Dom › Gume i felge › Psihofizika: bit smjera. Psihologija osjetilnih procesa

Psihofizika: bit smjera. Psihologija osjetilnih procesa

3.1.1. Uvod

Psihologija osjetilnih procesa (od lat. sensus - senzacija) proučava početni trenutak mentalnih procesa, i to je njegova posebna važnost za psihološku znanost u cjelini.

Primarni kontakt čovjeka s vanjskim svijetom i vlastitim tijelom, koji mu daje početne informacije o svojstvima i stanjima vanjskog i unutarnjeg okoliša, odvija se kroz osjete (u klasičnoj terminologiji) ili senzorne procese (u modernoj terminologiji). Ovo je izravni osjetilni odraz pojedinačnih svojstava opaženog predmeta ili pojave.

Prema konceptu podrijetla psihe A.N. Leontyev (1981), jedan od najrazvijenijih, osjet je filogenetski početni oblik psihe. Potkrijepljeno je da je kriterij za pojavu psihe pojava kod najjednostavnijih životinja (u vezi s pojavom aktivnog načina života) osjetljivosti kao sposobnosti reagiranja ne samo na izravno biološki značajne objekte (za razliku od razdražljivosti, biljaka), ali i na podražaje koji nose samo signal o njima (primjerice, o kemikalijama koje izazivaju miris hrane, a ne o samoj hrani).

Mjesto osjeta u kognitivnom nizu

procesima

Prvi put Toma Akvinski u 13.st. identificirao kognitivnu sferu (spoznaja svijeta) i afektivnu sferu (emocionalna stanja) u ljudskoj psihi i ponašanju. Ova podjela ostaje uobičajena u modernim smjernicama.

Uobičajeno je provoditi ga ne samo na jednoj osnovi (funkcionalnoj, kako je postavio Toma Akvinski), već prema dva kriterija: a) opet prema funkciji - spoznajnoj za prvu sferu (kognitivnoj), te reguliranju ponašanja i sama spoznaja - za drugo, koja uz sve vrste afektivnih procesa uključuje i voljne procese, mentalna stanja i osobine ličnosti; b) u smislu produktivnosti: kognitivni procesi su produktivni, jer na njihovom izlazu nastaju specifične kognitivne tvorevine (proizvodi tih procesa) - slike osjeta, percepcije, tragovi pamćenja, rješavanje problema, misli, refleksivne slike. Procesi, svojstva i stanja uključeni u drugu skupinu ne dovode do stvaranja specifičnih proizvoda. Zajedništvo kognitivne funkcije, koja objedinjuje cjelokupnu kognitivnu sferu (iako postoje i druga stajališta), također je zastupljena u trijadnim konceptima strukture psihe. Naime: u klasičnoj trijadi “um, osjećaj, volja”, još od Aristotela (gdje je volja odvojena od afektivne sfere u samostalnu), kao i u modernoj teoriji sistemske strukture psihe, uključujući kognitivni podsustav, regulatorni (koji sjedinjuje osjećaj i volju prema funkcionalnom principu) i komunikacijski [Lomov, 1999].

U suvremenim udžbenicima psihologije i na sveučilišnim tečajevima diljem svijeta proučavanje kognitivnih procesa slijedi učenje W. Wundta (1890.) o njihovoj hijerarhijskoj strukturi. Na temelju načela rastuće složenosti i kvalitativne specifičnosti Wundt je identificirao glavne strukturne i funkcionalne razine organizacije kognitivnih procesa: osjet, percepcija, pamćenje, mišljenje, govor, svijest. Dakle, osjeti (sami osjetilni procesi i njihovi proizvodi) su početna, osnovna razina spoznajne sfere psihe.

Mora se reći da je od sredine 20.st. U shvaćanju njegove strukture razvile su se i druge tradicije, a to su: 1) pripisivanje osjeta i percepcije senzorno-perceptivnoj razini, a drugi, složenije organizirani procesi (od pamćenja do svijesti) kognitivnoj razini; ili 2) sve kognitivne procese (od osjeta do svijesti) promatrati kao stupnjeve procesa primanja i obrade informacija koji je po svom psihološkom sadržaju prilično općenit (paradigma kognitivne psihologije), te cijeli taj proces prikazati kao početni blok holistički bihevioralni čin, koji uključuje usporedbu percipiranih informacija s izdvojenim iz sjećanja, uključujući subjektov cilj, donošenje odluka, izvršenje.

Specifičnosti senzornih procesa

Kroz povijest psihologije nastavljaju se rasprave o odnosu osjetilnih i perceptivnih procesa - i kao samostalan problem iu okviru problema strukture kognitivne sfere kao cjeline. Razliku između osjeta i percepcije predložio je T.

Racija (1785). U suvremenoj psihologiji osjetilnih i perceptivnih procesa ostaje raširen – prema kriterijima cjelovitosti i objektivnosti slike. Percepcija je odraz cijelog predmeta ili pojave, uključujući i objektivno značenje (primjerice, percepcija mjeseca, zvuk zvona, okus dinje itd.), za razliku od osjeta - odraz pojedinih aspekata percipirane stvarnosti, koja nije povezana s određenim objektom s njegovim objektivnim značenjem (osjećaj svjetlosne točke, glasan zvuk, slatki okus itd.). U ovom slučaju, osjet se odnosi i na proces osjetilne refleksije i na njegov proizvod - osjetilnu sliku. Asocijacionistička psihologija 19. stoljeća. predstavljao holističku sliku percepcije kao povezanosti pojedinačnih osjeta karakteristika objekta međusobno i njegovim objektivnim značenjem.

Početkom 20.st. Geštaltisti su ove ideje zasluženo kritizirali, ali su istodobno otišli u drugu krajnost: potpuno su zanemarili postojanje osjeta u fenomenalnom iskustvu i priznali samo holističke percepcije, ovisno ne samo o objektu, već iu velikoj mjeri. na urođenim svojstvima percepcije. Istodobno, još ranije (Fechner, 1860.) pojava psihofizike pokazala je mogućnost eksperimentalnog i kvantitativnog proučavanja osjeta kao funkcije podražaja. U drugoj polovici 20. stoljeća u stranoj psihologiji gledište o jedinstvu senzorno-perceptivnih procesa dosljedno je branio J. Gibson (1990). Ipak, u ovom trenutku ostaju ideje o specifičnosti senzornih procesa u odnosu na perceptivne. Razvio ih je A.N. Leontjev (1959-1975) u konceptu prirode osjetilne refleksije. U njemu se klasična dvojnost opažajne slike pojavljuje kao jedinstvo njezina osjetilnog tkiva, koje su eksperimentalno proučavali Leontjevljevi učenici (Stolin, 1976; Logvinenko, 1976 i dr.), tj. osjetilna osnova slike, koja odgovara tradicionalni koncept “senzacije” i značenje predmeta. U kontemplativno-senzualističkoj psihologiji 19.st. (E. Titchener i drugi) predloženo je izolirati senzacije iz subjektivnog iskustva metodom analitičke introspekcije, koja ih je predstavila svijesti kao daljnje nerazgradive elemente ovog iskustva. Pritom su u slikama osjeta razlučena četiri njihova atributa: kvaliteta (modalnost ili submodalnost), intenzitet, prostorna i vremenska struktura, koja, za razliku od analitičke introspekcije, nije izgubila svoje značenje (Boring, 1963; Hensel, 1966; Ananyev, 1977). O. Külpe krajem 19. stoljeća. a zatim S. Stevens (1934) je obrazložio da se pojedini atributi osjeta mogu razlikovati ako se mijenjaju neovisno jedni o drugima ili ostaju konstantni kada se mijenjaju druga svojstva (primjerice, kada se mijenja subjektivna svjetlina svjetlosne točke, njezina vidljiva boja, površina). , trajanje ostaje isto) . Stevens je eksperimentalno konstruirao funkcije stalne glasnoće zvuka pri promjeni njegove visine i suprotne funkcije (s blagim odstupanjima na krajevima ljestvice). U stvarnosti ne postoji potpuna neovisnost promjena jednih osjetnih znakova od drugih, ali ipak postoji relativna. Stoga su u psihološkim proučavanjima osjetilnih procesa identificirani i očuvani zasebni pravci koji proučavaju subjektivni odraz različitih svojstava predmeta u okviru četiri aspekta osjeta (u vidu - boja, svjetlina, veličina, dubina, oblik, pokret). , brzina itd.). d.; u sluhu - volumen, visina, boja zvuka; kod osjetljivosti kože - dodir, pritisak, temperatura, bol; u svim slučajevima - za različite veličine osjeta, njegove prostorne i vremenske karakteristike).- Osoba je u stanju, ako je potrebno, u svom subjektivnom iskustvu istaknuti te pojedinačne aspekte osjetilne slike, koji se također nazivaju osjetima (npr. osjetilnu sliku zvuka, osoba se može usredotočiti samo na glasnoću, visinu, boju ili duljinu

