Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy Katedra zoologie Studijní program: Biologie Studijní obor: Biologie
Zuzana Kocourková
Koncept člověka v procesu kategorizace u ptáků Concept of human being during categorization process in birds
Bakalářská práce Vedoucí práce: RNDr. Eva Landová, Ph.D. Praha, 2014
Poděkování Děkuji především své školitelce RNDr. Evě Landové, Ph.D. za odborné rady a připomínky poskytované během psaní této bakalářské práce. Taktéž děkuji své rodině a přátelům za jimi poskytovanou podporu a zázemí.
Prohlášení Prohlašuji, že jsem závěrečnou práci zpracovala samostatně a že jsem uvedla všechny použité informační zdroje a literaturu. Tato práce ani její podstatná část nebyla předložena k získání jiného nebo stejného akademického titulu.
V Praze, 16.5.2014
Podpis
Abstrakt Pro zvířata je důležité rychle a správně rozpoznávat (a řadit do kategorií) případné sociální či sexuální partnery, stejně jako nebezpečné predátory. Tvorbu kategorií a kognitivní procesy, které jsou za ně zodpovědné, můžeme považovat za zcela zásadní pro pochopení myšlení jiného zvířecího druhu. Tato práce se zaměřuje na kategorizační experimenty s holuby. Rozpoznávání a kategorizování může být uskutečněno pomocí „konceptu“ (mentální reprezentace). Panují však spory, zda je tento vývojově pokročilý způsob využíván i holuby. Tato bakalářská práce provádí rešerši prací zabývajících se kategorizováním a přítomnosti konceptu u holubů (a jiných zvířat). Zaměřuje se především na rozpoznávání kategorie „člověk“ a na to zda při tom používají koncept (popř. jaký typ konceptu). Na základě provedené rešerše předkládá závěr, že holubi koncept mají a využívají jej při rozpoznávání lidí. Klíčová slova: koncept člověka, kategorizace, kognice
Abstract Quick and successful recognition and categorisation of a potential social or sexual partner as well as dangerous predators is an essential ability for each animal. Creation of categories and cognitive processes required to do so are of great importance to uderstanding to cognition of other species than human. This thesis aims primarily on categorisation experiments using pigeons. Recognition and categorisation might be exercised via a concept (a mental representation). Exercise of this highly evolved approach in pigeons is a subject of a dispute. This thesis goes through and evaluate research on categorisation and presence of a concept, mainly a concept of a human being. It answers what type of concept is utilised and introduces a conclusion of pigeons having a concept and an ability to exercise it. Keywords: concept of human being, categorization, cognition
Obsah 1
Úvod.......................................................................................................................... 1 1.1
2
Dílčí cíle práce v bodech .................................................................................................. 2 Vymezení pojmů ........................................................................................................ 2
2.1
Kategorizace .................................................................................................................... 3
2.1.1
Kategorizace zohledňující „kognitivní ekonomičnost“ ............................................ 3
2.1.2
Kategorizace založená na vnímané struktuře vnějšího světa .................................. 3
2.1.3
Implicitní a explicitní kategorizace .......................................................................... 4
2.2
Diskriminace .................................................................................................................... 4
2.2.1
Teorie znaků ............................................................................................................ 4
2.2.2
Teorie exempláře..................................................................................................... 4
2.2.3
Teorie prototypu ..................................................................................................... 5
2.2.4
Teorie konceptu....................................................................................................... 6
2.3 3
Koncept člověka .............................................................................................................. 7 Metody testování diskriminace a procesu kategorizace (tvorby konceptu)................... 8
3.1
Použité aparatury ............................................................................................................ 8
3.2
Základní schéma experimentů ........................................................................................ 8
3.3
Schémata používaných experimentů .............................................................................. 9
3.4
Testované subjekty ........................................................................................................ 11
4
Koncepční myšlení ................................................................................................... 11 4.1
Amodal completion ....................................................................................................... 13
4.2
Percepční koncept ......................................................................................................... 14
4.3
Asociační koncept .......................................................................................................... 14
4.4
Abstraktní koncept ........................................................................................................ 15
4.5
Lidské postavy ............................................................................................................... 16
4.6
Tváře .............................................................................................................................. 25
5
Kognitivní schopnosti jiných druhů ptáků ................................................................. 32
6
Diskuze a závěr ........................................................................................................ 32
7
Reference ................................................................................................................ 35
1 Úvod Rozpoznávání objektů a jejich zařazování do kategorií jsou v životě zvířat vysoce adaptivní. Zvíře musí rychle a správně rozpoznávat sociální či sexuální partnery, stejně jako musí rozpoznávat nebezpečné predátory. Tvorbu kategorií a kognitivní procesy, které jsou za ně zodpovědné, můžeme tedy považovat za zcela zásadní pro pochopení myšlení jiného zvířecího druhu. Způsoby kategorizace zkoumali především srovnávací psychologové, např. Cook, Wasserman či Huber (Wasserman & Zentall, 2006). Modelovým zvířetem pro studium kategorizace byl holub. Ve srovnávací literatuře je také hodně prací, které porovnávají podobnost obecných principů při řešení kognitivních úloh u holubů a člověka, např. kategorizaci a použití globálních a lokálních znaků (Goto, Wills, & Lea, 2004), vliv prostorové orientace objektů (Hollard & Delius, 1982; Spetch & Friedman, 2003). Právě obecnými principy kategorizace, tj. kognitivními procesy, které vedou k tvorbě kategorií, se zabývá valná většina literatury o kognitivních schopnostech u holubů. Každý z těchto způsobů kategorizace klade různé nároky na mentální a paměťové schopnosti zkoumaných subjektů. Na využití jednotlivých schopností jsou dva pohledy. Podle prvního se zvířata zpravidla učí (nebo používají) nejprve jednodušší schopnosti, teprve pokud si s nimi nevystačí, používají složitější typy uvažování, vyžadující např. vyšší míru abstrakce (Cook, Wright, & Kendrick, 1990). Druhý pohled naopak tvrdí, že nevystačí-li si ptáci s abstrakcí, přesunují se k memorizační, tj. jednodušší, schopnosti (Cook & Smith, 2006). Právě rozpoznávání člověka a vytváření si „kategorie člověk“ je jednou z nejprobádanějších oblastí z hlediska principů vytváření kategorií. Již od publikování prvních prací na téma, zda ptáci mají podobnou kategorii jako člověk (Herrnstein & Loveland, 1964), panují v literatuře spory, zda je tomu opravdu tak, a zejména jak složitou představu „koncept“ si zvířata v mysli vytváří, aby člověka do dané kategorie zařadila. V psychologii byly popsány různé typy „konceptů“, vyžadující různou míru abstrakce (mentální reprezentace). Centrální otázky, které řeší tato práce, jsou: Používají ptáci při rozpoznávání člověka vůbec koncept? Pokud ano, jak velkou míru abstrakce k tomu potřebují? Dílčí otázkou samozřejmě zůstává i to, jak řeší stejné úlohy zástupci jiných vývojových linií, zejména lidé a primáti. V tomto případě svědčí porovnání takto vzdálených vývojových linií spíše o konvergenci kognitivních procesů (Emery & Clayton, 2004). Nicméně to, zda jiní živočichové (ptáci) řeší úlohy na základě stejných či odlišných principů, je a asi i bude pro srovnávací psychologii nadále zajímavé téma (Cook & Smith, 2006).
1
1.1 Dílčí cíle práce v bodech 1. Obecné vymezení pojmu „koncept“ ve vztahu k různým způsobům kategorizace v kognitivních vědách. 2. Definovat různé typy „konceptů“ a jejich typické příklady. 3. Rozebrat práce o „konceptu člověka“ u holubů jako klasický příklad kategorizace za použití různě složitých kognitivních procesů, tj. jak moc daný typ kategorizace vyžaduje zapojení mentální reprezentace. K tomu potřebujeme vědět:
zda je „kategorie člověk“ rozpoznávaná a podle čeho (přítomnost klíčových znaků, význam globálních a lokálních znaků, jejich vzájemná poloha apod.),
zda lze interpretovat, o jaký typ „konceptu“ se nejspíše jedná,
používá-li se více typů konceptu najednou, který typ ptáci používají přednostně (je pro ně jednodušší).
4. Lze nalézt „koncept“ u dalších ptáků, např. krkavcovitých, je utvářen stejně jako u holubů? 5. Podle čeho si tedy ptáci „kategorii člověk“ převážně vytváří, jde o jednoduchý nebo komplexní kognitivní proces? 6. Je způsob kategorizace podobný u holubů a u primátů?
K zodpovězení otázek a splnění dílčích cílů práce jsem zvolila následující postup. V první části práce jsou definovány pojmy diskriminace, kategorizace, jednotlivé typy konceptů a spíše historicky daný „koncept člověka u holubů“. Následně jsou popsány typické práce zabývající se různými typy konceptů. Stěžejní část práce je zaměřena na „koncept člověka“, a to nejen z hlediska rozpoznávání člověka jako takového (kategorie), ale i rozeznání pohlaví či emoce na konkrétních obličejích. Důležitou součástí kritického zhodnocení bude na základě metodiky práce posoudit, o jak složitý typ konceptu se jedná, případně který ptáci používají přednostně. Práce by měla obecně odpovědět na otázky, podle čeho si ptáci „kategorii člověk“ převážně vytvářejí a zda jde o jednoduchý nebo komplexní kognitivní proces vyžadující vyšší míru mentální reprezentace. Jak moc je způsob kategorizace podobný či odlišný od toho, jak v podobném případě kategorizuje člověk.
2 Vymezení pojmů Cílem této sekce je definovat a uvést do kontextu základní pojmy používané v této bakalářské práci, tj. hlavně pojmy související s kategorizací, diskriminací a konceptem.
2
2.1 Kategorizace Všechny stimuly, se kterými se živočich během života setká, lze rozdělit do různých kategorií, např. potrava, predátor atd. Pro každého živočicha je nezbytné umět tyto stimuly zařadit do příslušné kategorie. Schopnost zařazovat stimuly do kategorií se nazývá kategorizace (Pearce, 1994). Existují dva základní principy pro tvorbu kategorie. První předpokládá co nejefektivněji vymezenou kategorii za cenu nejmenšího úsilí. Druhý princip pak předpokládá, že svět je logicky uspořádán do přirozených kategorií, které pak mohou živočichové i lidé snadněji rozpoznávat. Rozdělení světa podle přirozených (člověk, květina) a umělých kategorií (židle, automobil) uvádí práce (Lazareva, Freiburger, & Wasserman, 2004), v níž měli holubi zařazovat stimuly do jedné ze čtyř kategorií a později vybírat mezi přirozenou a umělou kategorií. 2.1.1
Kategorizace zohledňující „kognitivní ekonomičnost“ Pro organismus je výhodné z hlediska šetření energií (mentálního úsilí) kategorizovat tak, aby si
stimuly v rámci kategorie byly na základě něčeho podobné (princip ekvivalence). Pro efektivní kategorizaci je zároveň výhodné, aby se objekt zařazený do jedné kategorie lišil co nejvíce od objektů zařazených do kategorie jiné. Prediktabilní zařazení do kategorie podle jedné vlastnosti by však vedlo k vytvoření velkého množství kategorií, které jsou sice dobře rozlišitelné, ale bylo by jich příliš mnoho. Skutečný kognitivní proces kategorizace tedy probíhá tak, aby rozeznávaných kategorií bylo pro živočicha s danými kognitivními a behaviorálními schopnostmi přijatelné množství (Rosch, 1999). 2.1.2
Kategorizace založená na vnímané struktuře vnějšího světa Druhý princip kategorizace nám říká, že vnější svět (na rozdíl od laboratorních pokusů) je
tvořen vztahy mezi objekty. Například někteří ptáci vnímají pojmy křídlo, peří a srst a vztahy mezi nimi, např. srst jako pro ptáky netypický pokryv těla. Toto spojení přirozeně navozuje faktické uspořádání vnějšího světa, tj. křídlo se spíše vyskytuje s peřím, nežli se srstí. Vztahy mezi objekty vnějšího světa však nejsou uniformní, některá spojení jsou běžná, některá vzácná a některá nemohou nikdy logicky nastat. Vnímání atributů a vztahů mezi nimi není pro všechna zvířata stejné, ale liší se na základě jejich schopnosti vnímat okolí a na tom, jak jsou pro ně dané atributy důležité. Např. včela vnímá jiné atributy a jejich vzájemné vztahy (vizuální i chemické atributy prostorového uspořádání a kvality potravních zdrojů) než pes (pachová detekce potravy, sociálních partnerů atd.) (Rosch, 1999). Tyto dva principy kategorizace, tj. kognitivní ekonomičnost spolu se strukturou vnímaného světa, mají za následek ovlivnění úrovně abstrakce kategorií a interní strukturu již vytvořených kategorií. Zjednodušeně můžeme kategorie a jejich vytváření definovat dvěma směry (pravidly, která se při tvoření kategorií uplatňují): vertikálním a horizontálním. Zatímco vertikála tvoří osu „obecnosti“ kategorie, např. kolie -> pes -> zvíře. Horizontální vymezení kategorií obsahuje objekty, 3
které mají v různých funkčních kategoriích stejnou váhu a přímo spolu nesouvisí, tj. pes, kočka, ryba (zvířata), židle, auto, budova (lidské výtvory). 2.1.3
Implicitní a explicitní kategorizace Smith ve své práci z roku 2012 popisuje další ze způsobů kategorizace - implicitní a explicitní
přístup (Smith et al., 2012). Implicitní přístup je založen na rychlém zhodnocení situace na základě celkového dojmu a následné nevědomé reakci. Explicitní přístup pracuje s aktivní pamětí, jednotlivými detaily a jejich vědomou analýzou. Dosud se explicitní přístup přisuzoval pouze člověku, který jej preferuje před implicitním (implicitní úlohy se člověk učí až desetkrát pomaleji než explicitní). Smith dokazuje, že explicitní přístup mají i primáti, např. makakové, a v jisté míře i holubi. U holubů bylo zjištěno, že k řešení nepreferují ani jeden z přístupů, naopak se úlohy specifické na každý z přístupů učili stejně rychle. Smith dochází k závěru, že i přes stejně rychlé učení i holubi tíhnou k explicitnímu přístupu. Explicitní přístup má jisté společné znaky s abstraktním konceptem (vytvoření pravidel). Implicitní přístup má společné znaky s asociačním konceptem (tvorba asociací) (Smith et al., 2011).
