lar › Pneus e rodas › Psicofísica: a essência da direção. Psicologia dos processos sensoriais

Psicofísica: a essência da direção. Psicologia dos processos sensoriais

3.1.1. Introdução

Psicologia dos processos sensoriais (do lat. sentido - sensação) estuda o momento inicial dos processos mentais, e esta é a sua especial importância para a ciência psicológica como um todo.

O contato primário de uma pessoa com o mundo exterior e com seu próprio corpo, que lhe dá informações iniciais sobre as propriedades e estados do ambiente externo e interno, ocorre por meio de sensações (na terminologia clássica) ou processos sensoriais (na terminologia moderna). Este é um reflexo sensorial direto das propriedades individuais de um objeto ou fenômeno percebido.

De acordo com o conceito da origem da psique A.N. Leontyev (1981), um dos mais desenvolvidos, a sensação é a forma filogeneticamente inicial da psique. Está comprovado que o critério para o surgimento da psique é o aparecimento nos animais mais simples (em conexão com o surgimento de um estilo de vida ativo) de sensibilidade como a capacidade de responder não apenas a objetos diretamente biologicamente significativos (em oposição à irritabilidade das plantas), mas também a estímulos que transmitem apenas um sinal de informação sobre eles (por exemplo, sobre os produtos químicos que causam o cheiro dos alimentos, e não sobre os próprios alimentos).

O lugar da sensação nas séries cognitivas

processos

Pela primeira vez Tomás de Aquino no século XIII. identificou a esfera cognitiva (cognição do mundo) e a esfera afetiva (estados emocionais) na psique e no comportamento humano. Esta divisão permanece comum nas diretrizes modernas.

Costuma-se realizá-lo não apenas numa base (funcional, como estabelece Tomás de Aquino), mas segundo dois critérios: a) novamente de acordo com a função - cognitiva para a primeira esfera (cognitiva), e reguladora do comportamento e cognição em si - para o segundo , que, além de todos os tipos de processos afetivos, inclui também processos volitivos, estados mentais e traços de personalidade; b) em termos de produtividade: os processos cognitivos são produtivos, pois em sua saída se formam formações cognitivas específicas (produtos desses processos) - imagens de sensação, percepção, traços de memória, resolução de problemas, pensamentos, imagens reflexivas. Os processos, propriedades e estados incluídos no segundo grupo não conduzem à formação de produtos específicos. A comunalidade da função cognitiva, que une toda a esfera cognitiva (embora existam outros pontos de vista), também está representada nos conceitos triádicos da estrutura do psiquismo. A saber: na tríade clássica “mente, sentimento, vontade”, que remonta a Aristóteles (onde a vontade é separada da esfera afetiva em uma esfera independente), bem como na teoria moderna da estrutura sistêmica do psiquismo, incluindo o subsistema cognitivo, o regulatório (unindo sentimento e vontade segundo o princípio funcional) e comunicativo [Lomov, 1999].

Nos livros didáticos de psicologia modernos e nos cursos universitários de todo o mundo, o estudo dos processos cognitivos segue o ensino de W. Wundt (1890) sobre sua estrutura hierárquica. Com base no princípio da complexidade crescente e da especificidade qualitativa, Wundt identificou os principais níveis estruturais e funcionais de organização dos processos cognitivos: sensação, percepção, memória, pensamento, fala, consciência. Assim, as sensações (os próprios processos sensoriais e seus produtos) são o nível inicial e básico da esfera cognitiva da psique.

É preciso dizer que desde meados do século XX. Outras tradições também se desenvolveram na compreensão da sua estrutura, nomeadamente: 1) atribuir sensação e percepção ao nível sensório-perceptual, e outros processos organizados de forma mais complexa (da memória à consciência) ao nível cognitivo; ou 2) considerar todos os processos cognitivos (da sensação à consciência) como etapas de um processo de recepção e processamento de informações bastante geral em seu conteúdo psicológico (o paradigma da psicologia cognitiva), e representar todo esse processo como o bloco inicial de um ato comportamental holístico, que inclui comparar as informações percebidas com as extraídas da memória, incluindo o objetivo do sujeito, tomada de decisão, execução.

