the creative porpoise - training for novel behavior jeabehav00148-0145

8/15/2019 The Creative Porpoise - Training for Novel Behavior Jeabehav00148-0145

1/9

JOURNAL OF

THE

EXPERIMENTAL

ANALYSIS

OF BEHAVIOR

THE CREATIVE

PORPOISE:

TRAINING

FOR

NOVEL

BEHAVIOR

KAREN

W.

P R Y O R ,

R I C H A R D H A A G ,

ND

J O S E P H

O ' R E I L L Y

OCEANIC

INSTITUTE, MAKAPUU

OCEANIC

CENTER,

AND

UNIVERSITY

OF

HAWAII

Two

r o u g h - t o o t h e d

p o r p o i s e s

( S t e n o

b r e d a n e n s i s ) w e r e i n d i v i d u a l l y

t r a i n e d

t o e m i t

n o v e l

r e s p o n s e s , w h i c h

w e r e n o t d e v e l o p e d

b y

s h a p i n g

a n d

w h i c h

w e r e

n o t

p r e v i o u s l y

known

t o

o c c u r

i n t h e s p e c i e s ,

b y r e i n f o r c i n g

a d i f f e r e n t

r e s p o n s e

t o

t h e s a m e

s e t o f s t i m u l i

i n

e a c h

o f

a

s e r i e s

o f t r a i n i n g

s e s s i o n s .

A t e c h n i q u e w a s d e v e l o p e d

f o r

t r a n s c r i b i n g

a

c o m p l e x

s e r i e s

o f

b e h a v i o r s

o n

t o

a

s i n g l e

c u m u l a t i v e

r e c o r d

s o t h a t

t h e t r a i n i n g s e s s i o n s

o f t h e s e c o n d

a n i m a l

c o u l d

b e

f u l l y r e c o r d e d .

C u m u l a t i v e

r e c o r d s a r e

p r e s e n t e d

f o r a s e s s i o n

i n

w h i c h

t h e c r i t e r i o n

t h a t

o n l y n o v e l b e h a v i o r s

w o u l d

b e

r e i n f o r c e d w a s

a b r u p t l y

met w i t h f o u r

ne w t y p e s

o f

r e s p o n s e s ,

a n d

f o r

t y p i c a l

p r e c e d i n g

a n d

s u b s e q u e n t

s e s s i o n s .

Some a n a l o g o u s t e c h n i q u e s

i n

t h e

t r a i n i n g

o f

p i g e o n s ,

h o r s e s ,

a n d humans a r e d i s c u s s e d .

Th e

s h a p i n g

o f n o v e l

b e h a v i o r ,

t h a t i s , b e -

h a v i o r

t h a t d o e s

n o t o c c u r

o r

p e r h a p s c a n n o t

o c c u r ,

i n

a n

a n i m a l ' s

n o r m a l

a c t i v i t y ,

h a s

b e e n

a

p r e o c c u p a t i o n

o f a n i m a l

t r a i n e r s

f o r c e n -

t u r i e s . Th e

f o x - t e r r i e r t u r n i n g

b a c k

s o m e r -

s a u l t s , t h e e l e p h a n t

b a l a n c i n g

o n

o n e

f r o n t

f o o t ,

o r

p i n g - p o n g

p l a y i n g p i g e o n s

( S k i n n e r ,

1 9 6 2 ) a r e

p r o d u c e d

b y t e c h n i q u e s

o f

s u c c e s -

s i v e

a p p r o x i m a t i o n ,

o r

s h a p i n g .

H o w e v e r ,

n o v e l o r o r i g i n a l

b e h a v i o r

t h a t i s n o t a p p a r -

e n t l y p r o d u c e d

b y s h a p i n g

o r

d i f f e r e n t i a l

r e i n f o r c e m e n t

i s o c c a s i o n a l l y

s e e n

i n a n i m a l s .

O r i g i n a l i t y

i s

a f u n d a m e n t a l a s p e c t

o f b e h a v -

C o n t r i b u t i o n

N o .

3 5 ,

t h e O c e a n i c I n s t i t u t e ,

M a k a -

puu

O c e a n i c

C e n t e r , W a i m a n a l o ,

H a w a i i . C a r r i e d

o u t

u n d e r

N a v a l

O r d i n a n c e

T e s t i n g

S t a t i o n

C o n t r a c t

# N 6 0 5 3 0 - 1 2 2 9 2 , NOTS,

C h i n a

L a k e ,

C a l i f o r n i a .

A

d e t a i l e d

a c c o u n t

o f

t h i s

e x p e r i m e n t ,

i n c l u d i n g

t h e

c u m u l a t i v e

r e c o r d s

f o r

e a c h

s e s s i o n ,

h a s b e e n

p u b l i s h e d

a s

NOTS

T e c h n i c a l P u b l i c a t i o n .

# 4 2 7 0

a n d

m ay

b e

o b t a i n e d

f r o m

t h e

C l e a r i n g

House

f o r F e d e r a l S c i e n t i f i c

a n d T e c h n i c a l

I n f o r m a t i o n ,

U . S .

D e p a r t m e n t

o f Com-

m e r c e ,

W a s h i n g t o n ,

D . S .

A

16-mm f i l m , D o l p h i n

L e a r n i n g

S t u d i e s ,

b a s e d

on

t h i s


h a s

b e e n

p r e p a r e d

b y t h e

U , S .

N a v y .

P e r s o n s

w i s h i n g

t o v i e w

t h i s

f i l m

m ay i n q u i r e

o f

t h e M o t i o n

P i c t u r e

P r o d u c -

t i o n B r a n c h ,

N a v a l

U n d e r s e a

W a r f a r e

C e n t e r ,

2 0 1

R o s e c r a n s

S t r e e t ,

S a n

D i e g o ,

C a l i f o r n i a

9 2 1 3 2 .

Th e

a u t h o r s

w i s h

t o t h a n k

G r e g o r y

B a t e s o n o f

t h e

O c e a n i c

I n s t i t u t e ,

D r .

W i l l i a m

W e i s t

o f

R e e d

C o l l e g e ,

O r e g o n ,

a n d

D r . L e o n a r d

Diamond

o f t h e

U n i v e r s i t y

o f H a w a i i

f o r

t h e i r

e x t e n s i v e

a n d v a l u a b l e

a s s i s t a n c e ;

a l s o

D r .

W i l l i a m

M c L e a n ,

T e c h n i c a l

D i r e c t o r ,

N a v a l U n d e r s e a

R e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t C e n t e r ,

S a n

D i e g o ,

C a l i -

f o r n i a ,

f o r

h i s i n t e r e s t

a n d

s u p p o r t .

R e p r i n t s

m ay

b e

o b t a i n e d

f r o m K a r e n W.

P r y o r ,

S e a

L i f e , I n c . , Makapuu

O c e a n i c

C e n t e r , W a i m a n a l o ,

H a w a i i

9 6 7 9 5 .

i o r

b u t o n e t h a t i s

r a t h e r

d i f f i c u l t t o i n d u c e i n

t h e l a b o r a t o r y .

I n

t h e

f a l l

o f

1 9 6 5 , a t

S e a

L i f e

P a r k

a t t h e

Makapuu

O c e a n i c C e n t e r

i n H a w a i i ,

t h e

s e n -

i o r

a u t h o r i n t r o d u c e d

i n t o t h e f i v e

d a i l y p u b l i c

p e r f o r m a n c e s

a t

t h e

O c e a n

S c i e n c e

T h e a t e r

a

d e m o n s t r a t i o n

o f


o f

p r e v i -

o u s l y u n c o n d i t i o n e d

b e h a v i o r .

The

s u b j e c t

a n i m a l w a s

a f e m a l e r o u g h - t o o t h e d

p o r p o i s e ,

S t e n o b r e d a n e n s i s ,

n a m e d

M a l i a .

S i n c e

b e h a v i o r t h a t

h a d b e e n r e i n f o r c e d

p r e v i o u s l y

c o u l d n o

l o n g e r b e

u s e d

t o

d e m o n -

s t r a t e

t h i s

f i r s t s t e p

i n c o n d i t i o n i n g ,

i t w a s

n e c e s s a r y

t o s e l e c t a

new b e h a v i o r

f o r r e i n -

f o r c e m e n t

i n

e a c h


s e s s i o n .

W i t h i n a

f e w d a y s ,

M a l i a

b e g a n

e m i t t i n g

a n

u n p r e c e d e n t e d

r a n g e

o f b e h a v i o r s , i n c l u d i n g

a e r i a l

f l i p s ,

g l i d i n g w i t h

t h e

t a i l

o u t o f t h e

w a t e r ,

a n d s k i d d i n g

o n

t h e t a n k

f l o o r , s o m e

o f

w h i c h

w e r e a s

c o m p l e x

a s r e s p o n s e s

n o r -

m a l l y

p r o d u c e d b y s h a p i n g

t e c h n i q u e s , a n d

many

o f

w h i c h w e r e q u i t e

u n l i k e a n y t h i n g

s e e n

i n

M a l i a

o r

a n y

o t h e r p o r p o i s e

b y S e a

L i f e

P a r k

s t a f f . I t

a p p e a r e d

t h a t

t h e

t r a i n e r s

c r i t e r i o n , o n l y

t h o s e

a c t i o n s

w i l l

b e r e i n f o r c e d

w h i c h h a v e

n o t

b e e n r e i n f o r c e d

p r e v i o u s l y ,

w a s m e t

b y M a l i a w i t h t h e

p r e s e n t a t i o n

o f

c o m p l e t e

p a t t e r n s

o f

g r o s s

b o d y

movement

i n

w h i c h n o v e l t y

w a s a n i n t r i n s i c

f a c t o r .