2.2 Diskriminace Schopnost diskriminace je právě schopnost chápat rozdíly mezi kategoriemi (viz výše základní principy vytváření kategorií). Existuje několik teorií, jak pták zařazuje stimuly do kategorií (Huber, 2001; Pearce, 1994). Předpokladem je existence čtyř typů kategorizace. 2.2.1
Teorie znaků První teorie (teorie znaků) předpokládá, že subjekt rozřazuje stimuly do kategorií podle
konkrétních znaků typických pro danou kategorii. Celá kategorie je pak definována přítomností oněch znaků. V tomto případě vstupuje subjekt do řešení problému se sadou specifických znaků, na které je citlivý, ostatní znaky k diskriminaci nepoužívá (Bruner, Goodnow, & Austin, 1956; Huber, 2001). Příkladem, kdy holub řeší problém pomocí teorie znaku, mohou být Cerellovy práce (Cerella, 1980, 1986), ve kterých se holubi učili rozpoznávat kreslenou postavičku Charlieho Browna (viz Obrázek 1). Rozpoznání přetrvalo i ve chvíli, kdy byly části těla zpřeházené, protože klíčové znaky pro danou kategorii byly vždy přítomné. 2.2.2
Teorie exempláře Naopak druhá teorie (teorie exempláře) předpokládá, že si jedinec zapamatuje všechny
exempláře patřící do dané kategorie (Huber, 2001). Výběr, kam stimul zařadit, pak probíhá na základě porovnání s již známými exempláři z daných kategorií. Podle nejpodobnějšího exempláře je tak stimul zařazen do příslušné kategorie. Tato teorie však vyžaduje zapamatování všech exemplářů, se kterými 4
Obrázek 1 - Postavička Charlieho Browna použitá v Cerellových experimentech (1980, 1986). Holubi měli za úkol rozpoznat tuto postavičku od jiných komiksových postaviček. (převzato z Cerella, 1986)
se živočich během života setkal. Příkladem je práce (Vaughan & Greene, 1984), ve které se ptáci učili rozeznávat fotografie krajiny řazené náhodně do dvou arbitrárně zvolených kategorií, které neměly žádné společné znaky, tím bylo zamezeno použití konceptu či teorie znaků. Ptáci si dokázali zapamatovat téměř všechny (320 ze 400) stimuly v dané kategorii. Schopnost rozlišení, do které kategorie obrázek patří, holubi neztratili po několik měsíců. Dokazuje to extenzivní dlouhodobou paměť a schopnost udržet velký počet detailních vjemů. 2.2.3
Teorie prototypu Další teorií pro vytváření kategorií je teorie prototypu. Předpokládá existenci průměrného
jedince pro každou kategorii. Zvíře pak porovnává stimul s průměrnými jedinci z každé kategorie (Huber, 2001; Neumann, 1977). Typickým příkladem prototypu je úloha, ve které se holubům ukázal trojúhelník z bodů, a následně byly tyto body mírně posouvány. Tím došlo ke změně vjemu, ale stále byl natolik podobný, že ho ptáci dokázali poznat (Huber & Lenz, 1996). Holubi zde rozlišují pouze na základě podobnosti, nikoli na základě vztahu mezi body. Důraz je kladen na podobnost s prototypem, tedy tvarem trojúhelníku. Rozlišuje se jen na základě podobnosti s průměrnou podobou stimulu, neboť se poloha bodů mění náhodně bez jednotné systematické změny (např. změna velikosti apod.). Absence systematické změny brání využití určitého pravidla a vytvoření abstraktního konceptu (viz dále). Práce Cooka and Smithe (Cook & Smith, 2006) přímo testovala priority využití teorie exempláře a teorie prototypu u holubů i u člověka. Člověk i holubi se nejprve učí zařazovat podobné stimuly podle pro ně známého prototypu, i když tento proces vyžaduje určitou míru abstrakce (porovnávání s průměrnou představou stimulu). Pokud se ovšem učí správně diskriminovat výjimky (stimuly nepodobné prototypu), kategorizují následně pomocí teorie exempláře, tj. konkrétně si zapamatovávají výjimku.
5
2.2.4
Teorie konceptu Poslední teorie (kategorizace za pomoci vytváření konceptu) předpokládá, že ptáci využívají
schopnost vytvářet abstraktní myšlenkové skupiny stimulů, tj. jejich mentální reprezentaci (Laurence & Margolis, 1999). Zároveň zahrnuje schopnost využít předešlých zkušeností v kombinaci s těmito skupinami. Koncept umožňuje zařazení neznámých nových stimulů do příslušné kategorie na základě její mentální reprezentace a případné nalezení adekvátní reakce. Níže uvádím typy konceptu podle syntézy shrnujících prací (Lazareva & Wasserman, 2008; Zentall, Wasserman, Lazareva, Thompson, & Rattermann, 2008). Dle Zentalla (2008) je koncept rozdělen na čtyři podkategorie: percepční, asociační, vztahový a analogický. Percepční koncept je schopnost zařazovat objekty a situace do kategorií na základě fyzických parametrů. Tento koncept se podobá kategorizačním teoriím podle znaku a případně i podle prototypu, které obě pracují s definovanou mírou podobnosti v určitém znaku/„souboru znaků“ uvnitř kategorie. Asociační koncept si subjekt vytváří na základě společné funkce členů definovaných skupin a naučených asociací. Vztahový koncept, nazývaný též abstraktní (Lazareva & Wasserman, 2008), je vytvářen na základě principiálních vztahů mezi členy skupiny. Jde například o rozlišování pravidla stejný/jiný („same/different“) na základě barev, velikosti nebo uspořádanosti stimulů (Katz & Wright, 2006). Analogický koncept je vytvářen propojením vztahů mezi skupinami, například dává do souvislosti i různé hierarchické úrovně abstraktních konceptů. Příkladem může být práce, v níž se ptáci naučili rozpoznávat různé skupiny stejných objektů (spojovalo je jenom to, že byly uvnitř skupin stejné). Tuto velkou množinu skupin se stejnými objekty byli ptáci částečně schopni odlišit od velké množiny jiných skupin, které uvnitř skupinek obsahovaly různé objekty. Jde vlastně o jakési uplatnění principu stejný/jiný vyššího řádu. Na rozdíl od holubů, kteří to zvládli jen částečně (Cook & Wasserman, 2007), vykázali primáti lepší výsledky (Fagot, Wasserman, & Young, 2001). Dle Lazarevy a Wassermana (Lazareva & Wasserman, 2008) je podobně jako u Zentalla (2008) definován percepční koncept, ale je zde hierarchizovaná představa percepčních konceptů (např. jabloň, strom, rostlina). Asociačnímu konceptu říká nepodobnostní princip „nonsimilar“ a je definován spíše na základě funkcí objektů vyskytujících se v jedné kategorii (a tudíž na základě naučených asociací) např. koncept jídlo, nářadí aj. Abstraktní koncept je posledním rozlišovaným konceptem. Je definován na základě určitých vztahových pravidel jako u Zentalla (2008), přičemž musí být vyloučena kategorizace na základě jednoduchých fyzických znaků (např. barva). K formování abstraktního konceptu patří například prostorové vztahy, ve kterých jsou objekty umístěny, (např. nad, pod, vedle, blízko, daleko). 6
Jednotlivé podtypy konceptu jsou seřazeny podle stoupajících nároků na abstrakci, a pokud se testují, jde u většiny zvířat o sérii úloh se stoupající obtížností. Například Smith ve své práci (Smith et al., 2011) uvádí shrnutí velkého množství prací o kategorizaci a v nich převažující názor, že neexistuje důkaz o schopnosti holubů kategorizovat v úlohách, které jsou založeny na chápání určitých vztahových pravidel, což je považováno za typické pro kategorizaci člověkem. Dále shrnuje, že holubi a pravděpodobně i další obratlovci jsou lepší v úlohách vyžadující větší schopnosti integrace informací (vyhodnocení více detailů v rámci jednoho stimulu najednou). Učí se kategorizovat objekty spíše na základě znalostí jednotlivých exemplářů nebo na základě jejich ekvivalence (podobnost v rámci kategorie) nebo jednoduchým asociačním procesem. Tento princip autoři vidí jako základní a sdílený mezi různými typy obratlovců. Člověka spolu s dalšími primáty pak považují za výjimku, přičemž schopnost explicitního učení pravidel (kam vytváření abstraktního konceptu jistě patří) je právě oním zásadním kvalitativním skokem v kognitivních schopnostech (Marcus, Vijayan, Bandi Rao, & Vishton, 1999; Smith et al., 2011; Smith, Beran, Crossley, Boomer, & Ashby, 2010). Tento převažující obecný názor však není ve věcné shodě s výsledky dalších prací zabývajících se mírou abstrakce a využíváním pravidel (typy konceptu) při vytváření kategorií. Ptáci jsou schopni chápat vzájemné rozdíly mezi kategoriemi (Herrnstein & Loveland, 1964) a mají v mnoha případech percepční (Poole & Landert, 1971), asociační (Herrnstein, Loveland, & Cable, 1976) či abstraktní koncept (Watanabe, Sakamoto, & Wakita, 1995), a dlouho přejímaný obecný názor prezentovaný i v nedávno publikované práci (Smith et al., 2011) nelze brát bezvýhradně. Výsledky této práce spíše ukazují na to, že sice používání pravidel ptáci nepreferují (tak jako člověk a primáti), ale v případě nutnosti ho zvládnou.
2.3 Koncept člověka Předpokládáme-li, že mají ptáci osvojenu schopnost konceptu, vyvstává otázka, zdali je koncept onou metodou použitou pro rozpoznání a kategorizaci člověka. První studie, která vůbec zkoumala, zda holubi rozpoznávají postavu člověka, byla známá práce Herrensteina a Lovelanda (Herrnstein & Loveland, 1964). V této práci byla vyslovena hypotéza (i když design experimentu nebyl takový, aby ji dokázal) o použití konceptu jako mentální reprezentace přirozené kategorie člověk. Následně se vynořila celá řada prací zkoumající jednak schopnost holubů učit se podobné přirozené kategorie (Herrnstein et al., 1976; Lazareva et al., 2004) a také spousta prací testujících, podle čeho jsou lidé na fotografiích (Aust & Huber, 2001, 2002, 2006b, 2010a, 2010b; Yamazaki, Aust, Huber, Hausmann, & Güntürkün, 2007) i ve skutečnosti rozpoznáváni (Dittrich, Adam, Unver, & Güntürkün, 2010). Holubi byli nejenom testováni, zda umí rozpoznat celou lidskou postavu, ale v některých článcích bylo zjišťováno, zda k rozpoznání nestačí pouze určitá část, např. ruka nebo hlava (Aust & Huber, 2006b), barva obličeje či struktura lidské pokožky (Aust & Huber, 2010b), popřípadě zda ptáci 7
rozpoznají určité „typy lidí“ podle obličeje. Diskriminace tváří (obličejů) člověka byla zkoumána do velkých detailů a ptáci byli v pokusech testováni, zda rozpoznají muže od žen (Gibson, Wasserman, Gosselin, & Schyns, 2005; Troje, Huber, Loidolt, Aust, & Fieder, 1999), obličeje vyjadřující různé emoce (Jitsumori & Yoshihara, 1997) a známé a neznámé tváře (Dittrich et al., 2010). Každá z těchto prací se nějakým způsobem (metodikou, výsledky, diskuzí) dotýká tématu, zda (a do jaké míry) ptáci používají mentální reprezentaci kategorie (koncept). Ale žádná z prací nedává přímou odpověď. S trochou nadsázky se dá říci, že se autoři prací o konceptu člověka snaží odpovědi, zda ptáci mají nebo nemají koncept, vyhnout.
3 Metody testování diskriminace a procesu kategorizace (tvorby konceptu) 3.1 Použité aparatury K provedení vizuální diskriminace je použit Skinnerův Box („operant conditionaing chambre“). V boxu pro ověřování diskriminace u ptáků je v přední části umístěn prostor pro vlastní prezentaci stimulů ve formě monitoru či průzor, za kterým jsou prezentovány 3D reálné stimuly. V přilehlém okolí plochy určené k prezentaci stimulů je umístěno odpovědní tlačítko („response key“). Toto tlačítko může být zároveň plochou k prezentaci, a tedy subjekt klove přímo na prezentované stimuly. V dolní části boxu se nalézá krmítko, které je zpřístupněno v případě odměny za korektní odpověď, již subjekt provedl přes odpovědní tlačítko.
3.2 Základní schéma experimentů Než lze přikročit k samotnému experimentu diskriminace, projde každý subjekt tzv. “pretréninkem“. Pre-trénink učí subjekt, jak používat odpovědní tlačítko či monitor a zároveň jej zvyká na prostředí, ve kterém experiment probíhá. Během této fáze učení jsou subjekty odměňovány za každé klovnutí do odpovědního tlačítka. Po osvojení dovednosti odpovídat jsou subjektům prezentovány stimuly různých kategorií, přičemž při správné odpovědi dostávají omezenou možnost potravy v krmítku. Špatné odpovědi jsou naopak trestány, nejčastěji zhasnutím osvětlení v boxu. Následně je subjektu prezentován stejný stimul, a je tedy nucen k opravě. Při dosažení předem stanovené úspěšnosti jsou subjektům promítány stimuly nové, na které odpovídá stejným způsobem. Pokud je dosaženo stejné úrovně odpovědí v této fázi jako ve fázi předchozí, obsahující tréninkové stimuly, je prokázána schopnost generalizace kategorie a schopnost diskriminace nových stimulů. Třetí fáze 8
Obrázek 2 - Nahoře: Základní schéma „go/no-go“ metody, v případě kladného stimulu (vlevo) je vyžadována reakce, v případě negativního stimulu (vpravo) naopak reakce očekávána není. Dole: Základní schéma „multiple-alternative forced-choice“ metody, pro každý stimul je očekávána reakce - výběr jedné z nabízených možností. (převzato z Lazareva & Wasserman, 2008)
může být upravena, a to tak, že stimuly, které jsou prezentovány, obsahují úpravy ovlivňující identifikaci kategorie/jí. Výsledky mohou být uváděny pomocí úspěšnosti, tj. pomocí poměru mezi počtem správně kategorizovaných (pozitivních i negativních) stimulů a všech stimulů. Další možností je uvést míru odezvy na jednotlivé stimuly, tj. poměr mezi počtem reakcí na stimul a počtem všech reakcí. Tuto míru je možné standardizovat hodnotou průměrné odezvy.