Especificidades dos processos sensoriais

Ao longo da história da psicologia, continuaram as discussões sobre a relação entre os processos sensoriais e perceptivos - tanto como um problema independente quanto no âmbito do problema da estrutura da esfera cognitiva como um todo. A distinção entre sensação e percepção foi proposta por T.

Ataque (1785). Na psicologia moderna dos processos sensoriais e perceptivos, continua difundido - de acordo com os critérios de integridade e objetividade da imagem. A percepção é um reflexo de todo um objeto ou fenômeno, incluindo seu significado objetivo (por exemplo, a percepção da lua, o som de um sino, o sabor do melão, etc.), em contraste com a sensação - um reflexo de aspectos individuais da realidade percebida, não relacionada a um objeto específico com seu significado objetivo (sensação de ponto de luz, som alto, sabor doce, etc.). Neste caso, sensação refere-se tanto ao processo de reflexão sensorial quanto ao seu produto – uma imagem sensorial. Psicologia associacionista do século XIX. representou uma imagem holística da percepção como uma associação de sensações individuais das características de um objeto entre si e seu significado objetivo.

No início do século XX. Essas ideias foram merecidamente criticadas pelos Gestaltistas, mas ao mesmo tempo foram para o outro extremo: ignoraram completamente a existência de sensações na experiência fenomenal e reconheceram apenas percepções holísticas, dependendo não apenas do objeto, mas também em grande medida. nas propriedades inatas da percepção. Ao mesmo tempo, ainda antes (Fechner, 1860), o surgimento da psicofísica mostrou a possibilidade de estudar experimental e quantitativamente as sensações em função da estimulação. Na segunda metade do século XX, na psicologia estrangeira, o ponto de vista sobre a unidade dos processos sensório-perceptivos foi consistentemente defendido por J. Gibson (1990). No entanto, atualmente permanecem ideias sobre a especificidade dos processos sensoriais em relação aos perceptivos. Eles são desenvolvidos por A.N. Leontiev (1959-1975) no conceito da natureza da reflexão sensorial. Nele, a dualidade clássica da imagem perceptiva aparece como a unidade de sua trama sensorial, estudada experimentalmente pelos alunos de Leontiev (Stolin, 1976; Logvinenko, 1976; etc.), ou seja, a base sensorial da imagem, que corresponde ao conceito tradicional de “sensação” e significado do sujeito. Na psicologia contemplativa-sensualista do século XIX. (E. Titchener e outros) foi proposto isolar as sensações da experiência subjetiva pelo método da introspecção analítica, que as apresentou à consciência como mais elementos indecomponíveis dessa experiência. Ao mesmo tempo, nas imagens das sensações, foram distinguidos quatro dos seus atributos: qualidade (modalidade ou submodalidade), intensidade, estrutura espacial e temporal, que, ao contrário da introspecção analítica, não perdeu o seu significado (Boring, 1963; Hensel, 1966; Ananiev, 1977). O. Külpe no final do século XIX. e então S. Stevens (1934) comprovou que atributos individuais de sensações podem ser distinguidos se mudarem independentemente uns dos outros ou permanecerem constantes quando outras propriedades mudam (por exemplo, quando o brilho subjetivo de um ponto de luz muda, sua cor visível, área , a duração permanece a mesma). Stevens construiu experimentalmente funções de volume sonoro constante quando sua altura muda e funções opostas (com pequenos desvios nas extremidades da escala). Na realidade, não existe uma independência completa das mudanças em alguns sinais sensoriais em relação a outros, mas ainda existe uma relativa. Portanto, nos estudos psicológicos dos processos sensoriais, foram identificadas e preservadas direções separadas que estudam a reflexão subjetiva de várias características de um objeto dentro da estrutura de quatro aspectos da sensação (na visão - cor, brilho, tamanho, profundidade, forma, movimento , velocidade, etc.). d.; na audição - volume, altura, timbre do som; na sensibilidade da pele – toque, pressão, temperatura, dor; em todos os casos - para diferentes magnitudes de sensação, suas características espaciais e temporais) - Uma pessoa é capaz, se necessário, de destacar em sua experiência subjetiva esses aspectos individuais da imagem sensorial, que também são chamados de sensações (por exemplo, em a imagem sensorial de um som, uma pessoa pode se concentrar apenas no volume, ou na altura, ou no timbre, ou na duração

