1.2 Психофизические методы.

Для оценки психофизических явлений были разработаны беспороговые методы. Это дало толчок к тому, чтобы выделились два раздела психофизики: 1)учение о чувствительности сенсорных систем; 2)учение о сенсорных шкалах, используемых для измерения надпороговых ощущений.

Отечественные представители психофизики делят ее на классическую и современную. Для современной психофизики основополагающим подходом является теория обнаружения сигналов, которая объясняет выделение слабых стимулов как их выход на первый план из нерегулярно изменяющегося шума, а реакцию ложной тревоги — как обоснованный ответ сенсорной системы. Современная психофизика использует прямые методы построения субъективных сенсорных шкал и признает возможность непосредственной количественной оценки человеком величин своих ощущений. Прямые методы дают степенное отношение субъективного ряда к объективному. В основе же классической психофизики лежит положение о том, что сенсорный шум не достигает уровня даже слабого сигнала и рассматривает ложную тревогу всего лишь как поведенческую реакцию на несенсорные факторы. Она говорит о невозможности непосредственной количественной оценки человеком величин своих ощущений, а возможными — лишь косвенные методы измерения в единицах едва заметных различий, обозначенных в физических единицах величин стимулов и извлекаемых с помощью пороговых методов. Они предполагают логарифмическое отношение субъективного ряда к объективному.

Представители зарубежной психофизики также разделяют данную психологическую дисциплину на объективную психофизику, которая, как и классическая, измеряет ощущения в объективных единицах стимуляции, и на субъективную, которая, как и современная, предполагает шкалирование и психометрику.

На сегодняшний день можно также выделить новую область психофизики. Речь идет о дифференциальной психофизике. Изначально в качестве традиционного базового положения использовалась информация о том, что сенсорная система у всех людей подчиняется одинаковым закономерностям. Исследования же в рамках дифференциальной психофизики предполагают пересмотр выделение и изучение факторов, детерминирующих персональные психофизические отличительные особенности.

В качестве основной задачи психофизических исследований можно выделить описание и объяснение связей, отношений между составляющими элементами окружающей среды, которые воздействуют на органы чувств, и компонентами внутреннего мира. Ее решение проводится в трех направлениях:

1. Путем разработки методов сенсорной чувствительности и раскрытия природы (дискретности/непрерывности) сенсорного ряда.

2. Путем создания методов сенсорного шкалирования и обнаружения трансформаций (сжатия/растяжения, смещения, исключения и т.п.) стимульного ряда, который отражается в ощущениях и восприятиях.

3. Путем детализации формы основного психофизического закона, объединяющего величину ощущений с величиной воздействия на органы чувств.

Измерение ощущений является главной сферой применения методов психофизики. Этот вывод обусловлен особенностями предмета изучения данной науки.

Совокупность психофизических методов относится к классу эмпирических, а если быть точнее, к классической форме лабораторного эксперимента.

При классификации методов психофизики авторы сталкиваются с проблемой разнообразия основания, выбора критериев. В качестве таковых можно выделить следующие: 1) деление психофизики на современную и классическую; объектную, субъектную и дифференциальную; 2) закономерности дискретности или непрерывности сенсорного ряда; 3) в зависимости от используемых способов измерений, прямых или косвенных; 4) в соответствии с подходом к статистической обработке полученных эмпирических результатов и т.д.

Проиллюстрировать содержание психофизических методов возможно только, опираясь на теорию, на основе которой какой-либо из методов разрабатывался. Вне этой связи объяснить процедуру измерения достаточно сложно.

Определенные методы были заимствованы из смежных наук, но они настолько прочно вошли в методологию, что по праву могут называться психофизическими.

В качестве основных можно выделить две большие группы методов, классифицированных на основании разделения психофизики по предмету исследования: 1) методы измерения сенсорной чувствительности (пороговые методы); 2) методы сенсорного шкалирования.

Метод границ, или метод минимальных изменений, связывают с именем Вильгельма Вундта, который внес определенный вклад в его развитие.

Согласно пороговой концепции, порог – это своеобразная граница, разделяющая ощущаемые воздействия раздражителей от неощущаемых. Меняя интенсивность раздражителя путем восходящей или нисходящей стимуляции можно обнаружить этот порог. Отсюда возникло название метода.

Для того чтобы максимально уменьшить влияние случайных факторов сенсорного или несенсорного характера, в том числе проявление утомлений при длительном проведении эксперимента и фактора получения опыта в данной сенсорной деятельности, ощущаемый порог регистрируют многократно. Затем высчитывается среднее значение, которое принимается в качестве результата.

Название метода минимальных изменений также связано с тем, что при стимуляции, восходящей или нисходящей, точность измерения порога зависит от интервала изменения стимула. Чем он меньше, тем точнее измерение.

Следовательно, порог можно найти двумя способами: увеличивая стимул или уменьшая его. Но при этом экспериментально доказано, что полученная величина стимула, зафиксированная двумя способами, не совпадает между собой, и часто обнаруживается довольно большая разница. Для преодоления данной проблемы вводятся понятия порога появления, который регистрируют при уменьшении стимула, и порога исчезновения, регистрируемого при проведении процедуры с увеличением интенсивности стимула.

В процессе проведения таких опытов неизбежно возникают ошибки. Первый тип, называемый ошибки привыкания (запаздывания) связан с тем, что испытуемому проще продолжать давать одну и ту же оценку стимулу, вместо того, чтобы прервать эту цепочку одинаковых ответов, высказав отличное от них суждение. Второй тип ошибок называется ошибки ожидания (предвосхищения). Они связаны с тем, что испытуемый ожидает изменение интенсивности стимула, хотя этого может и не происходить на самом деле. Вследствие чего возрастает напряжение, и испытуемый может сказать о появлении или исчезновении ощущения раньше, чем это происходит в действительности. Для минимизации влияния на полученные результаты восходящие и нисходящие ряды чередуются случайным образом, а их длина (число шагов) варьируется.