3.3 Schémata používaných experimentů K rozeznání správnosti zařazení stimulu slouží různé metody využívající operantní podmiňování. Jedním z nejpoužívanějších schémat je metoda „successive go/no-go“ (Aust & Huber, 2001; Herrnstein & Loveland, 1964). Toto schéma využívá dvou sad stimulů, přičemž každá sada reprezentuje pozitivitu či negativitu v návaznosti na předmět zkoumání (viz Obrázek 2). Každý ze stimulů, nezávisle na sadě, je testovanému subjektu zobrazen samostatně. Korektní odpovědí 9
subjektu na stimul náležící k pozitivní sadě je klovnutí („reinforcement“), které je následně odměňováno. Stimuly náležející k negativní řadě jsou korektně rozpoznány, pokud subjekt nereaguje po určitý, předem stanovený časový interval (fáze „extinction“). Subjekt je odměněn pouze v případě správného rozeznání stimulu z pozitivní sady. Tento způsob odměňování vede ke ztrátě / zmírnění tendence klovat do stimulů z negativní sady. Průběh této metody je rozdělen na tři části - inertní, variabilní a sledovanou. Inertní část („fixed interval“) je přítomna na počátku prezentace všech stimulů ("trial") po dobu 10 sekund. Během tohoto intervalu je zaznamenáno každé klovnutí na odpovědní tlačítko, avšak bez vlivu na konečný výsledek prezentace stimulu. Po uplynutí doby 10 sekund prezentace přechází do variabilní fáze, v níž je náhodně určen časový interval v předem daném rozptylu („variable interval“), po který bude stimul nadále zobrazen. Variabilní fáze zamezuje navyknutí subjektů na statický moment určený ke klování. Následuje sledovaná fáze, která závisí od sady prezentovaného stimulu. Pokud je prezentován pozitivní stimul, je vyžadováno klování v určené frekvenci - zpravidla 2 klovnutí za sekundu. Pro negativní stimul je vyžadováno, aby subjekt neodpovídal po určený časový interval. Při nesprávné odpovědi dojde k prodloužení intervalu prezentace stimulu. Prezentaci jednotlivých stimulů odděluje fixní interval („inter trial interval„). Rozdíl ve frekvenci / intenzitě klování ve sledovaném intervalu v obou skupinách znamená, že subjekt je naučen diskriminovat mezi nimi. Tuto metodu používali např. Aust a Huber (Aust & Huber, 2002). Metoda „successive go/no-go“ má však svá omezení, například ovlivnění výsledku faktem, že subjekt není odměněn v případě správné reakce (nečinnost) na negativní stimul, či použití pouze pro experimenty se dvěma kategoriemi (Bhatt, Wasserman, Reynolds, & Knauss, 1988). K odstranění ruchu „extinction“ fáze lze použít např. metodu „simultaneous go no-go“. Při této metodě je prezentován najednou pozitivní i negativní stimul, kdy subjekt odpovídá klovnutím na pozitivní stimul. Subjekt je tedy odměňován při každé správné reakci. Metodu použili Siegel & Honig (1970). Alternativním schématem k "go/no-go" je metoda „multiple-alternative forced-choice“ (viz Obrázek 2). Toto schéma je založeno na prezentaci stimulu, kolem kterého jsou odpovědní tlačítka mající různé barvy či znaky. Každé tlačítko odpovídá jedné kategorii. Pokud je stimul správně zařazen, je subjektu umožněn přístup k potravě. Pokud je odpověď nesprávná, následuje trest ve formě zhasnutí světla na předem určený časový interval. Následuje korekce se stejným stimulem („correction trial„). Prezentace stimulů je opět oddělena fixním intervalem („inter trial interval„). Tuto metodu používá například Lazareva (Lazareva et al., 2004). Jako stimuly byly ve většině pokusů použity fotografie lidí (postavy, obličeje) a následně různě upraveny. Část autorů (Dittrich et al., 2010) pracují i s 3D objekty - živými lidmi jako stimuly.
10
3.4 Testované subjekty Pro pokusy s diskriminací se nejčastěji používá holub skalní (Columba livia). Z původního holuba skalního vznikla pozdější domestikovaná forma Columba livia domestica. Holub skalní patří do třídy ptáci (Aves), řádu měkkozobých (Columbiformes), čeledi holubovitých (Columbidae) (Gmelin, 1789). Autoři experimentů měli holuby koupené od chovatelů. Holub se živí hlavně semeny, plody a výhonky. Žije v trvalých neměnných párech, o mláďata se starají oba rodiče. Hnízdí 2x až 3x ročně, samice snáší 2 vejce, na nichž pak sedí střídavě oba rodiče 17-18 dní. Existuje velké množství domestikovaných plemen, která se mohou lišit nejen zbarvením, ale i kognitivními schopnostmi. Badatelé pracují s různými plemeny, např. Aust a Huber použili plemeno Strasser z Rakouska (Aust & Huber, 2001). Je ve světě hojně rozšířen, najdeme ho od etiopské Afriky, přes Evropu až po východ Asie. Vyskytuje se i v Austrálii a Severní Americe. Je to pták nestěhovavý, celoročně zůstává na jednom místě (Kholová, 2008). Dalším ptákem použitým v diskriminačních pokusech byla vrána hrubozobá (Corvus macrorhynchos) (Bogale, Aoyama, & Sugita, 2011). V tomto pokuse bylo chyceno z volné přírody šest exemplářů v odhadovaném věku dvou let. Vrána hrubozobá patří do třídy ptáci (Aves), řádu pěvci (Passeriformes) a čeledi krkavcovitých (Corvidae) (Wagler, 1827). Je to větší pták s velikostí těla 4659cm. Vyskytuje se v jihovýchodní Asii, kde je ve městech považována za škůdce. Staví si hnízdo vysoko ve stromech a snáší 3-5 vajec. Živí se drobnými živočichy i rostlinami (Kholová, 2008), v tomto pokuse však byly vrány krmeny granulemi pro psy. Tvoří páry, ale zároveň tvoří i velká hejna, kde mají lineární hierarchii (Izawa & Watanabe, 2008). V jiných diskriminačních pokusech (Ghirlanda, Jansson, & Enquist, 2002) byl použit kur domácí (Gallus gallus domesticus). Patří do třídy ptáci (Aves), řádu hrabaví (Galliformes) a čeledi bažantovití (Phasianidae) (Linnaeus, 1758). Konkrétně bylo použito šest kuřat - dva kohouti a čtyři slepice. Velikost a zbarvení se značně liší v závislosti na konkrétním plemeni. Zároveň jsou samci více zbarvení a mají nápadnější ocas než samice. Kur je všežravec, nejčastěji se živí zrním a drobnými rostlinkami, popř. hmyzem. O vejce se stará samice sama, sedí na nich 21 dní. Po vylíhnutí se o ně stará následujících 6-7 týdnů. Kur tvoří harémy, ve kterých má jeden kohout několik slepic (VerhoefVerhallen & Rijs, 2003).
4 Koncepční myšlení Mají ptáci koncept? Využívají jej? Využívají jej k rozpoznání člověka? Tyto otázky byly představeny v mnoha článcích, které pracovaly s myšlenkou využívání tohoto druhu myšlení a učení u ptáků (Emery, 2006; Herrnstein & Loveland, 1964; Lazareva & Wasserman, 2008; Lubow, 1974; 11
Zentall et al., 2008). V této časti práce budou nejprve shrnuty publikace zabývající se konceptem či rozpoznáváním a kategorizací člověka, bude rozebrán jejich metodický postup a poté budou kriticky zhodnoceny výsledky těchto prací vzhledem k „různým typům konceptů“ (viz kap. 4.5 a 4.6). V centru pozornosti by měla být otázka, zda dosažené výsledky (případně chyby, které zvířata při kategorizaci člověka dělají), vyžadují větší či menší míru mentální reprezentace, nebo zda ptáci v těchto pokusech spíše kategorizují na základě jednoho znaku (např. oči, ruce, hlava) nebo jedné dimenze dané kategorie (např. struktura a barva kůže). Touto cestou se pokusím odpovědět na otázku, zda si ptáci skutečně osvojili koncept, nebo jen využívají paměti pro všechny testované stimuly („exemplar categorization“) nebo jde o jednoduchou reakci na podnět. Prvním, kdo se touto otázkou podrobně zabýval, byli Herrnstein a Loveland ve své práci z roku 1964 (Herrnstein & Loveland, 1964), v níž jako první pracují s pojmem „koncept u ptáků“. Cílem této práce bylo jednoduše zjistit, zda ptáci rozeznají člověka jako kategorii od jiných skupin objektů (o rozpoznávání člověka budu ještě hovořit dále v této práci). Holubům byly předloženy fotografie rozmanitého typu lidí – různého věku, výšky, váhy, rasy, pohlaví, oblečení i počtu osob v kontrastu s fotografiemi, které člověka neobsahovaly. Holub měl rozpoznat, zda na předložené fotografii byl člověk, anebo ne. Aby dokázali, že holub nerozlišuje člověka podle barvy, použili jak barevné, tak i černobílé fotografie. Experiment ukázal, že odstranění barev diskriminaci mírně negativně ovlivnilo, nikoliv však zásadně. Zajímavé chyby, kterých se holubi dopouštěli, souvisely i s tím, že člověk byl na obrázku např. příliš zakrytý. To může souviset s tím, zda holubi mají „amodal completion“, tj. jestli chápou komplexitu objektu, i když je částečně skrytý (Nagasaka, Lazareva, & Wasserman, 2007) (viz kap. 4.1). V některých případech byly objekty, které mají společný znak ve vytvoření člověkem či jsou s ním v úzkém vztahu, označovány jako náležící do kategorie „člověk“ (Herrnstein & Loveland, 1964). Vysvětlení tohoto jevu tkví v asociaci mezi daným objektem a člověkem. Pokud holub vidí člověka manipulujícího s takovýmto objektem – např. automobilem – či se u něj často vyskytuje – např. budova – je u něj vytvořen definující vztah, který odpovídá asociačnímu konceptu, jenž rozepisujeme dále (viz kap. 4.3). Mohlo by se tedy jednat o širší pojetí „kategorie člověk“, do které by patřily nejen postavy lidí, ale i objekty s lidmi asociované. To plně odpovídá hypotéze asociačního konceptu (Lazareva & Wasserman, 2008; Zentall et al., 2008) (viz sek. 2.2.4). Lze namítnout, že jednání ptáků by mohlo být prostou demonstrací paměti, to by však vyžadovalo ohromné množství zapamatovaných konkrétních vztahů na prezentovaných stimulech. Takové množství dat by velmi zatěžovalo paměť ptáka a taková tvorba kategorií by se stala paměťově i energeticky náročnějším (Rosch, 1999). Použití asociačního konceptu pro tvorbu „kategorie člověk a jeho výtvory“ je v této
12
situaci jednodušším vysvětlením, neboť vztah mezi novým předmětem a jakýmkoliv člověkem je definován obecně a paměť není zatěžována velkým množstvím informací. Další výsledek experimentu Herrensteina a Lovelanda (1964) ukázal, že holubi jsou schopni naučit se třídit stimuly do kategorií s průměrnou úspěšnosti 70%, a protože se naučili kategorizovat velmi rychle, tj. během čtyř až devíti sezení, autoři předpokládají, že si holub vytvořil kategorii „člověk“ za pomocí konceptu. V práci samotné autoři nespekulují, o jaký typ konceptu se vlastně jedná, ale jednoduchý stimul, jako je barva (barva kůže byly jiná, oblečení postavy bylo různé, černobílé snímky fungovaly také), nebyl pro rozpoznání klíčový. Další práce (Aust & Huber, 2002) později testovala další klíčové znaky, např. role celkové siluety člověka, tedy tvaru, se ukázala jako klíčová. Vyloučit tedy nemůžeme použití nejjednoduššího percepčního konceptu (koncept vytvořený podle tvaru postavy). Jako kategorizační kognitivní proces tedy přicházejí v úvahu všechny typy konceptu od percepčního, přes asociační až po zcela abstraktní představu kategorie, kterou nelze na základě této práce ani potvrdit, ani vyloučit. Důležité je, že Herrensteinova a Lovelandova (1964) práce nastínila problém použití konceptu pro kategorizaci u ptáků a podnítila další práce zkoumající principy kategorizace obecně, včetně testování použití konceptu na straně jedné - testování teorií (Aust & Huber, 2001; Poole & Landert, 1971), práce zabývající se významem jednotlivých znaků, podle kterých je člověk kategorizován - klíčové znaky stimulu člověk (např. Aust & Huber, 2010b; Bogale et al., 2011). Pozdější práce kritizovaly podobu stimulů, fotografie prezentované na CRT monitoru mohou být ptáky viděny zcela jinak, než jak je vnímá člověk (Bovet & Vauclair, 2000). Další kritika se týkala hlavně interpretace výsledků, hlavně toho, že pokus nebyl designován tak, aby skutečně testoval použití abstraktního konceptu (Aust & Huber, 2001).
4.1 Amodal completion Názor na to, zda ptáci mají amodal competion (tj. jsou schopni si domýšlet neúplné stimuly), se různí. Řada experimentů potvrzuje domněnku, že ptáci tuto schopnost skutečně využívají. Jedna z prací přiklánějící se k názoru, že amodal completion mají je práce autorů Nagasaka, Lazareva, Wassermana (Nagasaka et al., 2007). Autoři provedli experiment, při kterém byly holubům prezentovány 3 druhy stimulů: celí holubi, holubi rozdělení bílým sloupcem a holubi rozdělení sloupcem připomínající kmen stromu. Během testu se v případě holubů zakrytých „kmenem“ ptáci přikláněli ke skupině „completed“, tedy k první skupině. Toto přiklonění znamená, že holubi takový stimul považují za neporušený, a tedy uplatňují amodal completion. Stimuly obsahující holuby rozdělené bílým pruhem ptáci řadili do skupiny „incompleted“, tedy do skupiny neúplných. Podle Tvardíkové a Fuchse (2010) se k závěru, že ptáci tuto schopnost mají, přidávají i další autoři (Forkman & Vallortigara, 1999; Forkman, 1998; Lea, Slater, & Ryan, 1996; Regolin, Marconato, & Vallortigara, 13
2004; Regolin & Vallortigara, 1995; Vallortigara & Tommasi, 2001). Jistou rozporuplnost k tomuto tématu přinášejí práce, které amodal copletion u ptáků nepotvrdily (Aust & Huber, 2006a; Cerella, 1980; Fujita, 2001; Sekuler, Lee, & Shettleworth, 1996; Ushitani & Fujita, 2005). Negativní výsledky těchto prací jsou však zastíněny přibývajícími důkazy toho, že holubi jsou skutečně schopni s amodal completion pracovat, pokud je experiment veden ve vhodných podmínkách (Nagasaka, Hori, & Osada, 2005; Nagasaka et al., 2007), obzvláště, vypadá-li stimul více přírodně (DiPietro, Wasserman, & Young, 2002; Nagasaka & Wasserman, 2008; Tvardíková & Fuchs, 2010).
