Применение метода средней ошибки в психофизике

                 

     Всю психофизику можно разделить на два больших раздела. Первый  раздел (Психофизика 1) затрагивает проблему порогов чувствительности, а  второй (Психофизика 2) касается проблемы сенсорных шкал. В основе обоих  разделов психофизики лежат разные законы о характере связи между  величиной раздражителя и интенсивностью (силой) ощущения, оба  претендующих на основной психофизический закон. Первым появился  логарифмический закон Фехнера, выведенный исключительно путем  математических рассуждений. В основе вывода закона лежат следующие  рассуждения[6]. Во-первых, признавая справедливость правила Бугера-Вебера  ∆S/S = const, можно получить элементарную единицу измерения ощущений.  То есть, величина дифференциального порога является величиной  постоянной и не зависит от абсолютного значения раздражителя, поэтому ее  можно использовать как единицу измерения субъективных величин. Исходя  из этого, Фехнер математически приравнивает две физические величины к  субъективной величине: ∆S/S=∆R, где ∆R – величина едва заметного  ощущения. Во-вторых, принимая, что величины ∆S и ∆R являются  бесконечно малыми, можно записать психофизическое отношение в виде  дифференциального уравнения вида: dS/S=dR. В третьих, можно  проинтегрировать полученное соотношение и получить закон взаимосвязи  между величиной ощущения и силой раздражителя:

R = k lоg S.

Величина ощущения пропорциональна логарифму силы раздражителя. Второй «основной психофизический закон» был предложен Стивенсом и был выведен непосредственно из экспериментов по субъективному шкалированию. Согласно этому закону величина ощущения пропорциональная силе раздражителя, возведенной в некоторую степень: 

R = k Sn. Экспонента n в уравнении зависит от сенсорной модальности раздражителя и может принимать значения от 0,33 (восприятие яркости света) до 3,5 (болевое ощущение)[7].

  Абсолютный порог чувствительности есть физическая величина раздражителя, соответствующая границе между стимулами, вызывающими и не вызывающими субъективное ощущение[8]. Разностный (дифференциальный) порог – это та минимальная разница между раздражителями, выше которой субъект замечает различие между ними, а ниже которой эти раздражители кажутся ему одинаковыми. Согласно современным данным порог не является фиксированной точкой на сенсорном континууме (концепция непрерывности сенсорного ряда). Зависимость между вероятностью появления ощущения и величиной раздражителя имеет S-образный вид (кумулятивная психометрическая кривая). В таком случае порог вычисляется с помощью вероятностной теории. Порог можно интерпретировать как точку 50%-го различения или неразличения сигнала (двух сигналов).

Теория обнаружения сигнала (ТОС). Наиболее удачное решение пороговой проблемы находит свое отражение в теории обнаружения сигнала. В основе ТОС лежит положение, что сенсорное впечатление складывается из эффекта действия стимула и собственного «шума» сенсорной системы. Показываемый испытуемым результат определяется двумя факторами. Во-первых, взаимным расположением двух распределений – шумового (спонтанное возбуждение в сенсорной системе) и сигнального (возбуждение, вызванное раздражителем). Во-вторых, местом локализации критерия принятия решения, выбранного испытуемым на оси сенсорных впечатлений.

  Перед испытуемым стоит задача – на основании возникающего сенсорного эффекта, установить, элементом какого распределения является этот эффект – смеси сигнала с шумом или одного фонового шума. Для этого испытуемый устанавливает некий критерий. Если наблюдаемый эффект выше критерия, испытуемый решает, что сигнал был, если ниже критерия – был только шум.  Система реакций испытуемого включает в себя четыре возможных  исхода[9]:

1. Сигнал был, ответ «да». P(Y/s) – обнаружение сигнала.

2. Сигнал был, ответ «нет». P(N/s) – пропуск.

3. Сигнала не было, был только шум, испытуемый ответил, что сигнал

был. P(Y/n) – ложная тревога.

4. Был шум, ответ «сигнала не было». P(N/n) – «покой».

  Исходы зависят от взаимного расположения двух распределений и от положения критерия на сенсорной оси.

Теория обнаружения сигнала отрицает понятие порога, основываясь на

концепции непрерывности сенсорного ряда. В качестве показателя

возможности обнаружения сигнала предлагается использовать величину d’:

d = (ms – mn)/σ,  где ms есть математическое ожидание (вероятность) сенсорных эффектов,  вызываемых действием смеси сигнала шумом; mn – математическое ожидание эффектов, вызываемых шумом; σ – стандартное отклонение рассматриваемого распределения (для равновероятных случаев σs= σn). Зависимость результатов, показываемых испытуемым, от вышеуказанных факторов получила название рабочей характеристики приемника (РХП). РХП – это зависимость вероятности обнаружения от вероятности ложных тревог.

  Применение метода средней ошибки для измерения дифференциального порога.

    Процедура. При применении дифференциальной чувствительности испытуемому предъявляют одновременно два стимула, эталон – Sst и переменные Svar величину которого может изменять испытуемый. Аппаратура должна позволять плавную регулировку изменяемого параметра переменного стимула. Задача испытуемого состоит в подравнивании переменного стимула к эталону. Испытуемому дается установка на точность, а не на быстроту воспроизведения эталона[10]. Никаких ограничений на свободу движений при регулировке стимула в процессе подравнивания не вводится. Подравнивание должно начинаться то от большего, чем эталон, значения, то от меньшего. Чтобы исключить для испытуемого возможность осуществлять подравнивание на основе одного только кинестезического впечатления , необходимо в обоих случаях менять начальные точки. Обычно бывает достаточно выбрать три заметно различающихся начальные значения переменного стимула, больше и меньше, чем эталон, и чередовать их, применяя в течении опыта равное число раз. В силу наличия в протетических континуумах пространственной ошибки, в опыте должно быть сделано равное число проб с положением эталона слева и справа от переменного стимула или сверху – снизу от него.