realidade ou localização no espaço). Assim, a especificidade dos processos sensoriais em relação aos perceptivos ocorre principalmente no quadro de uma tarefa específica atribuída ao observador e por ele executada. A saber: uma tarefa que requer a identificação de uma determinada característica de um objeto (e ao mesmo tempo a distração do resto) e a execução das ações necessárias com ele (por exemplo, detectar um som mais alto contra um fundo de ruído, distinguir dois sinais luminosos por brilho, avaliando o quão ácidas são soluções de diferentes concentrações). Tarefas semelhantes são comuns em vários tipos de atividade humana prática (ver subseção 3.1.5). Portanto, o estudo dos processos sensoriais é de extrema importância não apenas teoricamente (como estudo da forma original de reflexão mental), mas também aplicado. Observe que nos estudos nacionais, junto com o termo “sensorial”, também é utilizado o termo “sensorial-perceptual”, enquanto nos trabalhos estrangeiros, via de regra, é utilizado o primeiro conceito (“sensorial”).

Psicofísico, psicofisiológico

e métodos psicossemânticos de estudo

processos sensoriais

A investigação dos processos sensoriais é realizada no âmbito de três disciplinas principais - psicofísica, psicofisiologia e psicosemântica, utilizando métodos específicos.

Os métodos psicofisiológicos permitem identificar os mecanismos dos processos sensoriais associados ao funcionamento do sistema nervoso humano. Trata-se do registro e análise de manifestações autonômicas de processos sensoriais (na maioria das vezes GSR), reações receptoras (efeito microfone da cóclea, eletrorretinograma), reações periféricas adaptativas (constrição da pupila à luz e dos vasos sanguíneos ao frio), indicadores do propriedades tipológicas do sistema nervoso. Tais características são utilizadas no estudo de diferenciais

mecanismos psicológicos de variabilidade interindividual dos processos sensoriais e sua dinâmica individual associada a mudanças no nível de ativação psicofisiológica; em estudos de sensibilidade subsensorial (à estimulação subliminar, que é insuficiente para sensações conscientes e causa resposta apenas ao nível de reações fisiológicas involuntárias), bem como nos casos em que uma resposta voluntária é difícil (em pessoas com fonoaudiologia e crianças pequenas ). Os métodos psicofisiológicos também incluem o registro e a análise da atividade bioelétrica do cérebro, o que permite identificar um limiar objetivo para a detecção de sinais e é mais desenvolvido nos estudos da visão das cores e dos mecanismos de codificação da informação sensorial no sistema nervoso. No entanto, os mecanismos psicofisiológicos dos processos sensoriais são objeto deste campo independente do conhecimento, portanto serão considerados (nas subseções 3.1.3, 3.1.4) apenas em conexão com os materiais da psicofísica - o principal entre as direções em o estudo dos processos sensoriais usando métodos psicológicos.

Outra direção (que está se tornando cada vez mais difundida) é a psicosemântica - o estudo de sistemas individuais de significados e categorias, ideias, associações emocionais e estéticas que medeiam a percepção dos atributos sensoriais dos objetos. Nestes estudos (subseção 3.1.3), baseados nos métodos do diferencial semântico de Osgood, nas construções de personalidade de Kelly, no escalonamento multidimensional, nas entrevistas especializadas de sujeitos, em particular, foi revelado que tal mediação aumenta a real sensibilidade sensorial de uma pessoa; Além disso, modelos psicológicos de espaços sensoriais foram construídos para ajudar a compreender como as características sensoriais são representadas no mundo subjetivo de uma pessoa.

