3. Психометрическая кривая

Психометрическая кривая — график зависимости вероятности обнаружения (или различения) раздражителя от его величины, обычно получаемый в психофизическом эксперименте с помощью метода постоянных раздражителей. Ось ординат представляет собой относительную частоту положительных ответов, ось абсцисс при определении абсолютного порога — интенсивность раздражителя, а при определении дифференциального порога, как правило, — абсолютное значение разности между постоянным и переменным стимулами. S образная форма кривой связана с тем, что порог не является постоянным – случайные флуктуации. Причины: мотивация влияет на величину порога, фактор научения, функциональное состояние.

Методы измерения порогов.

Фехнер постулировал, что нельзя непосредственно измерить ощущение. Однако можно сказать, есть оно или нет, а также сравнить два ощущения. Таким образом, ощущения можно измерять косвенно.

1. Метод установки. Испытуемый сам изменяет интенсивность раздражителя, то увеличивая, то уменьшая его, до тех пор, пока не получит едва заметное ощущение (при определении абсолютного порога) или ощущение, равное по силе заданному (при определении разностного порога). Чувствительность при этом повышается, а пороги понижаются.

2. Метод границы (минимальных изменений). Испытуемому предъявляется последовательный ряд раздражителей, минимальными и равными ступенями, возрастающей и убывающей интенсивности. При определении абсолютного порога определяют: 1. Величину раздражителя, впервые ощущаемую испытуемым (при возрастающей интенсивности); 2. Величину раздражителя, впервые не ощущаемую испытуемым (при убывающей интенсивности). Средняя арифметическая этих 2 величин и есть абсолютный порог. При определении дифференциального порога находят 4 величины. Если взять в качестве примера нисходящий ряд, то сначала находят значение раздражителя, при котором он перестает казаться большим по сравнению с данным, а затем доводят до уровня, при котором он впервые начинает казаться меньше, чем данный. То же самое определяют с восходящим рядом.

3. Метод постоянных раздражителей (констант). Этот метод основан на статистической обработке большого количества ответов испытуемого. Испытуемому предъявляются в беспорядочном порядке раздражители. При определении абсолютного порога испытуемый должен говорить, ощущает он что-нибудь или нет. При определении разностного порога, раздражители чередуются с нормальным. Величина порога определяется с помощью подсчета «правильных» и «неправильных» ответов испытуемого.

4. Статистическая природа сенсорных явлений.

Статистическая теория решений (теория обнаружения сигнала) основана на положении о том, что стимул воздействует на орган и возникает некоторое внутреннее представление о нем. Оно описывается статистическими законами. Сам процесс воздействия стимула на орган чувств можно описать статистически. Сами органы чувств обладают своей собственной внутренней активностью, могут сами возбуждаться без воздействия (Сенсорный шум). Для того, чтобы возникло ощущение необходимо наличие внутреннего критерия. Приемник решает, чем вызваны ощущения – сенсорным шумом или воздействием. Таким образом, мы имеем 2 кривые распределения: 1. Когда имеется только шум, 2. Когда имеется сигнал на фоне шума. В опытах по обнаружению сигнала испытуемый должен был указать, слышит ли он сигнал. При таких пробах возможно 4 исхода:

1. Сигнал есть и испытуемый говорит да.- попадание

2. Сигнала нет и испытуемый говорит да – ложная тревога

3. Сигнал есть и испытуемый говорит нет - пропуск

4. Сигнала нет и испытуемый говорит нет – правильные ответ «нет»

При ответе испытуемый использует некоторый критерий. Например, на рисунке критерий А1 является «решительным», т.е. испытуемый не пропускает сигналы, но и имеет большое количество ложных тревог. Критерий А3 – осторожный: испытуемый не дает ложных тревог, но и пропускает практически половину сигналов. Из этого следует, что критерий А2 – оптимальный, он позволяет давать наибольшее число правильных ответов, при минимуме ошибок. Но это так, только исходя из допущения, что плата за правильные ответы и штраф за неправильные равноценны. Однако, если мы предположим, что испытуемому платят за правильные ответы, но не берут штраф за неправильные, то критерий принятия решений сдвинется вправо (испытуемый будет указывать, что он слышит сигнал каждый раз, и, хотя, это ведет к большому количеству ложных тревог, за это он не будет никак платить). Рассмотрим эксперимент, называемый платежной матрицей. Согласно этой матрице испытуемый получает 10 центов за каждый обнаруженный сигнал и 4 за каждый правильный ответ об отсутствии сигнала. При этом он сам должен платить по 2 цента за каждую ошибку любого типа. В этом случае наиболее выигрышным будет критерий, смещенный от А1 к А2. Таким образом, испытуемый располагает свой критерий в точке, где ожидаемая величина оплаты максимальна.

Критерий – это точка на шкале ощущения, которая отделяет ответы испытуемых да и нет, на вопрос о наличии ощущения.

Рассмотрим опыт, в котором все пробы были бы пустыми, а награды и штрафы давались таким образом, что зависимость вероятности попадания от вероятности ложных тревог изображается диагональю А. Тогда, если в пробах действительно будет предъявлен сигнал, диагональ сместится выше (А1). Это говорит о том, что форма кривой отражает чувствительность человека к сигналу и может быть использована как ее мера. Такая диагональ называется рабочей характеристикой приемника (РХП).

Рабочая характеристика приемника (РХП) — понятие, заимствованное психофизикой из теории обнаружения сигнала; означает зависимость вероятности правильного положительного ответа от вероятности ложной тревоги. В то время как классическая психофизика исходила из предположения, что эти две величины независимы, современная психофизика считает, что увеличение числа ложных тревог приводит к возрастанию числа обнаруженных сигналов, а уменьшение числа ложных тревог — к уменьшению количества обнаруженных сигналов.

Каждой точке локализации критерия на оси сенсорных состояний соответствует своя вероятность правильного положительного ответа и ложной тревоги. Перемещая критерий из одной точки в другую, можно получить достаточно полную форму кривой РХП. Чем выше точка на кривой, тем четче разделение.