talitet, odnosno lokalizacija u prostoru). Dakle, specifičnost osjetilnih procesa u odnosu na opažajne odvija se prvenstveno u okviru određene zadaće koja se promatraču postavlja i koju on obavlja. Naime: zadatak koji zahtijeva prepoznavanje određene značajke objekta (i istovremeno odvraćanje pažnje od ostatka) i izvođenje potrebnih radnji s njim (na primjer, otkrivanje glasnijeg zvuka na pozadini buke, razlikovanje dvaju svjetlosnih signala pomoću svjetline, procjenjujući koliko su kisele otopine različitih koncentracija). Slični su zadaci široko rasprostranjeni u raznim vrstama praktičnih ljudskih aktivnosti (vidi pododjeljak 3.1.5). Stoga je proučavanje osjetilnih procesa od iznimne važnosti ne samo teorijski (kao proučavanje izvornog oblika mentalnog odraza), već i primijenjeno. Napominjemo da se u domaćim studijama uz pojam „osjetilni” koristi i pojam „osjetilno-opažajni”, dok se u stranim radovima u pravilu koristi prvi pojam („osjetilni”).

Psihofizički, psihofiziološki

i psihosemantičke metode proučavanja

osjetilni procesi

Istraživanja osjetilnih procesa provode se u okviru tri glavne discipline - psihofizike, psihofiziologije i psihosemantike njihovim specifičnim metodama.

Psihofiziološke metode omogućuju prepoznavanje mehanizama senzornih procesa povezanih s funkcioniranjem ljudskog živčanog sustava. To je registracija i analiza autonomnih manifestacija senzornih procesa (najčešće GSR), receptorskih reakcija (mikrofonski učinak pužnice, elektroretinogram), adaptivnih perifernih reakcija (suženje zjenice na svjetlost i krvnih žila na hladnoću), pokazatelja tipološka svojstva živčanog sustava. Takve se karakteristike koriste u proučavanju diferencijala

psihološki mehanizmi interindividualne varijabilnosti senzornih procesa i njihove individualne dinamike povezane s promjenama u razini psihofiziološke aktivacije; u studijama subsenzorne osjetljivosti (na subpragovnu stimulaciju, koja je nedostatna za svjesne senzacije i izaziva odgovor samo na razini nevoljnih fizioloških reakcija), kao iu slučajevima kada je voljni odgovor otežan (kod osoba s poremećajem govora i male djece). ). Psihofiziološke metode također uključuju snimanje i analizu bioelektrične aktivnosti mozga, što omogućuje prepoznavanje objektivnog praga za detekciju signala, a najrazvijenije je u istraživanjima vida boja i mehanizama kodiranja senzornih informacija u živčanom sustavu. Ipak, psihofiziološki mehanizmi senzornih procesa predmet su ovog neovisnog područja znanja, stoga će se razmatrati (u pododjeljcima 3.1.3, 3.1.4) samo u vezi s materijalima psihofizike - glavnog među smjerovima u proučavanje osjetilnih procesa pomoću psiholoških metoda.

Drugi takav smjer (koji postaje sve rašireniji) je psihosemantika - proučavanje pojedinačnih sustava značenja i kategorija, ideja, emocionalnih i estetskih asocijacija koje posreduju u percepciji osjetilnih svojstava predmeta. U tim studijama (pododjeljak 3.1.3), na temelju metoda Osgoodovog semantičkog diferencijala, Kellyjevih konstrukata osobnosti, višedimenzionalnog skaliranja, posebno specijaliziranih intervjua ispitanika, otkriveno je da takvo posredovanje povećava stvarnu osjetilnu osjetljivost osobe; Osim toga, konstruirani su psihološki modeli osjetilnih prostora koji pomažu razumjeti kako su osjetilne značajke predstavljene u subjektivnom svijetu osobe.

Dakle, glavni smjer u proučavanju senzornih procesa pomoću psiholoških metoda (tj. registracija i analiza voljnih odgovora osobe na opažene senzorne informacije) je psihofizika. Ovo je povijesno prvo eksperimentalno područje psihologije. Službeno rođenje psihologije seže u 1879. godinu - otvaranjem prvog eksperimentalnog laboratorija u svijetu V. Wundta, no davne 1860. godine objavljeno je glavno djelo G.T. Fechner "Elementi psihofizike". Predstavio je novu znanost koju je autor razvio: teoriju pragova psihofizike, njezine eksperimentalne metode i temeljne rezultate dobivene (tijekom mnogo tisuća mjerenja) o procjeni pragova osjetljivosti. Teorija, metode i rezultati postali su klasični. Najvažnije značenje Fechnerovog rada je utemeljenje temeljne mjerljivosti subjektivnih mentalnih pojava (temeljenih na osjetu) i mogućnosti njihovog proučavanja strogim eksperimentalnim metodama. Tako je Fechner u početku postavio prirodoslovne temelje psihologije - proučavanje mentalnih procesa njihovim objektivnim manifestacijama u ponašanju, što omogućuje opisivanje subjektivnih pojava. Zahvaljujući tome, psihologija se od čisto deskriptivnog dijela filozofije pretvorila u samostalnu eksperimentalnu znanost. Fechner je razvio metodologiju kvantitativnog proučavanja mentalnih procesa, čije je značenje za psihologiju trajno i koristi se i danas (kao i njegove pragovne metode). Principi i metode psiholoških mjerenja razvijeni u psihofizici (naravno, nakon Fechnera) primjenjuju se u svim područjima psihološkog znanja.

Svrha ovog izlaganja je, prije svega, istaknuti suvremena istraživanja osjetilnih procesa. Samo ćemo ukratko navesti prve pojmove i one dijelove koji su detaljno predstavljeni u postojećim priručnicima, upućujući čitatelja na preporučenu literaturu. Ovo je povijesni razvoj pre-

pojmovi o osjetilnim organima i njihovim funkcijama: zakon o specifičnim energijama osjetilnih organa, pojam analizatora, receptorske i refleksne teorije osjeta, vrste klasifikacija osjeta, prilagodba i senzibilizacija [Velichkovsky et al., 1973; Luria, 1975; Reader on senzation and perception, 2002], interakcija analizatora, sinestezija, sistemska organizacija osjetila [Velichkovsky et al., 1973; Gibson, 1990.; Lurija, 1975.; Kognitivni procesi, 1982], višedimenzionalni modeli osjetilnog prostora, izgrađeni sredinom 20. stoljeća. za vid u boji [Sokolov, Izmailov, 1986], senzorno-tonična teorija percepcije [Skotnikova, 2002].

U prikazu materijala psihofizike opet se prvenstveno pozornost posvećuje usustavljivanju suvremenih pojmova i područja istraživanja koji su prikazani samo u engleskoj literaturi ili rasuti po raznim domaćim izvorima, kao i najtemeljnijim generalizirajućim teorijama. Podaci koji su detaljno obrađeni u dostupnim priručnicima dani su ukratko ili izostavljeni. Riječ je o klasičnim i najmodernijim teorijama diskretnosti-kontinuiteta osjetnog sustava i metodama mjerenja osjetljivosti [Bardin, 1976; Gusev i sur., 1997.; Problemi i metode psihofizike, 1974.; Svete et al., 1964], koncept senzornog raspršenja i diskriminacije L. Thurstona [Gusev et al., 1997; Problemi i metode psihofizike, 1974.], subjektivno skaliranje S. Stevensa i dvije klase osjetilnih kontinuuma - protetički i metatetički [Gusev et al., 1997.; Lupandin, 1989.; Stevens, 1960], modeli donošenja odluka u detekciji i diskriminaciji s vanjskim učenjem [Atkinson, 1980], koncept subsenzorne zone i objektivne senzorometrije, teorija razina prilagodbe [Chrestomathy on sensation and perception, 2002].

3.1.2. Najveći koncepti

psihofizike i vodećih smjerova

istraživanja formirana

do sredine 70-ih. XX. stoljeća

Psihofizika je psihološka disciplina koja proučava mjerenje ljudskih osjeta, odnosno određivanje kvantitativnih odnosa između količina fizičkih podražaja i osjeta. Trenutačno područje psihofizike uključuje ne samo sam osjet, već i druge mentalne fenomene koji međusobno djeluju u procesu izgradnje osjetilne slike ili utječu na nju: percepciju i pamćenje, donošenje odluka, pozornost itd. Dakle, psihofizika se shvaća kao razgranati područje psihologije, koje proučava zakone senzorne refleksije, kao i ljudsko ponašanje i aktivnost u percepciji i procjeni signala iz vanjskog i unutarnjeg okruženja [Zabrodin, Lebedev, 1977].

