La boîte de Skinner est une chambre qui isole le sujet de l’environnement extérieur et dispose d’un indicateur de comportement tel qu’un levier ou un bouton.
Lorsque l’animal appuie sur le bouton ou le levier, la boîte est en mesure de fournir un renforcement positif du comportement (comme de la nourriture) ou une punition (comme du bruit), ou un conditionneur de jetons (comme une lumière) qui est corrélé avec le renforcement positif ou la punition.
Points clés
- La boîte de Skinner, également connue sous le nom de chambre de conditionnement opérant, est un appareil de laboratoire utilisé pour étudier le comportement des animaux dans un laps de temps réduit.
- Le concept de conditionnement opérant, un type d’apprentissage qui se produit en conséquence d’un comportement, est à la base du développement de la boîte de Skinner.
- La boîte de Skinner a été confondue à tort avec le berceau pneumatique de Skinner, ce qui a eu des conséquences publiques préjudiciables pour Skinner.
- Les commentateurs ont établi des parallèles entre la boîte de Skinner et la publicité et les jeux modernes, citant leurs qualités de dépendance et leurs récompenses systématiques.
Comment cela fonctionne-t-il ?
La boîte de Skinner est une chambre, souvent petite, qui est utilisée pour mener des recherches sur le conditionnement opérant avec des animaux. Dans cette chambre, il y a généralement un levier ou une clé que l’animal peut actionner pour obtenir une source de nourriture ou d’eau à l’intérieur de la chambre en tant que renforçateur.
La chambre est connectée à un équipement électronique qui enregistre la pression du levier ou la frappe de la clé par l’animal, ce qui permet de quantifier précisément le comportement.
Avant les travaux de Skinner, l’auteur de la boîte de Skinner, l’apprentissage instrumental était généralement étudié à l’aide d’un labyrinthe ou d’une boîte à énigmes.
L’apprentissage dans ces contextes est bien adapté à l’examen d’essais discrets ou d’épisodes de comportement au lieu d’un flux continu de comportement.
La boîte de Skinner, quant à elle, a été conçue comme un environnement expérimental mieux adapté à l’examen du flux de comportement plus naturel chez les animaux.
Caractéristiques
La conception de la boîte de Skinner varie fortement en fonction du type d’animal qui y est enfermé et des variables expérimentales.
Néanmoins, elle comprend, au minimum, au moins un levier, une barre ou une clé qu’un animal peut manipuler. Outre le renforçateur et le suiveur, une boîte de skinner peut inclure d’autres variables, telles que des lumières, des sons ou des images. Dans certains cas, le plancher de la chambre peut même être électrifié (Boulay, 2019).
La conception de la boîte de Skinner vise à empêcher l’animal de faire l’expérience d’autres stimuli, ce qui permet aux chercheurs d’étudier soigneusement le comportement dans un environnement très contrôlé.
Cela permet aux chercheurs de déterminer, par exemple, quel horaire de renforcement – ou relation entre les récompenses et les punitions et le renforçateur – entraîne le taux de réponse le plus élevé chez l’animal étudié (Boulay, 2019).
Le renforçateur
Le renforçateur est la partie de la boîte de Skinner qui fournit, de façon naturelle, le renforcement d’une action. Par exemple, un levier peut fournir une boulette de nourriture lorsqu’il est actionné un certain nombre de fois. Ce levier est le renforçateur (Boulay, 2019).
Le traqueur/quantificateur
Le traqueur, quant à lui, fournit des données quantitatives concernant le renforçateur. Par exemple, le tracker peut compter le nombre de fois qu’un levier est actionné ou le nombre de chocs électriques ou de pastilles distribuées (Boulay, 2019).
Les horaires de renforcement partiel
On parle de renforcement partiel lorsque le renforcement n’est donné que dans des circonstances particulières. Par exemple, une pastille ou un choc ne peut être distribué que lorsqu’un pigeon a appuyé sur un levier un certain nombre de fois.
Il existe plusieurs types d’horaires de renforcement partiel (Boulay, 2019) :
- Des horaires à ratio fixe, où un animal reçoit une pastille après avoir appuyé sur la gâchette un certain nombre de fois.