F u r -

t h e r m o r e ,

t h e

t r a i n e r s c o u l d n o t

i m a g i n e

s h a p e d b e h a v i o r s

a s u n u s u a l a s s o m e e m i t t e d

s p o n t a n e o u s l y

b y t h e p o r p o i s e .

To s e e i f

t h e

t r a i n i n g

s i t u a t i o n u s e d

w i t h

M a l i a

c o u l d

a g a i n p r o d u c e

a c r e a t i v e

a n i -

6 5 3

NUMBER

4

( J U L Y )

9 6 9 ,

1 2 ,

6 5 3 - 6 6 1


2/9

KAREN

W.

PRYOR, RICHARD HAAG, a n d JOSEPH

O REILLY

m a l ,

t h e

a u t h o r s

r e p e a t e d M a l i a s t r a i n i n g ,

a s f a r

a s

p o s s i b l e ,

w i t h

a n o t h e r a n i m a l , o n e

t h a t w a s n o t b e i n g u s e d f o r p u b l i c

d e m o n -

s t r a t i o n s

o r

a n y o t h e r w o r k a t

t h e

t i m e .

A

t e c h n i q u e

o f r e c o r d

k e e p i n g w a s d e v e l o p e d

t o

p i n - p o i n t i f

p o s s i b l e t h e

e v e n t s

l e a d i n g up

t o

r e p e a t e d

e m i s s i o n s o f

n o v e l

b e h a v i o r s .

METHOD

A p o r p o i s e named

H o u ,

o f t h e s a m e

s p e c i e s

a n d s e x a s M a l i a , w a s

c h o s e n . Hou h a d b e e n

t r a i n e d t o w e a r h a r n e s s a n d

i n s t r u m e n t s

a n d

t o

p a r t i c i p a t e

i n p h y s i o l o g i c a l e x p e r i m e n t s

i n

t h e

o p e n

s e a ( N o r r i s ,

1 9 6 5 ) . T h i s

i n d i v i d u a l

h a d a

l a r g e

r e p e r t o i r e

o f

s h a p e d

r e s p o n s e s

b u t

i t s

s p o n t a n e o u s

a c t i v i t y

h a d

n e v e r

b e e n

r e i n f o r c e d .

Hou

w a s c o n s i d e r e d b y S e a L i f e

P a r k

t r a i n e r s t o

b e

a

d o c i l e , t i m i d

i n d i v i d u a l

w i t h

l i t t l e i n i t i a t i v e .

T r a i n i n g

s e s s i o n s w e r e a r r a n g e d t o s i m u l a t e

a s

n e a r l y

a s p o s s i b l e

M a l i a ' s f i v e b r i e f d a i l y

s e s s i o n s . Two t o f o u r s e s s i o n s

w e r e h e l d

d a i l y ,

l a s t i n g

f r o m 5

t o 2 0 min e a c h ,

w i t h

r e s t p e r i o d s

o f

a b o u t h a l f a n h o u r

b e t w e e n

s e s s i o n s . Hou

w a s g i v e n n o r m a l

r a t i o n s ; i t i s

n o t g e n e r a l l y

n e c e s s a r y

t o r e d u c e

f o o d

i n t a k e o r b o d y w e i g h t

i n

c e t a c e a n s

t o

make

f o o d

e f f e c t i v e

a s

a

r e -

i n f o r c e r . An y f o o d

n o t e a r n e d i n t r a i n i n g s e s -

s i o n s

w a s

g i v e n f r e e l y

t o t h e

a n i m a l a t

t h e

e n d

o f

t h e d a y ,

a n d

i t w a s f e d n o r m a l r a t i o n s ,

w i t h

o u t

b e i n g r e q u i r e d

t o

w o r k ,

on

w e e k e n d s .

D u r i n g t h e e x p e r i m e n t a l

p e r i o d ,

n o

w o r k w a s

r e q u i r e d o f

Hou

o t h e r

t h a n

t h a t i n t h e e x p e r i -

ment

i t s e l f .

b e l l

w a s

r u n g

a t t h e

b e g i n n i n g

a n d

e n d

o f

s e s s i o n s

t o

s e r v e

a s a c o n t e x t

m a r k e r .

Th e a p p e a r a n c e

a n d

p o s i t i o n i n g

o f

t h e

t r a i n e r s

s e r v e d a s

a n a d d i t i o n a l

s t i m u l u s

t h a t

t h e

o p p o r t u n i t y

f o r


was

now

p r e s e n t .

To

r e c o r d

t h e e v e n t s

o f

e a c h

s e s s i o n ,

t h e

t r a i n e r

a n d

t w o

o b s e r v e r s ,

o n e

a b o v e w a t e r

a n d

o n e w a t c h i n g

t h e u n d e r w a t e r

a r e a

t h r o u g h

t h e

g l a s s

t a n k

w a l l s ,

w o r e

m i c r o p h o n e s

a n d

made

a

v e r b a l

c o m m e n t a r y ;

e a r p h o n e s

a l l o w e d

t h e

e x p e r i m e n t e r s

t o h e a r e a c h o t h e r .

Th e

t h r e e

c o m m e n t a r i e s ,

a n d t h e s o u n d

o f t h e

c o n d i t i o n e d

r e i n f o r c e r ,

t h e

w h i s t l e ,

w e r e

r e -

c o r d e d

on

a

s i n g l e

t a p e .

A

t y p e d

t r a n s c r i p t

w a s

made

o f

e a c h

t a p e ; t h e n , b y c o m p a r i n g

t r a n s c r i p t

t o

t a p e ,

t h e

t r a n s c r i p t

wa s

m a r k e d

a t

1 5 - s e c

i n t e r v a l s .

E a c h

r e s p o n s e

o f

t h e

a n i -

m a l

w a s t h e n

g r a p h e d

on

a

c u m u l a t i v e

r e c o r d ,

w i t h

a

s e p a r a t e

c u r v e

t o i n d i c a t e

e a c h

t y p e

o f

r e s p o n s e

i n a

g i v e n

s e s s i o n

( F i g .

2

t o

6 .

I t w a s

n e c e s s a r y

t o

make a r e l a t i v e l y

a r b i -

t r a r y

d e c i s i o n

a b o u t

w h a t

c o n s t i t u t e d

a

r e i n -

f o r c e a b l e o r

r e c o r d a b l e a c t . I n g e n e r a l , a r e i n -

f o r c e a b l e a c t c o n s i s t e d o f

a n y

movement

t h a t

w a s

n o t

p a r t o f t h e

n o r m a l swimming

a c t i o n

o f t h e

a n i m a l , a n d w h i c h

w a s s u f f i c i e n t l y

e x -

t e n d e d

t h r o u g h s p a c e a n d

t i m e

t o

b e

r e p o r t e d

b y

t w o o r

m o r e

o b s e r v e r s .

S u c h b e h a v i o r

a s

e y e - r o l l i n g ,

i n a u d i b l e w h i s t l i n g , a n d

g r a d u a l

c h a n g e s i n d i r e c t i o n

m ay h a v e

o c c u r r e d , b u t

t h e y

c o u l d n o t b e d i s t i n g u i s h e d b y

t h e

t r a i n -

e r s a n d

t h e r e f o r e

c o u l d n o t b e r e i n f o r c e d ,

e x c e p t c o i n c i d e n t a l l y .

T h i s

u n a v o i d a b l e c o n -

t i n g e n c y p r o b a b l y

h a d

t h e e f f e c t o f

i n c r e a s i n g

t h e

i n c i d e n c e o f

g r o s s

m o t o r

r e s p o n s e s .

P o s i -

t i o n

a n d

s e q u e n c e

o f r e s p o n s e s

w e r e

n o t

c o n -

s i d e r e d . An

a d d i t i o n a l

c r i t e r i o n ,

w h i c h h a d

b e e n

a

c o n t i n g e n c y i n much o f H o u ' s

p r e v i o u s

t r a i n i n g , w a s t h a t

o n l y

o n e

t y p e

o f

r e s p o n s e

w o u l d

b e r e i n f o r c e d p e r s e s s i o n .

Th e

e x p e r i m e n t a l p l a n o f r e i n f o r c i n g a new

t y p e

o f

r e s p o n s e i n

e a c h

s e s s i o n w a s

n o t

f u l l y

m e t . S o m e t i m e s a p r e v i o u s l y

r e i n f o r c e d

r e -

s p o n s e

w a s

a g a i n

c h o s e n

f o r

r e i n f o r c e m e n t ,

t o

s t r e n g t h e n

t h e

r e s p o n s e , t o i n c r e a s e t h e

g e n e r a l

l e v e l

o f

r e s p o n d i n g , o r t o f i l m a

g i v e n b e h a v -

i o r .