Assim, a direção principal no estudo dos processos sensoriais usando métodos psicológicos (ou seja, registro e análise das respostas voluntárias de uma pessoa à informação sensorial percebida) é a psicofísica. Esta é historicamente a primeira área experimental da psicologia. O nascimento oficial da psicologia remonta a 1879 - a abertura do primeiro laboratório experimental do mundo de V. Wundt, mas já em 1860 o principal trabalho de G.T. Fechner "Elementos de Psicofísica". Apresentou uma nova ciência desenvolvida pelo autor: a teoria dos limiares da psicofísica, seus métodos experimentais e os resultados fundamentais obtidos (ao longo de muitos milhares de medições) na avaliação dos limiares de sensibilidade. A teoria, os métodos e os resultados tornaram-se clássicos. O significado mais importante do trabalho de Fechner é a comprovação da mensurabilidade fundamental dos fenômenos mentais subjetivos (baseados em sensações) e a possibilidade de estudá-los por meio de métodos experimentais estritos. Assim, Fechner inicialmente lançou os fundamentos das ciências naturais da psicologia - o estudo dos processos mentais por meio de suas manifestações comportamentais objetivas, o que permite descrever fenômenos subjetivos. Graças a isso, a psicologia deixou de ser uma seção puramente descritiva da filosofia para se tornar uma ciência experimental independente. Fechner desenvolveu uma metodologia para o estudo quantitativo dos processos mentais, cujo significado é duradouro para a psicologia e ainda é usado hoje (assim como seus métodos de limiar). Os princípios e métodos de medições psicológicas desenvolvidos na psicofísica (é claro, depois de Fechner) são aplicados em todas as áreas do conhecimento psicológico.

O objetivo desta apresentação é, em primeiro lugar, destacar a pesquisa moderna sobre processos sensoriais. Listaremos apenas brevemente os primeiros conceitos e as seções que são apresentadas em detalhes nos manuais existentes, remetendo o leitor à literatura recomendada. Este é o desenvolvimento histórico do pré-

conceitos sobre os órgãos dos sentidos e suas funções: a lei das energias específicas dos órgãos dos sentidos, o conceito de analisadores, teorias receptoras e reflexas das sensações, tipos de classificações de sensações, adaptação e sensibilização [Velichkovsky et al., 1973; Luria, 1975; Leitor sobre sensação e percepção, 2002], interação de analisadores, sinestesia, organização sistêmica do sensorial [Velichkovsky et al., 1973; Gibson, 1990; Lúria, 1975; Processos cognitivos, 1982], modelos multidimensionais de espaço sensorial, construídos em meados do século XX. para visão de cores [Sokolov, Izmailov, 1986], teoria sensório-tônica da percepção [Skotnikova, 2002].

Na apresentação dos materiais da psicofísica, a atenção é novamente dada principalmente à sistematização de conceitos e áreas de pesquisa modernas, que são apresentadas apenas na literatura de língua inglesa ou espalhadas por diversas fontes nacionais, bem como às teorias generalizantes mais fundamentais. As informações abordadas detalhadamente nos manuais disponíveis são fornecidas resumidamente ou omitidas. Estas são teorias clássicas e mais modernas de continuidade discreta do sistema sensorial e métodos para medir a sensibilidade [Bardin, 1976; Gusev et al., 1997; Problemas e métodos de psicofísica, 1974; Svete et al., 1964], o conceito de dispersão e discriminação sensorial de L. Thurston [Gusev et al., 1997; Problemas e métodos de psicofísica, 1974], escala subjetiva de S. Stevens e duas classes de contínuos sensoriais - protéticos e metatéticos [Gusev et al., 1997; Lupandin, 1989; Stevens, 1960], modelos de tomada de decisão em detecção e discriminação com aprendizagem externa [Atkinson, 1980], o conceito de zona subsensorial e sensorometria objetiva, a teoria dos níveis de adaptação [Chrestomatia sobre sensação e percepção, 2002].

3.1.2. Maiores conceitos

psicofísica e direções principais

pesquisa formada

até meados dos anos 70. Século XX

A psicofísica é uma disciplina psicológica que estuda a medição das sensações humanas, ou seja, a determinação das relações quantitativas entre as quantidades de estímulos físicos e sensações. Atualmente, o campo da psicofísica inclui não apenas a sensação em si, mas também outros fenômenos mentais que interagem no processo de construção de uma imagem sensorial ou a influenciam: percepção e memória, tomada de decisão, atenção, etc. área da psicologia, que estuda as leis da reflexão sensorial, bem como o comportamento e a atividade humana na percepção e avaliação de sinais do ambiente externo e interno [Zabrodin, Lebedev, 1977].