4.2
Percepční koncept Nejjednodušším typem konceptu, který je u holubů předpokládán, je koncept percepční, jenž
se zaměřuje na podobné znaky. Použití tohoto typu konceptu (stejně jako asociační koncept (viz kap. 4.3) je lepší vysvětlit na vytváření jiných kategorií, než je kategorie člověka, protože tam jsou pokusy konstruovány obvykle tak, že je možné využití více typů konceptů. Percepčním konceptem se zabýval např. Poole, který ve své práci z roku 1971 „Koncept holuba u holubů“ provedl experiment ke zjištění, jak dobře dokáží holubi rozlišit holuby od jiných ptáků / neživých věcí (Poole & Landert, 1971). Počítal tedy s vytvořeným konceptem „holub“. Nejčastější chyby, které holubi udělali, bylo zařazení jiného druhu ptáka do skupiny holubů. Skóre úspěšnosti diskriminace však bylo daleko vyšší (poměr 0.700.88) než u rozpoznávání člověka (0.65) (Siegel & Honig, 1970). Vezmeme-li v potaz úspěšnost v tomto experimentu, lze vydedukovat, že koncept holuba byl definován velmi konkrétně. Rozlišení mezi „jinými ptáky“ a holubem je obtížné, neboť mají mnoho podobných znaků, přesto ale došlo k velmi dobré diskriminaci. Zajímavá je také práce (Cook, Wright, & Drachman, 2013), která zkoumá vliv znaků na rozlišování ptáků a savců holuby. Z práce vyplývá, že v případě vytvoření chiméry s ptačí hlavou a savčím tělem dojde k zařazení do kategorie savec a v případě savčí hlavy a ptačího těla do kategorie pták, tj. holubi se spíše řídí podle těla nikoli podle hlavy. Jeden z dalších experimentů zkoumal vliv otočení stimulů ptáků a savců a jejich následné rozpoznávání. Zde holubi nebyli diskriminace schopni. Je to zřejmě proto, že se v přírodě zvířat v otočených polohách běžně nesetkávají. V tomto případě si nevytvořili koncept, ale je možné, že při delším tréninku by i rozlišení těchto stimulů zvládli. V kontrastu je práce (Jitsumori & Yoshihara, 1997), která říká, že otočení dílčího znaku nemá podstatný vliv na diskriminaci.
4.3 Asociační koncept K pozitivní diskriminaci vedle percepčního konceptu vede i koncept asociační, který je zaměřen na společnou funkci členů kategorie (Herrnstein et al., 1976; Lazareva & Wasserman, 2008). Tomuto 14
konceptu se věnoval Herrnstein ve své práci z roku 1976, ve které zkoumal, zda ptáci rozlišují přirozené kategorii jako „strom“ a „voda“ (viz sek. 2.1.2). Ukázalo se, že ptáci tyto kategorie nerozpoznávají pomocí fyzických znaků. V experimentu zkoumajícím zařazování fotografií do kategorie „strom“ byly použity barevné i černobílé fotografie různých stromů v pozitivní kategorii a v negativní pak předměty, které byly stromu velmi podobné – malby či květiny. V případě zařazování do kategorie voda byly použity fotografie různých vodních ploch od malých (louže), až po velké (oceány a moře). V obou případech si holubi diskriminaci osvojili velmi rychle – byla vyřčena domněnka, že nedochází k vytvoření takových kategorií, spíše dochází k její aktivaci při první ukázce členského stimulu. Kategorie tedy byly vrozené nebo už z předchozí zkušenosti naučené. Herrnstein očekával, že kategorie strom bude definována podle fyzických znaků jako je barva, vertikální tvar, struktura, listí, ale ukázalo se, že jednotlivý znak nestačí k pozitivní diskriminaci. Z toho vyplývá, že je zapotřebí dvou a více parametrů k pozitivnímu určení. Ve druhém experimentu s vodou nebylo určeno, dle jakého parametru je tato skupina určena, nicméně holubi kategorizovali správně (v poměru 0.79). Herrnstein předpokládal, že ptáci kategorizují podobně či stejně jako lidé, protože se velmi shodují v obtížnosti začlenění do určité kategorie. To, co lidem na první pohled přijde jednodušší, jsou holubi schopni zařadit snadněji. Například rybník nebo strom člověk i holub zařadí snadno, hůře zařadí stimuly, jako jsou zarostlá louže či poničený kus stromu.
4.4 Abstraktní koncept Třetím a posledním typem konceptu je koncept abstraktní, který vyjadřuje vztahy či uvědomění si vztahu mezi některými předměty vně vjemu a který dokáže porovnat nefyzické či abstraktní znaky (např. poloha). Tento koncept je považován za nejsložitější. V minulosti se předpokládalo, že ptáci tento koncept vůbec nemají. Tento koncept je složen z několika aspektů, které jsou blíže zkoumány několika autory. Watanabe se ve svých pracích zaměřuje na zkoumání abstraktních vztahů mezi vjemy, například rozlišování obrazů dvou autorů na základě znaků v jejich malířském stylu (Watanabe et al., 1995). Konkrétně se ve svém experimentu zaměřil na rozeznání obrazů dvou známých malířů – Moneta a Picassa. Tento experiment přinesl zajímavé poznatky ve smyslu diskriminace. Byly použity dvě skupiny holubů, jedni trénovaní na rozpoznání Moneta, druzí na Picassa. Při prvním testování byly použity obrazy z tréninkové sady (avšak černobílé anebo rozostřené). Holubi rozpoznali autora, na nějž byli trénováni, v cca 90% případů. V následujícím testu byly přidány obrazy z prvního testu, avšak překlopené. Toto překlopení mělo velmi zásadní vliv na výsledek diskriminace pro skupinu Monetových obrazů (relativní odpověď na překlopené Monetovy obrazy byla přibližně poloviční oproti nepřeklopeným). Avšak na překlopené Picassovy obrazy reagovali přibližně stejně jako na nepřeklopené. 15
Další test ukázal, že holubi byli nejen schopni osvojit si schopnost diskriminace mezi oběma autory na základě několika obrazů, ale zároveň přenést tuto dovednost na nové obrazy, které jim byly následně představeny. Tyto nové obrazy holubi předtím nespatřili, dokázali však autora určit. Tento test také představil holubům zcela nové obrazy, zcela jiných autorů, avšak namalované ve stejném malířském stylu jako předchozí. Obrazy od nových autorů byly diskriminovány rychle a bez potíží na základě malířského stylu (relativní odpověď na ně byla přibližně stejná jako na původní obrazy). Z tohoto experimentu plyne, že holubi byli schopni zařadit zcela nové stimuly do správných kategorií. Vzhledem k jejich úspěšnosti můžeme vyslovit domněnku konceptuálně vytvořené skupiny „styl A“ a „ne-styl A“. Watanabe se domníval, že kritický pokles úspěšnosti diskriminace po otočení obrazů Moneta a Picassa závisí na klíčových detailech, které náleží daným autorům. Zdá se tak, že holubi používali schopnosti vnímat lokální prvky složitých maleb. Dalším významným autorem, který své experimenty zaměřil na abstraktní koncept, je Cook. Ten ve své práci rozvádí myšlenku konceptu, který je vytvořen na základě jiného konceptu, respektive majoritního vztahu, tedy, například porovnávání dvou vjemů v jejich parametrech (Cook & Wasserman, 2006). Příkladem jsou dva obrazce, které jsou od sebe vzdálené blíže či dále, mají různou velikost a zároveň nemají fyzickou podobnost, například trojúhelník a kruh. Schopnost abstraktního porovnávání bylo dosud doménou člověka.
4.5 Lidské postavy Poprvé je rozeznávání člověka od jiných předmětů holubem testováno v práci Herrnsteina a Lovelanda (Herrnstein & Loveland, 1964), práce však netestuje, jakým způsobem k tomu dochází. Bylo zde popsáno využití konceptu, není však jasné, jaký jeho typ a do jaké míry je použit. Použití konceptu v rozeznání člověka je předmětem mnoha prací (viz dále), které jej rozebírají v diskusi či jako předmět experimentu. Jednoznačný závěr o existenci (a použitém typu) konceptu však v těchto pracích chybí. Naším cílem je rešerše těchto prací a vyvození závěru, zda holubi mají koncept a pokud ano, jak jej tvoří a využívají. Jedni z hlavních autorů prací o konceptu člověka jsou Aust a Huber, kteří navazují na práci Herrnsteina a Lovelanda z roku 1964. Jejich první práce na toto téma (Aust & Huber, 2001) se skládá ze tří experimentů. V prvním experimentu opakují Herrnsteinův a Lovelandův experiment rozeznání člověka/ne-člověka, který slouží jako potvrzení původních závěrů a také jako trénink pro další fáze testů. V tomto experimentu byli holubi rozděleni do dvou skupin, v jedné byli odměňováni za rozpoznání lidí, v druhé naopak za rozpoznání „ne-lidských“ objektů. Výsledky potvrdily, že holubi mají schopnost naučit se a perfektně rozlišovat (90% správných odpovědí) kategorii člověk a vztáhnout ji i na nové stimuly. 16
Obrázek 3 - Ukázka stimulů, pomocí kterých se zjišťovala schopnost holubů rozpoznat člověka (P) od ne-člověka (NP) na různě fragmentované fotografii. Úroveň 0 je původní fotografie, s rostoucím číslem roste míra fragmentace. (převzato z Aust & Huber, 2001)
V druhém experimentu autoři (Aust a Huber) použili fotografie z prvního experimentu, nové fotografie, jejich kombinaci a původní fotografie v odstínech šedi. Všechny tyto fotografie rozdělili na fragmenty v šesti úrovních degradace (viz Obrázek 3) s cílem zjistit, jak velká část stimulu postačuje k diskriminaci. Fragmentací docílili toho, že stimul nemohl být vnímán jako celek a pozadí tím bylo znehodnoceno jako jeden z parametrů napomáhajících diskriminaci. Holubi tak byli přinuceni diskriminovat na základě konkrétních detailů. Dva holubi ze čtyř uspěli v diskriminaci známých stimulů do úrovně čtyři, u částečně známých stimulů dva holubi uspěli do úrovně pět a dva do úrovně šest. U nových stimulů uspěli tři ptáci pouze do úrovně tři. V testu s černobílými stimuly uspěl pouze jeden pták do úrovně 1, zbylí tři nezvládli ani úroveň nula. Později byla tato metoda opakována (Yamazaki et al., 2007) v experimentu, který zkoumal funkci hemisfér při diskriminaci. Každý vjem byl prezentován při zakrytí levého či pravého oka. Při zakrytí levého oka dosahovali holubi průměrně až úrovně šest. Při zakrytí pravého oka nebyli holubi schopni diskriminace ani při úrovni jedna. Diskriminace rozpoznávat detaily je tedy pravostranně lateralizovaná. Oba tyto experimenty, tedy druhý experiment z práce Austa a Hubera a experiment Yamazakiho, ukazují, že holubi při rozpoznání člověka použili lokálního parametru, který nebyl poničen fragmentací. Závěrečný, třetí, experiment (Aust & Huber, 2001) zkoumal vliv pozadí na diskriminaci člověka. Pro tento experiment bylo vytvořeno 5 skupin stimulů, ve kterých figurovaly nové či známé (z minulých experimentů) osoby, které byly zkombinovány se známými nebo novými pozadími (viz Obrázek 4). Skupina holubů P, odměňována za rozpoznání lidí, dopadla lépe než skupina holubů NP, odměňována za stimuly bez lidí (viz Obrázek 5).