Postavivši problem mjerenja osjeta, G. Fechner je pretpostavio da osoba nije u stanju izravno kvantificirati svoje vrijednosti. Stoga je predložio neizravnu metodu mjerenja - u jedinicama fizičke veličine podražaja. Veličina osjeta bila je predstavljena kao zbroj njegovih jedva primjetnih povećanja iznad početne točke. Kako bi ga označio, Fechner je uveo koncept praga osjeta, mjeren u jedinicama podražaja. Apsolutni prag i diskriminativni prag (diferencijalna ili jedva primjetna razlika - ezr) je minimalna vrijednost podražaja (ili, prema tome, razlika između dva podražaja), čije prekoračenje uzrokuje svjestan osjećaj ovog podražaja (ili razlika između podražaja), a smanjenje ne. Za mjerenje apsolutnih i diferencijalnih pragova, Fechner je razvio tri metode: minimalnu promjenu, prosječnu pogrešku i konstantne podražaje. Zbrojivši izmjerene vrijednosti er iznad apsolutnog praga za određeni osjet, dobivamo njegovu vrijednost. Fechnerov koncept praga i njegove metode praga preživjeli su i danas se široko koriste. U primijenjenom radu koristi se i određivanje veličine osjeta brojem jedinica. Na temelju Weberovog zakona o postojanosti jedva primjetnog prirasta veličine podražaja u odnosu na njegovu izvornu vrijednost i prihvaćajući apriorni postulat o jednakosti subjektivnih veličina, posebice u cijelom rasponu podražaja, Fechner je matematički izveo logaritamsku funkciju ovisnost veličine osjeta o veličini podražaja. To je Fechnerov osnovni psihofizički zakon: R = k (InS - lnS 0), gdje je R veličina osjeta, S veličina djelujućeg podražaja, S o apsolutni prag. Dakle, mjerenjem apsolutnog praga moguće je izračunati veličinu osjeta za trenutni podražaj. Fechnerovom se postulatu zamjera neutemeljenost (zasluženo), a teoriji ignoriranje fenomena lažnih uzbuna, kojem moderna psihofizika pridaje veliku pozornost. Općenito, Fechnerova psihofizika bila je i ostala klasična [Bardin, 1976]. Gotovo stoljeće nakon pojave Fechnerove psihofizike, paralelno s njom uspostavljena je još jedna paradigma koja se temelji na pretpostavci da osoba može izravno kvantificirati veličinu svojih osjeta. S. Stjepana 1940-60-ih godina. (slijedeći svoje prethodnike – Platona, Brentana, Thurstona) razvio je izravne metode za mjerenje osjeta i konstruiranje subjektivnih osjetilnih ljestvica (temeljenih na čovjekovom određivanju redoslijeda njegovih osjeta u uzlaznom redoslijedu, ili udaljenosti ili odnosa među njima, ili na dodjeljivanju brojčanih vrijednosti njima). Pokazalo se da su subjektivne veličine osjeta, određene izravnim metodama, povezane s objektivnim veličinama podražaja ovisnošću o potenciji. Stevens je to dobio i matematički: R = k (S - S 0) n (Stevensov temeljni psihofizički zakon), uvodeći apriorni postulat (koji izaziva i kritike i slaganje) o postojanosti omjera jedva primjetnih

povećanje osjeta na izvornu vrijednost u cijelom rasponu osjeta.

Kasnije su se razvili zakoni koji su izraženi drugim matematičkim jednadžbama: eksponencijalnom funkcijom (Putter, 1918.), tangencijalnom (Zinner, 1930.-1931.), arktangentnom (Beneze, 1929.), integralnom fi-gama funkcijom (Houston, 1932.) itd. , koji ne traže svestranost i imaju prilično uska područja primjene. Različiti izrazi psihofizičkog zakona u većini slučajeva nisu u suprotnosti jedni s drugima, budući da opisuju različite aspekte senzorno-perceptivnih procesa. Predložene su varijante generaliziranog psihofizičkog zakona koje opisuju i logaritamske i funkcije snage (Ekman, 1956; Baird, 1975), kao i ove i sve matematičke funkcije posrednike između njih [Zabrodin, Lebedev 1977]. O ovom zakonu, kao o najopćenitijem, bit će riječi u nastavku.

U nekim se stranim radovima Fechnerova psihofizika naziva objektivnom, a Stevensova subjektivnom (prema metodološkom principu [Pieron, 1966]).

Također je uobičajeno razlikovati dva glavna dijela u psihofizici: tzv. "Psihofizika-I" (proučavanje osjetljivosti senzornih sustava) i "Psihofizika-II" (proučavanje senzornih ljestvica za mjerenje osjeta iznad praga) . Za Fechnera takva podjela nije postojala, jer se mjerenje i osjetljivosti i veličine osjeta temeljilo na jednoj osnovi - pojmu praga. Međutim, kasnije su u oba dijela psihofizike stvorene metode mjerenja bez praga, te su se ti dijelovi pretvorili u samostalna područja istraživanja s vlastitom metodologijom, fenomenologijom i pojmovnim aparatom. Srednji položaj između njih zauzimaju problemi povezani s osnovnim psihofizičkim zakonom.

Postoje i klasična i tzv. moderna psihofizika. U području psihofizike-I, razlika između to dvoje je u tome što moderna psihofizika dopušta intrinzičnu buku u senzornom sustavu i gleda na detekciju podražaja niskog intenziteta kao na izoliranje slabog signala od fluktuirajuće buke. U klasičnoj psihofizici senzorni šum nije usporediv s razinom čak ni slabog signala. Stoga je za modernu psihofiziku reakcija lažne uzbune prirodni odgovor senzornog sustava, a za klasičnu psihofiziku reakcija ponašanja uzrokovana nesenzornim čimbenicima. Na području psihofizike klasična psihofizika je konstrukcija ljestvica akumuliranih jedinica, a moderna psihofizika je skaliranje subjektivnih procjena podražaja. Također postoji razlika između psihofizike osjetilnih procesa i psihofizike opažajnih procesa, koje proučavaju kvantitativne obrasce refleksije pojedinih svojstava predmeta (tradicionalna disciplina) i cijelog predmeta.

Problem diskretnosti - kontinuiteta osjetilnog niza u klasičnoj psihofizici

Fechnerov koncept praga postulirao je stvarnost postojanja osjetilnog praga, dijeleći sve podražaje na osjetilne i neopipljive. Tako se niz osjeta činio diskretnim: s povećanjem magnitude podražaja, sljedeći osjet se javlja nakon prethodnog tek kada povećanje podražaja prijeđe graničnu vrijednost (ezr). To je bio prvi koncept diskretnog rada osjetilnog sustava. Fechnerove metode praga opisuju proces prijelaza iz neosjeta u osjet u obliku psihometrijske funkcije – ovisnost učestalosti točnih odgovora subjekta o veličini podražaja. Teoretski, funkcija ima oblik glatke krivulje u obliku slova S, čija se točka praga nalazi izračunom (slika 3.1). Fechner je glatku prirodu krivulje objašnjavao činjenicom da prag fluktuira u vremenu, a njegovi protivnici (G. Müller, J. Jastrow, G. Urban) nepostojanjem praga u osjetnom sustavu.

Na temelju glatke prirode psiho-

Riža. 3.1. Teorijski pogled na psihometrijsku funkciju.

S - os podražaja; P - os vjerojatnosti (učestalosti) odgovora; S O 25, S_, 5 - vrijednosti podražaja koje daju 25 i 75% točnih odgovora; S s [ - vrijednost referentnog podražaja (u zadatku razlikovanja); Md je prosječna vrijednost funkcije koja odgovara apsolutnom pragu (u zadatku njegova mjerenja) ili točki subjektivne jednakosti (subjektivni ekvivalent standarda) - u zadatku diskriminacije.

Klasična teorija kontinuiteta osjetilnog niza razvijena je pomoću metričke krivulje. Predstavljena je kao kontinuirani niz srednjih stupnjeva jasnoće - stoga ne postoji točka na psihometrijskoj krivulji koja se po svojim svojstvima razlikuje od ostalih. Izvorom varijabilnosti u eksperimentalnim rezultatima smatra se učinak slučajnih ekstrasenzornih varijabli, a ne fluktuacije praga u vremenu (kao u Fechnerovoj teoriji praga). Ravnoteža povoljnih i nepovoljnih slučajnih faktora raspoređena je prema normalnom Gaussovom zakonu. Tako se razvila rasprava o problemu diskretnosti - kontinuiteta osjetilnog niza, koji je do danas ostao jedan od glavnih problema psihofizike [Bardin, 1976].

