Bei der Emulation, oder bei dem Emulationslernen, beobachten Individuen bestimmte Eigenschaften ihrer Umwelt und nutzen dann dieses Wissen in ihrem eigenen Verhalten. Emulation wird oft mit sozialem Lernen in Zusammenhang gebracht, da die beobachteten Eigenschaften der Umwelt oft durch die Handlungen anderer hervorgerufen werden.
Im sozialen Zusammenhang wurde der Begriff Emulation 1988 vom Entwicklungspsychologen David Wood geprägt.Wood, D. 1988. How children think and learn. London: Basil Blackwell. 1990Tomasello, M. 1990. Cultural transmission in the tool use and communicatory signaling of chimpanzees? In: "Language" and intelligence in monkeys and apes: Comparative developmental perspectives (Ed. by Parker, S. T. & Gibson, K. R.), pp. 274-311. New York, NY, US: Cambridge University Press. griff Michael Tomasello den Begriff auf, um Ergebnisse einer früheren Studie zum sozialen Lernen bei Menschenaffen besser zu erklären.Tomasello, M., Davis-Dasilva, M., Camak, L. & Bard, K. 1987. Observational learning of tool use by young chimpanzees. Human evolution, 2, 175-183. Die Bedeutung des Begriffs Emulation hat sich seither schrittweise verändert.
Emulation unterscheidet sich von Imitation im sozialen Lernen, da sie sich auf die durch eine Handlung hervorgerufenen Veränderungen in der Umwelt konzentriert und nicht das Verhalten selbst. Beim reinen Emulationslernen zählen nur die Resultate von Aktionen auf die Umwelt. Zunächst gingen einige Forscher davon aus, dass Emulation nur eine geringe kulturelle Übergabe ermöglicht; dies ist jedoch zumindest beim Menschen nicht der Fall.
Geschichte des Begriffs In seiner ursprünglichen Bedeutung bezeichnete Emulation einen Prozess, bei dem Beobachter verstehen, welche Möglichkeiten Objekte als Werkzeuge bieten, um gewünschte Ziele zu erzielen. Zu diesem Verständnis gelangten Beobachter, indem sie beobachteten, wie (intentionale oder unintentionale) Modelle mithilfe dieser Objekte ähnliche Ziele erreichten. Das von den Modellen ausgeführte Verhalten selbst wird dabei nicht kopiert. Aus all dem wurde geschlossen, dass Beobachter durch die Modelle indirekt lernen, „dass das Werkzeug verwendet werden kann, um an das Futter zu gelangen“ (Tomasello et al., 1987).
1996Tomasello, M. 1996. Do apes ape? In: Social learning in animals: The roots of culture (Ed. by Heyes, C. M. & Galef, B. G., Jr.), pp. 319-346. San Diego, CA, USA: Academic Press, Inc. definierte Tomasello Emulation neu: Sobald ein Individuum durch die Beobachtung des Verhaltens eines anderen bestimmte Affordanzen erkennt und das Gelernte anschließend nutzt, um eigene Verhaltensstrategien zu entwickeln, bezeichnete Tomasello dies nun als Emulationslernen. Ein Individuum werde dabei nicht lediglich von dem Ort angezogen, an dem sich ein anderes Individuum befinde (know-where, siehe soziales Lernen bei Tieren), sondern lerne durch dessen Verhalten tatsächlich etwas über die Umwelt selbst. Eine spätere Definition präzisierte dies noch weiter: Beim Emulationslernen beobachten Lernende die Bewegung der beteiligten Objekte und gewinnen daraus Informationen für die zukünftige Lösung eigener Probleme.Boesch, C. & Tomasello, M. 1998. Chimpanzee and human cultures. Current Anthropology, 39, 591-614.
Meist wurde beim Emulationslernen über das soziale Lernen von Tieren gesprochen. Tiere die zu Emulationslernen fähig sind, lernen dabei etwas über physikalische oder kausale Zusammenhänge ihrer Umwelt. Dies setzt jedoch nicht notwendigerweise ein komplexes (Meta-)Verständnis abstrakter Phänomene voraus, etwa ein Konzept davon, was ein Werkzeug-als-Werkzeug ausmacht.