17
Obrázek 4 - Ukázka vytvoření nového stimulu spojením postavy člověka (z obrázku P) s již známým pozadím neobsahujícím lidi (z obrázku NP) do nového stimulu (P1). Cílem bylo zjistit, zda se holubi při rozhodování řídili spíše postavou člověka anebo pozadím. (převzato Aust & Huber, 2001)
Obrázek 5 - Výsledky experimentu zaměřeného na testování vlivu pozadí na diskriminaci. Jako stimuly byly použity (osa x) kombinace osob a pozadí v různém stupni osvojení (známé a neznámé) u dvou pokusných skupin holubů (skupina P – trénovaná na označení lidí, NP – na stimuly bez lidí). Stimuly: TrP = tréninková sada pro skupinu P, TrNP = tréninková sada pro skupinu NP, Pf+Bf = známý člověk na známém pozadí, Psf+Bf = částečně známý člověk na známém pozadí, Pf+Bsf = známý člověk na částečně známém pozadí, Pf+Bn = známý člověk na novém pozadí, Pn+Bf = nový člověk na známém pozadí. Odpověď na stimuly (osa y) byla měřena pomocí průměrné standardizované míry reakce (viz kap. 3.2). (převzato z Aust & Huber, 2001)
Tento experiment se zabýval také další možnou metodou rozpoznání a tou je relevance k objektům ve stimulu - tedy např. k budově. Tento objekt by pak mohl zvýšit rozpoznávání či přímo zastínit zbývající součásti stimulu. Nejdůležitějším výsledkem v tomto testu bylo zjištění, že holubi správně rozeznali stimuly i v případě konfliktů (např. známí lidé vs. známé pozadí ze skupiny „bez lidí“). Rozeznání nebylo závislé na pozadí (budovy, mraky,…). Spíše se zdálo, že holubi reagují na člověka, který byl vyobrazen (to podporuje skupina „noví lidé“ + známé pozadí, která byla též velmi 18
Obrázek 6 - Příklady stimulů z experimentu, který zkoumal, jaké je nutné minimum znaků k určení člověka. Použité stimuly: s člověkem (P), bez lidí (NP), malé postavy (small), siluety (silhouette), ruce (hands), hlava (head), trup (trunk), nohy (feet), kůže (skin), „pseudo-lidé“ (pseudoh.), primáti (primate), savci (mammal), ptáci (bird), samostatné oblečení (clothes isol.) a oblečená zvířata (clothes worn). (převzato z Aust & Huber, 2002)
dobře rozeznána). Tento závěr vede k úsudku, že holubi rozeznávají člověka dle představy kategorie, tedy určitého typu konceptu. To je v přímém rozporu se závěry Greena (Vaughan & Greene, 1984), který došel k závěru, že holubi koncept nemají. To, že se holubi neorientují podle objektů, je v rozporu s Lovelandem (1964), který uvádí, že právě podle objektů se holubi orientují a lidské výtvory zařazují do kategorie člověk. Další jejich práce (Aust & Huber, 2002) zkoumala hranice konceptu člověka, tedy to, co ptáci ještě považují za člověka a co už nikoliv. Pracovali s 17 holuby, osm bylo použito již v dřívější práci z roku 2001, devět holubů bylo nových (naivních). Holuby rozdělili do dvou skupin, kde pro skupinu P byly pozitivní stimuly zobrazující člověka a pro skupinu NP byly pozitivní stimuly bez lidí. Provedli tři experimenty. V prvním experimentu zkoumali schopnost rozlišit stimuly lidí, kde jsou zobrazeny pouze siluety nebo velmi malí lidé vzhledem ke zbytku fotografie. V druhém experimentu ukazovali holubům pouze části lidského těla a zkoumali, co bude označeno za člověka a co už nikoliv. V posledním experimentu se zaměřili na stimuly podobné člověku (viz Obrázek 6). Z výsledků je patrné (viz Obrázek 7), že malé lidi a siluety holubi řadili spíše do kategorie NP. Co se týče částí těla, řadili do kategorie člověk ruce (pět holubů ze šesti do P), hlavu (tři holubi do P) a trup (tři do P a dva do NP). Nohy (pět do NP) a kůže (šest do NP) byla řazena do kategorie bez lidí. Holubi se orientují podle jednotlivých znaků, v tomto případě podle konkrétních částí postavy 19
Obrázek 7 - Výsledky experimentu, který zkoumal, jaké je potřebné nutné minimum znaků k určení člověka. Odpověď na stimul (osa y) rozlišení kategorie člověk/bez přítomnosti člověka skupinou holubů P (odměňováni za poznání stimulu s lidmi) a NP (za stimuly bez lidí) u různě upravených stimulů: sm = malé fotografie lidí, si = černé siluety lidí, ha = pouze ruce lidí, he = pouze hlava, tr = pouze trup, fe = pouze nohy, sk = pouze kůže lidí, ps = figurína připomínající člověka, pr = primáti, ma = savci, bi = ptáci, ci = samotné oblečení, cw = zvířata oblečená do lidského oblečení, an = všechna zvířata uvedená jako stimuly. Odpověď na stimuly (osa y) byla měřena pomocí průměrné standardizované míry reakce (viz kap. 3.2). (převzato z Aust & Huber, 2002)
člověka, přičemž ruce a hlava jsou považovány nejvíce za člověka, nejspíše proto, že se s nimi holubi setkávají nejčastěji. Nohy holubi v souvislosti s člověkem nevídají, proto si vztah mezi člověkem a jeho nohama nevytvořili. Zdá se, že k rozeznávání člověka podle jeho konkrétních částí používají holubi percepční koncept. Pseudo-člověk (figuríny podobné člověku) byl zařazen do kategorie člověk třemi holuby. Primát čtyřmi do NP. Savci, ptáci a samotné oblečení čtyřmi holuby do NP. Oblečená zvířata byla čtyřmi holuby zařazena do P. Figuríny podobné člověku byly holuby též zařazeny do kategorie člověk. Předpokládáme, že figuríny měly s lidmi velký počet podobných znaků. Zajímavostí je, že oblečená zvířata řadili holubi převážně do kategorie člověk, a to i přesto, že samotné oblečení a neoblečená zvířata řadili do kategorie bez lidí. Zdá se, že přidáním oblečení na zvířata získal výsledný stimul dostatek společných znaků s člověkem, a proto byl takto zařazen. Oblečení je důležitý znak v rozpoznání člověka, samotné oblečení však pro jeho určení nestačí. Důležitým kritériem pro 20
Obrázek 8 - Výsledek experimentu testující schopnost holubů vytvořit si vztah mezi skrytou částí lidského těla a člověkem. Holubi, kteří měli mnohaletou zkušenost s reálnými lidmi, byli rozděleni do dvou skupin. Ve skupině „no hands“ se učili rozpoznat člověka podle fotografií lidí bez rukou, naopak holubi ve skupině „no heads“ se učili rozpoznat člověka na fotografiích bez hlavy. V testu se měřila jejich reakce na fotografie obsahující hlavu (HE) a na fotografie obsahující ruce člověka (HA). Pro ověření, že holubi skutečně rozpoznávají tyto části (ruce a hlavu), byly dále použity fotografie obsahující jen lidskou kůži (SK) a pozměněné fotografie (HA’ a HE’) ze skupiny HA a HE, ze kterých byla hlava či ruce odstraněny. Odpověď na stimuly (osa y) byla měřena pomocí průměrné standardizované míry reakce (viz kap. 3.2). (převzato z Aust & Huber, 2006b)
rozpoznání mohly být nejen autory zmíněné znaky, ale i vytvoření vztahu mezi oblečeným oděvem a člověkem, což by ukazovalo na asociační koncept. Jejich navazující práce (Aust & Huber, 2006b) si vzala za cíl zjistit, zda si holubi dokáží vytvořit relace mezi částmi lidské postavy a člověkem. Pro experiment byli použiti holubi, kteří měli mnohaletou zkušenost s reálnými lidmi, ale nebyli nikdy použiti pro experimenty zaměřené na rozeznávání přítomnosti lidí. Holubi byli rozděleni do dvou skupin nazvaných „bez hlav“ a „bez rukou“. Během tréninku byly každé skupině prezentovány (jako pozitivní) stimuly lidí, které neobsahovaly příslušnou část těla (u skupiny „bez hlav„ neobsahovaly hlavu a u skupiny „bez rukou“ neobsahovaly ruce). Negativní stimuly neobsahovaly lidi vůbec. Během testu pak byly holubům prezentovány stimuly obsahující pouze ruce anebo pouze hlavu. Obě skupiny holubů dokázaly tyto stimuly zařadit jako „člověka“, i když během tréninku jednu z těchto částí nikdy nespatřili (viz Obrázek 8). Aby se ověřilo, že rozpoznání neprobíhalo na základě jiných znaků, byly holubům během testu ukazovány i stimuly obsahující lidskou kůži anebo stimuly mající stejné pozadí jako stimuly obsahující část těla. Na tyto stimuly holubi reagovali znatelně méně. Holubi si tedy byli schopni vytvořit vztah mezi neúplnými 2D postavami lidí (prezentovanými během tréninku) a 3D žijícími lidmi. Navíc pak byli schopni tyto chybějící části zobrazené v testu rozpoznat jako člověka. U jiných autorů existuje názor, že ptáci souvislost mezi 2D fotografiemi a 3D realitou nechápou (Bovet & Vauclair, 21
Obrázek 9 - Výsledek testu, při kterém bylo 17 holubů (9 z nich nikdy nevidělo člověka; 8 holubů se s člověkem setkalo) rozděleno do čtyř skupin. První skupinu (unrestricted) tvořili holubi, kteří byli použiti k předešlým testům, tato skupina byla dále rozdělena na ty, kteří v tréninku neviděli ruce (no hands), a na ty, kteří neviděli hlavu (no heads). Druhou skupinu (restricted) tvořili holubi, kterým byl zamezen přístup k okolí, neviděli tedy nikdy člověka. Opět byli rozděleni na skupiny, kterým byly v tréninku prezentovány stimuly bez hlavy, resp. bez rukou. Testováno bylo vytvoření si reprezentativního člena skupin (viz kap. 4.5). Úspěšnost (osa y) je měřena poměrem mezi správně a nesprávně zařazenými stimuly. (převzato z Aust & Huber, 2010)
2000). Jsou však i další práce (Watanabe, 1997), které holubům schopnost chápat projekci 3D do 2D také připisují. Ve své další práci stejní autoři (Aust & Huber, 2010a) uvedli hypotézu reprezentativního člena, který definuje celou kategorii, či spíše slouží jako reference, se kterou jsou stimuly porovnávány, tedy něco fungujícího podobně jako prototyp. Zároveň použili svou starší práci (Aust & Huber, 2006b) jako referenci a obohatili ji o další skupiny stimulů ve spojení se změnou z „go/no-go“ metody na „forced choice“ metodu. K tomuto experimentu použili Aust a Huber čtyři skupiny holubů. První skupinu tvořili holubi, kteří byli použiti k předešlým testům, tato skupina byla dále rozdělena na ty, kteří neviděli ruce, a na ty, kteří neviděli hlavu. Předposlední a poslední skupinu tvořili holubi, kterým byl zamezen přístup k okolí, neviděli tedy nikdy člověka, opět byli rozděleni na skupiny, kterým byly v tréninku prezentovány stimuly bez hlavy a rukou. Holubi, kteří nikdy neviděli člověka s hlavou a s rukama, nebyli schopni určit stimul, který obsahoval člověka s těmito částmi do kategorie člověk (viz Obrázek 9). Ve všech ostatních skupinách dávali ptáci přednost částem, které znali, oproti částem, které neznali. Pouze v této jedné toto neplatilo, zdá se, že výběr byl proveden náhodně. Vyřkli také domněnku, že některé části diskriminace nemusely být pod vlivem reprezentačního prvku. Výsledky se shodovaly s výše zmíněnou prací z roku 2006. Na práci z roku 2006 navazovala i další rozšiřující práce (Aust & Huber, 2010b). V této práci se věnovali především rozeznávání stimulů, které měly uměle pozměněnou barvu, strukturu a tvar. I zde byli holubi rozděleni do dvou skupin – ti, kteří viděli hlavu a neviděli ruce, a ti, kteří viděli ruce a 22
Obrázek 10 - Příklady stimulů z experimentu, který zkoumal vliv pozměněné barvy a textury. Stimuly: A = Trénink, B = stimuly z experimentu provedeném autory v roce 2006 sloužící pro ověření schopnosti diskriminace, C = stimuly bez signifikantních rozdílů barevnosti, D = změna barvy částí lidského těla do odstínu šedi, E = změna textury na částech lidského těla, F = přenos textury a barvy lidské kůže na ne-lidské předměty. (převzato z Aust & Huber, 2010)
neviděli hlavu. V prvním testu byly všechny kritické části člověka pozměněny tak, aby měly černobílou barvu. Ve druhém testu pak byla zrušena textura a barva kůže, tvary a obrysy zůstaly zachovány. Třetí test byl proveden se stimuly různých tvarů, které obsahovaly části s barvou a strukturou lidské kůže (viz Obrázek 10). Výsledky ukazují, že změna barvy kůže kritických částí do černobílé má vliv na rozpoznání a je tak v kontrastu s jejich předchozí prací z roku 2001 (viz Obrázek 11). Jedním z prvních autorů, kteří začali využívat metodu „choice“ namísto „go/no-go“, byla Lazareva (Lazareva et al., 2004). Jejím názorem bylo, že metoda „go/no-go“ je omezena pouze na dvě skupiny odpovědí a není tak umožněno reálné rozpoznání. Vytvořila tedy metodu, při které je subjektu prezentován stimul s několika odpovědními tlačítky, které reprezentovaly jednotlivé skupiny stimulů. V roce 2010 provedl Dittrich test, při kterém sledoval rozeznávání konkrétních živých osob holuby (Dittrich et al., 2010). Byly vytvořeny dvě skupiny holubů, každou z nich krmil jiný člověk. Ten nosil plášť tak, aby byly zakryty všechny části těla vyjma hlavy. Holubi byli krmeni dvakrát denně, aby se upevnil vztah mezi holubem a krmičem. Během dne pak mezi holuby přicházeli další lidé ve stejném plášti, avšak v menší frekvenci oproti krmičovi. Prvním experimentem, který byl proveden, bylo rozeznání oné osoby krmiče oproti ostatním lidem. Tento test byl proveden ve 3D, tedy jako stimul figuroval živý člověk a nikoli fotografie. Výsledkem tohoto experimentu je, že krmiči byli 23
Obrázek 11 - Výsledek experimentu, při kterém byl testován vliv změny textury a barvy na diskriminaci. Stimuly (osa x): Tr- = trénink negativních stimulů, Tr+ = trénink pozitivních stimulů, G- = generalizační test na negativní stimuly, G+ = generalizační test na pozitivní stimuly, SP = stimuly pro v tréninku viděné části lidského těla, UP = stimuly pro neviděné části lidského těla, SK = stimuly pro rozpoznávání kůže, Grayscale_SP = stimuly pro viděné části v odstínech, šedi Grayscale_UP = stimuly pro neviděné části v odstínech šedi, Grayscale_SK = stimuly pro rozpoznávání kůže v odstínech šedi, NonhumanSurface_SP = stimuly pro viděné části lidského těla se změněnou texturou, NonhumanSurface_UP = stimuly pro neviděné části lidského těla se změněnou texturou, NonhumanShape = stimuly pro ne-lidské tvary s texturou lidské kůže. Odpověď na stimuly (osa y) byla měřena pomocí průměrné standardizované míry reakce (viz kap. 3.2). (převzato z Aust & Huber, 2010)
Obrázek 12 - Vlevo (A) je vyobrazen výsledek experimentu (průměrná aktivita) rozlišení známého člověka (G1 nebo G2) od jiných lidí. Test byl proveden naživo se 3D stimuly. Vpravo (B) je uveden výsledek experimentu rozeznání známého člověka (G1 nebo G2) od jiných lidí (NG1 nebo NG2) na fotografiích (2D stimuly). Experimenty byly použity pro ověření, zda holubi dokáží převést 3D zkušenost do 2D světa. Úspěšnost (osa y) byla měřena pomocí průměrné standardizované míry reakce (viz kap. 3.2). (převzato z Dittrich, 2010)
24
Obrázek 13 - Příklad stimulů z experimentu, který zkoumal míru detailu potřebnou k pozitivní diskriminaci člověka. Stimuly jsou vytvořeny pomocí techniky bublin (bubliny zobrazují pouze části původního stimulu). První obrázek z leva představuje původní stimul, druhý obrázek představuje stimul při zobrazení dvaceti bublin, poslední obrázek představuje zobrazení padesáti bublin. (převzato z Gibson et al., 2005)
rozpoznání jako konkrétní osoba (viz Obrázek 12A). Druhý experiment, který byl v rámci této práce proveden, se zaměřil na diskriminaci mezi krmiči na fotografiích a kontrolními osobami. I zde byli holubi schopni rozeznat konkrétní osobu oproti ostatním (viz Obrázek 12B). Celkově tato práce prokazuje, že holubi jsou schopni rozeznat známé a neznámé lidi ve 3D, v reálné velikosti a poté i v experimentu na 2D fotografiích. Předpokládáme, že holubi rozlišovali konkrétní jedince podle znaků, tj. pomocí percepčního konceptu či asociační vzhledem ke vztahu člověka a jídla.