Teorija psihofizičke detekcije

signal- moderni koncept kontinuiteta

rad senzornog sustava

Dvije glavne eksperimentalne i teorijske paradigme koje su postojale u psihofizici do sredine dvadesetog stoljeća bile su prag

Riža. 3.2. Gustoće vjerojatnosti distribucije trenutnih vrijednosti senzorskog učinka buke (N) i signala (S).

Xs - os vrijednosti senzorskog učinka; C - položaj kriterija odluke. Okomito sjenčanje je gustoća vjerojatnosti točnih odgovora "da" ("pogoci"), koso sjenčanje je gustoća vjerojatnosti netočnih odgovora "da" ("lažni alarmi"). A - simetrični kriterij: P(S) = P(N) = 0,5; b -“liberalni” kriterij: P(S) = 0,8; P(N) = 0,2; c - "strogi" kriterij: P(S) = 0,2; P(N) = 0,8.

Fechnerova psihofizika i Stevensova psihofizika subjektivnih procjena. Treća paradigma povezana je s pojavom psihofizičke teorije detekcije signala (teorija detekcije signala - SDT) (Tanner, Swets, Birdsall, Green, 1954.-1972.), temeljena na statističkoj teoriji odlučivanja razvijenoj u radiotehnici. Ovo je revizija prethodne psihofizike i temeljni korak u razumijevanju prirode ljudskih odgovora u senzornim zadacima. Teorija je razvijena za zadatak otkrivanja audio signala u pozadini šuma i dalje je primijenjena na diskriminaciju signala i druge modalitete. U klasičnoj psihofizici subjektov se odgovor shvaćao kao izravan odraz njegovih osjetilnih dojmova, pa se na temelju tih odgovora procjenjivala osjetljivost (kao recipročna vrijednost praga). SDT je identificirao dvije komponente u odgovoru - stvarnu osjetilnu osjetljivost promatrača i njegovu odluku o prirodi osjetilnog dojma. Razvijen je teorijski model koji opisuje obje komponente ponašanja promatrača, metode za njihovo proučavanje i zasebne mjere procjene. Postalo je jasno da indikatori praga nisu karakteristike “čiste” osjetljivosti, već sumarne mjere izvršenja, ovisno o karakteristikama odlučivanja. (Ipak, metode pragova ostale su u arsenalu psihofizike i naširoko se koriste, posebice u nizu primijenjenih područja, za približnu brzu procjenu osjetljivosti, gdje su pokazale prednosti u odnosu na SDT metode - potpoglavlje 3.1.4.)

Glavna eksperimentalna paradigma SDT-a je detekcija signala u pozadini nasumičnog šuma - bilo vanjskog (predstavljenog promatraču) ili unutarnjeg šuma senzornog sustava. Gustoće vjerojatnosti distribucije trenutnih vrijednosti buke opisane su normalnim zakonom. Ista distribucija (samo pomaknuta udesno duž osi intenziteta signal-šum) karakterizira signal dodan šumu. Čini se da su osjetilni učinci signala i šuma točan prikaz ove dvije distribucije. Pretpostavlja se da ispitanik poznaje te distribucije i odlučuje koja je od njih izazvala osjetilni učinak procjenjujući njihov omjer vjerojatnosti na temelju odabranog kriterija odlučivanja (Slika 3.2). Kriterij može odgovarati bilo kojoj vrijednosti signala i šuma, budući da je određen nesenzornim informacijama o apriornim vjerojatnostima predstavljanja signala i šuma i troškovima odgovora - o tome promatrač saznaje iz uputa. Tako je klasični koncept praga kao stvarne granice između osjetilnih i neopipljivih podražaja na osjetnoj osi zamijenjen konceptom

Riža. 3.3. Teorijski oblik radne karakteristike promatrača (OCH) p(N) - vjerojatnost pogodaka; p(FA) - vjerojatnost lažnih alarma. RC luk se konstruira korištenjem točaka koje karakteriziraju različite položaje promatračkog kriterija u eksperimentu.

kriterij, koji promatrač može proizvoljno postaviti u bilo koju točku ove osi. Dakle, osjetilna os je kontinuirana.

Odgovori promatrača su četiri vrste: pogodak (ispravna detekcija signala), odmor (ispravna negacija signala), lažni alarm (odgovor "da - bilo je signala" - kada je predstavljen samo šum) i promašen signal. SDT pomiče fokus psihofizičkih istraživanja na analizu procesa donošenja odluka. U tu svrhu promatraču se u različitim serijama pokusa daju neosjetilne informacije koje ga potiču na promjenu kriterija odluke (u metodi „da” – „ne”), ili mora u svakom pokušaju u nekoliko kategorije (4-6), procijeniti vjerojatnost da je postojao signal (tj. koristiti odgovarajući broj kriterija odlučivanja - u metodi ocjenjivanja). U obje metode, za svaku vrijednost kriterija, rezultati detekcije karakteriziraju dvije empirijske frekvencije - pogoci i lažni alarmi (što je dovoljno, jer ih frekvencije odmora i promašaja samo nadopunjuju do jedinice).

Analiza rezultata detekcije provodi se konstruiranjem radne karakteristike promatrača (OCH) - ovisnosti vjerojatnosti pogotka (Hit - H) o vjerojatnosti lažnog alarma (False

Riža. 3.4. Karakteristike performansi promatrača koje odgovaraju različitim vrijednostima osjetljivosti, tj. povećanje indeksa <Х počevši od 0 (nasumično pogađanje).

alarm - FA) (Sl. 3.3). RH opisuje ljudsko ponašanje u SDT eksperimentima, gdje je stimulacija stacionarna: prisutan je samo jedan par podražaja - šum i signal. (Kod diskriminacije, koja se opisuje na isti način kao detekcija i proučava se istim metodama, par različitih podražaja obično se postavlja kao signal, a par identičnih obično se postavlja kao šum, ali to može biti obrnuto.) Drugačiji opis ponašanja promatrača daje psihometrijska funkcija, budući da su problemi praga konstruirani na suprotan način: podražaj u različitim pokusima može imati mnogo više vrijednosti (5-7 u metodi konstanti i gotovo neograničen broj vrijednosti u druge dvije metode), ali se pretpostavlja da je proces rješenja stacionaran. (Zapravo, mnoge moderne studije su dokumentirale nepostojanost kriterija u eksperimentima s pragom - ali to je rezultat utjecaja "varijabli subjekta", a ne posebno specificiranih ne-osjetilnih informacija, kao u SDT paradigmi.) PH točke idealan promatrač odgovara istoj vrijednosti osjetljivosti. Kako se osjetljivost smanjuje, RX se pomiče na dijagonalu (gdje su točni odgovori i pogreške jednako vjerojatni) jediničnog kvadrata, čiji su sastavni dijelovi vjerojatnosti pogodaka i lažnih uzbuna, a kada se povećava, pomiče se na svoj gornji lijevi kut (gdje su pogoci česti, a lažni alarmi rijetki - sl. 3.4) .

Svaka vrijednost kriterija odluke odgovara strmini RH krivulje u danoj točki i određena je tangentom tangente na krivulju u ovoj točki (vidi sliku 3.3) (koja odgovara derivaciji u ovoj točki). Teorijska vrijednost kriterija (($) izračunava se na temelju apriornih vjerojatnosti signala i šuma i troškova sva četiri tipa odgovora. Postoji niz pokazatelja za procjenu empirijskih vrijednosti kriterija (vidi ispod iu pododjeljku 3.1.4).Senzorna osjetljivost promatrača - d" ("otkrivanje"- detektabilnost) odgovara udaljenosti između prosjeka distribucija šuma i signala u jedinicama standardne devijacije (pretpostavlja se jednako za obje distribucije) [Bardin, 1976; Gusev i sur., 1997.; Problemi i metode psihofizike, 1974.; Svet i sur., 1964].

Na temelju eksperimentalnih podataka d" izračunati kao Z s- z n- razlika između normaliziranih odstupanja (pronađenih iz tablica normalne distribucije gustoće vjerojatnosti) frekvencija i pogodaka lažnih alarma. Koriste se i druge mjere osjetljivosti (vidi [Bardin, 1976] i pododjeljak 3.1.4 ovog poglavlja). Prema SDT-u, za procjenu osjetljivosti bez procjene dinamike kriterija preporučuje se treća metoda, također razvijena na temelju ove teorije - "prisilni izbor" (ispitanikov izbor jednog od dva (ili više) intervala promatranja gdje , po njegovom mišljenju, postojao je signal). Pretpostavlja se da je kriterij u ovom postupku stabilan, pa se osjetljivost procjenjuje točnije [Bardin, 1976]. (Međutim, kasnije su dobiveni podaci o nestabilnosti kriterija u prisilnom izboru i stabilnijim indeksima osjetljivosti u metodi “da-ne” (Voitenko, 1989; Dubrovsky, Lovi, 1995,1996).

