更廣泛的學習定義有助于促進跨學科研究

我們經(jīng)常設想通過為考試死記硬背或教狗坐下來學習，但人類和其他哺乳動物并不是唯一能夠適應環(huán)境的實體——成群結(jié)隊的魚、機器人，甚至我們的基因都可以學習新行為，Jan De Houwer 和 Sean Hughes(根特大學)在一篇新的心理科學觀點文章中解釋道。

De Houwer 在一次采訪中解釋說，采用更廣泛的學習定義，包括針對環(huán)境的常規(guī)特征而開發(fā)的任何行為適應，可以幫助研究人員在心理學、計算機科學、社會學和遺傳學領(lǐng)域進行合作。

“大多數(shù)人認為學習是一種存儲新信息的機制，但這使得比較不同系統(tǒng)中的學習變得非常困難，因為不同的系統(tǒng)可能使用不同的機制來存儲信息，”De Houwer 說。“我們將學習定義為系統(tǒng)響應其環(huán)境的方式的變化——即習得的行為。”

與達爾文的進化論非常相似，De Houwer 和 Hughes 對學習的功能定義側(cè)重于系統(tǒng)如何適應環(huán)境，而不管這些適應可能通過何種機制發(fā)生。所討論的“系統(tǒng)”可以是單個有機體、有機體的一部分(例如基因或脊髓)或有機體群落。事實上，De Houwer 補充說，進化本身可以被視為一種學習形式，在這種形式中，一種動物被視為適應其環(huán)境的系統(tǒng)。

“因為我們對學習的定義是‘無機制的’，它允許在不同系統(tǒng)中研究學習的科學家之間進行互動，”De Houwer 說。“它打破了不同科學之間的障礙，并允許交流思想，這必然會促進一般學習的研究。”

De Houwer 和 Hughes 寫道，除了支持不同系統(tǒng)學習之間的比較，這個定義還可以幫助研究人員更仔細地研究這些系統(tǒng)如何影響彼此的學習。例如，一株玉米植物可能學會變得更耐旱，因為它的基因?qū)γ撍斜碛^遺傳反應，促使其細胞保留更多水分，最終影響整株植物的習得行為。

De Houwer 補充說，學習也可以發(fā)生在群體層面，例如在魚群中，因為該群體中的一些而非所有成員都在學習。例如，在魚群中反復發(fā)現(xiàn)鯊魚后，魚群可能會學會避免沉船，而魚群后面的魚可能會做出類似的行為，只是繼續(xù)跟隨它們前面的魚而不了解沉船。

這種分析也可以應用于機器人和人工智能的研究。研究人員解釋說，雖然每一種都可以單獨研究，但機器人學習如何越過障礙的能力還取決于它的算法如何響應環(huán)境。

然而，重要的是要注意，一個系統(tǒng)不能僅僅因為它的行為響應環(huán)境而改變就被描述為學習。De Houwer 說，如果一個系統(tǒng)由于其環(huán)境中的規(guī)律性而改變了它對刺激的反應方式，例如反復暴露于刺激或刺激的同時發(fā)生，那么它只能說已經(jīng)學到了一些東西。他繼續(xù)說，學習研究人員研究了環(huán)境規(guī)律改變行為的條件。

De Houwer 和 Hughes 總結(jié)說，為學習制定一個精確的定義可以幫助科學家交流現(xiàn)有的發(fā)現(xiàn)并促進新的跨學科研究。

“定義是為更好的科學服務的工具，”他們寫道。“我們的定義允許科學家分享知識，從而探索在不同系統(tǒng)中研究學習的新方法。”