W h e t h e r

t h e

r e v i e w i n g

o f

r e s p o n s e s

w a s

h e l p f u l

o r

d e t r i m e n t a l

t o t h e a n i m a l ' s p r o g r e s s

i s o p e n t o s p e c u l a t i o n .

I n t e r - o b s e r v e r

r e l i a b i l i t y w a s j u d g e d f r o m

t h e t r a n s c r i p t s o f t h e

t a p e d

s e s s i o n s ,

i n

w h i c h

a

new

b e h a v i o r . w a s

g e n e r a l l y r e c o g n i z e d

i n

c o n c e r t

b y t h e

o b s e r v e r s .

F u r t h e r m o r e ,

e a c h

n e w

b e h a v i o r

c h o s e n

f o r

r e i n f o r ce m e n t w a s

l a t e r

d i a g r a m m e d

i n a

s e r i e s

o f p o s i t i o n

s k e t c h e s . A t n o

t i m e

d i d

a n y

o f

t h e

t h r e e

o b s e r v e r s

f a i l

t o a g r e e t h a t t h e d r a w i n g s

r e p r e s e n t e d

t h e

b e h a v i o r s w i t n e s s e d .

T h e s e

b e h a v i o r d i a g r a m s

w e r e

m a t c h e d , a t

t h e e n d

o f t h e


w i t h

f i l m o f

e a c h

b e h a v i o r ,

a n d

w e r e

f o u n d

t o

r e p r e s e n t

a d e q u a t e l y

t h e

t o p o g r a p h y o f

t h o s e

b e h a v i o r s

t h a t

h a d

b e e n

r e i n f o r c e d ( s e e F i g .

1 .

A f t e r

3 2 t r a i n i n g s e s s i o n s ,

t h e

t o p o g r a p h y

o f H o u ' s

a e r i a l b e h a v i o r s b e c a m e

s o c o m p l e x

t h a t ,

w h i l e

u n d o u b t e d l y

n o v e l , t h e

b e h a v i o r s

e x c e e d e d

t h e

p o w e r s

o f t h e

o b s e r v e r s

t o d i s -

c r i m i n a t e

a n d

d e s c r i b e

t h e m .

T h i s

b r e a k d o w n

i n

o b s e r v e r

r e l i a b i l i t y

w a s o n e f a c t o r

i n

t h e

t e r m i n a t i o n

o f

t h e e x p e r i m e n t .

S t e n o

b r e d a n e n s i s ,

t h e s p e c i e s

o f

w h i c h Hou

a n d M a l i a

a r e

m e m b e r s ,

h a s

n o t

b e e n

k e p t

i n

c a p t i v i t y

i n

t h e U n i t e d

S t a t e s

e x c e p t

a t

S e a

L i f e

P a r k .

T h e r e f o r e ,

d a t a

p e r t a i n i n g

t o n o r -

6 5 4


3/9

THE CREA TI

VE

PORPOISE

BEACHING

T A I L

WALK

I

I N V E R T E D T A I L S L A P

( U P S L A P )

F i g .

1 .

D i a g r a m s

o f

f o u r

r e i n f o r c e d n o v e l

b e h a v i o r s ,

i n c l u d i n g

on e

s h a p e d

b e h a v i o r ,

t h e

t a i l w a l k .

m a l

b e h a v i o r , p l e n t i f u l

f o r

more common

s p e c i e s s u c h as

T u r s i o p s t r u n c a t u s , a re l a c k i n g .

To

c o r r o b o r a t e t h e e x p e r i m e n t e r s '

o b s e r v a t i o n

t h a t c e r t a i n

o f

H o u ' s responses

w e r e not

i n

t h e n o r m a l r e p e r t o i r e o f t h e s p e c i e s ,

a n d con-

s t i t u t e d

g e n u i n e

n o v e l t i e s , t h e d i a g r a m s o f

e a c h

r e i n f o r c e d b e h a v i o r

w e r e shown

or

s e n t

t o t h e

1 2 p a s t

a n d

present s t a f f members who

h a d

had o c c a s i o n

t o w o r k w i t h

a n i m a l s

o f

t h i s

s p e c i e s .

E a c h t r a i n e r

was a s k e d t o r a n k t h e

1 6

b e h a v i o r s i n

o r d e r o f

f r e q u e n c y

o f

occurrence

i n

a

f r e e - s w i m m i n g u n t r a i n e d

a n i m a l . Th e

s k e t c h e s

were

mounted

on

i n d e x c a r d s

and

p r e s e n t e d

i n

random

f a s h i o n

t o

e a c h r a t e r

s e p a r a t e l y .

A

c o e f f i c i e n t

o f

c o n c o r d a n c e ( W )

o f 0 . 5 9 8 was

f o u n d

f o r

agree m en t b e t w e e n

t r a i n e r s

on

t h e

r a n k i n g

o f

v a r i o u s b e h a v i o r s ;

t h i s

v a l u e i s s i g n i f i c a n t

a t t h e 0 . 0 0 1

l e v e l ,

i n -

d i c a t i n g

a

h i g h

d e g r e e o f agreement ( S i e g e l ,

1 9 5 6 ) .

To

t e s t

t h e

p o s s i b i l i t y

t h a t

t h e

t r a i n e r s

w e r e

j u d g i n g c o m p l e x i t y

r a t h e r

t h a n

n o v e l t y

i n

r a n k i n g ,

a n o t h e r

q u e s t i o n n a i r e

was

p r e p a r e d

r e q u e s t i n g r a n k i n g a c c o r d i n g

t o r e l a t i v e

d e -

gree

o f

c o m p l e x i t y

o f

a c t i o n .

B e c a u s e some o f

t h e

o r i g i n a l

g r o u p

o f

1 2

t r a i n e r s

were

u n a v a i l -

a b l e

f o r

r e t e s t i n g ,

t h e

q u e s t i o n n a i r e

was

p r e -

s e n t e d

t o

a

g r o u p

o f 4 9

n a i v e

s t u d e n t s .

Th e

c o e f f i c i e n t o f c o n c o r d a n c e

( W )

f o r

a g r e e m e n t

b e t w e e n s t u d e n t s w a s + 0 . 2 9 5 ,

s i g n i f i c a n t a t

t h e

0 . 0 0 1

l e v e l .

Wh e n t h e r a n k i n g s

f o r c o m -

p l e x i t y

a n d

f r e q u e n c y w e r e

c o n t r a s t e d

f o r

e a c h b e h a v i o r , i t

w a s f o u n d

t h a t s o m e

a g r e e -

ment

e x i s t e d b e t w e e n

t h e s c o r e s

g i v e n b y

t h e

t w o r a t i n g g r o u p s ,

S p e a r m a n

Rank

C o r r e l a -

t i o n

(RHO)

+ 0 . 5 4 , s i g n i f i c a n t a t

t h e 0 . 0 5

l e v e l .

T h u s ,

t h e r e s e e m s t o b e s o m e a g r e e m e n t

b e t w e e n c o m p l e x i t y a n d

f r e q u e n c y ,

w h i c h

s h o u l d

b e

e x p e c t e d ,

s i n c e

c o m p l e x

b e h a v i o r s

r e q u i r e

m o r e m u s c l e

e x p e n d i t u r e t h a n s i m p l e

o n e s . F u r t h e r m o r e ,

a n a l y s i s w a s b i a s e d b y

t h e

f a c t

t h a t t h e

e xp e r i e n c e d g r o u p w a s

a s k e d

t o

r a t e a l l

b e h a v i o r s

s e r i a l l y , a n d h a d

n o

way

o t h e r t h a n c o m p l e x i t y

t o r a t e

t h e

s e v e r a l

b e -

h a v i o r s

w h i c h m a ny

o f

t h e m

s t a t e d

t h e y

h a d

n e v e r s e e n .

H o w e v e r ,

t h e

a g r e e m e n t

b e t w e e n

c o m p l e x i t y

a n d

f r e q u e n c y

w a s

n o t a s

l a r g e

b e t w e e n g r o u p s

a s i t w a s w i t h i n

g r o u p s ;

a l l o w -

i n g

f o r t h e

f a c t

t h a t t h e u s e

o f

t w o r a t i n g

g r o u p s m a k e s

i t

i m p o s s i b l e

t o

g e n e r a l i z e t h e

r a t i n g c o m p a r i s o n s

i n

a s t r i c t s e n s e , t h e

l o w

f r e q u e n c y

a s s i g n e d

t o

s o m e

n o n - c o m p l e x

b e -

h a v i o r s

b y

t h e

e x p e r i e n c e d g r o u p

s u g g e s t s

t h a t

c o m p l e x i t y

a n d

n o v e l t y

a r e

n o t

n e c e s s a r i l y

p o s i t i v e l y

c o r r e l a t e d .