    Применение метода средней ошибки для измерения абсолютной чувствительности.

    В этом случае испытуемый регулирует величину стимула, первоначально вызвавшего отчетливое ощущение, до тех пор пока не установит такое его значение, при котором он впервые утрачивает ощущение воздействия стимула. Если установка начинается с явно неощущаемой величины стимула, то испытуемый должен найти такое его значение, при котором ощущения впервые появляются. Обычно рекомендуется для оценки абсолютного порога использовать такие меры центральной тенденции, как медиана и среднее. Меры изменчивости (межквартальный размах и стандартное отклонение) в данном случае получения бимодального распределения за оценку абсолютного порога следует брать середину расстояния между двумя экстремумами аналогично определению точки субъективного равенства в задаче измерения разностного порога.

Заключение

 

    Является общепризнанным, что метод средней ошибки дает наиболее низкие значения порога по сравнению с другими методами. Это объясняется, по-видимому, активной сенсомоторной деятельностью субъекта, т.е. возможностью регулировки самим испытуемым стимуляции и связанным с этим привлечением других источников информации (кинестезии) для решения стоящей перед ним задачи, а также большим, как правило, временем действия стимула, а, следовательно, возможностью более полного извлечения информации и стимуляции[11].

    Процедура подравнивания очень естественна и легко принимается всеми испытуемыми – взрослыми и детьми. Это расширяет область ее применения по сравнению с другими методами. Метод подравнивания оказывается незаменим при оценке чувствительности во всех случаях, когда сенсорная чувствительность оператора является средством (орудием), используемым оператором при решении профессиональных задач в процессе трудовой деятельности, как например, у фотометриста, определяющего плотность вещества путем подгонки к эталону, или токаря, обтачивающего деталь с точностью до микрона.

    Наиболее адекватно применение МСО в тех случаях, когда требуется оценка точки субъективного равенства. Именно этим объясняется довольно широкое применение метода в шкалирующих процедурах.

    Существенно ограничивает область применения метода средней ошибки необходимость обеспечения плавной регулировки стимуляции, что, в свою очередь, может быть достаточно сложной технической проблемой.

Список литературы

1. Абрамова Г.С. Практикум по психофизике: Издательский центр «Академия». — 1998. — 320с.

2.  Гиппенрейтер Ю.Б. Введение в общую психологию. Курс лекций. — М.: ЧеРо, 1996. — 336с.

3. Годфруа Ж. Что такое психология: В2-х томах. Изд. 2-е стереотипное, т. 1: Пер. с франц. — М.: Мир,1996. —496с.

4. Психофизика: Словарь-справочник / Авт. сост. С.С.Степанов, Под ред. Б.П.Пузанова. — М.: Новая школа, 1996.—80с.

5. Злобин А.Т. К классификации эмоций // Вопросы психологии№4, 1991.

6. Кречмер З. Медицинская психология. Пер. с нем. / Изд. Подг. Вал. А.Луков. — СП6.: Союз, 1998. — 464с.

7. Краткий психологический словарь / Ред. — сост. Л.А. Карпенко; Под общ. Ред. А.В.Петровского, М.Г.Ярошевского. —2 изд., расш., испр. и доп. — Ростов а/Д: изд-во «Феникс», 1998.— 512с.

8. Методы психофизических исследований: Хрестоматия. / Сост. К.В.Сильченок. — Мн.:, 1999. — 816с.

9. Рогов Е.И. Настольная книга практического психолога: Учебн. Пособие: В 2кн. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 1998. — Кн.2: Работа психолога с взрослыми. Коррекционные приемы и упражнения. — 480с.: ил.

10. Психофизические исследования. / Под ред. Б.Д. Карвасарского. — СП6: Издательство «Питер», 2000. — 544с.

11. Рубинштейн С.Л. Основы общей психология — СП6: Питер Ком, 1999. — 720с.

 

[1] Абрамова Г.С. Практикум по психофизике: Издательский центр «Академия». — 1998. — 320с.

[2] Рубинштейн С.Л. Основы общей психология — СП6: Питер Ком, 1999. — 720с.

[3] Гиппенрейтер Ю.Б. Введение в общую психологию. Курс лекций. — М.: ЧеРо, 1996. — 336с.

[4] Психофизические исследования. / Под ред. Б.Д. Карвасарского. — СП6: Издательство «Питер», 2000. — 544с.

[5] Методы психофизических исследований: Хрестоматия. / Сост. К.В.Сильченок. — Мн.:, 1999. — 816с.

[6] Абрамова Г.С. Практикум по психофизике: Издательский центр «Академия». — 1998. — 320с.

[7] Злобин А.Т. К классификации эмоций // Вопросы психологии№4, 1991. – с. 78.

[8] Психофизические исследования. / Под ред. Б.Д. Карвасарского. — СП6: Издательство «Питер», 2000. — 544с.

[9] Психофизика: Словарь-справочник / Авт. сост. С.С.Степанов, Под ред. Б.П.Пузанова. — М.: Новая школа, 1996.—80с.

[10] Психофизические исследования. / Под ред. Б.Д. Карвасарского. — СП6: Издательство «Питер», 2000. — 544с.

[11] Психофизические исследования. / Под ред. Б.Д. Карвасарского. — СП6: Издательство «Питер», 2000. — 544с.