Suvremeni koncepti senzorne diskretnosti

Ti su koncepti detaljno opisani u literaturi [Bardin, 1976; 1993; Zabrodin, Lebedev, 1977], pa ih ukratko predstavimo. Najveći nakon

Fechnerov koncept praga bila je neurokvantna teorija (von Bekesy, 1930-1936; Stevens et al., 1941). U njemu se senzorni učinak povezuje s radom hipotetskih funkcionalnih jedinica u senzornom sustavu – neurokvantima ili NQ. Svaki NQ se pokreće čim podražaj dosegne svoju razinu praga. Ovisno o snazi podražaja, u jedinici vremena aktivira se različit broj NQ-a, što uvjetuje različit intenzitet osjeta. Kao rezultat toga, teorija pretpostavlja pravocrtni oblik psihometrijske funkcije, za razliku od uobičajenog S-oblika. Linearne funkcije autori su dobili u eksperimentima, ali su kasnije otkrivene izuzetno rijetko, budući da zahtijevaju potiskivanje svih šuma.

Razvoj teorije detekcije signala doveo je do pojave novih koncepata pragova koji koriste predloženu metriku senzornog prostora (u obliku standardne devijacije normalne distribucije senzorskih učinaka buke) i prepoznaju lažne alarme kao prirodne reakcije promatrača ( za razliku od klasične psihofizike). Teorija visokog praga (Blackwell, 1953.) pretpostavlja da samo signal, a ne i šum može proizvesti osjet, tj. da se prag nalazi iznad prosječne vrijednosti šuma, čiji osjetilni učinak ne može prijeći prag. Kao rezultat toga, lažni alarmi temeljeni na osjetilima nisu mogući i stoga se smatra da su posljedica nagađanja. RX izgleda kao ravna linija. Nasuprot tome, teorije niskog praga prihvaćaju senzornu prirodu lažnih uzbuna. To su teorije: niskog praga, dva i tri stanja.

Teorija niskog praga (Swets et al., 1961.) pretpostavlja postojanje jednog praga, ispod kojeg se osjetilni događaji ne mogu razlikovati, a iznad kojeg je osjetilni kontinuum kontinuiran. Mehanizam odlučivanja funkcionira samo kada osjetilni učinak prijeđe prag. Za senzorne događaje ispod praga uvodi se isti mehanizam pogađanja kao u teoriji visokog praga.

Ha. RX je dio luka za niske stope lažnih alarma, a za visoke stope lažnih alarma to je segment ravne linije, kao što je predviđeno teorijom visokog praga.

Teorija dva stanja (Luce, 1963.) pretpostavlja dva moguća stanja senzornog sustava kada se primijeni signal - detekciju i nedetekciju i prag između njih. Pravilo odlučivanja je pogađanje na senzornoj osnovi ako su oba stanja jednako vjerojatna. U skladu s tim, RX ne izgleda kao glatki luk, kao u SDT, već se sastoji od dva ravna segmenta (strmiji odgovara niskim stopama lažnih alarma, a ravniji odgovara visokim).

U teoriji tri stanja (Atkinson, 1963.), dva od tri moguća stanja osjetilnog sustava: detekcija i nedetekcija svojom prirodom određuju reakcije promatrača, dok je treće stanje (nesigurnost) prisiljeno prevladati odabirom specifična strategija odgovora temeljena na nesenzornim informacijama. Tri stanja sustava odvojena su s dva praga, tako da RX već uključuje tri ravna segmenta i sve više se približava lučnoj SDT krivulji. Štoviše, pretpostavlja se da RX može mijenjati oblik, tj. opisan je mehanizam rada senzornog sustava s promjenjivom osjetljivošću. Ova se ideja pokazala najplodnijom i kasnije se pojavila u različitim verzijama u drugim tvrtkama.

Elementi psihofizike

Prisutnost ovisnosti osjeta o vanjskim podražajima tjera nas da postavimo pitanje o prirodi te ovisnosti, odnosno o osnovnim zakonima kojima se ona pokorava. To je središnje pitanje takozvane psihofizike. Njegove temelje postavila su istraživanja E. Webera i G. Fechnera. Formaliziran je u Fechnerovim “Elementima psihofizike” (1859.), koji su imali značajan utjecaj na daljnja istraživanja. Glavno pitanje psihofizike je pitanje pragova. razlikovati apsolutni I razlika pragovi osjeta ili pragovi osjeta I pragovi diskriminacije.

Istraživanja u psihofizici su prije svega utvrdila da ne izaziva svaki podražaj osjet. Trebao bi biti toliko slab da ne izaziva nikakav osjećaj. Ne čujemo mnoge vibracije tijela oko nas, ne vidimo golim okom brojne mikroskopske promjene koje se stalno događaju oko nas. Za stvaranje osjeta potreban je poznati minimalni intenzitet podražaja. Taj minimalni intenzitet podražaja naziva se niži apsolutni prag. Donji prag daje kvantitativni izraz za osjetljivost: osjetljivost receptora izražava se vrijednošću obrnuto proporcionalnom pragu. E = I/J, Gdje E - osjetljivost i J- granična vrijednost podražaja.

Uz donju postoji i Gornji apsolutni prag, tj. najveći mogući intenzitet za osjet određene kvalitete. Postojanje pragova jasno naglašava dijalektički odnos između kvantitete i kvalitete. Ti su pragovi različiti za različite vrste osjeta. Unutar iste vrste, oni mogu biti različiti kod različitih ljudi, kod iste osobe u različito vrijeme, pod različitim uvjetima.

Pitanje postoji li uopće osjet određene vrste (vidni, slušni itd.) neminovno slijedi pitanje uvjeta razlikovanja raznih podražaja. Pokazalo se da uz apsolutne postoje i različiti pragovi diskriminacije. E. Weber je utvrdio da je potreban određeni omjer intenziteta dva podražaja da bi oni dali različite osjete. Ovaj odnos je izražen u zakonu koji je uspostavio Weber˸ omjer dodatnog podražaja prema glavnom mora biti konstantna vrijednost

Gdje J označava iritaciju,ÑJ - ᴇᴦο povećanje, DO - konstantna vrijednost ovisno o receptoru.

Dakle, u osjetu pritiska, količina povećanja potrebna za postizanje jedva primjetne razlike uvijek bi trebala biti približno jednaka "/30 početne težine, tj. da biste dobili jedva primjetnu razliku u osjetu pritiska, trebate na 100 g dodajte 3,4 g, a na 200 - 6,8 g, na 300 - 10,2 g itd. Za jačinu zvuka ta je konstanta jednaka "/10, za jakost svjetla -"/100 itd.

Daljnja istraživanja su pokazala da Weberov zakon vrijedi samo za podražaje prosječne veličine; kada se približavaju apsolutnim pragovima, povećanje vrijednosti prestaje biti konstantno. Uz ovo ograničenje, Weberov zakon također dopušta, kako se pokazalo, proširenje. Ne odnosi se samo na jedva primjetne, već i na sve razlike u osjetu. Razlike između parova osjeta čine nam se jednakima ako su geometrijski odnosi odgovarajućih podražaja jednaki. Dakle, povećanje intenziteta osvjetljenja s 25 na 50 svijeća daje subjektivno isti učinak kao povećanje s 50 na 100.

Elementi psihofizike - pojam i vrste. Klasifikacija i obilježja kategorije "Elementi psihofizike" 2015., 2017.-2018.

Drugi važan izvor na temelju kojeg se formirala eksperimentalna psihologija bila je psihofizika. Gustav Fechner (1801-- 1887) na poslu “Elementi psihofizike” formulirali su glavni zadatak psihofizike: razviti točnu teoriju o odnosu između fizičkog i mentalnog svijeta, kao i između duše i tijela. U skladu s tim, napravio je razliku između dva psihofizičara: unutarnje(mora riješiti pitanje odnosa između duše i tijela, između duševnog i fiziološkog) i vanjski(njegova zadaća je odnos duševnog i tjelesnog). Fechner je razvio samo vanjsku psihofiziku.