- Des horaires à ratio variable, où les animaux reçoivent un renforcement après un nombre aléatoire de réponses.
- Les horaires à intervalles fixes, où les animaux reçoivent une pastille après une période de temps déterminée, par exemple toutes les 5 minutes.
- Les horaires à intervalles variables, où les animaux reçoivent un renforçateur au hasard.
Une fois que les données ont été obtenues à partir de la boîte de Skinner, les chercheurs peuvent examiner le taux de réponse en fonction de l’horaire.
La boîte de Skinner dans la recherche
Des versions modifiées de la chambre de conditionnement opérant, ou boîte de Skinner, sont encore largement utilisées aujourd’hui dans le cadre de la recherche.
Skinner a élaboré sa théorie du conditionnement opérant en identifiant quatre types différents de punition ou de récompense.
Pour tester l’effet de ces résultats, il a construit un dispositif appelé la « boîte de Skinner », une cage dans laquelle un rat pouvait être placé, avec un petit levier (sur lequel le rat était entraîné à appuyer), une goulotte qui libérait des boulettes de nourriture et un plancher qui pouvait être électrifié.
Par exemple, un rat affamé était placé dans une cage. Chaque fois qu’il actionnait le levier, une boulette de nourriture tombait dans le distributeur de nourriture (renforcement positif). Les rats ont rapidement appris à se diriger directement vers le levier après avoir été placés plusieurs fois dans la boîte.
Cela suggère que le renforcement positif augmente la probabilité que le comportement soit répété.
Dans une autre expérience, un rat a été placé dans une cage dans laquelle il était soumis à un courant électrique inconfortable (voir le schéma ci-dessus).
En se déplaçant dans la cage, le rat a actionné le levier, ce qui a immédiatement coupé le courant électrique (renforcement négatif). Les rats ont rapidement appris à se diriger directement vers le levier après avoir été placés dans la boîte à plusieurs reprises.
Cela suggère que le renforcement négatif augmente la probabilité que le comportement soit répété.
Le dispositif permettait à Skinner de fournir chacun de ses quatre résultats potentiels, qui sont:
- Renforcement positif : une récompense directe pour l’exécution d’un certain comportement. Par exemple, le rat pourrait être récompensé par une boulette de nourriture pour avoir appuyé sur le levier.
- Punition positive : un résultat négatif direct à la suite d’un comportement particulier. Une fois que le rat a appris à appuyer sur le levier, par exemple, Skinner l’entraîne à cesser ce comportement en électrifiant le sol chaque fois qu’il appuie sur le levier.
- Renforcement négatif : suppression d’une situation désagréable lorsqu’un comportement particulier est adopté (produisant ainsi un sentiment de soulagement). Par exemple, un léger courant électrique passait dans le plancher de la cage et était retiré lorsque le comportement souhaité était adopté.
- Punition négative : suppression d’une récompense ou d’une situation agréable. Dans la boîte de Skinner, par exemple, le rat pouvait être entraîné à cesser d’appuyer sur le levier en libérant des boulettes de nourriture à intervalles réguliers et en les retenant lorsque le levier était actionné.
Applications commerciales
L’application du conditionnement opérant et classique et de l’idée correspondante de la boîte de Skinner dans le domaine commercial est très répandue, en particulier en ce qui concerne la publicité et les jeux vidéo.
Les publicitaires utilisent un certain nombre de techniques basées sur le conditionnement opérant pour influencer le comportement des consommateurs, telles que le programme de renforcement à rapport variable (l’effet « machine à sous »), qui encourage les téléspectateurs à continuer à regarder une chaîne particulière dans l’espoir d’obtenir un résultat souhaitable (par ex, gagner un prix) (Vu, 2017).
De même, les concepteurs de jeux vidéo ont souvent recours aux principes skinnériens afin de maintenir l’intérêt des joueurs pour le jeu.
Par exemple, de nombreux jeux utilisent des schémas de renforcement à rapport variable, selon lesquels les joueurs reçoivent des récompenses (par exemple, des points, de nouveaux niveaux) à des intervalles aléatoires.
