 |
Абсолютный абсолютный (дифференциальные)
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Им. Н.И.ЛОБАЧЕВСКОГО
Г.С. Шляхтин
Методы измерения
Чувствительности
СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ
ЧЕЛОВЕКА
Учебное пособие
Издательство Нижегородского госуниверситета
Нижний Новгород
УДК 159.9.072
ББК Ю 935.11
Ш 70
Рецензенты:
доктор психологических наук, профессор В.В.Большакова,
кандидат психологических наук, доцент С.А.Гапонова.
Шляхтин Г.С. Методы измерения чувствительности сенсорных систем человека: Учебное пособие – Нижний Новгород: Изд-во Нижегородского государственного университета им.Н.И.Лобачевского, 2003. ─ 69 с.
В учебном пособии рассматриваются классические и современные психофизические методы измерения чувствительности сенсорных систем. Описываются меры чувствительности и соответствующие процедуры их получения. Даны рекомендации по использованию описываемых методов.
Для студентов и аспирантов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Психология».
Ил. 16. Библиогр. 9 назв.
ISBN 5-85746-744-6 ББК Ю 935.11
©Шляхтин Г.С., 2003
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение.............................................. | |
| 1. Классические пороговые меры чувствительности | |
| 1.1. Пороги чувствительности....................... | |
| 1.2. Пороговые концепции чувствительности.......... | |
| 2. Методы измерения порогов чувствительности | |
| 2.1. Метод границ.................................. | |
| 2.2. Метод установки............................... | |
| 2.3. Метод постоянных стимулов..................... | |
| 3. Непороговые меры чувствительности | |
| 3.1. Введение в теорию статистических решений....... | |
| 3.1.1. Правило принятия решения............... | |
| 3.1.2. Стратегия принятия решения.............. | |
| 3.2. Теория обнаружения сигнала в психофизике....... | |
| 3.2.1. Распределения плотности вероятности сенсорных событий........................... | |
| 3.2.2. Правило принятия решения............... | |
| 3.2.3. Рабочая характеристика наблюдателя (РХ).. | |
| 3.2.4. Показатель чувствительности d¢........... | |
| 4. Методы измерения сенсорной чувствительности | |
| 4.1. Метод «Да-Нет»................................ | |
| 4.2. Метод оценки.................................. | |
| 4.3. Метод вынужденного выбора.................... | |
| Заключение........................................... | |
| Литература........................................... | |
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Одной из областей психологии, где впервые была предпринята попытка количественно оценить «субъективное», является психофизика, занимающаяся проблемами измерения ощущений и механизмами формирования образов ощущения. Более 150 лет назад были проведены первые работы по измерению порогов ощущений и сформулирован один из наиболее известных законов психологии – закон Вебера, названный так по имени немецкого ученого Э.Х.Вебера, в 1831 году открывшем, что разностный порог в разных модальностях изменяется прямо пропорционально величине исходного стимула. Справедливости ради следует отметить, что у Вебера были предшественники. Еще в 1729 году французский физик Бугер установил такую же зависимость для восприятия освещенности. В 1860 году немецкий исследователь Г.Т.Фехнер публикует ставшую впоследствии классической работу «Элементы психофизики», в которой впервые вводится определение порога ощущения как реально измеримой величины, описаны методы его измерения и сформулирован основной психофизический закон, носящий сейчас его имя – закон Фехнера.
|
|
|
С этого момента в научном мире не прекращались дискуссии о природе порогов, возможности (или невозможности) измерения ощущения. Вторая половина ХХ столетия ознаменовалась появлением работ, которые использовали качественно новые идеи и подходы к данным проблемам. В области измерения ощущений это относится в первую очередь к работам американского психолога С.Стивенса, предложившего новый вариант психофизического закона (1961). В области пороговых измерений – это использование идей теории статистических решений и теории обнаружения сигнала с фактическим отказом от понятия «порог ощущения» в том смысле, какой в него вкладывали основатели психофизики (Таннер В., Светс Дж., 1954; Грин Д., Светс Дж., 1966). Следствием этого явилось выделение «современной психофизики» в противовес «классической психофизике», со своей теоретической парадигмой и методическим арсеналом.
В настоящее время психофизика является одной из наиболее развитых областей психологии как в теоретическом отношении, так и в методическом. Методы пороговых измерений и методы шкалирования, разработанные психофизиками, широко используются в других сферах психологии и в других науках.
Классические ПОРОГОВЫЕ МЕРЫ
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
Пороги чувствительности
Чувствительность является одним из основных свойств сенсорной системы и характеризует ее способность адекватным образом реагировать на действие стимула. Под адекватной реакцией в данном случае подразумевается формирование образа ощущения (сенсорного образа), возникающего в результате действия на рецепторы стимула соответствующей модальности и процессов, протекающих в центральных отделах анализатора.
