Психофизические методы

(psychophysical methods) Психофиз. - это наука, изучающая отношения между раздражителями (стимулами) и ощущениями (сенсорными реакциями) с помощью количественных методов. Как таковая она имеет дело со следующими вопросами: 1) Какой уровень стимуляции необходим для того, чтобы вызвать ощущение или сенсорную реакцию? 2) Насколько должна измениться величина раздражителя, чтобы можно было обнаружить изменение? 3) В каком отношении (или отношениях) нужно изменить стимул, чтобы он стал перцептивно эквивалентным другому стимулу? 4) Как меняется ощущение или сенсорная реакция с изменением величины раздражителя? Для ответа на эти (и др.) вопросы используют П. м. В состав этих методов входят: 3 классических метода определения порогов, введенные в психофиз. Густавом Фехнером; многочисленные П. м. шкалирования надпороговых раздражителей, используемые для получения мер величины ощущения, и методы теории обнаружения сигналов (ТОС), применяемые для получения мер "номинальной" сенсорной чувствительности, минимально искаженной мотивами и установками испытуемых. Так называемые классические методы - метод границ, метод установки (или средней ошибки - Примеч. науч. ред.) и метод постоянных раздражителей - впервые были сведены вместе и представлены Фехнером в его фундаментальном труде "Элементы психофизики", опубликованном в 1860 г. Они использовались для определения абсолютных и разностных порогов. Абсолютный порог (Reiz Limen, или RL) определяется как величина раздражителя, дающего 50% случаев обнаружения. Аналогично этому дифференциальный порог (Differenz Limen, или DL) - это минимальное изменение раздражения, обнаруживаемое в 50% случаев. Ниже приводится описание этих трех методов, к-рое хотя и не касается тонкостей эксперим. процедур, варьирующих от исслед. к исслед., дает достаточно полное представление о характерных особенностях каждого из них. Метод границ При использовании этого метода наблюдателю в каждой отдельной пробе предъявляют либо монотонно возрастающую (восходящие пробы), либо монотонно убывающую (нисходящие пробы) дискретную последовательность раздражителей, величина к-рых изменяется до тех пор, пока не произойдет изменение реакции наблюдателя с "да" на "нет" (в нисходящих пробах) или с "нет" на "да" (в восходящих пробах). Уровень стимуляции, соотв. половине интервала, на к-ром происходит изменение реакции, принимается за величину порога для данной пробы. Метод установки В противоположность методу границ, этот метод дает возможность самому наблюдателю регулировать непрерывно изменяемый раздражитель, с тем чтобы уравнять его с заданным эталоном. Каждая проба заключается в корректировке наблюдателем переменного раздражителя от точки явного неравенства до точки субъективного равенства с эталоном. Восходящие и нисходящие пробы чередуются вместе со случайно изменяемым начальным отклонением переменного раздражителя от эталона. Метод постоянных раздражителей Этот метод предписывает предъявление наблюдателю в каждой отдельной пробе только одного раздражителя, выбранного из фиксированного набора, включающего от 4 до 9 раздражителей. При определении абсолютного порога (RL) наблюдатель в каждой пробе дает ответ в форме "да/нет". При определении дифференциального порога (DL) наблюдатель, сравнивая тестовый раздражитель из определенного набора с предъявляемым в каждой пробе эталоном, дает ответ в форме "больше чем/меньше чем". После предварительного опробования тестовых раздражителей их набор формируется т. о., чтобы они заключали порог в вилку и чтобы все они (в идеале) давали какой-то процент реакций обнаружения или различения, но ни один из них не воспринимался в 100% случаев. Психофизические методы шкалирования надпороговых раздражителей П. м. шкалирования представляют собой собрание самых различных методов, общее у к-рых только то, что они предписывают правила, по к-рым испытуемые (прямо или косвенно) присваивают значения числовой шкалы физ. стимулам. Эти методы часто использовались для проверки нек-рых психофизических законов. Среди них - методы бисекции, субъективно равных интервалов, фракционирования и оценки величины. При использовании метода бисекции (bisection) испытуемому дается инструкция отрегулировать величину переменного раздражителя т. о., чтобы результирующее ощущение казалось ему равноудаленным от ощущений, вызываемых двумя постоянными раздражителями, задающими границы интервала, к-рый нужно разделить пополам. Эта процедура многократно повторяется, после чего вычисляется среднее арифметическое подобранных испытуемым значений переменного раздражителя. Метод субъективно равных интервалов (equal-appearing intervals) - разновидность метода категорий - предоставляет наблюдателю возможность