RESULTS

S e s s i o n s

I t o 1 4

I n

t h e f i r s t

s e s s i o n , Hou w a s a d m i t t e d

i n t o

t h e

e x p e r i m e n t a l

t a n k

a n d ,

when

g i v e n

no

c o m m a n d s , b r e a c h e d . B r e a c h i n g ,

o r

j u m p i n g

i n t o

t h e

a i r a n d

c o m i n g down

s i d e w a y s ,

i s a

n o r m a l a c t i o n

i n

a

p o r p o i s e . T h i s r e s p o n s e

w a s

r e i n f o r c e d , a n d t h e

a n i m a l b e g a n t o r e p e a t

i t o n a n

a v e r a g e

o f f o u r t i m e s a

m i n u t e f o r

8

m i n .

Toward

t h e e n d

o f

t h e

9 - m i n s e s s i o n

i t

p o r p o i s e d ,

o r

l e a p e d s m o o t h l y

o u t

o f t h e

w a t e r

a n d

i n ,

o n c e

o r

t w i c e . I t c o n t i n u e d

t o

b r e a c h

i n

t h e a b s e n c e

o f t h e t r a i n e r ,

d u r i n g

a

h a l f -

h o u r

b r e a k .

I n

t h e

s e c o n d s e s s i o n

p o r p o i s i n g

w a s

r e i n f o r c e d

a n d

w a s r e p e a t e d s e v e r a l

t i m e s .

Hou

b e g a n

t h e

t h i r d

s e s s i o n

b y

p o r p o i s i n g ;

when

t h i s

b e h a v i o r

w a s n o t r e i n f o r c e d , t h e

a n i m a l r a p i d l y

d e v e l o p e d a b e h a v i o r

p a t t e r n

o f

p o r p o i s i n g

i n

f r o n t

o f t h e

t r a i n e r , e n t e r i n g

t h e

w a t e r

i n

a n

i n v e r t e d p o s i t i o n ,

t u r n i n g

r i g h t

s i d e

u p ,

s w i m m i n g i n

a l a r g e c i r c l e , a n d

r e t u r n i n g

t o

p o r p o i s e

i n f r o n t

o f

t h e t r a i n e r

6 5 5


4/9

KAREN

W. PRYOR,

RICHARD

HAAG, a n d JOSEPH

O REILLY

a g a i n .

I t

d i d

t h i s 2 5 t i m e s w i t h o u t

i n t e r r u p t i o n

o v e r

a

p e r i o d o f 1 2 . 5

m i n .

F i n a l l y , i t

s t o p p e d

a n d

l a i d i t s h e a d a g a i n s t

t h e

p o o l

e d g e

a t

t h e

t r a i n e r s

f e e t .

T h i s b e h a v i o r ,

n i c k n a m e d

b e a c h i n g ,

w a s

r e i n f o r c e d

a n d

r e p e a t e d

( F i g .

2 .

4 5

1 2 MORE

I N V E R T E D

SWIMS

4 0

3 5

3 0

z

2 5 -

U .

F

PORPOISE

X

_

I N V E R T E D

S W I M

z~~~~

1 2

3

4

5

6 7

8

TIME

I N

MINUTES

F i g . 2 .

C u m u l a t i v e

r e c o r d o f

S e s s i o n 7 ,

a

t y p i c a l

e a r l y

s e s s i o n ,

i n

w h i c h t h e

p o r p o i s e

b e g a n b y e m i t t i n g

t h e

p r e v i o u s l y

r e i n f o r c e d

response.

T h i s

response g r a d u a l l y

e x t i n g u i s h e d

when

a n o t h e r

response was r e i n f o r c e d .

S e s s i o n s

5 , 6 ,

and

7

f o l l o w e d

t h e

same

p a t -

t e r n .

Hou

b e g a n

e a c h

s e s s i o n

w i t h t h e b e -

h a v i o r t h a t

had

b e e n r e i n f o r c e d

i n

t h e

p r e -

v i o u s

s e s s i o n .

O c c a s i o n a l l y

t h i s

b e h a v i o r was

c h o s e n

f o r


when t h e t r a i n e r

f e l t

i t

h a d

not

b e e n s t r o n g l y e s t a b l i s h e d

i n t h e

p r e v i o u s

s e s s i o n . I f

t h e

f i r s t

response

was not

r e i n f o r c e d ,

Hou r a n

t h r o u g h

i t s

r e p e r t o i r e

o f

respons es

r e i n f o r c e d

i n

p r e v i o u s

s e s s i o n s :

b r e a c h i n g , p o r p o i s i n g ,

b e a c h i n g ,

and

s w i m -

ming

u p s i d e d o w n .

I f no


was

f o r t h c o m i n g ,

i t

t o o k

up

t h e

r i g i d

p a t t e r n

o f

porpoising,

i n v e r t i n g ,

c i r c l i n g .

The t r a i n e r s d e c i d e d

t o

s h a p e

s p e c i f i c

r e -

sponses

i n

o r d e r t o

i n t e r r u p t

H o u ' s

u n v a r y i n g

r e p e t i t i o n

o f

a

l i m i t e d

r e p e r t o i r e .

S e s s i o n

8

was

d e v o t e d t o

s h a p i n g

a t a i l

w a l k ,

or t h e

b e h a v i o r

o f

b a l a n c i n g v e r t i c a l l y

h a l f ou t o f

t h e

w a t e r . Th e

t a i l

w a l k w a s r e i n f o r c e d

i n

S e s s i o n

9 ,

a n d

S e s s i o n s 1 0

a n d

1 1

w e r e

d e -

v o t e d t o s h a p i n g a t a i l

w a v e ,

t h e

r e s p o n s e

o f l i f t i n g t h e

t a i l

f r o m

t h e w a t e r . The t a i l

w a v e

w a s

e m i t t e d

a n d

r e i n f o r c e d

i n

S e s s i o n

1 2 .

W h i l e

t h i s

r e p r e s e n t e d

a d e p a r t u r e f r o m

t h e

p r i m a r y

g o a l

o f

c o n d i t i o n i n g

n o v e l

b e -

h a v i o r , t h e


r e a l i z e d

t h a t M a l i a ,

t h e

s h o w

a n i m a l ,

h a d

e x p e r i e n c e d

s o m e

t r a i n -

i n g

s e s s i o n s i n

w h i c h ,

n o

new s p o n t a n e o u s a c -

t i o n b e i n g e m i t t e d , s o m e

s p e c i f i c r e s p o n s e

w a s

s h a p e d . I t

w a s n o t known

w h e t h e r o r n o t

t h e s h a p i n g s e s s i o n s h a d

c o n t r i b u t e d t o

M a l i a s

a b i l i t y t o e m i t n o v e l

r e s p o n s e s .

T h e r e -

f o r e ,

t h e

i n c l u s i o n

o f

s h a p i n g

i n

H o u ' s

t r a i n -

i n g s e e m e d p e r m i s s i b l e .

I t

a l s o

s e e m e d d e s i r -

a b l e

t o p r e v e n t

a l o w l e v e l

o f r e i n f o r c e m e n t

f r o m

l e a d i n g t o

e x t i n c t i o n

o f

a l l

r e s p o n s e s .

A t

t h e e n d o f

S e s s i o n

1 0 , Hou s l a p p e d

i t s

t a i l

t w i c e , w h i c h

w a s r e i n f o r c e d b u t n o t

r e p e a t e d .

A t

t h e e n d

o f S e s s i o n

1 2 ,

Hou

d e -

p a r t e d f r o m

t h e

s t e r e o t y p e d p a t t e r n t o t h e

e x t e n t o f i n v e r t i n g ,

t u r n i n g

r i g h t - s i d e

u p ,

a n d

t h e n i n v e r t i n g a g a i n w h i l e c i r c l i n g .

The

e x p e r i m e n t e r s o b s e r v e d a n d r e i n f o r c e d t h i s

u n d e r w a t e r

r e v o l u t i o n

f r o m

a

d i s t a n c e ,

w h i l e

l e a v i n g t h e

e x p e r i m e n t a l a r e a .

A l t h o u g h

a

w e e k e n d t h e n

i n t e r v e n e d ,

Hou

b e g a n

S e s s i o n 1 3

b y s w i m m i n g

i n

t h e

i n v e r t e d

p o s i t i o n , t h e n r i g h t - s i d e - u p , t h e n i n v e r t e d

a g a i n . T h i s b e h a v i o r , d u b b e d

a

c o r k s c r e w ,

w a s r e i n f o r c e d ,

a n d

b y

m e a n s o f a n

i n c r e a s i n g

v a r i a b l e

r a t i o ,

w a s

e x t e n d e d

t o

f i v e

c o m p l e t e

r e v o l u t i o n s p e r r e i n f o r c e m e n t .

I n S e s s i o n 1 4 ,

t h e


r o t a t e d

t h e i r

p o s i t i o n s ,

a n d

r e i n f o r c e d a n y d e s c e n t b y t h e

a n i m a l

t o w a r d

t h e

b o t t o m

o f t h e

t a n k ,

i n

a

f u r t h e r

e f f o r t

n o t o n l y t o

e x p a n d

H o u ' s

r e p e r t o i r e

b u t a l s o

t o

i n t e r r u p t

t h e

p e r s i s t e n t

c i r c l i n g

b e h a v i o r .