Za rad u ovom području Fechner stvorio eksperimentalne metode. On je formulirao osnovni psihofizički zakon. Sve je to činilo novo samostalno područje znanja - psihofiziku. Gol Fechnera postojala je dimenzija osjeta. Budući da se podražaj koji izaziva osjet može mjeriti, Fechner je predložio da bi sredstvo mjerenja osjeta moglo biti mjerenje intenziteta fizičkog podražaja. Polazna točka u ovom slučaju bila je minimalna vrijednost podražaja pri kojoj se javlja prvi, jedva primjetan osjet. Ovo je donji apsolutni prag. Fechner je prihvatio pretpostavku da su sve suptilne razlike u osjetima jednake ako su jednaki porasti među podražajima, koji se događaju u geometrijskoj progresiji. Fechner je odabrao prag razlike kao mjeru osjeta. Dakle, intenzitet osjeta jednak je zbroju pragova razlike. Ova razmatranja i specifični matematički proračuni doveli su Fechnera do poznate jednadžbe, prema kojoj je intenzitet osjeta proporcionalan logaritmu podražaja.

Za psihofizička mjerenja Fechner je razvio tri metode: metoda suptilnih razlika, metoda prosječnih pogrešaka i metoda stalnih podražaja ili metoda istinitih i lažnih slučajeva. Ove klasične metode mjerenja koriste se i danas.

Fechner je prvi primijenio matematiku u psihologiji. To je izazvalo ogroman interes i, naravno, kritike.

Uočeno je da je zakon istinit samo u određenim granicama, odnosno ako se intenzitet podražaja povećava, onda na kraju dolazi do takve veličine podražaja nakon koje njegovo povećanje više ne dovodi do povećanja osjeta. Ova i niz drugih kritika nisu poljuljale Fechnerovo povjerenje u njegov zakon. Složivši se s kritičarima u pojedinostima, rekao je: “Vavilonska kula nije dovršena jer se radnici nisu mogli složiti oko metode njezine izgradnje; moj psihofizički spomenik će preživjeti jer se radnici ne mogu dogovoriti oko načina njegovog uništenja.”

Treće područje iz kojeg je izrasla eksperimentalna psihologija bilo je psihometrija. Njezin predmet je mjerenje brzine mentalnih procesa: osjeti i percepcije, jednostavne asocijacije. Ova nova linija u psihologiji započela je u astronomiji. Astronomi su primijetili da se reakcija na udar nikada ne događa odmah; uvijek postoji određeno kašnjenje u reakciji na signal. Utvrđena je činjenica individualnih razlika u brzini opažanja.

Razlika u očitanjima između pojedinih promatrača nazvana je Besselova "osobna jednadžba".

Počelo je mjerenje vremena osobne jednadžbe. Pokazalo se da čak i za jednu osobu može biti drugačije. Pokazalo se da je jedan od uvjeta koji značajno utječe na ovo vrijeme taj hoće li se signal očekivati ili ne. Velik poticaj istraživanjima na ovom području dao je izum, također od strane astronoma, posebnog aparata za mjerenje vremena reakcije - kronoskopa.

Pravi razvoj psihometrija dobio u istraživanju nizozemskog fiziologa F. Donders.

Donders (1818-- 1889) izumio metodu za proučavanje vremena složenih mentalnih procesa (1869). Najprije je mjereno vrijeme jednostavne reakcije, odnosno vrijeme proteklo od trenutka pojave nekog jednostavnog slušnog ili vizualnog podražaja do trenutka pokreta kao odgovor na njega. Zatim se zadatak zakomplicirao i poprimio oblik reakcija izbora, reakcija diskriminacije.

Mjereno je vrijeme ovih složenijih reakcija. Tada je vrijeme utrošeno na jednostavnu reakciju oduzeto od vremena složenih reakcija, a ostatak je pripisan mentalnom procesu koji je potreban za operaciju izbora, diskriminaciju ili rješavanje drugih problema.

Austrijski fiziolog dao je velik doprinos psihometriji Z. Exner. On posjeduje izraz "vrijeme reakcije". njemački fiziolog L. Lange napravio razliku između senzornih i motoričkih reakcija i pokazao da se ovisno o tome je li ispitanik bio podešen na senzornu stranu procesa ili je imao stav prema njegovom motoričkom aspektu, vrijeme reakcije se značajno mijenjalo. Od tog trenutka počinje istraživanje instalacije.

Istraživanje kvantitativnih aspekata mentalnih procesa otvorilo je mogućnost objektivnog pristupa mentalnim pojavama. To je temeljni značaj rada na području psihofizike i psihometrije. Njihovi rezultati pridonijeli su materijalističkom razumijevanju psihe. Sama formulacija pitanja tijeka duševnih procesa u vremenu naišla je na oštru kritiku idealista.

Prisutnost ovisnosti osjeta o vanjskim podražajima tjera nas da postavimo pitanje o prirodi te ovisnosti, odnosno o osnovnim zakonima kojima se ona pokorava. To je središnje pitanje takozvane parohofizike. Njegove temelje postavila su istraživanja E. Webera i G. Fechnera. Formaliziran je u Fechnerovim “Elementima psihofizike” (1859.), koji su imali značajan utjecaj na daljnja istraživanja. Glavno pitanje psihofizike je pitanje pragova. razlikovati apsolutni I razlika pragovi osjeta ili pragovi osjeta I pragovi diskriminacije.

Istraživanja u psihofizici su prije svega utvrdila da ne izaziva svaki podražaj osjet. Može biti toliko slab da ne izaziva nikakav osjet. Ne čujemo mnoge vibracije tijela oko nas, ne vidimo golim okom mnoge mikroskopske promjene koje se stalno događaju oko nas. Za stvaranje osjeta potreban je poznati minimalni intenzitet podražaja. Taj minimalni intenzitet podražaja naziva se niži apsolutni prag. Donji prag daje kvantitativni izraz za osjetljivost: osjetljivost receptora izražava se vrijednošću obrnuto proporcionalnom pragu: E= I J, Gdje E - osjetljivost i Y - vrijednost praga podražaja.

Pitanje postoji li uopće osjet određene vrste (vidni, slušni i sl.) neminovno slijedi pitanje uvjeta razlikovanja raznih podražaja. Pokazalo se da uz apsolutne postoje i različiti pragovi diskriminacije. E. Weber je utvrdio da je potreban određeni omjer intenziteta dva podražaja da bi oni dali različite osjete. Ovaj odnos je izražen u zakonu koji je uspostavio Weber: omjer dodatnog podražaja prema glavnom mora biti konstantna vrijednost:

Gdje J znači iritaciju AJ- njegov rast, DO - konstantna vrijednost ovisno o receptoru.

Dakle, u osjetu pritiska, količina povećanja potrebna za postizanje jedva primjetne razlike uvijek bi trebala biti približno 1/30 izvorne težine, tj. da biste dobili jedva primjetnu razliku u osjetu pritiska, trebate dodati 3,4 g do 100 g, a do 200 - 6,8 g, do 300 - 10,2 g itd. Za intenzitet zvuka ova konstanta je jednaka 1/10, za intenzitet svjetla - 1/100 itd.

Daljnja istraživanja su pokazala da Weberov zakon vrijedi samo za podražaje prosječne veličine: kada se približavaju apsolutnim pragovima, veličina povećanja prestaje biti konstantna. Uz ovo ograničenje, Weberov zakon također dopušta, kako se pokazalo, proširenje. Ne odnosi se samo na jedva primjetne, već i na sve razlike u osjetu. Razlike između parova osjeta čine nam se jednakima ako su geometrijski odnosi odgovarajućih podražaja jednaki. Dakle, povećanje intenziteta osvjetljenja s 25 na 50 svijeća daje subjektivno isti učinak kao povećanje s 50 na 100.

Fechner je na temelju Weberova zakona iznio pretpostavku da se jedva primjetne razlike u osjetu mogu smatrati jednakima, budući da su sve infinitezimalne veličine, te uzeti kao mjerna jedinica kojom se intenzitet osjeta može brojčano izraziti kao zbroj (ili integral ) jedva primjetnih (infinitezimalnih) povećanja, računajući od praga apsolutne osjetljivosti. Kao rezultat toga, dobio je dvije serije promjenjivih veličina - veličine podražaja i odgovarajuće veličine osjeta. Osjeti rastu u aritmetičkoj progresiji kada podražaji rastu u geometrijskoj progresiji. Omjer ove dvije varijable može se izraziti logaritamskom formulom:

E = KlogJ + C,

Gdje DO a C su neke konstante. Ova formula, koja određuje ovisnost intenziteta osjeta (u jedinicama jedva primjetnih promjena) o intenzitetu

tih odgovarajućih podražaja, a predstavlja tzv psihofizički zakon Weber-Fechner.