Выделяют два вида чувствительности – абсолютную чувствительность (АЧ) и разностную чувствительность (РЧ) – см рис.1. Последнюю иногда называют дифференциальной чувствительностью.
| Чувствительность сенсорной системы |
| Абсолютная чувствительность | Разностная чувствительность | |
 
| ||
| Абсолютные пороги чувствительности | ||
  
| ||
|
Нижний Верхний Разностные
абсолютный абсолютный (дифференциальные)
|
|
|
Порог порог пороги
Рис.1. Классификация видов чувствительности и видов
порогов чувствительности сенсорной системы
АЧ измеряется величиной абсолютных порогов чувствительности, РЧ - величиной разностных порогов чувствительности (РП). Абсолютные пороги бывают двух видов – нижний абсолютный порог (НАП) и верхний абсолютный порог (ВАП).
НАП – наименьшая величина стимула (Imin), способная вызвать самое слабое ощущение (Rmin) – см. рис.2. Если величина стимула меньше НАП, то такой стимул не ощущается.
ВАП – наибольшая величина стимула (Imax), еще способная вызвать максимальное по величине адекватное ощущение (Rmax). Если величина стимула превышает ВАП, ощущение либо изменяется качественно (например, превращается в болевое), либо исчезает вовсе.
РП – наименьшее изменение величины действующего стимула (ΔIпор), достаточное для едва заметного изменения ощущения (ΔRmin). Если различие между двумя значениями стимула (или двумя стимулами) меньше РП, они воспринимаются равными по величине – т.е. не различаются. Таким образом,
если I2 - I1 < ΔIпор, то ощущение не изменяется и его величина остается равной R1, где I1, I2 – стимулы;
если I2 - I1 = ΔIпор, то ощущение изменяется на минимально возможную величину ΔRmin и становится равным R2.
Согласно такому подходу, минимально возможное различие между двумя ощущениями не может быть меньшим ΔRmin.
 | |||
 | |||
Диапазон ощущаемых значений стимула
НАП I1 I2 ВАП
I
0 Imin Imax
 | |||
 | |||
R
Rmin R1 R2 Rmax
Рис.2. Соотношение величины стимула (I) и величины ощущения (R)
при определении порогов
Таким образом, значения абсолютных порогов (НАП и ВАП) определяют диапазон ощущаемых воздействий стимула, за пределами которого объективно действующие на сенсорную систему стимулы не воспринимаются.
Разностные (дифференциальные) пороги определяют разрешающую способность сенсорной системы внутри диапазона ощущаемых воздействий. В области разностной чувствительности действует закон Вебера:
|
|
|
, (1)
т.е. отношение величины разностного порога к величине стимула, относительно которого этот порог измерен, является константой (дробь Вебера). Следует отметить, однако, что для значений стимула, приближающихся к НАП или ВАП, закон Вебера перестает соблюдаться.
Наиболее часто используемое операциональное определение порогов опирается на представление о стохастичности (случайности) сенсорного процесса. Так, НАП определяется как такое значение стимула, которое обнаруживается испытуемым с вероятностью 0,5 (т.е. в 50% предъявленных проб). РП определяется как такая величина различия между двумя стимулами (ΔI), которая обнаруживается также с вероятностью 0,5. Графический способ определения порогов приведен на рис.3.
При определении РП вместо величины стимула I берется величина ΔI, отражающая величину различия между сравниваемыми (различаемыми) стимулами I1 и I2, а Робн – вероятность обнаружения различия между стимулами. Психометрическая функция, изображенная на рис.3, описывает зависимость вероятности обнаружения стимула (или различия между стимулами) от величины стимула (или величины различия стимулов).
Ниже будут рассмотрены ставших классическими три основных метода измерения порогов, описание которых было дано еще Фехнером:
· метод границ (или метод минимальных изменений);
· метод установки (или метод средней ошибки);
· метод констант (или метод постоянных раздражителей).
 |
Рис.3. Графическое определение величины НАП (I – величина стимула, Робн – вероятность обнаружения стимула, а – психометрическая функция)
Несмотря на столь солидный возраст, они до настоящего времени широко применяются как в исследовательской работе, так и в практической сфере. Конечно, арсенал пороговых методов измерения чувствительности не ограничивается только ими. В настоящее время существует большое число таких методов и их вариаций, но в их основе, как правило, лежат упомянутые три классических метода.
Каждый из этих методов может использоваться как для определения величины абсолютных порогов, так и разностных порогов. Поэтому в дальнейшем при описании метода будет браться только один вариант – измерение нижнего абсолютного порога. В случае измерения разностных (дифференциальных) порогов варьируемой от пробы к пробе величиной будет уже не абсолютная величина стимула I, а величина различия между переменным стимулом (Ivar) и постоянным (стандартным) стимулом (Iconst) – то есть величина DI = Ivar - Iconst.
Весь эксперимент по измерению порога состоит из множества отдельных стимульных проб, которые в методах границ и установки объединяются в восходящие и нисходящие ряды (см. ниже). Под стимульной пробой понимается однократное предъявление испытуемому в интервале наблюдения одного из используемых значений стимула I (или двух стимулов с разницей в DI), предваряемое предупредительным сигналом и завершающееся ответом (реакцией) испытуемого.
|
|
|
|
|
|