Метод средней ошибки был разработан Густавом Фехнером. Главной особенностью данного метода является то, что изменение стимуляции осуществляет сам испытуемый. В результате эксперимента он должен ощутить тот момент, в который сила воздействующего стимула совпадает с величиной установленного стандартного стимула (эталона).

Каждый испытуемый имеет свою дифференциальную чувствительность. Вследствие чего, неизбежно возникают неточности при проведении процедуры.

Предъявляя стимулы необходимо учитывать следующие требования к проведению процедуры:

- свобода (в пространстве и времени) изменения стимула испытуемым;

- непрерывность изменения переменного стимула;

- отсутствие обратной связи у испытуемого;

- чередование направлений изменения стимула (по возрастанию или по убыванию);

- чередование взаимного положения эталона в пространстве;

- выбор начальной точки;

- общее число проб может быть любым, но чаще всего кратно четырем.

Метод постоянных раздражителей, или метод констант также был разработан и внедрен Фехнером. В дальнейшем важный вклад в развитие метода внесли Г. Мюллер и Ф. Урбан.

Основное назначение метода констант заключается в измерении абсолютной и дифференциальной чувствительности.

Суть процедуры состоит в том, что испытуемому предъявляются стимулы, величины которых на протяжении всего эксперимента являются различными и при этом постоянными. В ходе исследования регистрируется частота ответов испытуемого («да», «нет», «больше», «меньше» и т.д.). На основании полученных результатов делается вывод о характеристиках исследуемой чувствительности: местоположение точки субъектного равенства, пороги, стандартное отклонение и прочее.

Метод постоянных раздражителей предполагает несколько особенностей, которые резко отличают его от других психофизических методов.

Первая заключается в том, что предъявляемые стимулы имеют отличную друг от друга величину, но эта величина постоянна на протяжении всего эксперимента.

Вторая особенность предполагает случайный порядок предъявления стимулов.

Третья характерная черта метода констант в том, что изначально определяется диапазон переменной стимуляции.

Четвертая состоит в том, что в результате проведенной процедуры фиксируются именно частота категорий оценок испытуемого по каждому стимулу.

Пятая особенность заключается в использовании трудоемкого, относительно самостоятельного этапа обработки полученных результатов. Эмпирические данные после этого трансформируются в искомые характеристики сенсорной чувствительности.

Метод «да - нет» на теории обнаружения сигнала. Он используется для исследования и абсолютной, и дифференциальной чувствительности. При использовании данного метода испытуемому предъявляются в случайном порядке сигнальные и пустые пробы

В зависимости от тветов в сигнальных пробах вычисляется вероятность обнаружения стимула (Рц), по ответам в пустых пробах - вероятность ложной тревоги (Рлт). Изменяя некоторые параметры экспериментальной ситуации, получают несколько пар величин этих вероятностей. Зависимость между зафиксированными несколькими парами величин вышеназванных вероятностей обозначается как рабочая характеристика приемника. Она является центральной характеристикой исполнения у испытуемого.

Для вычисления сенсорной чувствительности используется величина, являющаяся показателем вероятности обнаружения сигнала. Она определяется по формуле:

d' = (ms - mn) / y,

где ms есть M [s + n] - математическое ожидание сенсорных эффектов, вызываемых действием совокупности сигнала и шума; mn есть М [n] - математическое ожидание эффектов, вызываемых действием только шума; у - стандартное отклонение рассматриваемого распределения. Этот же показатель можно определить графически.

Процедура метода "да-нет" схожа с методом постоянных раздражителей. Но также между ними есть и принципиальные различия в обработке данных и интерпретации результатов. Иными словами, это различия в теории.

В отличие от предыдущего описаного метода испытуемый в данном случае пользуется не двухкатегорийной системой "да" или "нет", а многокатегорийной системой оценок, лежащих в интервале от 0 до 1.По числу сигнальных и пустых проб, отнесенных в каждую категорию, высчитываются соответствующие величины вероятностей. На основании этих величин строится соответствующая рабочая характеристика приемника, а на ее основе вычисляются описанные выше показатели чувствительности.

Метод вынужденного выбора был разработан Г. Блэквеллом. Встречается и под названиями метода принудительного или насильственного выбора. Особенность процедуры заключается в том, что на каждом "шаге" изменения стимуляции испытуемому вместе с переменным стимулом предъявляют несколько "пустых проб".

Метод вынужденного выбора был разработан Г. Блэквеллом. Встречается и под названиями метода принудительного или насильственного выбора. Особенность процедуры заключается в том, что на каждом "шаге" изменения стимуляции испытуемому вместе с переменным стимулом предъявляют несколько "пустых проб". Число таких проб - от 1 до 7. Наиболее популярен вариант с одной пустой пробой. При большем их числе переменный стимул "замешивается" среди них в случайном порядке. Порог вычисляют как производную от частости правильных ответов. Возможность вычисления РПХ в данном случае есть, но необходимость в этом отсутствует.

Метод трех посылок. Испытуемому предъявляются последовательно три стимула. Один из них является влияющим, другой тестовым, третий служит эталоном сравнения. Последний стимул пространственно или во времени достаточно удален от двух других, чтобы исключить физиологическое взаимодействие с ними. Экспериментальная задача состоит в том, чтобы уравнять эталонный стимул с тестовым в сенсорном отношении. Разность надпороговых уровней интенсивности таких уравненных стимулов является показатель переоценки (или недооценки) тестового стимула, обусловленной пространственной пли временной близостью воздействующего стимула.