Većina studija smatra proizvoljnom Fechnerovu pretpostavku o mogućnosti sažimanja beskonačnih, a ne samo konačnih, razlika u osjetima. Osim toga, treba napomenuti da se niz fenomena otkrivenih najnovijim studijama osjetljivosti ne uklapa u okvire Weber-Fechnerovog zakona. Osobito značajnu kontradikciju s Weber-Fechnerovim zakonom otkrivaju fenomeni protopatske osjetljivosti, budući da osjeti u području protopatske osjetljivosti ne pokazuju postupni porast s povećanjem iritacije, već nakon dostizanja određenog praga odmah se pojavljuju maksimalni opseg. Oni se u prirodi približavaju tipu reakcija po principu “sve ili ništa”. Očito se neki podaci iz moderne elektrofiziologije osjetilnih organa ne slažu s Weber-Fechnerovim zakonom.

Daljnja istraživanja G. Helmholtza, potvrđena od strane P. P. Lazareva, zamijenila su izvornu formulaciju Weber-Fechnerovog zakona složenijom formulom koja izražava opći princip koji upravlja svim fenomenima iritacije. Međutim, Lazarevljev pokušaj da matematičkim jednadžbama izrazi prijelaz iritacije u osjet ne pokriva svu raznolikost procesa osjetljivosti.

Pragove, a samim tim ni osjetljivost organa ne treba zamišljati kao jednom zauvijek utvrđene, nepromjenjive granice. Brojna istraživanja sovjetskih autora pokazala su njihovu izrazitu varijabilnost. Tako su A. I. Bogoslovski, K. X. Kekčejev i A. O. Dolin pokazali da se osjetljivost osjetila može promijeniti stvaranjem intersenzornih uvjetovanih refleksa (koji se uglavnom pokoravaju istim zakonima kao i obični motorički i sekretorni uvjetovani refleksi). Fenomen senzibilizacije vrlo je uvjerljivo identificiran u odnosu na slušnu osjetljivost. Tako je A.I. Bronstein primijetio smanjenje pragova sluha pod utjecajem ponavljane zvučne stimulacije. B. M. Teplov otkrio je naglo smanjenje pragova visinske razlike kao rezultat vrlo kratkih vježbi (vidi str. 204 - 205). V. I. Kaufman - za razliku od tendencije K. Seashorea, G. M. Whipplea i drugih da individualne razlike u pragovima osjetljivosti na visinu zvuka smatraju isključivo nepromjenjivim prirodnim svojstvima organizma - eksperimentalno je pokazao, prvo, ovisnost pragova (kao kao i sama vrsta) percepcija visinskih razlika na prirodu glazbene aktivnosti ispitanika (instrumentalista, pijanista, itd.) i, drugo, varijabilnost tih pragova (i same vrste) percepcije visinskih razlika. Kaufman stoga dolazi do zaključka da se sposobnost razlikovanja visine zvuka, ovisno o specifičnostima aktivnosti pojedinca, može u određenoj mjeri mijenjati. N. K. Gusev došao je do sličnih rezultata o ulozi prakse kušanja u razvoju osjetljivosti okusa.<...>

Pragovi osjetljivosti značajno se pomiču ovisno o stavu osobe prema zadatku koji rješava razlikovanjem određenih senzornih podataka. Isti fizički podražaj istog intenziteta može biti i ispod i iznad praga osjetljivosti i, prema tome, biti zamijećen ili neprimjećen ovisno o tome kakvo značenje dobiva za osobu: pojavljuje li se kao indiferentan trenutak u okruženju danog pojedinca ili postaje značajan pokazatelj uvjeta njegove djelatnosti. Stoga, da bi proučavanje osjetljivosti dalo cjelovite rezultate i dovelo do praktično značajnih zaključaka, mora, ne ograničavajući se samo na fiziologiju, prijeći u psihološku ravan. Psihološka se istraživanja, dakle, ne bave samo "nadražujuće" ali i sa predmet, i ne samo sa orgulje ali i sa ljudski. Ovo specifičnije tumačenje osjeta u psihologiji, povezujući ga sa cjelokupnim složenim životom pojedinca u njegovim stvarnim odnosima s vanjskim svijetom, određuje posebnu važnost psiholoških i psihofizioloških, a ne samo fizioloških, istraživanja za rješavanje pitanja vezanih uz potrebe prakse.

1. Uvod
2.Informacija. Osnovni koncepti
teorija informacija. Količina
informacija.
3. Jedinice količine
informacija
4. Informacijska entropija. Formula
Hartley. Shannonova formula

5. Opći dijagram uklanjanja, prijenosa i
podaci o registraciji
6. Primjena teorije informacija u
lijek
1.Psihofizika. Osnovni koncepti.
2. Zakoni psihofizike. Weberov zakon
3. Weber-Fechnerov zakon
4. Stevensov zakon
5. Senzorni sustavi.
6. Auditivni osjetni sustav

Osnovni pojmovi teorije informacija

Informacije – skup informacija o
sve vrste
pojave
objekti
I
predmete koji donose nove spoznaje o njima
Informacija
entropija
–
mjera
neizvjesnost ovisno o broju
navodi u
što može biti
sustav.
Količina informacija – vrijednost
brojčano jednak smanjenju entropije u
kao rezultat nastanka bilo kojeg događaja
(poruke)

Hartleyeva formula.

Hartleyjeva formula:
I = k logn = - k logP = - k log1/n
Ako uzmemo kao osnovu
logaritam 2, zatim k=1, i jedinica
informacija
I
informativni
entropija će se zvati BIT.
I = log2n= - log2P= - log21/n

Shannonova formula

Shannonova formula:
H = -∑Pi∙log2Pi
Shannonova formula za
jednako vjerojatni događaji:
H = -∑(1/n)∙log2(1/n) = - log2(1/n) =
log2n

Opća shema za prikupljanje, prijenos i snimanje informacija.

Kapacitet komunikacijskog kanala

C = H/t,
Gdje je C – propusnost - Bit/s;
N
–
maksimum
količina
informacije koje mogu biti
prenosi se komunikacijskim kanalom - Bit;
t – vrijeme tijekom kojeg
informacija je prenesena - str.

Jedinica informacija

I = log2n;
Iz: 1 = log22, tj.
Jedan bit – količina informacija
da se dogodila jedna od dvije stvari
jednako vjerojatni događaji

ZADATAK 1

Koliko će informacija dobiti?
eksperimentator s jednim
vađenje lopte iz koša u kojem
ima po 73 crne, zelene, bijele
i crvene kuglice ako:
A) opaža sve boje;
B) opaža crvenu i zelenu boju
boje poput sive.

RJEŠENJE (A)

A) Budući da eksperimentator opaža sve
boje i broj kuglica za svaku
boje iste, onda s jednakom vjerojatnošću:
P(A) = m/4m = ¼
izvlačit će se kuglice bilo koje boje,
Stoga možete riješiti problem
primijenite Hartleyjevu formulu:
I = log24 = 2 bita
Odgovor: I = 2 bita

RJEŠENJE (B)

C) Budući da eksperimentator ne percipira sve
boje i broj kuglica svake boje
isto, onda s jednakom vjerojatnošću:
P(A) = m/4m = ¼ loptice će biti uklonjene
bijelo i crno i s vjerojatnošću
P(A) = 2m/4m = ½
lopte su sive, dakle za
Da biste riješili problem, morate primijeniti formulu
Shannon:
H = -∑Pi∙log2Pi

RJEŠENJE (B)

(1/2) = 2-1; (1/4) = 4-1
N= +(1/2)∙ log22 +2 (1/4)∙ log24
=1/2+1=1,5 bita.
ZAKLJUČAK?

ZADATAK 2

Koja je vrijednost informacije?
entropija sustava, koja
može biti u 6
stanja s vjerojatnostima:
P1 = 0,25; P2=0,25
i P3=P4=P5=P6 = 0,125?

RIJEŠENJE

Problem 3

Od koliko likova
sastoji se od abecede,
koristi za prijenos
poruka koja se sastoji od 5
znakova ako je ovo poruka
sadrži 25 bita informacija?

RIJEŠENJE

Za rješavanje ovog problema
morate primijeniti formulu
Hartley: I = 5∙log2n.
25= 5∙log2n.
5=log2n. Dakle: N =25=32
Odgovor: N =32

Problem 4

Koliko informacija
sadrži zrno iz
koja može rasti
biljka koja uzima jednu
od 4 vrste cvijeća i jedan od
osam vrsta lišća?

Riješenje

I = I1 + I2
I1 = log2N1
I2 = log2N2
I = log2N1+ log2N2 =
log24+log28 =2 bita + 3 bita
= 5 bita

Primjena teorije informacija u medicini

Implementacija informacijskih tehnologija za
upravljanje
medicinski
institucija
na različitim razinama, uključujući tehnologije
srodni
S
dijagnostika
liječenje,
rehabilitacija i zdravstvena prevencija
pacijenti,
automatizirano
sustava
obrada
instrumentalni i laboratorijski podaci,
uključujući automatiziranu radnu stanicu
(radna stanica) liječnika.