относить предъявляемые раздражители к одной из "равношироких" категорий, число к-рых (напр., 5) задается экспериментатором и не меняется в ходе опыта. Первыми предъявляются крайние по величине раздражители и идентифицируются как таковые, чтобы служить опорными точками для последующих суждений. После классиф. наблюдателем всех раздражителей их субъективные значения, определяемые как усредненные, или медианные, категории, представляются графически в виде функции от объективной величины раздражителя. Метод фракционирования (fractionation) требует от наблюдателя в каждой пробе создавать (путем регулировки или подстройки) новый раздражитель, составляющий заранее определенную часть (напр., половину) предъявляемого ему раздражителя. Это делается для каждого из раздражителей, входящих в стимульный набор. Метод оценки величины (magnitude estimation) - широко используемая процедура, предоставляющая возможность наблюдателю оценивать величину раздражителей, приписывая им числа. Более сильные по сравнению с эталонным стимулом раздражители получают обычно большие числовые значения, а более слабые - меньшие. Для каждого раздражителя вычисляется среднее арифметическое или среднее геометрическое числовых оценок, полученных на группе испытуемых. Полученные средние субъективных оценок величины раздражителя представляются графически в виде функции от реальной величины раздражителя. Теория обнаружения сигналов Мотивация, ожидание и отношение наблюдателя вызывают смещение рез-тов измерения относительно истинного значения в психофизических экспериментах по определению порогов. Так, при использовании метода постоянных раздражителей, в пустых пробах ("пробах-ловушках"), когда наблюдателю не предъявляют никаких раздражителей, все равно появляются ответы "да". Такая реакция в теории обнаружения сигналов (ТОС) называется ложной тревогой. Безошибочное обнаружение раздражителя (ответ "да" при его наличии) называется попаданием. Изменения мотивации, ожиданий или отношения могут увеличивать процент попаданий, но ценой повышения доли ложных тревог. В каждом из трех осн. методов ТОС - "да - нет", оценки и вынужденного выбора - задается случайная последовательность проб (напр., 200), в к-рых сигнал либо подается на фоне каких-то др., случайных сигналов (пробы "сигнал шум"), либо отсутствует (пробы "чистого шума"). При использовании метода "да - нет" задача наблюдателя - давать ответ "да" в пробах с наличием сигнала и ответ "нет" в пробах с его отсутствием. В процедуре оценивания реакция наблюдателя сводится к выбору из заданного набора оценочных категорий той, к-рая отражает степень его уверенности в наличии сигнала в данной пробе. В эксперименте с вынужденным выбором предлагаются ситуации выбора из двух или более альтернатив (напр., при разнесении интервалов наблюдения во времени), одна и только одна из к-рых содержит сигнал плюс шум. Наблюдатель должен выбрать ту из них, в к-рой вероятнее всего содержится сигнал. Влияние мотивации, ожиданий и отношения на реакции испытуемых в психофизических экспериментах трактуется как критерий наблюдателя, оцениваемый по проценту ложных тревог. На этот критерий можно влиять, изменяя долю проб с сигналом (и соответственно информируя наблюдателя), инструктируя наблюдателя быть более расслабленным либо, наоборот, более внимательным и точным или изменяя выплаты за возможные реакции. Если процент попаданий откладывать по оси ординат, а процент ложных тревог - по оси абсцисс, полученные точки будут соответствовать различным уровням критерия наблюдателя, а построенная по ним кривая будет называться рабочей характеристикой приемника (РХП). Различные кривые РХП порождаются сигналами разного уровня, тогда как все точки одной кривой РХП отображают один уровень обнаружительной способности наблюдателя. Т. о., появляется возможность разграничить действие сенсорных и внесенсорных факторов. Приложения Помимо использования для поиска ответов на вопросы теорет. психофиз., различные П. м. широко применяются для решения практ. задач как в области психологии, так и за ее пределами. Сведения о нормальных зрительных и слуховых порогах (и, в несколько меньшей степени, о порогах др. органов чувств) учитываются при проектировании оборудования и анализе челов. факторов в инж. психол., а тж используются практ. медициной в качестве эталонов сравнения при постановке клинического диагноза. Методы шкалирования надпороговых раздражителей применяются в промышленности и торговле для оценки предпочтений. Методы ТОС тж находят самое широкое применение: от оценки пределов "чистой" сенсорной чувствительности до принятия решений в медицине. См. также Аудиометрия, Методы эмпирического исследования, Психофизика, Научный метод Дж. Г. Робинсон