者
が実験者と机をはさんで向かい合って腰掛けると、被験者に氏名や年令をたずねたあとで、刺激
カードを机上におき、次の教示を与える。
これから、カード遊びをしましょう。ここにたくさんのカードがありますね。 (2、 3枚のカードを見せ
る)このうちのどれかほ太郎さんのカードで、どれかほ花子さんのカードです。どれが太郎さんのカ-ドで
、どれが花子さんのカードか当ててくださいO太郎さんのカードと思ったら"太郎さん''、花子さんのカー
ドと思ったら"茂子さん"と言ってください。当たっていたら"当たり''、まちがっていたら"ほずれ"と
言います。できるだけ早く、そしてたくさん続けて"当たり''と言われるように頑張ってください。
教示に続いて、被験者の反応速度に応じ、カードを1枚ずつ呈示したo LD型では、 1/3と
2/3のカードに対してtt花子さん"、 4/3と5/3のカードに対してtt太郎さん"と反応たとき
に、 "当たり"と言われる。これらの反応は、 Fig.1のRlとR2にそれぞれ対応している。逆
に、 1/3と2/3にはt'太郎さん"、 4/3と5/3には"花子さん''と反応すれば、 "はずれ''と
言われるo SY型では、 1/2と1/3のカードに対して"花子さん"、 4/2と4/3の力-ドに
対して"太郎さん"と反応したときに、 tt当たり日と言われる。これらの反応は、 Fig.1のRlと
R2にそれぞれ対応しているO 逆の反応をすればItはずれ"と言われる。この訓練は、連続10回
正反応の基準までか、それに達してから30回の正反応がなされるまで行なわれた。
所定の基準に達すると、今度はtt当たり"も etはずれ"も言わないが、今までと同じように反
応するようにと教示してから、刺激カードの上下を逆にして呈示し、 20回のテストを行なった
(Fig.1参照)。テスト試行における相対反応と絶対反応の判定は、 Fig.1に示したとおりであ
る。なお、半分の被験者にはFig.1のとおりの訓練刺激とテスト刺激が与えられ、残りの被験
者には図とは逆に、テスト刺激に相当するもので訓練し、訓練刺激に相当するものでテストを行
I I . . ∴ / - '・・.・' ' II・ I
結果と考察
訓練 Table lは、連続10国正反応の基準に達するまでに要した試行数の平均と標準偏差を
示したものである。型、刺激次元、訓練量の3要因の分散分析をした結果、型の主効果がF (1、
120)-9.94、刺激次元の主効果がF (1、 120)-8.17で、ともに1%水準で有意であった。
Tablelから、 LD型(平均34.0)がSY型(平均22.0)よりも、数次元(平均33.5)が明暗次
元(平均22.5)よりも著しく困難であることがわかる。型と刺激次元の交互作用は僅かに有意水
準に達しなかったが(F-3.84、.05<P<.10)、型のちがいは主として数次元の成績に依存して
いるといえる。
Tablel
Means and SDs of trials to criterion
Stimulus Amount of
LD-type
SY-type
umension training
10
23.5 (18.9) 23.4 (24.6)
10+30
26.1 (16.9) 17.1 (14.2)
10
44.3 (29.7) 23.6 (18.4)
10+30
42.2 (20.4) 23.8 (20.7)
Brightness
Number
訓練の成績については予想を立てなかったが、型と刺激次元の両方に有意差が認められ、それ
は主としてLD型の数次元の成績によるものであった。全体としてSY型の方が容易であったと
いう事実は、多くの被験者が刺激の絶対特性に対して反応していたと仮定することによって説明
できる。その場合には, SY型では2つの結合を習得すればよいが、 LD型では4つの結合を習
得しなくてはならないからである。逆に、多くの被験者が刺激の関係に対して反応していたなら
ば、 2つの型に差が生じないであろう。しかし、型の差は明暗次元にはほとんどなく、数次元に
おいて著しい。数刺激は明暗刺激よりもその絶対特性が目立ちやすいことが、 LD型の困難さを
さらに助長したといえる。
テスト Table2は、 20回のテスト試行における相対反応の平均と標準偏差を示したもので
ある. 3要因の分散分析の結果、刺激次元の主効果のみがF (l,120)-5.90となり、 5%水準
で有意であった。これは、明暗次元での相対反応(平均6.9)が数次元のそれ(平均4.6)よりも
有意に多いことを示す。訓練量の主効果はF (1,120)-3.57で有意にはならなかったが、予想と
は逆に、過剰訓練によって相対反応が減少している(6.6→4.9)。 LD型の相対反応(平均6.2)
はSY型(平均5.3)よりもやや多いが、その差はF<1で有意ではないO なお、最初の10試行に
ついて相対反応を数え、分散分析をしたところ、刺激次元の主効果がF(l,120)-5.46、 P<.05、
訓練量の主効果が F (l,120)-3.54であって、上述の結果とほとんど同じであった.