S e s s i o n s

1 5

a n d

1 6

Th e

n e x t m o r n i n g ,

a s t h e


s e t

up

t h e i r

e q u i p m e n t ,

Hou

w a s u n u s u a l l y

a c t i v e

i n

t h e h o l d i n g

t a n k . I t

s l a p p e d

i t s t a i l

t w i c e ,

a n d

t h i s

w a s

s o

u n u s u a l t h a t

t h e

t r a i n e r

r e i n -

f o r c e d

t h e

r e s p o n s e

i n

t h e

h o l d i n g

t a n k .

Wh e n

S e s s i o n

1 5

b e g a n ,

Hou

e m i t t e d

t h e

r e s p o n s e

r e i n f o r c e d

i n t h e

p r e v i o u s s e s s i o n , o f

s w i m -

m i n g

n e a r

t h e

b o t t o m ,

a n d

t h e n

t h e

r e s p o n s e

p r e v i o u s

t o t h a t o f

t h e c o r k s c r e w ,

a n d

t h e n

f e l l i n t o

t h e

h a b i t u a l

c i r c l i n g

a n d

p o r p o i s i n g ,

w i t h , h o w e v e r ,

t h e a d d i t i o n

o f

a

t a i l - s l a p

on

r e - e n t e r i n g

t h e

w a t e r .

T h i s

s l a p

w a s


6 5 6


5/9

THE CREATIVE

PORPOISE

a n d t h e a n i m a l t h e n c o m b i n e d s l a p p i n g

w i t h

b r e a c h i n g ,

a n d

t h e n

b e g a n

s l a p p i n g

d i s a s s o c i -

a t e d f r o m j u m p i n g ; f o r

t h e f i r s t

t i m e i t e m i t t e d

r e s p o n s e s

i n a l l p a r t s

o f t h e t a n k ,

r a t h e r

t h a n

r i g h t

i n

f r o n t o f t h e

t r a i n e r .

Th e

1 0 - m i n

s e s -

s i o n

e n d e d

when

1 7 t a i l s l a p s

h a d

b e e n

r e i n -

f o r c e d ,

a n d

o t h e r n o n - r e i n f o r c e d

r e s p o n s e s

h a d d r o p p e d o u t .

S e s s i o n

1 6 b e g a n a f t e r a 1 0 - m i n

b r e a k . Hou

b e c a m e e x t r e m e l y

a c t i v e when

t h e

t r a i n e r

a p p e a r e d

a n d i m m e d i a t e l y

o f f e r e d t w i s t i n g

b r e a c h e s ,

l a n d i n g

o n i t s b e l l y a n d

i t s b a c k .

I t a l s o b e g a n s o m e r s a u l t i n g

o n i t s

l o n g

a x i s

i n

m i d - a i r . Th e

t r a i n e r

b e g a n

r e i n f o r c i n g

t h e

l a s t ,

a

f l i p , common

i n

t h e

g e n u s

S t e n e l l a

b u t

n o t

n o r m a l l y

s e e n

i n

S t e n o ,

a n d

Hou

b e -

c a m e

v e r y a c t i v e , s w i m m i n g

i n

f i g u r e e i g h t s

( u n p r e c e d e n t e d )

a n d

l e a p i n g r e p e a t e d l y .

Th e

f l i p o c c u r r e d

4 4

t i m e s , i n t e r m i n g l e d

w i t h

s o m e

o f

t h e

p r e v i o u s l y

r e i n f o r c e d

r e s p o n s e s

a n d

w i t h

t h r e e o t h e r r e s p o n s e s

t h a t

h a d n o t

b e e n

s e e n b e f o r e :

a n

u p s i d e - d o w n

t a i l s l a p ,

a

s i d e -

s w i p e

w i t h t h e t a i l ,

a n d a n

a e r i a l

s p i n

on

t h e

s h o r t

a x i s

o f

t h e

b o d y ( s e e F i g . 3 .

Th e p r e v i o u s

m a x i m u m

number

o f

t y p e s

o f

r e s p o n s e s

o f f e r e d

i n a s i n g l e s e s s i o n w a s f i v e .

Th e

a v e r a g e

n u m b e r

o f

t y p e s

w a s

l e s s

t h a n

t w o

p e r

s e s s i o n .

A t

n o

t i m e b e f o r e

S e s s i o n

1 6

w a s

more t h a n

o n e new b e h a v i o r

s e e n ,

a n d

i n a l l

b u t

t h r e e c a s e s - b r e a c h i n g ,

b e a c h i n g ,

a n d p o r p o i s i n g - t h e new

b e h a v i o r w a s

a t

l e a s t

p a r t l y

d e v e l o p e d b y t h e t r a i n e r . I n

S e s s i o n 1 6 ,

Hou e m i t t e d a t o t a l

o f e i g h t b e h a v i o r s , e a c h

o n e

many

t i m e s ,

i n c l u d i n g f o u r c o m p l e t e l y

n e w ,

u n r e i n f o r c e d b e h a v i o r s ,

t w o o f w h i c h ,

t h e s p i n

a n d

t h e

f l i p ,

w e r e

e l a b o r a t e l y

p e r -

f o r m e d

f r o m

t h e b e g i n n i n g .

T h i s s e s s i o n a l s o

d i f f e r e d f r o m p r e v i o u s

o n e s

i n

t h a t o n c e t h e

f l i p

h a d b e c o m e

e s t a b -

l i s h e d ,

t h e o t h e r

b e h a v i o r s

d i d

n o t t e n d

t o

d r o p o u t .

A f t e r

2 4

m i n ,

t h e v a r i e d a c t i v i t y -

t a i l s l a p s , b r e a c h e s ,

s i d e s w i p e s

w i t h

t h e t a i l ,

a n d

t h e new b e h a v i o r o f s p i n n i n g

i n

t h e a i r -

o c c u r r e d more r a t h e r t h a n

l e s s

f r e q u e n t l y ,

u n t i l

t h e s e s s i o n w a s

b r o u g h t

t o

a c l o s e b y

t h e t r a i n e r .

Th e p r e v i o u s

m a x i m u m

number

o f

r e s p o n s e s

i n

a

g i v e n

s e s s i o n

w a s

1 1 0

( i n

S e s s i o n 9 ,

a

3 1 - m i n

s e s s i o n ) . I n S e s s i o n 1 6 ,

Hou

e m i t t e d

1 9 2 r e s p o n s e s

i n a

2 3 - m i n

s e s s i o n ,

a n

a v e r a g e

o f 8 . 3 p e r

min

c o m p a r e d

t o a p r e v i o u s

m a x i m u m

a v e r a g e o f

3 . 6 p e r m i n .

By

S e s s i o n 1 6 ,

t h e


h a d a p -

p a r e n t l y

b e e n s u c c e s s f u l

i n

e s t a b l i s h i n g

a c l a s s


c h a r a c t e r i z e d

b y

t h e

d e s c r i p t i o n ,

o n l y new

k i n d s o f

r e s p o n s e s

w i l l

b e

r e i n -

f o r c e d , a n d

c o n s e q u e n t l y

t h e p o r p o i s e

w a s

e m i t t i n g

a n

e x t e n s i v e

v a r i e t y o f new r e s p o n s e s .

Th e

d i f f e r e n c e s

b e t w e e n

S e s s i o n

1 6

a n d

p r e v i -

o u s

s e s s i o n s

m ay

b e s e e n b y c o m p a r i n g

t h e

c u m u l a t i v e

r e c o r d

f o r S e s s i o n

1 6

( F i g . 3 )

w i t h

t h a t

o f

S e s s i o n

7 ,

a

t y p i c a l

e a r l i e r

s e s s i o n

( F i g .

2 .

1 j 9

so

I I

-I

UI

I

I -

D

2 3

4 5

6

7

8

9

10

I

12

13 14 1 5 1 1 7

I o

1 9 2 0 2 1

2 2

2 2 2 4

2 5

T I M E

IN M I N U T E S

F i g .

3 .

C u m u l a t i v e

r e c o r d

o f

S e s s i o n

1 6 ,

i n

w h i c h

t h e

p o r p o i s e

e m i t t e d

e i g h t

d i f f e r e n t

t y p e s

o f r e s p o n s e s ,

f o u r

o f

w h i c h were n o v e l

f l i p ,

s p i n , s i d e s w i p e ,

a n d

u p s l a p ) .

6 5 7


6/9

KAREN

W .

PRYOR,

RICHARD HAAG,

a n d JOSEPH

O REILLY

S e s s i o n s

1 7 t o 2 7

I n S e s s i o n s

1 7

t o 2 7 , t h e new t y p e s

o f r e -

s p o n s e s e m i t t e d

i n

S e s s i o n

1 6

w e r e

s e l e c t e d ,

o n e b y

o n e ,

f o r

r e i n f o r c e m e n t ,

a n d s o m e

o l d

r e s p o n s e s w e r e

r e i n f o r c e d

a g a i n

s o t h a t t h e y

c o u l d b e p h o t o g r a p h e d . O t h e r new r e s p o n s e s ,

s u c h a s

u n c l a s s i f i a b l e

t w i s t i n g

j u m p s ,

a n d

s i n k i n g

h e a d

d o w n w a r d s ,

o c c u r r e d

s p o r a d i -

c a l l y .