Ursprünglich wurde Emulation als „kognitive Alternative“ zum assoziativen Lernen eingeführt (Tomasello, 1999).Emulation umfasst daher ein breites Spektrum kognitiver Komplexität, das von einfachen bis zu komplexen Prozessen reicht.Custance, D. M., Whiten, A. & Fredman, T. 1999. Social learning of an artificial fruit task in capuchin monkeys (Cebus apella). Journal of Comparative Psychology, 113, 13-23. Emulation kann daher das Lernen darüber, wie Dinge funktionieren und welche „Affordanzen“ sie besitzen, umfassenTomasello, M. 1999. Emulation learning and cultural learning. Behavioral and Brain Sciences, 21, 703-704. oder das Verständnis bestimmter kausaler Beziehungen zwischen Objekten voraussetzen.Call, J. & Tomasello, M. 1995. Use of social information in the problem solving of orangutans (Pongo pygmaeus) and human children (Homo sapiens). Journal of Comparative Psychology, 109, 308-320. In solchen besonders komplexen Fällen beinhaltet Emulation eine kognitive „Einsicht“ (siehe Einsichtslernen). Call und Carpenter fassten diese Möglichkeit 2001 folgendermaßen zusammen:Call, J. & Carpenter, M. 2001. Three sources of information in social learning. In: Imitation in Animals and artifacts (Ed. by Dautenkahn, K.): MIT Press. Es wäre schwieriger, Robotern Emulation via Einsicht beizubringen, als ihnen Imitation beizubringen.
Aktuelle Theorie Huang und Charman (2005)Huang, C.-T. & Charman, T. 2005 Gradations of Emulation Learning in Infants' Imitation of Actions on Objects. Journal of Experimental Child Psychology 92, 276-302. fassten verschiedene Bedeutungsvarianten des Emulationsbegriffs zusammen. Sie unterschieden zwischen Endzustandsemulation (end state emulation), Zielemulation (goal emulation), Emulation von Objektbewegungen (object movement reenactment) und Emulation durch Affordanzlernen (emulation via affordance learning).
Bei der Endzustandsemulation motiviert das Vorhandensein eines bestimmten Endergebnisses einen Beobachter dazu, dieses Ergebnis zu reproduzieren, jedoch ohne das Ergebnis ausdrücklich mit dem Ziel des Modells in Verbindung zu bringen.
Bei der Zielemulation schreibt der Beobachter dem Modell ein bestimmtes Ziel zu und entwickelt eine eigene Strategie, um dasselbe Ziel zu erreichen. Das Ziel selbst kann dabei auch kopiert werden.
Bei der Emulation von Objektbewegungen beobachtet ein Individuum, wie sich ein Objekt (oder Teile davon) bewegen und wie diese Bewegung zu einem Ziel führt. Die Beobachtung dieser Objektbewegungen kann den Beobachter anschließend dazu motivieren, diese selbst hervorzubringen.
Emulation durch Affordanzlernen bezeichnet einen Prozess, bei dem ein Beobachter durch die Beobachtung von Objektbewegungen Konsequenzen von Reizen erkennt, beispielsweise dynamische Eigenschaften sowie räumlich-zeitliche kausale Beziehungen zwischen Objekten.
Byrne (2002)Byrne, R.W- 2002 Emulation in apes: verdict 'not proven' Behavioral and Brain Sciences 5, 21-22. schlug eine etwas andere Klassifikation vor, die sich stärker auf das Lernen auf der Ebene von Objekten konzentriert. Er unterscheidet drei Formen von Emulation:
das Lernen physikalischer Eigenschaften von Objekten, das Lernen von Beziehungen zwischen Objekten und das Verständnis von Ursache-Wirkungs-Beziehungen und Zustandsänderungen von Objekten (beispielsweise dass ein gezinktes Ende eines speziellen Stocks wie eine Harke verwendet werden kann).
