試行錯誤とは｜定義・歴史・実験（モーガン・ソーンダイク・スキナー）

試行錯誤の定義・歴史・代表的実験をモーガン、ソーンダイク、スキナーの視点でわかりやすく解説。学習理論と実験結果を一挙公開。

試行錯誤（trial-and-error）は、問題解決や新しい行動の習得における最も基本的な学習様式の一つです。特徴は、目的にかなう行動が見つかるまでさまざまな操作を繰り返すことであり、明確な理論や洞察、計画に基づくものではなく、変化に富んだ試みとその結果に基づく選択によって進みます。具体的には、無作為に近い変異（試行）を行い、有益な結果（成功や報酬）を生んだ反応を保持し、無益な反応を捨てるという単純な選択過程を含みます。

歴史的背景と用語の由来

この概念は19世紀後半から20世紀初頭にかけて生物行動の研究で重要視されました。W.H.ソープによれば、この用語はC.ロイド・モーガンが「試行と失敗」や「試行と実践」といった語を用いたあとに定着したとされています。モーガンは、の規範の下で、動物の行動はできるだけ単純な過程で説明すべきだという原則（モーガンの規準）を提唱しました。たとえば、彼が観察したテリアのトニーが庭の門を開ける複雑に見える行為は、外から見ると洞察力のある行為に見えるかもしれませんが、モーガンは一連の徐々の近似（小さな成功の積み重ね）によって説明できることを示しました。

主要な実験と研究者

エドワード・ソーンダイクは、実験的方法で試行錯誤の役割を明確にしました。彼は猫を一連のパズルボックス（拘束箱）に入れ、箱から脱出するために猫がどのくらいの時間を要するかを繰り返し測定しました。ソーンダイクはここから学習の進行を示す学習曲線を描き、成功と結びついた行動が次第に強化されることを示す効果の法則（law of effect）を提唱しました。重要な観察は、学習が反復によって洗練され、成功（報酬）によって促進されるという点で、これは後にB.F.スキナーによるオペラント条件付けの理論的基礎にもつながりました。

試行錯誤のプロセスと理論的意義

• 変異（試行）：行為の多様なバリエーションを生み出す。
• 選択：成功や報酬をもたらす行為が強化され保持される。
• 逐次近似（シェーピング）：複雑な行為は小さな成功の連続で形成される。

この過程は進化の選択過程と構造的に類似しており、現代では強化学習（reinforcement learning）や遺伝的アルゴリズムなどの計算モデルにも応用されています。行動主義の文脈では、試行錯誤は外的強化を通じて行動が変化する主要メカニズムと考えられました。

応用例

• 動物行動学：迷路学習や問題箱実験などで広く用いられる。
• 教育・学習：フィードバックと反復を用いる教授法（練習→修正→再試行）。
• 人工知能：探索と報酬に基づく学習アルゴリズム（Q学習など）。
• 日常生活：試行錯誤は料理、修理、創作活動など多くの場面で機能する。

限界と批判

試行錯誤は単純で広く適用できる一方、いくつかの限界があります。

• 非効率性：可能な選択肢が膨大な場合、ランダムな試行だけでは実用的でない。
• 洞察的学習の説明不足：コーラー（Köhler）らが示したチンパンジーの道具使用のような、突然の洞察（インサイト）を完全には説明しきれない場合がある。
• 内的過程の無視：感情や推論、抽象的思考など内部メカニズムの寄与を過小評価する傾向がある。

まとめ

試行錯誤は、観察的・実験的な研究を通じて学習の基本原理を明らかにしてきた重要な概念です。モーガンの慎重な解釈とソーンダイクの実験的検証は、行動の説明における単純なメカニズム（近似と強化）の有効性を示しました。一方で、洞察や内部的認知過程を重視する立場との対比が続き、現代ではこれらを統合する形で強化学習や認知科学が発展しています。

質問と回答

Q:試行錯誤とは何ですか?

Q: 「トライアル・アンド・エラー」という言葉は誰が作ったのですか?

Q: モーガンのカノンとは何ですか?

Q:試行錯誤学習と動物の行動との関係は?

Q:ソーンダイクの有名な実験にはどんなものがありましたか?

Q: ソーンダイクは、彼の実験で学習について何を観察しましたか?

Q: 学習と肯定的な結果に関するソーンダイクの観察を改良・拡張したのは誰ですか?

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