4.6 Tváře V roce 2005 byla publikována práce, která se zaměřovala na to, zda holubi jsou schopni rozlišení emocí a pohlaví podle obličeje člověka (Gibson et al., 2005). V této práci byla poprvé použita metoda „bubbles“, tedy možnost individuálního zobrazení částí obličeje za pomocí „bublin“ (viz Obrázek 13). Metoda bublin je podobná metodě zakrývání, která se používá v amodal completion testech (viz kap. 4.1). Testováni byli celkem čtyři holubi, dva na emoce a dva na rozlišení pohlaví. V testu s nezměněnými fotografiemi emocí dopadli holubi úspěšně (88% a 78%) a v rozlišení pohlaví velmi dobře (70% a 78%). Experiment byl rozdělen do sedmi cyklů, ve kterých se stimuly lišily mírou zakrytí (20 až 50 bublin). Průměrně poznali upravené fotografie emocí na 58% s tím, že nejvíce zobrazenou fotografii (50 bublin) poznali na 65% a nejméně zobrazenou (20 bublin) poznali na 56%. Rozeznání pohlaví dopadlo průměrně na 56%. I zde měla míra zobrazení vliv (51% oproti 60%). Z výsledku je zřejmé, že holubi rozeznávají emoce stejně jako lidé, zaměřují se na tvar úst (viz Obrázek 14). V případě rozeznání pohlaví se ukázalo, že holub na rozdíl od člověka rozeznává pohlaví lidí podle detailů v okolí očí a brady. Naopak člověk rozeznává pohlaví podle detailů očí a úst. Holubi se na ústa vůbec nezaměřují. Pro holuby se jevilo jako jednodušší rozeznat emoce oproti pohlaví. Mohlo
25
Obrázek 14 - Vyhodnocení experimentu zaměřeného na rozlišení emocí a pohlaví člověka člověkem (první sloupec stimulů) a holubem (druhý sloupec stimulů). Stimuly byly prezentovány pomocí metody bublin. Z vyhodnocení je patrné (červené oblasti), na které části obličeje se testované subjekty zaměřily. (převzato z Gibson et al., 2005)
Obrázek 15 - Výsledek experimentu, který zjišťoval preference znaků opačného pohlaví lidmi a kuřaty. Výběr probíhal mezi sedmi snímky (osa x). Prostřední stimul představuje průměrnou tvář člověka, nezávislou na pohlaví. Stimuly vlevo od prostředního stimulu (č. 4) náleží do skupiny mužů, stimuly napravo náleží do skupiny žen. Hodnocení preference (osa y) je provedeno pomocí průměrné míry reakce (viz kap. 3.2). Z grafu vyplývá, že kuřata i lidé měli téměř stejné preference (kap. 4.6). (převzato z Ghirlanda et al., 2002)
to být však jen tím, že stimuly emočních fotografií byli více uniformní než fotografie různých pohlaví. V obou případech holubi dokázali stimuly zařadit správně. Na rozeznávání pohlaví se zaměřila i práce Ghirlanda, Janssona and Enquista (Ghirlanda et al., 2002). Ti na testování diskriminace použili kuřata (dva kohouty a čtyři slepice). V této práci je 26
Obrázek 16 - Ukázka stimulů, které byly použity v experimentu zaměřeném na vyhledávání znaků ve tváři, které holubi preferují při diskriminaci emocí člověka. Stimuly: HH = šťastné oči i ústa AA = rozčílené oči i ústa, HA = šťastné oči a rozčílená ústa, AH = rozčílené oči a šťastná ústa, HN = šťastné oči a žádná ústa, AN = rozčílené oči a žádná ústa, NH = žádné oči a šťastná ústa, NA = žádné oči a rozčílená ústa, SET R(HH) = šťastná ústa i oči otočené o 180°, set R(AA) = rozčílená ústa i oči otočené o 180° (viz kap. 4.6). (převzato z Jitsumori & Yoshihara, 1997)
uvedeno, že kuřata a lidé – v tomto případě studenti – se zaměřují na stejné znaky při rozeznávání pohlaví. Muži i kohouti preferovali ženy s nejvíce feminizujícími znaky (viz Obrázek 15). Přestože to vypadá, že ptáci nemají uzpůsobený speciální kognitivní systém pro rozpoznání tváří, zdá se, že používají stejné klíčové znaky a metody jako lidé. Jutsumori a Yoshihara (1997) uvedli práci, ve které použili pět holubů k rozlišení mezi šťastnými a smutnými tvářemi. Během práce také odstraňovali či pozměňovali kritické součásti obličeje – oči, ústa, obočí - tak, aby zjistili, které části obličeje jsou pro rozeznání důležité (viz Obrázek 16). K naučení rozlišování mezi jednotlivými emocemi bylo zapotřební relativně velkého množství času v tréninku (průměrně 80 tréninkových kol) k dosažení úspěšnosti 80% správných odpovědí. Významné množství času potřebného k diskriminaci tváří s různými emocemi bylo autory vysvětleno tak, že je třeba zařadit do různých skupin dvě tváře, které jsou vizuálně podobné, avšak každá vyjadřuje jinou emoci. V prvním z testů se ptáci naučili velmi rychle transferu na nové stimuly, což bylo autory považováno za důkaz, že diskriminace se nevztahovala jen na stimuly, které byly použity v tréninku. V práci (Jitsumori & Yoshihara, 1997) jeden ze čtyř holubů prokázal, že se řídí především horní polovinou obličeje stejně jako lidé (Sheperd, Davis, & Ellis, 1981) a primáti (Keating & Keating, 1993; Perrett & Mistlin, 1990). Zbylí tři holubi preferovali spodní část obličeje. Pátý pták byl z pokusu vyřazen vzhledem ke špatným výsledkům. Při pokusu s obrácenýma očima, obočím a ústy ptáci preferující spodní část obličeje a tři ptáci ze čtyř reagovali jako by úprava nebyla provedena. V závěru autoři uvádějí, že způsob, jakým holubi rozeznávají emoce, závisí na integrace jednotlivých součástí obličeje (viz Obrázek 17).
27
Obrázek 17 - Graf ilustrující výsledek experimentu (pro jednotlivé ptáky), který vyhledával podle kterých parametrů je holuby rozpoznána emoce ve tváři lidí. Stimuly (osa x): HH = šťastné oči i ústa, AA = rozčílené oči i ústa, HA = šťastné oči a rozčílená ústa, AH = rozčílené oči a šťastná ústa, HN = šťastné oči a žádná ústa, AN = rozčílené oči a žádná pusa, NH = žádné oči a šťastná ústa, NA = žádné oči a rozčílená ústa (viz kap. 4.6). Osa y představuje počet klovnutí na stimul za minutu. Plný sloupec představuje skutečně naměřené hodnoty, šrafovaný pak predikci vytvořenou na základě lineárního modelu. (převzato z Jitsumori & Yoshihara, 1997)
Bogale v roce 2011 provedl studii (Bogale et al., 2011) zabývající se rozeznáním mužských a ženských tváří u šesti vran hrubozobých (Corvus macrorhynchos). Dvě vrány byly vyřazeny, protože nezvládly ani základní diskriminaci. Dále pracoval pouze se čtyřmi vránami. Všechny se naučily rozeznávat nezměněné fotografie obličeje kromě jedné. Za pochopení diskriminace se považuje 80% správných odpovědí. Této úrovně diskriminace bylo dosaženo po prezentaci 120-300 stimulů v závislosti na dané vráně. V dalším experimentu byly použity černobílé obličeje, zde už žádná vrána nebyla schopna diskriminace. Bogale uvádí, že důvod pro nerozeznání je fakt, že barva je důležitá na kritických částech, jako je například hlava. Následoval experiment zabývající se tvarem – obličej byl uzavřen do oválného kruhu, aby nebyl poznat obrys. V tomto experimentu dvě vrány uspěly a dvě nikoliv. Poslední experiment se týkal zakrývání důležitých částí obličeje jako očí či úst i s okolím (viz Obrázek 18). Nejprve byly odstraněny postupně oči a ústa - v tomto případě byla zaznamenána úspěšná diskriminace. Pokud však byly odstraněny oči a ústa zároveň, pouze jedna vrána byla schopna pohlaví rozlišit. Zbylé tři vrány byly na úrovni náhody. Poté byly oči a ústa zakrývány malými čtverečky, aby okolí očí zůstalo odhaleno. Zde uspěly všechny čtyři vrány. V poslední testu změnili párování dvojic fotografií a třem vranám prezentovali dvojice tváří z tréninku, které spolu ještě neviděly. Všechny vrány byly diskriminace schopny. Vzhledem k počtu stimulů byly vrány schopné velmi rychlého učení a následného vztažení diskriminace na nové stimuly. 28
Obrázek 18 - Stimuly použité v experimentu zaměřeném na rozeznávání pohlaví vránami. Stimuly: a = tréninkové stimuly, b = nové stimuly pro ověření diskriminace, c = stimuly převedené do odstínů šedi, d = stimuly, ve kterých byl odstraněn tvar tváře, e = stimuly, ve kterých byl skryt jeden či více důležitých aspektů tváře (oči, ústa, nos), spolu s okolím znaku. Stimul vlevo dole představuje zakrytí pouze kritických aspektů tváře, bez jejich okolí. Stimul vpravo dole představuje náhodné kombinace tváří tak, jak jej ptáci během experimentu zatím neviděli (viz kap. 4.6). (převzato z Bogale et al., 2011)
Není jisté, jakým způsobem vrány kategorizovaly stimuly podle pohlaví, či jakým způsobem začaly tuto kategorii používat, je však velmi jasné a důležité, že hlavním parametrem pro pozitivní diskriminaci u vran je barva. Barva je důležitá pro vzájemné rozlišení lidí, není však důležitá pro samotné obecné určení stimulu jako člověka. Tato domněnka je v přímém rozporu s výsledky experimentu autorů Austa a Herrnsteina z roku 2001, kde v prvním experimentu byly prezentovány jak barevné tak černobílé fotografie lidí/věcí. Tento experiment byl uzavřen s výsledkem, že barva není důležitá pro diskriminaci lidí na fotografiích. Vrány zřejmě využívají percepční koncept v kombinaci s abstraktním (v případech, kdy ke třeba si část stimulu domyslet). Troje použil podobný experiment (Troje et al., 1999) jako Bogale, ale místo vran použil 24 holubů. Ty následně rozdělil do tří skupin O (originál), T (textura) a S (tvar – „shape“). V prvním testu měli ptáci rozlišovat mužské a ženské tváře. Skupina O dostala klasické snímky, skupina T dostala snímky s pozměněným tvarem obličeje a skupina S dostala snímky obličeje s pozměněnou texturu.
29
Obrázek 19 - Výsledky experimentu, který zkoumal schopnost rozlišení mužských a ženských obličejů. Holubi byli rozděleni na tři skupiny: skupině O byly prezentovány nezměněné fotografie (graf vlevo), skupině T stimuly se změněným tvarem a zachovanou texturou (graf uprostřed) a skupině S stimuly se změněnou texturou a zachovaným tvarem (graf vpravo). Osa x ukazuje typ stimulu negativní (neodměňovaný) a pozitivní (odměňovaný). Úspěšnost (osa y) byla měřena pomocí standardizované míry reakce (viz kap. 3.2). Z grafu je patrné, že skupina S rozeznávala stimuly nejhůře a tedy textura na rozdíl od tvaru představuje důležitý aspekt při diskriminaci. (převzato z Troje et al., 1999)
Obrázek 20 - Grafy ilustrující výsledky experimentů, které zkoumaly vliv intenzity textury a velikosti obličeje (viz kap. 4.6). Graf vlevo představuje experiment zaměřený na zjištění, zda je textura jediným vodítkem při diskriminaci tváří. Z grafu je patrné, že textura je preferována před tvarem. Graf uprostřed představuje výsledek experimentu, ve kterém byla sjednocena intenzita textur mužských a ženských tváří. Graf vpravo představuje výsledek experimentu, ve kterém byla sjednocena velikost mužských a ženských tváří. Osa x představuje typ stimulu (negativní a pozitivní). Úspěšnost (osa y) byla měřena pomocí standardizované míry reakce (viz kap. 3.2). (převzato z Troje et al., 1999)
Skupiny T a O se učily lépe než skupina S. Pozměněná textura negativně ovlivnila schopnost diskriminace. Ve druhém experimentu byly přidány nové tváře s cílem zjistit, zda byla diskriminace rozšířena i na nové stimuly. Skupiny O a T prošly testem úspěšně, skupina S, sledující tvary, nebyla v tomto testu úspěšná a potvrdil se tak výsledek z prvního testu (viz Obrázek 19). V prvním a druhém experimentu byla skupina T znatelně úspěšnější oproti skupině S. Výsledky naznačují, že textura je informace, která je holuby používána přednostně na rozdíl od tvaru. Na základě tohoto pozorování byla vyřčena otázka vztahující se ke skupině O (které byly dosud promítnuty původní snímky obsahující jak tvar, tak texturu), zda ptáci ve skupině O pracují také s texturou.
