スキナー箱の実験とは、動物を仕掛けのある箱に入れてどのような行動の変化があるのか、その学習プロセスを研究したものです。
このスキナー箱の実験は、「オペラント条件づけ」のもとになっています。そのため実験方法を知っておくと、行動心理を理解するうえで役立つでしょう。
ここではスキナー箱の実験について、簡単にまとめてみました。強化学習の仕組みもわかりやすく解説しているので、ぜひ参考にしてみてください
スキナー箱の実験とは？簡単に解説
そもそもスキナー箱とは、アメリカの心理学者のバラス・F・スキナーが実験に用いた箱のことです。箱には仕掛けがあり、そこに動物を入れて、行動の学習プロセスを観察しました。
【スキナー箱の実験とは】
仕掛けのある箱に動物を入れて、行動の学習プロセスを観察した実験。心理学者のスキナーは、反応した結果にもとづいて学習が生じることを発見し、それを「オペラント条件づけ」と呼んだ。
この実験から、スキナーは「ある行動したことによる環境の変化と、その結果によって学習が生じる」ことを説明します。この学習プロセスを、オペラント条件づけを呼びました。
そのためスキナー箱は、オペラント箱ともいわれています。
スキナー箱の実験方法と結果
スキナー箱には、あらゆる仕掛けが用意されました。そのため、スキナーが行った実験方法もさまざまです。
ここではスキナーがどのような動物を使い、どのような実験を行ったのか、その内容の一部を紹介します。
※日本行動分析学会のページでは、実験の様子を再現した動画を視聴できます。
ラットを使った実験・結果
ラットを使った実験では、中にレバーが付いている箱を用意しました。レバーを押すと、エサが出る仕組みになっています。
最初ラットは、箱の中を走り回るだけでした。しかし偶然レバーに触れて、エサが出ることに気づくと、その後ラットは1分間に5回のペースで引くようになります。
また突然大きな音を浴びさせて、レバーを押すと鳴り止むような仕掛けも作りました。このような実験を繰り返すと、ラットは箱に入れられた瞬間、レバーを押すようになったそうです。
ラットを使った実験（連鎖化）
次第にスキナーは、より複雑な箱をつくるようになります。たとえばブザーが鳴ったら振り返り、ライトが点灯してレバーを押すをエサが出るという仕組みです。
このとき、1度に1つの動作を学習をするという条件を守れば、ラットは一連の流れを学習できます。スキナーは、この学習プロセスを「連鎖化」と呼びました。
鳩を使った実験・結果
スキナーは、ラットの代わりに鳩を使っても実験を行います。その仕組みは、鳩が反応キー（スイッチ）をつつくと、エサが出てくるようなものでした。
実験の結果、鳩は反応キーを頻繁につつくようになります。また毎回エサが出るのではなく、間欠的な場合でも、鳩は反応キーをつつきました。
この行動は、ギャンブル用のスロットマシンと同じだとスキナーは指摘します。つまり間欠的に出てくるコインの量が、入れたコインよりも多くなることを、ギャンブラーは期待しているのです。
ちなみに鳩が「箱の中で一度回ってからつつく」というような、複雑な動作も学習できることを、スキナーは説明しています。
スキナー箱の強化学習の仕組み
先ほどのラットの実験では、レバーを押した後にエサが出たことで、その行動の回数が増えました。これを「強化」といいます。
このとき、エサは行動を強化させる「強化子」になっています。そして、反応を自発する手がかりになった刺激（レバー）が「弁別刺激」です。
またスキナー箱の実験では、レバーを押すと（反応）、エサが出ること（結果）を学習しました。このような、弁別刺激・反応・結果の関係を「3項随伴性」といいます。
スキナーはあくまでも「行動の変化」に着目する
スキナーは実験結果について、「ラットはエサが欲しくて学習した」と言いませんでした。なぜなら、ラット自身がどう変化したのかは、明らかになっていないからです。
今回の実験でわかったのは、あくまでもレバーを押すという「行動」が強化されたということ。そのためスキナー箱の実験では、観察できたことだけが記録されています。
参考：スキナー箱とソーンダイクの問題箱
スキナー箱は、ソーンダイクの問題箱（パズルボックス）と似ています。どちらも動物を箱に入れて、行動を観察できる構造になっているのが特徴です。
ただしスキナー箱の方は、自動記録器が付いているなど、念入りに作られていました。そのためずっと観察していなくても、正確なデータを集めることができたそうです。
関連記事：ソーンダイクの問題箱実験とは
スキナー箱の実験まとめ
今回はスキナー箱の実験方法や結果、強化学習の仕組みを簡単にまとめました。
スキナー箱の実験内容は、以下の通りです。スキナーは人間について「行動の結果から学習し、報酬が与えられた場合はその行動を繰り返す」と考えて、研究を行いました。
【スキナー箱の実験とは】
仕掛けのある箱に動物を入れて、行動の学習プロセスを観察した実験。心理学者のスキナーは、反応した結果にもとづいて学習が生じることを発見し、それを「オペラント条件づけ」と呼んだ。
また「オペラント条件づけ（道具的条件づけ）」を理解するうえでも重要です。特に強化学習の仕組みついては、しっかり確認しておくことをおすすめします。
スキナー箱の実験について、理解を深めるためにも、ぜひここで解説した内容を参考にしてみてください。
関連記事：オペラント条件づけとは？
スキナー箱の実験の参考書籍
スキナー箱の実験に関する書籍として、「学習の心理―行動のメカニズムを探る」や「パブロフの犬：実験でたどる心理学の歴史」などがあります。
これらの本では、ラットや鳩を使ったスキナーの研究がまとめられています。またそれぞれの実験方法・実験結果も、簡単に紹介されていました。
そのため内容は、初心者でもわかりやすいでしょう。動物や人間における学習の仕組みを学びたい人は、ぜひ読んでみてください。
スキナー箱の実験の参考文献
※参考書籍や参考文献をもとに、筆者の見解を踏まえて内容をまとめております。
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