更廣泛的學(xué)習(xí)定義可能有助于刺激跨學(xué)科研究

“大多數(shù)人認(rèn)為學(xué)習(xí)是存儲(chǔ)新信息的某種機(jī)制，但這使得很難比較不同系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)，因?yàn)椴煌南到y(tǒng)可能使用不同的機(jī)制來存儲(chǔ)信息，”De Houwer說。“我們將學(xué)習(xí)定義為系統(tǒng)對(duì)環(huán)境響應(yīng)方式的變化 - 也就是說，作為習(xí)得的行為。

就像達(dá)爾文的進(jìn)化論一樣，De Houwer和Hughes對(duì)學(xué)習(xí)的功能定義側(cè)重于系統(tǒng)如何適應(yīng)其環(huán)境，而不管這些適應(yīng)可能發(fā)生的機(jī)制如何。所討論的“系統(tǒng)”可以是單個(gè)生物體，可以是生物體的一部分，例如基因或脊髓，也可以是生物體群落。事實(shí)上，De Houwer補(bǔ)充說，進(jìn)化本身可以被認(rèn)為是一種學(xué)習(xí)形式，在這種學(xué)習(xí)形式中，一種動(dòng)物被視為適應(yīng)其環(huán)境的系統(tǒng)。

“因?yàn)槲覀儗?duì)學(xué)習(xí)的定義是'無機(jī)制的'，它允許在不同系統(tǒng)中研究學(xué)習(xí)的科學(xué)家之間的相互作用，”De Houwer說。“它打破了不同科學(xué)之間的障礙，并允許思想交流，這必將促進(jìn)一般的學(xué)習(xí)研究。

De Houwer和Hughes寫道，除了支持不同類型系統(tǒng)中學(xué)習(xí)之間的比較之外，這個(gè)定義還可以幫助研究人員仔細(xì)研究這些系統(tǒng)如何影響彼此的學(xué)習(xí)。例如，玉米植物可能會(huì)學(xué)會(huì)變得更耐旱，因?yàn)樗幕驅(qū)γ撍哂斜碛^遺傳反應(yīng)，促使其細(xì)胞保留更多的水分，最終影響整個(gè)植物的習(xí)得行為。

De Houwer補(bǔ)充說，學(xué)習(xí)也可以發(fā)生在群體層面，例如在魚群中，因?yàn)樵撊后w中一些但不是所有成員的學(xué)習(xí)。例如，在學(xué)校的頭部的魚可能會(huì)在反復(fù)發(fā)現(xiàn)鯊魚后學(xué)會(huì)避免沉船，而學(xué)校后面的魚可能會(huì)通過簡(jiǎn)單地繼續(xù)跟隨前面的魚而不了解沉船來執(zhí)行類似的行為。

這種分析也可以應(yīng)用于機(jī)器人和人工智能的研究。研究人員解釋說，雖然每個(gè)機(jī)器人都可以單獨(dú)研究，但機(jī)器人學(xué)習(xí)如何導(dǎo)航障礙物的能力也取決于其算法對(duì)環(huán)境的反應(yīng)。

然而，重要的是要注意，一個(gè)系統(tǒng)不能僅僅因?yàn)樗男袨殡S著環(huán)境的變化而改變而被描述為學(xué)習(xí)。De Houwer說，一個(gè)系統(tǒng)只有在由于環(huán)境的規(guī)律性(例如反復(fù)暴露于刺激或刺激的共同發(fā)生)而改變其對(duì)刺激的反應(yīng)方式時(shí)，才能說它已經(jīng)學(xué)到了東西。他繼續(xù)說，學(xué)習(xí)研究人員研究了環(huán)境中的規(guī)律性改變行為的條件。

De Houwer和Hughes總結(jié)說，開發(fā)學(xué)習(xí)的精確定義可以幫助科學(xué)家傳達(dá)現(xiàn)有的發(fā)現(xiàn)并促進(jìn)新的跨學(xué)科研究。

“定義是為更好的科學(xué)服務(wù)的工具，”他們寫道。“我們的定義允許科學(xué)家分享知識(shí)，從而探索在不同系統(tǒng)中學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)的新方法。