30
V první polovině třetího experimentu bylo holubům promítnuto 100 stimulů pro skupinu T z druhého experimentu a 100 stimulů pro skupinu S z téhož experimentu. Z výsledků vyplývá, že se holubi zaměřili spíše na texturu (průměrné ρ textury: 0,749; průměrné ρ tvaru: 0,587 – přičemž hodnota 1,0 značí perfektní kategorizaci a hodnota 0,5 značí úplnou absenci kategorizace). Ve druhé polovině třetího experimentu se autor zaměřil na detail, který je použit v rámci textury a tvaru pro úspěšnou diskriminaci. Pro test byly použity fotografie ženských a mužských tváří. Mužské tváře jsou větší a tmavší než ty ženské, velikost zde představuje aspekt, který můžeme přiřadit ke tvaru, intenzita pak náleží k textuře. Holubi, kteří patřili ke skupině T a O, preferovali intenzitu jako vodítko pro diskriminaci, tvar pro ně byl irelevantní. Pro skupinu S vyplynula velikost jako určující parametr oproti intenzitě. Jak ukazuje první část experimentu tři, velikost a intenzita jsou hlavními komponenty, které byly holuby použity pro diskriminaci. Ve čtvrtém experimentu se autoři intenzivně zaměřují na roli velikosti a intenzity. Jako stimuly byly zvoleny promíchané stimuly z předchozího experimentu. Na tváře byla umístěna průměrná intenzita textury (pro skupinu T) a velikost tváře byly zvětšena na průměrnou (pro skupinu S). Holubi ze skupiny T klovali více při tréninku oproti testu a více na pozitivní než na negativní stimuly. Holubi ze skupiny S klovali o něco více frekventovaně v tréninku než v testu. Při testu skupiny S bylo pozorováno zdržení od klování jako takového - zdá se, že velikost hrála velmi důležitou roli pro diskriminaci a holubi ji nebyli schopni vyřešit (viz Obrázek 20). V posledním experimentu se autor přiklání k myšlence, že textura je pro diskriminaci používána více než tvar. Z této myšlenky vychází i test, jenž je zaměřen na zjištění, které detaily textury jsou pro diskriminaci použity, např. průměrná intenzita, jak ukázaly experimenty 3 a 4. Jako stimuly byly použity obrázky obsahující stejnou míru intenzity („intensity-normalized texture-only images“), které byly promítnuty holubům ze skupin T a S (ze skupiny T byl odebrán 1 holub kvůli nemoci). Holubi ze skupiny T dosáhli velmi dobrých výsledků, dokonce lepších oproti výsledkům z prvního experimentu, skupina S nedosáhla stejného výsledku jako skupina T, avšak i výsledky této skupiny se zlepšily oproti prvnímu experimentu. Vzhledem k tomu, že na stimulech bylo poskytnuto méně informací než v prvním experimentu, lze se domnívat, že holubi použili k diskriminaci i dlouhodobou paměť, kterou disponují (Vaughan & Greene, 1984). Tři ptáci nebyli vůbec schopni osvojení diskriminace, toto chování bylo vysvětleno tak, že ptáci měli již špatnou zkušenost z minulých experimentů a ztratili tak motivaci (Overmier & Seligman, 1967). Nejdůležitějším poznatkem tohoto experimentu zůstává schopnost rozlišit tváře mužů a žen bez průměrné intenzity celou skupinou T (až na jednu výjimku) a alespoň několika holuby ze skupiny S. Ze všech experimentů vyplývá, že holubi jsou schopni se velmi dobře naučit diskriminovat mezi tvářemi mužů a žen a dopomáhá jim k tomu orientace v detailech textury. 31
5 Kognitivní schopnosti jiných druhů ptáků Ptáci jsou kromě konceptu schopni i dalších komplexních kognitivních schopností. Zde uvádím alespoň některé zajímavé práce, které poukazují na větší či menší komplexitu používaných kognitivních funkcí. Vrány se byly schopny poznat v zrcadle (Kusayama, Bischof, & Watanabe, 2000), což je někdy považováno za důležitý předpoklad (korelát) pro sebeuvědomění si své identity. Americké vrány (Corvus brachyrhynchos) jsou schopny vzájemné komunikace a předávání si informací o nebezpečných lidech až po dobu pěti let od vzniklé zkušenosti (Cornell, Marzluff, & Pecoraro, 2012). Papoušek šedý (Psittacus erithacus) prokázal schopnost nejen od sebe odlišit stejné a různé objekty pomocí abstraktního konceptu, ale i odpovědět, v čem je rozdíl u daných objektů (např. barva, materiál). Byl také schopnost naučit se pojmenovávat několik stovek objektů a použít větu „já chci + název pro danou věc“. Tento papoušek byl také schopen počítat, což je považováno také za složitější komplexní kognitivní funkci (Pepperberg, 1987). V diskriminačním testu se sojky (Cyanocitta cristata) naučily rozlišovat listy (nepoškozené i poškozené různými druhy housenek) a je zde předpoklad, že použily percepční koncept, tj. představu toho, jak má celý list vypadat a jak moc se daný kus od ideálu specificky odlišuje (Real, Iannazzi, Kamil, & Heinrich, 1984). Vysokou schopnost diskriminace barvy, materiálu a tvaru prokázali i havrani (Corvus corax) v dobrovolném testu (Range, Bugnyar, & Kotrschal, 2008). Také v tomto případě autoři předpokládají použití konceptu, i v tomto případě se ptáci rozhodují podle znaků, tudíž by mělo jít o percepční koncept. Další práce provedené na křepelkách (Coturnix coturnix japonica) předpokládají též použití konceptu při rozlišování slabik (Kluender & Diehl, 1987) či křepelek pod vlivem drog od neintoxikovaných (Yamazaki, Shinohara, & Watanabe, 2004). Další komplexní schopnost dokazující evoluci kognitivního systému je „object permanence“. Tato schopnost ptákům umožňuje pochopit, že objekt stále existuje, i když je dočasně zakrytý překážkou. Na přítomnost této schopnosti byl testován papoušek Kakariki žlutočelý (Cyanoramphus auriceps), u kterého byla potvrzena (Funk, 1996).
6 Diskuze a závěr Jednotlivé experimenty, které byly uvedeny v této bakalářské práci (viz Tabulka 1), dokazují, že holubi jsou schopni velmi složitých (koncept) i jednoduchých (teorie prototypu) kognitivních procesů, které dokáží využít pro vytvoření kategorie člověka (Aust & Huber, 2001, 2002; Herrnstein & Loveland, 1964). Do kontrastu s tímto tvrzením se staví práce, které osvojení složitých kognitivních 32
Typ použitého konceptu
holubi
1964
holubi
2001
2002
2006 2010 2010
Dittrich et al.
holubi
2010
Gibson et al. Ghirlanda et al. Jutsumori, Yoshihara
holubi
2005
kuřata
2002
holubi
1997
Bogale et al.
vrány
Troje et al.
holubi
2011
1999
Design experimentu, použitá testovací metoda a použité stimuly
rozlišování člověka na fotografiích od stimulů bez člověka (go/no-go) ověření experimentu Herrnsteina a Lovelanda (go/no-go) fragmentace fotografií (go/no-go) pozadí bez člověka + člověk (go/no-go) malé postavy lidí (go/no-go) siluety (go/no-go) části těl (go/no-go) Pseudolidé (strašák, oblečená zvířata ap.) (go/no-go) bez rukou, bez hlav (go/no-go) kůže (go/no-go) bez rukou, bez hlav – výběr (choice) černobílé části lidí na barevném pozadí (go/nogo) struktura a barva kůže změněna (go/no-go) ne-lidský tvar z lidské kůže (go/no-go) rozlišení konkrétních živých lidí (3D) (go/no-go) rozlišení konkrétních lidí na fotografiích (2D) (go/no-go) emoce (choice) lidské pohlaví (choice) preference pohlaví (go/no-go)
x
emoce (go/no-go) odstranění znaků (go/no-go) převrácení znaků (go/no-go) nezměněné pohlaví (choice) černobílé pohlaví (choice) tvar obličeje (choice) zakrytí znaků i s jeho okolím (choice) zakrytí pouze znaků (choice) nezměněné pohlaví (go/no-go) nezměněná textura (go/no-go) nezměněný tvar (go/no-go) vliv intenzity textury a velikosti obličeje (go/nogo) průměrná intenzita textury tváře umístěna na tvář opačného pohlaví (go/no-go)
x x x x x x x x x x x x
abstraktní
Rok publikace
asociační
Herrnstein, Loveland Aust, Huber
Subjekty
percepční
Autoři
x x x x x x x x
x
x
x
x x x x x x
x x
x x x
x x
x x
x
Tabulka 1 - Shrnutí uvedených experimentů zaměřující se na kategorii člověk a jejich zařazení k jednotlivým typům konceptu.
33
procesů popírají (Bhatt et al., 1988; Bovet & Vauclair, 2000; Vaughan & Greene, 1984; Watanabe, 2000). Nejprobádanějším kognitivním procesem u holubů je schopnost rozeznání člověka, tedy vytvoření konceptu lidské bytosti. Práce zabývající se touto problematikou přicházejí s různými teoriemi, jak k vytvoření této kategorie dochází. Způsob vytvoření kategorie člověka jsem rozdělila do tří skupin náročnosti podle teorie kognitivní ekonomie. Do první (nejjednodušší) skupiny patří teorie prototypu (viz sek. 2.2.3), tedy vytvoření „šablony“, která je porovnávána s aktuálním vjemem (Bhatt et al., 1988). Dále sem řadíme percepční koncept (viz kap. 4.2), který je založen na obsahu specifických znaků ve vjemu. A posledním členem je reprezentace v paměti - exemplář (viz sek. 2.2.2). Středně kognitivně náročnou skupinu diskriminace představuje asociační koncept (viz kap. 4.3), který je založen na vztahu (např. automobil a člověk, oba vjemy jsou často řazeny do kategorie lidí). Nejsložitějším a nejnáročnějším způsobem kategorizace je abstraktní koncept (viz kap. 4.4), který zahrnuje abstraktní prvky vztahů (same/different) a domýšlí a vztahy mezi skupinami. Názory na parametry, podle kterých je člověk rozpoznán, se velmi liší. Můžeme však tvrdit, že důležitými parametry jsou existence očí, úst, barvy kůže na kritických částech (hlava) a rukou (Aust & Huber, 2002; Bogale et al., 2011; Jitsumori & Yoshihara, 1997). Nelze však říci, že absence byť jediného znaku naruší diskriminaci (např. odstranění očí ze stimulu) (Bogale et al., 2011). Vlastnosti představených znaků – jejich poloha, velikost či natočení – nemají žádný vliv na diskriminaci (Cerella, 1980, 1986). Dle podstaty kritických součástí k diskriminaci můžeme tvrdit, že ptáci k rozpoznání člověka využívají především percepčního konceptu. Toto tvrzení však není omezující. V případě chybějících kritických součástí může být využit i abstraktní koncept k domyšlení celkového dojmu (Bogale et al., 2011; Jitsumori & Yoshihara, 1997), teorie exempláře v případě obecného rozlišení, či teorie prototypu a asociačního konceptu pro rozeznání konkrétních osob na základě velmi specifických detailů či funkce (např. krmiči). Schopnost konceptu byla prokázána i u dalších zástupců ptáků – křepelek, havranů, vran a papoušků. U vran bylo prokázáno využití konceptu i u konceptu člověka (Bogale et al., 2011). Protože vrány a holubi prokázali stejnou schopnost vytvoření konceptu člověka, můžeme se domnívat, že k naučení a rozpoznání kategorie používají stejný kognitivní systém a tedy stejné myšlenkové procesy. Přijmeme-li myšlenku, že ptáci jsou schopni vytvoření konceptu, nabízí se srovnání kognitivních schopností holubů s primáty a člověkem. Existuje velmi důležitá korelace mezi holuby a lidmi v kognitivní ekonomičnosti. Je-li představen jednoduchý stimul, lidé i holubi využijí nejjednodušších procesů k jeho vyřešení, je-li představen složitý stimul, holubi i lidé použijí složitějších kognitivních schopností. Složitou kognitivní schopnost v tomto případě představuje abstraktní koncept, který byl
34
považován za výhradně lidskou schopnost. Holubi si jej však osvojili a jsou schopni jej velmi dobře využít (viz kap. 4.4). Stejná exkluzivita byla přisuzována i schopnosti „amodal completion“, tedy rozpoznání částečně zakrytého předmětu. I přes nesouhlas některých autorů lze prokázat, že holubi tuto schopnost využívají (viz kap. 4.1). Velký rozdíl mezi holuby a lidmi byl pozorován ve schopnosti explicitního a implicitního přístupu, který je považován za další prvek kategorizace (viz sek. 2.1.3). Člověk i holubi mají osvojené oba dva přístupy, avšak člověk tíhne velmi zásadně k explicitě, stejně jako primáti (např. makakové), u kterých tato schopnost byla objevena teprve nedávno (Smith et al., 2012). Úlohy zaměřené na implicitu jsou u člověka velmi náročné na naučení. Holubi jsou schopni v kontrastu s člověkem zvládnout oba dva přístupy a úlohy na ně si osvojují ve stejném čase – netíhnou tedy ani k jednomu z nich. Systém, který nemá vyvinutý silný vztah k explicitě, je považován za vývojově starší kognitivní systém prvních obratlovců, ze kterých se člověk vyvinul. Tíhnutí k explicitě je považováno za velmi důležitý evoluční krok v rozvinutí kognitivního systému, neboť představuje základ pro vytvoření abstraktního konceptu. Je však k diskuzi, zda je tomu opravdu tak vzhledem k důkazům abstraktního konceptu u holubů, které jsou obsažené v této práci. Můžeme tak vyslovit předpoklad, že jistá část explicitního přístupu u holubů opravdu existuje, pouze ji nepreferují. Implicitní přístup je pro holuby výhodný vzhledem ke schopnosti letu a tedy rychlého vyhodnocení situace, tedy je pro ně přirozenější. Nevylučuje to však použití explicity v případě, kdy je to nutné nebo je to vyžadováno.
7 Reference Aust, U., & Huber, L. (2001). The role of item- and category-specific information in the discrimination of people versus nonpeople images by pigeons. Animal Learning & Behavior, 29(2), 107–119. Aust, U., & Huber, L. (2002). Target-defining features in a “people-present/people-absent” discrimination task by pigeons. Animal Learning & Behavior, 30(2), 165–76. Aust, U., & Huber, L. (2006a). Does the use of natural stimuli facilitate amodal completion in pigeons? Perception, 35(3), 333–349. Aust, U., & Huber, L. (2006b). Picture-object recognition in pigeons: evidence of representational insight in a visual categorization task using a complementary information procedure. Journal of Experimental Psychology. Animal Behavior Processes, 32(2), 190–5. Aust, U., & Huber, L. (2010a). Representational insight in pigeons: comparing subjects with and without real-life experience. Animal Cognition, 13(2), 207–18.