2つの型の問に有意差がなかったので、相対反応はLD型の方がSY型よりも多いであろうと
明暗次元と数次元における
とその移調(杉村・山口
151
Table 2
Means and SDs of transposed responses during 20 test trials
Stimulus Amount of
LD-type
SY-type
dimension training
10
Brightness
Number
!.7( 5.1) 6.6(4.8)
10+30
5.8 ( 5.9) 6.4 C 6.7)
10
6.6( 4.6) 4.6 C4.8)
10+30
3.8(3.6) 3.5(4.4)
いう仮説は支持されない。この結果は、刺激カード数を変えても相対反応が変化しないという
Johnson&Bailey (1966)の結果とともに、訓練時における絶対反応に必要な結合数を変えても、
その効果がテストの成績には現れないことを示す。本実験では、 Lawrence & DeRivera(1954)
のネズミが多くの相対反応をしたのは、彼らの技法(LD型)ではもともと相対反応がしやすいと
いうことから、それよりも絶対反応をしやすいと考えられるSY型を考案したO しかし、 Table
2から明らかなように、 SY型と同様にLD型でさえも、予想以上に絶対反応が多かったのであ
る。
そこで、従来の研究で本実験のLD型に相当する条件の相対反応を調べてみると、 6刺激のネ
ズミでは74%、 4刺激の幼児では (Johnson&Bailey, 1969)、 6刺激の1年生で51%、 3
年生で1Z% (Morris&Tempone, 1969)であった。本実験の結果(平均8.7と5.6)を比率に直
してみると、 43.5^と28.( 平均38.5510であって、従来のどの研究よ-りも低率であることが
わかる。このように相違が生じる原因はいくつかあろうが、少なくとも本実験に関する限り、明
暗次元でも数次元についても、平均5才8か月の幼児では、相対反応よりも絶対反応の方が優勢
であったといえる。前述のように、訓練の成績もまた、多くの被験者が絶対特性に反応していた
とみなすことによって、うまく説明できる。 Lawrence&DeRivera (1954)は、少なくともネ
ズミには絶対理論が当てはまるという当時の風潮に対する反証として、伝統的な同時弁別に代わ
る新しい移調実験法を考案し、相対理論を強力に支持したのであった。しかしながら、本実験と
同年令の幼児を用いた同時弁別の実験(Sugimura, 1971, 1972)の結果を比較してみると、
Lawrence & DeRiveraの技法では絶対反応が多く、伝統的な技法では相対反応が多いと結論せ
ざるをえない。
絶対反応は数次元の方が明暗次元よりも多いであろうという仮説は支持された。これは、数は
明暗よりも個々の刺激間の区別が明確であり、したがって、個々の刺激の絶対特性に対して反応
しやすいことによるものである。カードの上下にある数を比較して、 trより多い方"とか"より
少ない方日というような反応をするよりも、カード上の1つの数だけに注目して、 "3日とか=5日
とかいうような、数そのものを手がかりとして反応する方が容易であろう。明暗次元においても、
上下の2つの刺激に同時に注目するよりも、一方の刺激のみに注目して反応する方が容易ではな
かろうか。 1つの刺激に注目するか、 2つの刺激に注目するかば、刺激次元、その次元内の2刺
激の差、被験者の特徴などに依存している。数次元で絶対反応が多く生じるという結果が、伝統
的な同時弁別による移調実験においても得られるであろうか。現在、この疑問に答える実験を計
画している。
152
とその移調
"4'!i¥nこ・蝣r.と駅x蝣'ここ二_∼ 「
過剰訓練の効果については、同時弁別の場合とは逆の方向であった。統計的には有意ではない
が、標本値では過剰訓練による絶対反応の増加が示されたのである。同時弁明においては、過剰
訓練、すなわち刺激の反復呈示によって、個々の刺激よりも刺激間の関係に注目するようになり、
相対概念が形成される(Suginura, 1971, 1972)。これに対して継時弁別においては、 1回に1つ
の刺激しか呈示されないので、反復呈示によって個々の刺激と反応の結合が強まるのみであり、
したがって絶対反応が増加するであろう。本実験の場合、継時弁別とはいうものの2刺激を同時
に呈示しているので、過剰訓練の効果が単純ではないように思える。したがって、標準的な同時
弁別と継時弁別の移調におよぼす過剰訓練の効果を、 1つの実験計画において比較してみること
が、この問題を解決する糸口になるであろう。
要約
128名の幼児(平均年令5才8か月)が、各刺激カードが2つの異なる灰色または2つの異なる
数の点からなる同時弁別を訓練された。カードの上半分が下半分よりも明かるいか、数が少ない
ときに、半分の被験者は"花子"と言って反応することを求められ、上半分がより暗いか、数が
多いときに、 "太郎"と言うように求められたO残りの者は、逆の刺激カ-ドの型で訓練されたo
被験者が絶対的な仕方で弁別問題を学習したならば、 LD型では4つのS-R結合を必要とする
が、 SY撃では2つのS-R結合でよい。他方、被験者が相対的な仕方で学習したならば、 LD
型もSY型もともに2つのルールでよい。訓練は連続10回正反応か10+30国正反応に達するまで
続けられた。続いて、 20回の移調テストが訓練とは逆の型の刺激カードを用いて行なわれた。テ
スト中は強化が与えられなかった。
訓練はSY型と明暗次元で早く完成し、特に数次元のLD型が遅かった。これらの結果は、多
くの被験者が訓練刺激の絶対特性に反応していたと仮定することによって解釈されうる。仮説に
反して、 LD型での相対反応数はSY型でのそれとほぼ同じであった。相対反応が数次元よりも
明暗次元で多く生じたという事実は仮説に一致し、これは数刺激と明暗刺激の問の絶対特性の差
に帰せられる。相対反応数は過剰訓練によって減少する傾向を示し、これは従来の同時弁別の結
果と矛盾するものである。本実験の重要な発見は、相対反応数が類似の材料を用いた従来の研究
よりもはるかに少ないということである Lawrence&DeRiveraはネズミにおける相対反応の
優勢を主張したが、本実験では幼児における絶対反応の優勢が示された点に注目すべきである。
引用文献
Johnson,
Pリ&
Bailey,