Th e

a v e r a g e

r a t e

o f

r e s p o n s e

a n d

t h e

n u m b e r s

o f

t y p e s


p e r

s e s s i o n

r e m a i n e d

more t h a n

t w i c e

a s

h i g h a s p r e -

S e s s i o n

1 6

l e v e l s .

H o u ' s

g e n e r a l

a c t i v i t y c h a n g e d

i n t w o

o t h e r

w a y s a f t e r S e s s i o n 1 6 . F i r s t ,

i f no


o c c u r r e d

i n

a

p e r i o d

o f

s e v e r a l

m i n u t e s ,

t h e

r a t e

a n d

l e v e l o f a c t i v i t y

d e c l i n e d

b u t

t h e

a n i m a l

d i d

n o t

n e c e s s a r i l y

r e s u m e

a

s t e r e o -

t y p e d b e h a v i o r p a t t e r n . S e c o n d l y ,

t h e

a n i m a l ' s

a c t i v i t y

now

i n c l u d e d

much b e h a v i o r t y p i -

U )

z

2 .

0

1 I -

V

u

0

z

c a l l y a s s o c i a t e d

i n

c e t a c e a n s w i t h

s i t u a t i o n s

p r o d u c i n g f r u s t r a t i o n o r

a g g r e s s i v e n e s s ,

s u c h

a s s l a p p i n g

t h e

w a t e r

w i t h h e a d , t a i l , p e c t o r a l

f i n ,

o r w h o l e b o d y

( B u r g e s s , 1 9 6 8 ) .

S e s s i o n s 2 8 t o 3 3

I n a l l o f t h e

f i n a l

s e s s i o n s ,

t h e c r i t e r i o n

t h a t t h e

b e h a v i o r

m u s t b e a new o n e w a s

e n f o r c e d .

A

new

b e h a v i o r

t h a t

h a d b e e n s e e n

b u t n o t r e i n f o r c e d p r e v i o u s l y ,

t h e i n v e r t e d

t a i l s l a p , h a d b e e n r e i n f o r c e d

i n S e s s i o n 2 7 .

S e s s i o n

2 8

b e g a n

w i t h a v a r i e t y o f r e s p o n s e s ,

i n c l u d i n g a n o t h e r t h a t h a d b e e n s e e n b u t

n o t

r e i n f o r c e d

b e f o r e , a

s i d e s w i p e

a t

w a t e r

s u r f a c e

w i t h t h e t a i l , w h i c h w a s


I n

S e s s i o n

2 9 ,

H o u ' s

a c t i v i t y

i n c l u d e d

a n

i n v e r t e d

l e a p

t h a t

f u l f i l l e d t h e

c r i t e r i o n ( F i g . 4 ) .

I n

S e s s i o n

3 0 , Hou o f f e r e d 6 0 r e s p o n s e s o v e r

a

p e r i o d

o f

1 5 m i n , n o n e

o f

w h i c h w e r e c o n s i d e r e d

n e w , a n d

w e r e

n o t t h e r e f o r e


T I M E

I N

M I N U T E S

* R E I N F O R C E D

BEHAVIOR

F i g .

4 .

C u m u l a t i v e r e c o r d

o f

S e s s i o n

2 9 ,

i n

r e s p o n s e s i n i t i a l l y ,

b u t s o o n

e m i t t e d

a

n o v e l

g u i s h e d .

w h i c h

t h e

p o r p o i s e

e m i t t e d

t h e

t h r e e

m o s t

r e c e n t l y

r e i n f o r c e d

r e s p o n s e .

W h e n t h i s

r e s p o n s e

w a s r e i n f o r c e d t h e o t h e r s

e x t i n -


7/9

THE

CREATIVE

PORPOISE

I n S e s s i o n s

3 1 , 3 2 , a n d

3 3 ,

h e l d

t h e

next

d a y ,

H o u ' s b e h a v i o r

was more

c o m p l e t e l y

c o n t r o l l e d b y t h e

c r i t e r i a t h a t

o n l y new t y p e s

o f

responses w e r e r e i n f o r c e d

a n d

t h a t o n l y

one

type

o f

r es pon s e

was

r e i n f o r c e d

p e r

s e s -

s i o n . I n S e s s i o n

3 1 , Hou e n t e r e d

t h e

t a n k

a n d ,

a f t e r a p r e l i m i n a r y j u m p , s t o o d

on

i t s

t a i l a n d c l a p p e d

i t s j a w s a t

t h e t r a i n e r , w h o ,

t a k e n b y s u r p r i s e ,

f a i l e d t o r e i n f o r c e t h e ma

neuver. Hou

t h e n

e m i t t e d

a b r i e f

s e r i e s o f

l e a p s

a n d

t h e n e xe c u t e d a

b a c k w a r d s

a e r i a l

f l i p t h a t was

r e i n f o r c e d a n d

i m m e d i a t e l y

re -

p e a t e d

1 4

t i m e s w i t h o u t i n t e r v e n i n g

r e s p o n s e s

o f o t h e r t y p e s . I n S e s s i o n 3 2 , a f t e r

one p o r p o i s e

a n d one f l i p ,

Hou

e x e c u t e d an u p s i d e - d o w n

p o r p o i s e ,

a n d ,

a f t e r

i t

was


r e p e a t e d

t h i s

new

r es pon s e 1 0

t i m e s ,

a g a i n

w i t h o u t

o t h e r

respons es ( F i g .

5 ,

6 ) .

RIFI

BEAVIOR

1 S A C K

f U P 4

~ ~ ~ ~ ~ ~ S P I N

1

2 3

4

S

6

T I M E I N

M I N U T E S

F i g . 5 .

C u m u l a t i v e

r e c o r d

o f S e s s i o n

3 1 .

Th e p o r p o i s e

e m i t t e d a n o v e l

r e s p o n s e e a r l y

i n t h e

s e s s i o n ,

and

o t h e r

responses

e x t i n g u i s h e d i m m e d i a t e l y

when

t h e

n o v e l

response

was


TIME

I N MINUT

F i g .

6 . C u m u l a t i v e

r e c o r d o f S e s s i o n

3 2 .

Th e

p o r p o i s e

e m i t t e d

o n l y

a n o v e l

response

i n t hi s s e s s i o n .

I n t h e

t h i r d s e s s i o n

o f

t h e d a y ,

Hou d i d

n o t

i n i t i a l l y

e m i t

a

r e s p o n s e

j u d g e d new b y

t h e

o b s e r v e r s . A f t e r

1 0 m i n

a n d

7 2 r e s p o n s e s

o f

v a r i a b l e t y p e s , t h e

r a t e o f

r e s p o n s e

d e c l i n e d

t o

1 p e r

min

a n d

t h e n g r a d u a l l y

r o s e

a g a i n

t o

s e v e n

r e s p o n s e s p e r m i n u t e

a f t e r 1 9 m i n .

No

r e i n f o r c e m e n t s

o c c u r r e d

d u r i n g t h i s

p e r i o d .

A t

t h e

e n d o f

1 9

m i n ,

Hou

s t o o d

o n i t s

t a i l

a n d c l a p p e d

i t s

j a w s , s p i t t i n g

w a t e r

t o w a r d s

t h e

t r a i n e r ; t h i s t i m e t h e a c t i o n

w a s

r e i n -

f o r c e d , a n d w a s r e p e a t e d

f i v e

t i m e s .

Hou h a d now p r o d u c e d

a

new b e h a v i o r

i n s i x

o u t

o f

s e v e n c o n s e c u t i v e

s e s s i o n s .

I n

S e s s i o n s

3 1

a n d

3 2 ,

Hou f u r t h e r m o r e

b e g a n

e a c h s e s s i o n

w i t h

a

new

r e s p o n s e

a n d

e m i t t e d

n o u n r e i n f o r c e a b l e

r e s p o n s e s

o n c e

r e i n f o r c e -

m e n t w a s

p r e s e n t e d .

T h i s e s t a b l i s h m e n t

o f

a

s e r i e s o f new

t y p e s

o f

r e s p o n s e s

w a s c o n s i d e r e d

t o

b e t h e c o n c l u s i o n

o f t h e

e x p e r i m e n t .

DISCUSSION

O v e r

a

p e r i o d o f

4 y r s i n c e S e a L i f e

P a r k

a n d

t h e

n e i g h b o r i n g

O c e a n i c I n s t i t u t e

w e r e

o p e n e d ,

t h e t r a i n i n g

s t a f f h a s

o b s e r v e d a n d

t r a i n e d

o v e r

5 0

c e t a c e a n s

o f

s e v e n

d i f f e r e n t

s p e -

c i e s .

O f

t h e

1 6

b e h a v i o r s

r e i n f o r c e d

i n

t h i s


f i v e

( b r e a c h i n g ,

p o r p o i s i n g ,

i n -

v e r t e d s w i m m i n g , t a i l s l a p , s i d e s w i p e )

h a v e

b e e n

o b s e r v e d

t o o c c u r s p o n t a n e o u s l y

i n e v e r y

s p e c i e s ;

f o u r

( b e a c h i n g ,

t a i l w a l k , i n v e r t e d

t a i l

s l a p , s p i t t i n g ) h a v e

b e e n d e v e l o p e d

b y

s h a p -

i n g

i n v a r i o u s a n i m a l s

b u t

v e r y

r a r e l y o c c u r


i n

a n y ;

t h r e e ( s p i n n i n g ,

b a c k

p o r p o i s e ,

f o r w a r d f l i p )

o c c u r


o n l y

i n

o n e s p e c i e s o f

S t e n e l l a

a n d h a v e n e v e r

b e e n

o b s e r v e d

a t

S e a

L i f e

P a r k

i n

o t h e r

s p e -

c i e s ;

a n d f o u r

( c o r k s c r e w ,

b a c k

f l i p , t a i l w a v e ,

i n v e r t e d

l e a p )

h a v e

n e v e r b e e n o b s e r v e d

t o

o c c u r

s p o n t a n e o u s l y .