35
Aust, U., & Huber, L. (2010b). The role of skin-related information in pigeons’ categorization and recognition of humans in pictures. Vision Research, 50(19), 1941–8. Bhatt, R. S., Wasserman, E. A., Reynolds, W. F., & Knauss, K. S. (1988). Conceptual behavior in pigeons: Categorization of both familiar and novel examples from four classes of natural and artificial stimuli. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, 14(3), 219–234. Bogale, B. A., Aoyama, M., & Sugita, S. (2011). Categorical learning between “male” and “female” photographic human faces in jungle crows (Corvus macrorhynchos). Behavioural Processes, 86(1), 109–118. Bovet, D., & Vauclair, J. (2000). Picture recognition in animals and humans. Behavioural Brain Research, 109(2), 143–165. Bruner, J. S., Goodnow, J. J., & Austin, G. A. (1956). A Study of Thinking. New York: Viley. Cerella, J. (1980). The pigeon’s analysis of pictures. Pattern Recognition, 12(1), 1–6. Cerella, J. (1986). Pigeons and perceptrons. Pattern Recognition, 19(6), 431–438. Cook, R. G., & Smith, J. D. (2006). Stages of abstraction and exemplar memorization in pigeon category learning. Psychological Science, 17(12), 1059–67. Cook, R. G., & Wasserman, E. A. (2006). Relational Discrimination Learning in Pigeons. In Comparative Cognitio: Experimental Explorations of Animal Intelligence. Oxford University Press. Cook, R. G., & Wasserman, E. A. (2007). Learning and transfer of relational matching-to-sample by pigeons. Psychonomic Bulletin & Review, 14(6), 1107–1114. Cook, R. G., Wright, A. a, & Drachman, E. E. (2013). Categorization of birds, mammals, and chimeras by pigeons. Behavioural Processes, 93, 98–110. Cook, R. G., Wright, A. A., & Kendrick, D. (1990). Visual categorization by pigeons. In Behavioral approaches to pattern recognition and concept formation. Quantitative analyses of behavior (pp. 187–214). Taylor & Francis. Cornell, H. N., Marzluff, J. M., & Pecoraro, S. (2012). Social learning spreads knowledge about dangerous humans among American crows. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1728), 499– 508. DiPietro, N. T., Wasserman, E. A., & Young, M. E. (2002). EVects of occlusion on pigeon’s visual object recognition. Perception, 31, 1299–1312. Dittrich, L., Adam, R., Unver, E., & Güntürkün, O. (2010). Pigeons identify individual humans but show no sign of recognizing them in photographs. Behavioural Processes, 83(1), 82–9. Emery, N. J. (2006). Cognitive ornithology: the evolution of avian intelligence. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences, 361(1465), 23–43.
36
Emery, N. J., & Clayton, N. S. (2004). The mentality of crows: convergent evolution of intelligence in corvids and apes. Science (New York, N.Y.), 306(5703), 1903–7. Fagot, J., Wasserman, E. A., & Young, M. E. (2001). Discriminating the relation between relations: The role of entropy in abstract conceptualization by baboons (Papio papio) and humans (Homo sapiens). Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, 27(4), 316–328. Forkman, B. (1998). Hens use occlusion to judge depth in a two-dimensional picture. Perception, 27(7), 861– 867. Forkman, B., & Vallortigara, G. (1999). Minimization of modal contours: an essential cross-species strategy in disambiguating relative depth. Animal Cognition, 2(4), 181–185. Fujita, K. (2001). Perceptual completion in rhesus monkeys (Macaca mulatta) and pigeons (Columba livia). Percept Psychophys, 63, 115–125. Funk, M. S. (1996). Development of object permanence in the New Zealand parakeet (Cyanoramphus auriceps). Animal Learning & Behavior, 24(4), 375–383. doi:10.3758/BF03199009 Ghirlanda, S., Jansson, L., & Enquist, M. (2002). Chickens prefer beautiful humans. Human Nature, 13(3), 383– 389. Gibson, B. M., Wasserman, E. A., Gosselin, F., & Schyns, P. G. (2005). Applying bubbles to localize features that control pigeons’ visual discrimination behavior. Journal of Experimental Psychology. Animal Behavior Processes, 31(3), 376–382. Gmelin. (1789). ITIS: Columba livia. Retrieved http://www.itis.gov/servlet/SingleRpt/SingleRpt?search_topic=TSN&search_value=177071
from
Goto, K., Wills, a J., & Lea, S. E. G. (2004). Global-feature classification can be acquired more rapidly than localfeature classification in both humans and pigeons. Animal Cognition, 7(2), 109–13. Herrnstein, R., & Loveland, D. (1964). Complex visual concept in the pigeon. Science, (October), 1–3. Herrnstein, R., Loveland, D., & Cable, C. (1976). Natural concepts in pigeons. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, 2(4), 285–302. Hollard, V., & Delius, J. (1982). Rotational invariance in visual pattern recognition by pigeons and humans. Science, 218(4574), 804–806. Huber, L. (2001). Visual Categorization http://pigeon.psy.tufts.edu/avc/huber/default.htm
in
Pigeons.
Retrieved
from
Huber, L., & Lenz, R. (1996). Categorisation of prototypical stimulus classes by pigeons. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 49B(2), 111–133. Izawa, E.-I., & Watanabe, S. (2008). Formation of linear dominance relationship in captive jungle crows (Corvus macrorhynchos): implications for individual recognition. Behavioural Processes, 78(1), 44–52.
37
Jitsumori, M., & Yoshihara, M. (1997). Categorical discrimination of human facial expressions by pigeons: A test of the linear feature model. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 50B(3), 253–268. Katz, J. S., & Wright, A. A. (2006). Same/different abstract-concept learning by pigeons. Journal of Experimental Psychology. Animal Behavior Processes, 32(1), 80–86. Keating, C. F., & Keating, E. G. (1993). Monkeys and mug shots: Cues used by rhesus monkeys (Maca ca mulatta) to recognize a human face. Journal of Comparative Psychology, 107, 131–139. Kholová, H. (2008). Ptáci. Praha: Euromedia Group, k. s. Kluender, K. R., & Diehl, R. L. (1987). Use of multiple speech dimensions in concept formation by Japanese quail. Journal of The Acoustical Society of America, 82, S84. Kusayama, T., Bischof, H. J., & Watanabe, S. (2000). Responses to mirror-image stimulation in jungle crows ( Corvus macrorhynchos ). Animal Cognition, 3(1), 61–64. Laurence, S., & Margolis, E. (1999). Concepts and Cognitive Science. In S. Laurence & E. Margolis (Eds.), Concepts: Core Readings. Cambridge, Massachusetts: MIT Press. Lazareva, O. F., Freiburger, K. L., & Wasserman, E. A. (2004). Pigeons concurrently categorize photographs at both basic and superordinate levels. Psychonomic Bulletin & Review, 11(6), 1111–1117. Lazareva, O. F., & Wasserman, E. A. (2008). Categories and concepts in animals. In R. Menzel (Ed.), Learning and memory: A comprehensive reference (pp. 197–226). Oxford: Elsevier. Lea, S. E. G., Slater, A. M., & Ryan, C. M. E. (1996). Comparison of object unity in chicks: a comparison with the human infant. Infant Behavior & Development, 19(4), 501–504. Linnaeus. (1758). ITIS: Gallus gallus. Retrieved http://www.itis.gov/servlet/SingleRpt/SingleRpt?search_topic=TSN&search_value=176086
from
Lubow, R. E. (1974). High-order concept formation in the pigeon. Journal of the Experimental Analysis of Behavior, 21(3), 475–483. Marcus, G. F., Vijayan, S., Bandi Rao, S., & Vishton, P. M. (1999). Rule learning in 7-month-old infants. Science, 283, 77–80. Nagasaka, Y., Hori, K., & Osada, Y. (2005). Perceptual grouping in pigeons? Perception, 34(5), 625–632. Nagasaka, Y., Lazareva, O. F., & Wasserman, E. A. (2007). Prior experience affects amodal completion in pigeons. Perception & Psychophysics, 69(4), 596–605. Nagasaka, Y., & Wasserman, E. A. (2008). Amodal completion of moving objects by pigeons. Perception, 37(4), 557–570. Neumann, P. G. (1977). Visual prototype formation with discontinuous representation of dimensions of variability. Memory & Cognition, 5(2), 187–197.
38
Overmier, J. B., & Seligman, M. E. P. (1967). Effects of inescapable shock upon subsequent escape and avoidance learning. Journal of Comparative and Physiological Psychology, 63, 23–33. Pearce, J. (1994). Similarity and Discrimination: A Selective Review and a Connectionist Model. Psychological Review, 101(4), 587–607. Pepperberg, I. M. (1987). Acquisition of the same/different concept by an African Grey parrot (Psittacus erithacus): Learning with respect to categories of color, shape, and material. Animal Learning & Behavior, 15(4), 423–432. Perrett, D. I., & Mistlin, A. J. (1990). Perception of facial characteristics by monkeys. In W. C. Stebbins & M. A. Berkley (Eds.), Comparative perception: Complex signals, Vol. 2 (pp. 187–215). New York: Wiley. Poole, J., & Landert, D. G. (1971). The pigeon’s concept of pigeon. Psychonomic Science, 25(3), 157–158. Range, F., Bugnyar, T., & Kotrschal, K. (2008). The performance of ravens on simple discrimination tasks: a preliminary study. Acta Ethologica, 11(1), 34–41. Real, P. G., Iannazzi, R., Kamil, A. C., & Heinrich, B. (1984). Discrimination and generalization of leaf damage by blue jays (Cyanocitta cristata). Animal Learning & Behavior, 12(2), 202–208. Regolin, L., Marconato, F., & Vallortigara, G. (2004). Hemispheric differences in the recognition of partly occluded objects by newly hatched domestic chicks (Gallus gallus). Animal Cognition, 7(3), 162–170. Regolin, L., & Vallortigara, G. (1995). Perception of partly occluded objects by young chicks. Percept Psychophys, 57(7), 971–976. Rosch, E. (1999). Principles of Categorization. In S. Laurence & E. Margolis (Eds.), Concepts: Core Readings. Cambridge, Massachusetts: MIT Press. Sekuler, A. B., Lee, J. A. J., & Shettleworth, S. J. (1996). Pigeons do not complete partly occluded figures. Perception, 25(9), 1109–1120. Sheperd, J. W., Davis, G. M., & Ellis, H. D. (1981). Studies of cue saliency. In G. M. Davis, H. D. Ellis, & J. W. Shepherd (Eds.), Perceiving and remembering faces (pp. 105–132). San Diego, CA: Academic Press. Siegel, R. K., & Honig, W. K. (1970). Pigeon concept formation: successive and simultaneous acquisition. Journal of the Experimental Analysis of Behavior, 13(3), 385–90. Smith, J. D., Ashby, F. G., Berg, M. E., Murphy, M. S., Spiering, B., Cook, R. G., & Grace, R. C. (2011). Pigeons’ categorization may be exclusively nonanalytic. Psychonomic Bulletin & Review, 18(2), 414–21. Smith, J. D., Beran, M. J., Crossley, M. J., Boomer, J., & Ashby, F. G. (2010). Implicit and explicit category learning by macaques (Macaca mulatta) and humans (Homo sapiens). Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, 36, 54–65. Smith, J. D., Berg, M. E., Cook, R. G., Murphy, M. S., Crossley, M. J., Boomer, J., … Grace, R. C. (2012). Implicit and explicit categorization: a tale of four species. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 36(10), 2355– 69.
39
Spetch, M. L., & Friedman, A. (2003). Recognizing rotated views of objects: interpolation versus generalization by humans and pigeons. Psychonomic Bulletin & Review, 10(1), 135–40. Troje, N. F., Huber, L., Loidolt, M., Aust, U., & Fieder, M. (1999). Categorical learning in pigeons: The role of texture and shape in complex static stimuli. Vision Research, 39(2), 353–366. Tvardíková, K., & Fuchs, R. (2010). Tits use amodal completion in predator recognition: a field experiment. Animal Cognition, 13(4), 609–615. Ushitani, T., & Fujita, K. (2005). Pigeons do not perceptually complete partly occluded photos of food: An ecological approach to the “pigeon problem.” Behavioural Processes, 69(1), 67–78. Vallortigara, G., & Tommasi, L. (2001). Minimization of modal contours: an instance of an evolutionary internalized geometric regularity? Behavioral and Brain Sciences, 24(4), 706–707. Vaughan, W., & Greene, S. L. (1984). Pigeon visual memory capacity. Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes, 10(2), 256–271. Verhoef-Verhallen, E., & Rijs, A. (2003). Encyklopedie slepic. Praha: Rebo Production. Wagler. (1827). ITIS: Corvus macrorhynchos. Retrieved http://www.itis.gov/servlet/SingleRpt/SingleRpt?search_topic=TSN&search_value=559503
from
Wasserman, E. A., & Zentall, T. R. (2006). Comparative Cognition: Experimental Explorations of Animal Intelligence. Oxford University Press. Watanabe, S. (1997). Visual discrimination of real objects and pictures in pigeons. Animal Learning & Behavior, 25(2), 185–192. Watanabe, S. (2000). How do pigeons see pictures? Recognition of the real world from its 2-D representation. In J. Fagot (Ed.), Picture Perception in Animals. Psychology Press. Watanabe, S., Sakamoto, J., & Wakita, M. (1995). Pigeons’ discrimination of paintings by Monet and Picasso. Journal of the Experimental …, 63(2), 165–174. Yamazaki, Y., Aust, U., Huber, L., Hausmann, M., & Güntürkün, O. (2007). Lateralized cognition: asymmetrical and complementary strategies of pigeons during discrimination of the “human concept”. Cognition, 104(2), 315–44. Yamazaki, Y., Shinohara, N., & Watanabe, S. (2004). Visual discrimination of normal and drug induced behavior in quails (Coturnix coturnix japonica). Animal Cognition, 7(2), 128–32. Zentall, T. R., Wasserman, E. a., Lazareva, O. F., Thompson, R. K. R., & Rattermann, M. J. (2008). Concept Learning in Animals. Comparative Cognition & Behavior Reviews, 3, 13–45.
40