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the
use
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明暗次元と数次元における継時弁別とその移調(杉村・山口)
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(1973年4月18日受理)
154
SUCCESSIVE
DISCRIMINATION
ON BRIGHTNESS
AND TRANSPOSITION
AND NUMBER DIMENSIONS
Takeshi
Sugimura
of Psychology,
Nara University
Department
of Education,
Nara, Japan
and
Kenichi
Yamaguchi
Departmen t of Psychology,
Hiroshima
University,
128
preschool
nation
children
in which
numbers
of
dots
number
than
the
when the top
to respond
the
(see
two rules
would
the
the
Training
type
training,
that
Contrary
to the
equal
tion.
trials,
stimuli.
which
for
finding
Although
Lawrence
it
be noticed
should
in the
to the
Frequency
responses
and DeRivera
present
the
the
with
less
present
than
asserted
dominance
problem
The
relational
was in
experiment
tended
in previous
the
dominance
of absolute
cards
test
trials.
LDstimuli.
LD-type
responses
line
the
studies
with
was
after
present
number
overtra-
discrimina-
obtained
frequencies
similar
materials.
responding
found
in rats,
for preschool
experiment.
(Received
April
was
occurred
the
between
using
of relational
by
training
to decrease
responding
to
after
stimulus
on simultaneous
was that
those
continued
for
properties
studies
be
manner,
and learning
of the
that
previous
would
the
responses
in absolute
with
may be interpreted
properties
responses
the
the
during
dimension
difference
cards
manner, four
was
dimension
and
required
Immediately
with
results
relational
fact
were
stimulus
Training
These
number
they
responses.
and brightness
of
smaller
in a relational
was given
absolute
or
"Hanako",
two S-R connections
the
were given
difficult.
to
half,
on the
30 correct
trials
was lighter
in an absolute
whereas
discrimi-
or two dfiferent
by saying
bottom
and SY-types.
of relational
in the
were far
that
on
card
problem
10 plus
SY-type.
than
was inconsistent
An important
of relational
children
that
than
frequency
and was attributable
and brightness
LDtest
respond
grays
to respond
No reinforcement
hypothesis,
to
of the
if S learned
on SY-type
dimension
half
Japan
on a successive
5s were trained
was particularly
present
more on brightness
hypothesis
faster
many iSs would
approximately
or
transposition
dimension
different
LD-type,
for
of training.
was completed
assuming
for
hand,
both
trained
discrimination
responses
20
patterns
on number
ining
required
correct
reverse
remaining
be required
were
of two
required
number
the
On the other
be
top
were
or larger
S learned
would
the
Ss
The
8 mo.)
consisted
When
half
"Taro".
10 successive
completing
1).
half,
If
for SY-type.
reach
card
was darker
patterns.
S-R connections
with
Fig.
bottom
half
age=5yr.
stimulus
by saying
reverse
required
(mean
each
Hiroshima,
18,
1973)

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