W h i l e t h i s

d o e s n o t

i m p l y t h a t

t h e s e

b e h a v i o r s

d o

n o t s o m e t i m e s

o c c u r

s p o n t a n e o u s l y ,

w h a t e v e r t h e

s p e c i e s ,

i t

d o e s s e r v e

t o

i n d i c a t e

t h a t

a

s i n g l e

a n i m a l ,

i n

e m i t t i n g t h e s e

1 6 t y p e s o f r e s p o n s e s ,

w o u l d

b e

e n g a g i n g

i n

b e h a v i o r

w e l l o u t s i d e

t h e

s p e c i e s

n o r m .

A

t e c h n i q u e

o f


a

s e r i e s

o f

d i f -

f e r e n t ,

n o r m a l l y

o c c u r r i n g

a c t i o n s ,

i n

a

s e r i e s

o f

t r a i n i n g s e s s i o n s ,

d i d t h e r e f o r e s e r v e ,

i n

t h e

c a s e

o f H o u , a s

w i t h M a l i a ,

t o

e s t a b l i s h

i n

t h e

a n i m a l a h i g h l y i n c r e a s e d

p r o b a b i l i t y

t h a t

new t y p e s

o f

b e h a v i o r

w o u l d b e e m i t t e d .

T h i s

a b i l i t y

t o

e m i t

a n

u n u s u a l

r e s p o n s e

n e e d n o t b e

r e g a r d e d

a s

a n

e x a m p l e

o f

c l e v e r -

6 5 9


8/9

AREN

W .

PRYOR, RICHARD

HAAG,

a n d

JOSEPH

O REILLY

n e s s p e c u l i a r

t o t h e

p o r p o i s e .

I t i s

p o s s i b l e

t h a t

t h e

s a m e

t e c h n i q u e

c o u l d

b e

u s e d

t o

a c h i e v e

a s i m i l a r

r e s u l t

w i t h

p i g e o n s .

I f a

d i f -

f e r e n t ,

n o r m a l l y

o c c u r r i n g

a c t i o n

i n a

p i g e o n

i s r e i n f o r c e d

e a c h

d a y

f o r

a s e r i e s

o f d a y s ,

u n t i l

t h e

n o r m a l

r e p e r t o i r e

( t u r n i n g , p e c k -

i n g ,

f l a p p i n g w i n g s ,

e t c . )

i s

e x h a u s t e d ,

t h e

p i g e o n

m ay

c o m e t o

e m i t

n o v e l

r e s p o n s e s

d i f f i c u l t t o p r o d u c e e v e n b y

s h a p i n g .

A

s i m i l a r p r o c e s s

m ay b e i n v o l v e d

i n o n e

t r a d i t i o n a l s y s t e m

o f t h e

t r a i n i n g o f f i v e -

g a i t e d

s h o w

h o r s e s , w h i c h

p e r f o r m a t t h r e e

n a t u r a l g a i t s , t h e

w a l k , t r o t , a n d

c a n t e r , a n d

t w o

a r t i f i c i a l g a i t s ,

t h e s l o w - g a i t

a n d t h e r a c k .

Th e t r a i n e r

f i r s t r e i n f o r c e s

t h e

p e r f o r m a n c e

o f

t h e

n a t u r a l

g a i t s

a n d

b r i n g s

t h i s p e r f o r -

m a n c e u n d e r

s t i m u l u s c o n t r o l .

Th e d i s c r i -

m i n a t i v e s t i m u l i , w h i c h

c o n t r o l n o t

o n l y

t h e

g a i t ,

b u t

a l s o s p e e d ,

d i r e c t i o n ,

a n d p o s i t i o n

o f

t h e

h o r s e

w h i l e e x e c u t i n g

t h e

g a i t ,

c o n s i s t

o f

p r e s s u r e a n d

r e l e a s e f r o m t h e

r i d e r s l e g s ,

p r e s s u r e s o n t h e

r e i n s

a n d

c o n s e q u e n t l y

t h e

b i t ,

s h i f t i n g o f

w e i g h t i n

t h e

s a d d l e ,

a n d

s o m e t i m e s

s i g n a l s w i t h

w h i p a n d v o i c e .

To

e l i c i t

t h e

a r t i f i c i a l

g a i t ,

t h e

t r a i n e r

n e x t

p r e -

s e n t s

t h e

a n i m a l

w i t h a

new

g r o u p

o f

s t i m u l i ,

s h a k i n g

t h e

b i t

b a c k

a n d

f o r t h

i n

t h e

h o r s e s

mouth

a n d

v i b r a t i n g t h e

l e g s a g a i n s t t h e

h o r s e s

s i d e s ,

w h i l e

p r e v e n t i n g

t h e a n i m a l

f r o m

t e r m i n a t i n g t h e s t i m u l i ( n e g a t i v e r e i n -

f o r c e m e n t )

b y

m e a n s o f

t h e

p r e v i o u s l y

r e i n -

f o r c e d

r e s p o n s e s

o f

w a l k i n g ,

t r o t t i n g , o r

c a n -

t e r i n g .

Th e

a n i m a l w i l l

e m i t

a

v a r i e t y

o f

r e s p o n s e s

t h a t

e v e n t u a l l y m ay

i n c l u d e

t h e

p a t t e r n

o f

s t e p p i n g ,

n o v e l

t o

t h e

h o r s e t h o u g h

f a m i l i a r

t o t h e t r a i n e r ,

c a l l e d

t h e

r a c k ( H i l d e -

b r a n d ,

1 9 6 5 ) .

Th e

p a t t e r n ,

h o w e v e r b r i e f ,

i s


a n d

o n c e

e s t a b l i s h e d

i s e x t e n d e d

i n

d u r a t i o n

a n d

b r o u g h t u n d e r s t i m u l u s

c o n -

t r o l .

( T h e s l o w - g a i t

i s

d e r i v e d

f r o m

t h e

r a c k

b y s h a p i n g . )

Upon c o n c l u s i o n

o f t h i s

e x p e r i m e n t , Hou

w a s r e t u r n e d t o

t h e c a r e o f

S e a L i f e

P a r k

t r a i n e r s a n d

i n t r o d u c e d

a s a

p e r f o r m e r i n

f i v e

d a i l y s h o w s

s i x

d a y s

a

w e e k

u n t i l t h e t i m e

o f

w r i t i n g ( A p r i l , 1 9 6 9 ) . Hou

p e r f o r m s a num-

b e r

o f

b e h a v i o r s u n d e r

s t i m u l u s c o n t r o l , s o m e

o f

w h i c h f i r s t

a p p e a r e d

d u r i n g t h i s e x p e r i -

m e n t .

S p i t t i n g ,

f o r

e x a m p l e , i s

now

o f f e r e d

i n

r e s p o n s e

t o

t h e

d i s c r i m i n a t i v e s t i m u l u s

o f a

h a n d

s i g n a l ,

a n d ,

a s

i s t h e c a s e

f o r a l l

c o n -

d i t i o n e d

b e h a v i o r s u s e d

f o r

p e r f o r m a n c e ,

h a s

b e e n

s u c c e s s f u l l y

e x t i n g u i s h e d

i n

t h e

a b s e n c e

o f

t h e

s t i m u l u s .

Th e

t r e n d t o w a r d s

t h e

e m i s -

s i o n o f

n o v e l

b e h a v i o r h a s , i n

t h e

c a s e

o f

b o t h

Hou

a n d

M a l i a ,

b e e n

r e v e r s e d

d u r i n g n o r m a l

t r a i n i n g a n d

p e r f o r m a n c e ; t h e y

r e s p o n d t o

l e a r n e d

s t i m u l i c o r r e c t l y ,

w i t h n o

m o r e

t h a n

n o r m a l

u n c o n d i t i o n e d

a c t i v i t y ,

a n d

a

s i n g l e

new r e s p o n s e

c a n b e

r e i n f o r c e d a n d

s h a p e d

w i t h n o g r e a t

i n c r e a s e

o c c u r r i n g

i n

t y p e s

o f

r e s p o n s e s

o f f e r e d . H o w e v e r ,

b o t h a n i m a l s

c a n b e

s t i m u l a t e d

t o a h i g h

r a t e o f

a c t i v i t y ,

i n c l u d i n g

n o v e l b e h a v i o r ,

i f

t h e

t r a i n e r

l e a v e s

t h e

n o r m a l


t r a i n i n g

p l a t f o r m

a n d

t a k e s u p p o s i t i o n

a c r o s s

t h e t a n k i n t h e

s t a t i o n

u s e d

d u r i n g

t h e e x p e r i m e n t .