Experimentelle Ansätze Emulation wurde bei zahlreichen Arten einschließlich des Menschen untersucht. Die ursprünglich am häufigsten verwendete Methode ist die sogenannte Geisterkondition (ghost condition), die 1994 von Cecilia Heyes und Kollegen eingeführt wurde.Heyes, C. M., Jaldow, E., Nokes, T. & Dawson, G. R. 1994: Imitation in rats (Rattus norvergicus): the role of demonstrator action. Behav. Proc. 32, 173—182.
Demonstrationen in einer Geisterkondition enthalten keine Informationen über Körperbewegungen eines Modells. Stattdessen bewegen sich Teile eines Versuchsapparats scheinbar von selbst, als würden sie von einem „Geist“ bewegt (daher der Name). Dazu werden häufig sehr dünne, fast unsichtbare Angelschnüre an den beweglichen Teilen des Apparats befestigt, über die die erforderlichen Kräfte übertragen werden.
Die Verwendung dieser Methode und die Interpretation der daraus gewonnenen Ergebnisse wurden wegen ihrer mangelnden ökologischen Validität kritisiert, da es für unbelebte Objekte ungewöhnlich ist, sich (scheinbar) von selbst zu bewegen.Byrne, R. W. 2002 Imitation of novel complex actions: what does the evidence from animals mean? Adv. Study Behav. 31, 77–105. Die Methode hat jedoch reell eine Testvalidität: so konnte mit dieser Methode gezeigt werden, dass Informationen rein über Veränderungen in der Umwelt für Beobachtungslernen bei Tieren u.U. ausreichen können, wie etwa Untersuchungen an Tauben zeigten.Klein, E. D. & Zentall, T. R. 2003 Imitation and affordance learning by pigeons (Columba livia). J. Comp. Psychol. 117, 414–419. Schimpansen, die mit dieser Methode getestet wurden, zeigten in einigen Studien keine Emulation,Tennie, C., J. Call, et al. (2006). "Push or Pull: Imitation vs. Emulation in Great Apes and Human Children." Ethology 112(12): 1159-1169.Hopper, L. M., Spiteri, A., Lambeth, S. P., Schapiro, S. J., Horner, V. & Whiten, A. 2007 Experimental studies of traditions and underlying transmission processes in chimpanzees. Anim. Behav. 73, 1021–1032. in anderen Studien zeigten sie Emulation,Hopper, L. M., S. P. Lambeth, et al. (2008). "Observational Learning in Chimpanzees and Children Studied Through 'Ghost' Conditions." Proceedings of the Royal Society of London B Biological Sciences 275(1636): 835-840. ebenso wie Hunde.Miller, H. C., R. Rayburn-Reeves, et al. (2009). "Imitation, Emulation by Dogs Using a Bidirectional Control Procedure." Behavioural Processes 80(2): 109-114.
Ursprünglich gingen Forscher davon aus, dass Emulationslernen nicht zu typisch menschlicher, kumulativer Kultur ausreichen kann. Inzwischen ist jedoch belegt, dass Emulationslernen es menschlichen Kindern bei einer konstruktiven Aufgabe ermöglicht, physikalische Lösungen zu übernehmen, die sie selbst nicht eigenständig hervorbringen können.Reindl, E., Apperly, I.A., Beck, S.R., & Tennie, C. (2017). "Young children copy cumulative technological design in the absence of action information". Scientific Reports 7: 1788. Die Studie zeigte damit empirisch, dass Imitation nicht die einzige Voraussetzung für menschliche kumulative Kultur sein muss.
Siehe auch Kultur Soziales Lernen Soziales Lernen bei Tieren
Literatur Tennie, C., Call, J. & Tomasello M. (2009). Ratcheting up the ratchet: on the evolution of cumulative culture. Philosophical Transactions of the Royal Society, 364, 2405-2415. Whiten, A. Horner, V., Litchfield, C. A., & Marshall-Pescini, S. (2004). How do apes ape?. Learning & Behavior, 32, 36-52. Zentall, T.R. (2006). Imitation: Definitions, evidence, and mechanisms. Animal Cognition, 9, 335-353.
Einzelnachweise
Kategorie:Lernen