Cela encourage les joueurs à continuer à jouer dans l’espoir de recevoir une récompense. En outre, de nombreux jeux utilisent le principe de modelage de Skinner, selon lequel les joueurs se voient progressivement confier des tâches plus difficiles à mesure qu’ils maîtrisent les tâches faciles. Cela encourage les joueurs à persévérer face à la frustration afin d’obtenir des résultats.
L’utilisation des principes du conditionnement opérant dans un cadre commercial pose un certain nombre de problèmes potentiels.
Premièrement, les publicitaires et les concepteurs de jeux vidéo peuvent créer par inadvertance des comportements de dépendance chez les consommateurs.
Deuxièmement, le conditionnement opérant est un phénomène à relativement court terme, c’est-à-dire qu’il n’affecte le comportement que pendant la durée du renforcement.
Une fois que le renforcement est supprimé (par ex, la chaîne de télévision est changée, le jeu est arrêté), le comportement souhaité est susceptible de disparaître également.
Ainsi, les techniques de conditionnement opérant peuvent se retourner contre elles, conduisant à une dépendance sans conduire aux expériences de jeu espérées par les développeurs (Vu, 2017).
Mythes de la boîte de Skinner
En 1945, B. F. Skinner a inventé le berceau pneumatique, un berceau métallique dont les parois et le plafond étaient en verre de sécurité amovible.
La vitre avant du berceau était également en verre de sécurité, et l’ensemble de la structure devait reposer sur des pieds afin de pouvoir être déplacée facilement.
Le berceau pneumatique était conçu pour créer un environnement climatiquement contrôlé et plus sain pour les nourrissons. Le berceau pneumatique n’a pas connu de succès commercial, mais les médias lui ont accordé une certaine attention.
En particulier, le magazine Time a publié un article sur le berceau pneumatique en 1947, qui le décrivait comme un « bébé tendre » qui « donnerait aux soins des nourrissons une nouvelle base scientifique » (Joyce & Fay, 2010).
Le manque général de publicité autour du berceau pneumatique de Skinner a cependant permis de perpétuer le mythe selon lequel le berceau pneumatique de Skinner était une boîte de Skinner et que les nourrissons placés dans le berceau étaient conditionnés.
En réalité, le berceau pneumatique n’était rien de plus qu’un simple couffin doté de quelques caractéristiques destinées à faciliter les soins des parents à leurs nourrissons.
Il n’existe aucune preuve que Skinner ait jamais utilisé le berceau pneumatique pour conditionner des enfants, et en fait, il a déclaré plus tard qu’il n’avait jamais eu l’intention de le faire.
Un mythe célèbre entourant le berceau de Skinner était que la fille de Skinner, Deborah Skinner, avait été élevée dans une boîte de Skinner.
Selon cette rumeur, Deborah Skinner était devenue mentalement malade, avait poursuivi son père en justice et s’était suicidée à la suite de son expérience. Ces rumeurs ont persisté jusqu’à ce qu’elle les démente publiquement en 2004 (Joyce & Fay, 2010).
Efficacité
L’une des critiques les plus courantes de la boîte de Skinner est qu’elle ne permet pas aux animaux de comprendre leurs actions.
Comme le behaviorisme n’exige pas qu’un animal comprenne ses actions, cette théorie peut être quelque peu trompeuse quant au degré auquel un animal comprend réellement ce qu’il fait (Boulay, 2019).
Une autre critique de la boîte de Skinner est qu’elle peut être assez stressante pour les animaux concernés. La conception de la boîte de Skinner vise à empêcher un animal de faire l’expérience d’autres stimuli, ce qui peut entraîner du stress et de l’anxiété.
Enfin, certains critiques soutiennent que les données obtenues à partir des boîtes de Skinner peuvent ne pas être généralisables aux situations du monde réel.
Comme l’environnement dans une boîte de Skinner est tellement contrôlé, il peut ne pas refléter avec précision la façon dont un animal se comporterait dans un environnement en dehors du laboratoire.
Il existe très peu d’environnements d’apprentissage dans le monde réel qui reproduisent un environnement de conditionnement opérant parfait, avec une action unique ou une séquence d’actions menant à un stimulus (Boulay, 2019).
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