T h u s ,

a

s e s s i o n o f

r e i n f o r c i n g n o v e l b e h a v i o r c a n

b e i n t r o d u c e d

o c c a s i o n a l l y

i n t o

a s h o w

w i t h -

o u t

i n t e r f e r i n g

w i t h

t h e

n o r m a l

p r e s e n t a t i o n

o f

b e h a v i o r s u n d e r s t i m u l u s c o n t r o l .

T h i s

o c c u r s

p e r h a p s

o n c e

a

m o n t h .

A t l e a s t

o n e

b e h a v i o r - f l a p p i n g t h e l a s t

t h i r d

o f t h e

b o d y

i n t h e

a i r , w h i l e

h a n g i n g

h e a d

down

i n

t h e

w a t e r - h a s

b e e n f i r s t


l a t e r

t o

b e

b r o u g h t

u n d e r

s t i m u l u s

c o n t r o l ,

d u r i n g

s u c h

a s e s s i o n .

C o m p a r i s o n

m ay b e made h e r e

b e t w e e n

t h i s

w o r k

a n d

t h a t o f M a l t z m a n

( 1 9 6 0 ) . W o r k -

i n g

i n

t h e

f o r m i d a b l y r i c h

m a t r i x o f h u ma n

s u b j e c t s

a n d

v e r b a l

b e h a v i o r ,

M a l t z m a n

d e -

s c r i b e d

a

s u c c e s s f u l p r o c e d u r e

f o r e l i c i t i n g

o r i g i n a l

r e s p o n s e s ,

c o n s i s t i n g o f


d i f f e r e n t

r e s p o n s e s

t o t h e s a m e s t i m u l i ,

e s -

s e n t i a l l y t h e s a m e

p r o c e d u r e f o l l o w e d

w i t h

Hou a n d M a l i a .

I t I s

i n t e r e s t i n g

t o

n o t e

t h a t

b e h a v i o r

c o n s i d e r e d

b y

t h e

a u t h o r s t o i n d i -

c a t e

a n g e r

i n

t h e p o r p o i s e w a s o b s e r v e d

u n d e r

s i m i l a r

c i r c u m s t a n c e s

i n

h u ma n

s u b j e c t s

b y

M a l t z m a n :

An

i m p r e s s i o n g a i n e d

f r o m

o b

s e r v i n g S s i n

t h e

e x p e r i m e n t a l

s i t u a t i o n

i s

t h a t

r e p e a t e d

e v o c a t i o n

o f

d i f f e r e n t

r e s p o n s e s

t o t h e

s a m e s t i m u l i

b e c o m e s q u i t e

f r u s t r a t i n g ;

S s

a r e d i s t u r b e d

b y

w h a t

q u i c k l y

b e c o m e s

a

s u r p r i s i n g l y

d i f f i c u l t t a s k . T h i s

d i s t u r b e d b e -

h a v i o r

i n d i c a t e s t h a t

t h e

p r o c e d u r e

may

n o t

b e

t r i v i a l

a n d d o e s

a p p r o x i m a t e

a

n o n - l a b o r a -

t o r y

s i t u a t i o n

i n v o l v i n g

o r i g i n a l i t y

o r

i n v e n -

t i v e n e s s ,

w i t h i t s

f r e q u e n t

c o n c o m i t a n t f r u s -

t r a t i o n .

M a l t z m a n

a l s o f o u n d

t h a t e l i c i t i n g

a n d


o r i g i n a l

b e h a v i o r

i n o n e s e t o f

c i r c u m s t a n c e s

i n c r e a s e d

t h e t e n d e n c y

f o r o r i g -

i n a l

r e s p o n s e s i n

o t h e r k i n d s o f

s i t u a t i o n s ,

w h i c h

s e e m s l i k e w i s e t o

b e t r u e f o r

Hou a n d

M a l i a .

Hou

c o n t i n u e s

t o

e x h i b i t a

m a r k e d

i n c r e a s e i n

g e n e r a l

l e v e l

o f

a c t i v i t y . Hou h a s

l e a r n e d

t o

l e a p

t a n k

p a r t i t i o n s t o

g a i n

a c c e s s

6 6 0


9/9

THE

CREATIVE

PORPOISE

6 6 1

t o

o t h e r

p o r p o i s e s ,

a

s k i l l v e r y

s e l d o m d e v e l -

o p e d b y a c a p t i v e p o r p o i s e .

Wh e n a

t r a i n e r

w a s o cc u p i e d

a t

a n

a d j o i n i n g

p o r p o i s e

t a n k

M a l i a

jumped

f r o m

t h e w a t e r , s k i d d e d

a c r o s s

6

f t

o f

w e t p a v e m e n t ,

a n d t a p p e d

t h e

t r a i n e r

o n t h e a n k l e

w i t h

i t s

r o s t r u m

o r

s n o u t ,

a t r u l y

b i z a r r e

a c t f o r a n e n t i r e l y a q u a t i c a n i m a l .

M a l t z m a n a l s o o b s e r v e d

t h a t

u n d e r s o m e

c o n d i t i o n s o r i g i n a l i t y

m ay b e i n c r e a s e d b y

e v o k i n g

a r e l a t i v e l y l a r g e

n u m b e r

o f d i f f e r e n t

r e s p o n s e s

t o d i f f e r e n t s t i m u l i . Th e

c o n f i r m a -

t i o n

o f

t h i s h y p o t h e s i s i s s u g g e s t e d b y o u r

i n f o r m a l o b s e r v a t i o n s o f p e r f o r m i n g

c e t a c e a n s ,

a t l e a s t

s o m e

o f

w h i c h d e v e l o p

a t e n d e n c y t o

o r i g i n a l

b e h a v i o r

a f t e r

a

y e a r o r

t w o

o f

r e i n -

f o r c e m e n t

w i t h r e s p e c t t o many

d i f f e r e n t k i n d s

o f

s t i m u l i

a n d r e s p o n s e s . We d o n o t o b s e r v e

t h i s s o p h i s t i c a t i o n

d e v e l o p i n g

i n

a n i m a l s

t h a t a r e t r a i n e d w i t h

r e s p e c t t o o n e g r o u p

o f

r e s p o n s e s

a n d

s t i m u l i

a n d

t h e n

c o n t i n u e

i n

t h e s a m e p a t t e r n ,

h o w e v e r c o m p l e x ,

f o r

m o n t h s

o r y e a r s .

I n d i v i d u a l d i f f e r e n c e s

i n t h e a b i l i t y t o

c r e a t e

u n o r t h o d o x r e s p o n s e s

n o

d o u b t e x i s t ;

M a l i a s n o v e l r e s p o n s e s ,

j u d g e d i n

t o t o , a r e

more

s p e c t a c u l a r

a n d i m a g i n a t i v e

t h a n

H o u ' s . H o w e v e r , b y u s i n g

t h e

t e c h n i q u e

o f

t r a i n i n g

f o r

n o v e l t y

d e s c r i b e d

h e r e i n ,

i t s h o u l d

b e p o s s i b l e t o

i n d u c e a

t e n d e n c y

t o w a r d s

s p o n t a n e i t y a n d

c r e a t i v e

o r u n o r t h o d o x

r e -

s p o n s e

i n

m o s t i n d i v i d u a l s

o f

a

b r o a d

r a n g e

o f

s p e c i e s .

REFERENCES

B u r g e s s , K .

Th e

b e h a v i o r

a n d

t r a i n i n g

o f a K i l l e r

Whale

a t

S a n

D i e g o S e a

W o r l d . I n t e r n a t i o n a l

Z o o

Y e a r b o o k , 1 9 6 8 8 ,

2 0 2 - 2 0 5 .

H i l d e b r a n d , M.

S y m m e t r i c a l

g a i t s o f

h o r s e s . S c i e n c e ,

1 9 6 5 ,

1 5 0 ,

7 0 1 - 7 0 8 .

M a l t z m a n , I . O n t h e t r a i n i n g o f o r i g i n a l i t y .

P s y c h o -

l o g i c a l

R e v i e w ,

1 9 6 0 , 6 7 ,

2 2 9 - 2 4 2 .

N o r r i s , K . S . Ope n o c e a n d i v i n g t e s t w i t h a t r a i n e d

p o r p o i s e

( S t e n o b r e d a n e n s i s ) . Deep S e a R e s e a r c h ,

1 9 6 5 , 1 2 , 5 0 5 - 5 0 9 .

S i e g e l , S .

N o n p a r a m e t r i c

s t a t i s t i c s

f o r

t h e b e h a v i o r a l

s c i e n c e s . Ne w

Y o r k :

M c G r a w - H i l l , 1 9 5 6 .

S k i n n e r , B . F .

Two

s y n t h e t i c

s o c i a l r e l a t i o n s . J o u r n a l

o f

t h e

E x p e r i m e n t a l

A n a l y s i s

o f

B e h a v i o r ,

1 9 6 2 , 5 ,

5 3 1 - 5 3 3 .

R e c e i v e d

1 0

J a n u a r y 1 9 6 8 .

the creative porpoise - training for novel behavior jeabehav00148-0145

Documents