Elementi psihofizike. Senzorni sustavi.

Psihofizika je znanost,
proučavanje odnosa
između osjeta i
svojstva koja su uzrokovala
njihovi iritanti.

Osnovni pojmovi psihofizike

- Apsolutni prag – najniža čvrstoća
nadražaj (podražaj) izazivanje
osjećaj;
- Apsolutno
maksimum
najviši prag
sila
nadražujuće,
izazivanje senzacije;
Diferencijalni prag – najmanji
promijeniti
snaga
nadražujuće,
izazivanje promjene osjeta;

Diferencijalni prostorni i vremenski pragovi

Diferencijalni prostorni prag
–
najmanje
udaljenost
između
iritansi
na
koji
Oni
percipiraju odvojeno.
Diferencijalni vremenski prag
najkraći vremenski period između
iritansi
na
koji
Oni
percipiraju odvojeno.

WEBEROV ZAKON

S/S = konst
Stav je jedva
opipljiva promjena
snagu poticaja za njega
izvorna vrijednost je
konstantna vrijednost

WEBER-FECHNEROVO ZAKONO

dE = const; (C1)
dR/R = konst; (C2); S1 =k S2
dE=k dR/R
E= k dR/R
E = k ln(R/R0)

STEVENSOV ZAKON

dE/E = konst; dR/R = konst;
dE/E=k dR/R dE/E= k dR/R
lnE +C1 = k lnR +C2
k
lnE = lnR + lnC lnE =
lnC Rk
E = C(R - R0)k

OSJETNI SUSTAVI

Senzorski
(osjetljiv)
nazvani sustavi
sposoban za hvatanje
prenositi i analizirati
informacija

SUSTAV SLUŠNIH SENZORA

Ljudski organ sluha je
složeni sustav koji se sastoji od sljedećeg
elementi:
1 - ušna školjka; 2 - vanjski slušni
prolaz; 3 - bubnjić; 4 čekić; 5 - nakovanj; 6 - stremen; 7 ovalni prozor; 8 - vestibularni stubište; 9
- okrugli prozor; 10 - scala tympani; jedanaest
- kohlearni kanal; 12 - glavni
(bazilarna) membrana.

Shematski prikaz slušnog sustava

Uloga vanjskog uha

Vanjsko uho se sastoji od uha
concha, slušni kanal (u obliku
uska cijev), bubnjić.
Uho
umivaonik
igra
uloga
sakupljač zvuka,
koncentrirajući se
zvučni valovi u ušnom kanalu
što rezultira zvučnim pritiskom na
bubnjić se povećava
u usporedbi sa zvučnim tlakom u
upadni val približno 3 puta.

Uloga vanjskog zvukovoda

Zvuk ulazi u sustav kroz vanjski
slušni kanal, koji je zatvoren sa
jedna strana s akustičnom cijevi duljine L
= 2,5 cm Zvučni val prolazi
ušni kanal i djelomično se reflektira od
bubnjić. U ušni kanal, kao
u cijevi će rezonirati val duljine λ =
4L = 4 0,025 = 0,1 m. Frekvencija pri kojoj
dolazi do akustične rezonancije
definira se na sljedeći način: ν = v/λ = 340/(40 0,25) = 3,4
kHz.

Uloga srednjeg uha

Srednje uho je uređaj
namijenjeni
Za
prijenosi
zvučne vibracije iz zraka
okoline vanjskog uha u tekuću okolinu
unutarnje uho. Srednje uho sadrži
bubnjić, ovalni i
okrugli prozori, kao i krovni prozori
kosti
(čekić,
nakovanj,
stapes).

Uloga srednjeg uha

Kada zvuk prolazi kroz srednje uho, javlja se
povećanje njegove razine intenziteta za 28 dB od
postiže se smanjenje gubitaka razine intenziteta
zvuk pri prijelazu iz zraka u tekućinu,
komponenta 29 dB. Srednje uho također pruža
slabljenje prijenosa vibracija u slučaju zvuka
visokog intenziteta refleksom
slabljenje veze među kostima. Za stražu
bubnjić protiv promjena tlaka služi
mala eustahijeva cijev koja spaja
šupljina srednjeg uha s gornjim dijelom ždrijela (sa
atmosfera).

Uloga unutarnjeg uha

Sustav za percepciju zvuka slušnog aparata
su unutarnje uho i pužnica koja u njega ulazi.
Unutarnje uho je zatvoreno
šupljina. Ova šupljina, nazvana labirint, ima
složenog oblika i ispunjen perilimfnom tekućinom. Sastoji se od dva glavna dijela:
pužnica, koja mehaničke vibracije pretvara u
električni signal i vestibularni polukrugovi
aparat koji osigurava ravnotežu tijela u polju
gravitacija.

Frekvencijski selektivna svojstva glavne membrane

Trenutno se vjeruje da percepcija
visine
tonova
odlučan
položaj
maksimalne oscilacije glavne membrane.
Oscilacije glavne membrane stimuliraju
receptor
Stanice,
nalazi se
V
Cortijev organ, što rezultira
akcijski potencijali koje prenosi slušni
živca do moždane kore.

Binauralni učinak

Binauralni učinak – sposobnost
postaviti smjer na
izvor zvuka u horizontali
ravnina zbog razlike faza i
nejednakih intenziteta
zvučni valovi koji udaraju u različite
ušima.

Zvuk

Zvuk - uzdužni mehanički
valovi koji se šire u
bilo koje okruženje osim vakuuma
frekvencija od 16 Hz do 20000 Hz.
Zvuk je adekvatan
nadražujuće za sluh
osjetilni sustav

Subjektivne karakteristike zvuka

Subjektivne karakteristike zvuka
su:
Visina tona koja odgovara
fizička karakteristika zvuka – frekvencija.
Volumen koji odgovara fizičkom
karakteristika zvuka – intenzitet.
Timb koji odgovara fizičkom
karakteristika zvuka – akustički spektar

Skala volumena

E = k log(I/I0)
Jedinica mjere
jačina zvuka
naziva pozadinom.

Ispravne metode istraživanja

Zvuk može biti izvor informacija o
stanje ljudskih organa.
Auskultacija - izravna
slušajući zvukove koji dolaze iznutra
tijelo.
Perkusija - pregled unutarnjih organa
lupkanjem po površini tijela
i analiza rezultirajućih zvukova.
Kucanje se provodi bilo pomoću
posebnim čekićima, ili pomoću
prstima.

FONOKARDIOGRAFIJA

Fonokardiografija - grafički
registracija srčanih tonova i šumova i njihovih
dijagnostička interpretacija.
Snimanje se vrši pomoću
fonokardiograf, koji se sastoji od
mikrofon, pojačalo, frekvencija
filteri, uređaj za snimanje.

Skala intenziteta

Naziva se razina intenziteta
decimalni logaritam omjera
intenzitet zvuka do praga čujnosti:
L = log(I/I0)
Jedinica razine intenziteta
je bel (B). Obično koristite više
mala jedinica razine intenziteta decibel (dB): 1 dB = 0,1 B. Razina
intenzitet u decibelima izračunava se prema
sljedeće formule:

Skala intenziteta

L = 10 log(I/I0) = 20 log(P/ P0)
Ako osoba čuje zvukove,
dolazi iz jednog smjera
iz nekoliko nesuvislih
izvora, zatim njihov intenzitet
presavijte:
I = I1 + I2 + I3 + …

ZADATAK 1

Koja je vrijednost intenziteta
potreban je zvuk u W/m2
da osoba čuje
ga ako, kada procjenjuje njegov sluh
pomoću audiometra
dobije se vrijednost njegove oštrine
sluh na frekvenciji od 1 kHz – 40 dB.

RIJEŠENJE

U ovom slučaju, za rješavanje problema
morate primijeniti formulu:
L = 10 log(I/I0)
Zatim: 40 = 10 log(I/I0), odakle:
4 = log(I/I0), tj.:
4
I/I0=10
4
-12+4
-8
2
I = I0 10 =10
=10 W/m.

ZADATAK 2

Zvuk koji odgovara ulici
razina intenziteta L1 = 50 dB,
čuo u sobi poput zvuka iz
razina intenziteta L2 = 30 dB.
Pronađite omjer intenziteta
zvuk na ulici iu sobi.

RIJEŠENJE

Za rješavanje ovog problema primjenjujemo
formula za ljestvicu intenziteta:
L1 – L2 = 10 log(I1/I2), odakle:
2=log(I1/I2),
Prema tome: I1/I2 = 100.
Odgovor: I1/I2 = 100.