4. Косвенная психофизика г. Фехнера и его методы. Основной психо­физический закон, процедура вывода.

Фехнер Густав Теодор (1801 – 1887) — немецкий физик, философ и психолог, основатель психофизики, автор программного труда „Элементы психофизики“ (1860). Разработал систему методов косвенного измерения ощущений, в частности разработал три классических метода измерения порогов. Вывел основной психофизический закон, согласно которому интенсивность ощущения пропорциональна логарифму величины раздражителя.

Закон Вебера — Фехнера — эмпирический психофизиологический закон, заключающийся в том, что интенсивность ощущения пропорциональна логарифму интенсивности стимула.

В ряде экспериментов, начиная с 1834 года, Э. Вебер показал, что новый раздражитель, чтобы отличаться по ощущениям от предыдущего, должен отличаться от исходного на величину, пропорциональную исходному раздражителю. Так, чтобы два предмета воспринимались как различные по весу, их вес должен различаться на 1/30, а не на x грамм. Для различения двух источников света по яркости необходимо, чтобы их яркость отличалась на 1/100, а не на x люмен и т. д. На основе этих наблюдений Г. Фехнер в 1860 году сформулировал «основной психофизический закон», по которому сила ощущения p пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя S:

, где S — значение интенсивности раздражителя. S0 — нижнее граничное значение интенсивности раздражителя: если S < S0, раздражитель совсем не ощущается. k - константа, зависящая от субъекта ощущения.

Так, люстра, в которой 8 лампочек, кажется нам настолько же ярче люстры из 4-х лампочек, насколько люстра из 4-х лампочек ярче люстры из 2-х лампочек. То есть количество лампочек должно увеличиваться в одинаковое число раз, чтобы нам казалось, что прирост яркости постоянен. И наоборот, если абсолютный прирост яркости (разница в яркости «после» и «до») постоянен, то нам будет казаться, что абсолютный прирост уменьшается по мере роста самого значения яркости. Например, если добавить одну лампочку к люстре из двух лампочек, то кажущийся прирост в яркости будет значительным. Если же добавить одну лампочку к люстре из 12 лампочек, то мы практически не заметим прироста яркости.

Можно сказать и так: отношение минимального приращения силы раздражителя, впервые вызывающего новые ощущения, к исходной величине раздражителя есть величина постоянная.

Закон Вебера — Фехнера можно объяснить тем, что константы скорости химических реакций, проходящих при рецептировании, нелинейно зависят от концентрации химических посредников физических раздражителей или собственно химических раздражителей.

5. Прямая психофизика с. Стивенса и его методы. Закон Стивенса, процедура вывода.

Стивенс (Stevens) Стэнли Смит (р. 4.11.1906, Огден, штат Юта), американский психолог. В конце 30-х гг. выступил с программой перестройки психологии на основе идей операционализма. Профессор Гарвардского университета (с 1946), где руководил организованной им лабораторией психофизики (с 1944). Инициатор направления, в известном отношении альтернативного классической психофизике Г. Фехнера: если последний пользовался т. н. косвенным методом шкалирования ощущений, то С. и его ученики обратились к «прямым» методам, при которых от испытуемого требуется непосредственная оценка ощущений относительно некоторого эталона. С. сформулировал т. н. степенный психофизический закон (в противоположность «логарифмическому» Вебера — Фехнера закону).

Психофизика – это психологическая дисциплина, изучающая измерение человеческих ощущений, т.е. определение количественных отношений между величинами физических раздражителей и ощущений. Психофизика является главным направлением в изучении сенсорных процессов психологическими методами (т.е. регистрацией и анализом произвольных ответов человека на воспринимаемую им сенсорную информацию). Развитие сенсорной психофизики шло по двум основным линиям. В основу первой легло представление о том, что при непрерывном росте интенсивности стимула интенсивность ощущения нарастает дискретно. Так, по этому пути двигались Вебер, Фехнер, Стивенс и вся классическая психофизика. Вторая линия развития психофизики шла по другому пути. Предполагалось, что интенсивность ощущения нарастает непрерывно с ростом интенсивности стимула. Фехнер постулировал, что нельзя непосредственно измерить ощущение: можно сказать, есть оно или нет, а также сравнить два ощущения.

С Стивенс установил формулу - модификация закона психофизического основного (закон Вебера - Фехнера), связывающую силу ощущения с определенной степенью физической интенсивности раздражителя Согласно ей, между рядом ощущений и рядом раздражителей физических существует не логарифмическая, как у Фехнера, но степенная зависимость:

В психофизике Г. Фехнера этот закон получил такое уравнение: S = k*lnR,

где S – величина субъективного ощущения, R – величина раздражителя.

Психофизический закон Стивенса выглядит следующим образом: S = n*R^k, где k – есть константа.

Если k<1, то зависимость получается такая же как у Фехнера. Значение n зависит только от выбранных единиц, при этом величина k специфична для каждого типа раздражителей

. n Y = kS где Y - субъективная величина, ощущение; S - стимул; n - показатель степени функции; k - константа, зависящая от единицы измерения Иная форма записи: n Е = kP где Е - сила ощущения; Р - физическая интенсивность раздражителя; k и n - некие постоянные При этом показатель степенной функции для разных модальностей ощущений различен: для громкости он имеет значение 03, для электрического удара - 35 Для обоснования закона Стивенса привлекаются данные психофизиологических исследований, но обычно результаты измерений обнаруживают весьма сильную индивидуальную изменчивость, что затрудняет однозначное доказательство преимущества обнаруживаемой этим законом степенной зависимости сравнительно закона Вебера-Фехнера Выводя свой логарифмический закон, Фехнер ошибочно предполагал, что минимальный прирост ощущения (S) будто бы есть постоянная величина на всем протяжении психологической шкалы. Хотя он хотел предположить, что постоянным является отношение едва заметного изменения раздражителя (R²)² к его исходной величине (R), т.е.

у него получилось, что постоянно S

Из этих двух предположений он вывел отноше­ние и тем самым нанес большой вред всему делу.

Предположим, что Фехнер принял бы положе­ние о постоянстве отношения не только для е. з. р. стимуляции R, но также и для субъективного кор­релята е. з. р. — S. Тогда он смог бы написать:

откуда следовало бы, что психическая величина S является степенной функцией физической вели­чины R. Однако он отбросил это предположение, когда оно впервые было сделано Брентано. В резуль­тате временной победы Фехнера в психофизике от­крылся период бесплодных исследований, когда ка­залось, что нет более интересной работы, чем изме­рение е.з.р. Так логарифмический закон стал "пещер­ным идолом". сенсор­ные ответы возрастают по степенному закону. При изучении поведения так редко удается показать, что простое отношение сохраняется при самых различ­ных видах стимуляции, что широкое распростране­ние и постоянство степенного закона действитель­но приобретают большое значение.

Эти методы получили название методов прямого шкалирования:

– метод оценки отношений: предлагалось объяснить, во сколько раз предлагаемый стимул больше или меньше (в зависимости от инструкции) предыдущего;

– метод установления отношений: предлагалось к эталонному стимулу подобрать такой, который больше или меньшее (в зависимости от инструкции) оного в определенное количество раз;

– метод оценки величины: предлагалось оценить величину ощущения в единицах эталона;

– метод установления величин: предлагалось подобрать ощущение, равное определенному количеству единиц эталона.

Свой психофизический закон Стивенс доказал на основании использования данных психофизических методов для 25 различных модальностей (т.е. для 25 различных раздражителей).