Tendo colocado o problema de medir as sensações, G. Fechner assumiu que uma pessoa não é capaz de quantificar diretamente seus valores. Portanto, ele propôs um método indireto de medição - em unidades de magnitude física do estímulo. A magnitude da sensação foi representada como a soma de seus incrementos quase imperceptíveis acima do ponto inicial. Para designá-lo, Fechner introduziu o conceito de limiar de sensação, medido em unidades de estímulo. O limiar absoluto e o limiar discriminativo (diferença diferencial ou quase imperceptível - ezr) é o valor mínimo de um estímulo (ou, consequentemente, a diferença entre dois estímulos), cujo excesso provoca uma sensação consciente desse estímulo (ou o diferença entre os estímulos), e uma diminuição não. Para medir limiares absolutos e diferenciais, Fechner desenvolveu três métodos: mudança mínima, erro médio e estímulos constantes. Somando os valores medidos de ер acima do limite absoluto para uma determinada sensação, obtemos o seu valor. O conceito de limiar de Fechner e seus métodos de limiar sobreviveram e são amplamente utilizados hoje. Nos trabalhos aplicados, também é utilizada a determinação da magnitude da sensação pelo número de unidades. Com base na lei de Weber sobre a constância de um incremento quase imperceptível na magnitude de um estímulo em relação ao seu valor original e aceitando um postulado a priori sobre a igualdade de magnitudes subjetivas, especialmente em toda a gama de estímulos, Fechner derivou matematicamente uma função logarítmica do dependência da magnitude da sensação na magnitude do estímulo. Esta é a lei psicofísica básica de Fechner: R = k (InS - lnS 0), onde R é a magnitude da sensação, S é a magnitude do estímulo atuante, S o é o limiar absoluto. Assim, medindo o limiar absoluto, é possível calcular a magnitude da sensação para o estímulo atual. O postulado de Fechner é criticado por ser infundado (merecidamente), e a teoria é criticada por ignorar o fenômeno dos alarmes falsos, aos quais a psicofísica moderna dá grande atenção. Em geral, a psicofísica de Fechner foi e continua sendo clássica [Bardin, 1976]. Quase um século após o surgimento da psicofísica de Fechner, outro paradigma foi estabelecido paralelamente a ela, baseado no pressuposto de que uma pessoa pode quantificar diretamente a magnitude de suas sensações. S. Estêvão nas décadas de 1940-60. (seguindo seus antecessores - Platão, Brentano, Thurston) desenvolveu métodos diretos para medir sensações e construir escalas sensoriais subjetivas (com base na determinação de uma pessoa da ordem de suas sensações em ordem crescente, ou distâncias ou relações entre elas, ou na atribuição de valores numéricos para eles). As magnitudes subjetivas das sensações, determinadas por métodos diretos, acabaram por estar relacionadas às magnitudes objetivas dos estímulos por uma dependência de lei de potência. Stevens também o obteve matematicamente: R = k (S - S 0) n (a lei psicofísica básica de Stevens), introduzindo um postulado a priori (causando críticas e concordância) sobre a constância da proporção do quase imperceptível

um aumento da sensação ao seu valor original ao longo de toda a série de sensações.

Posteriormente, foram desenvolvidas leis que foram expressas por outras equações matemáticas: função exponencial (Putter, 1918), tangencial (Zinner, 1930-1931), arcotangencial (Beneze, 1929), função phi-gama integral (Houston, 1932), etc. , que não reivindicam versatilidade e têm áreas de aplicação bastante estreitas. As diversas expressões da lei psicofísica, na maioria dos casos, não se contradizem, pois descrevem diferentes aspectos dos processos sensório-perceptuais. Foram propostas variantes de uma lei psicofísica generalizada que descrevem funções logarítmicas e de potência (Ekman, 1956; Baird, 1975), bem como estas e quaisquer funções matemáticas intermediárias entre elas [Zabrodin, Lebedev 1977]. Esta lei, por ser a mais generalizada, será discutida a seguir.

Em algumas obras estrangeiras, a psicofísica de Fechner é chamada de objetiva, e a psicofísica de Stevens é chamada de subjetiva (de acordo com o princípio metodológico [Pieron, 1966]).

Também é costume distinguir duas seções principais da psicofísica: a chamada “Psicofísica-I” (o estudo da sensibilidade dos sistemas sensoriais) e a “Psicofísica-II” (o estudo das escalas sensoriais para medir sensações acima do limiar) . Para Fechner, tal divisão não existia, uma vez que a medição tanto da sensibilidade quanto da magnitude das sensações se baseava em uma base - o conceito de limiar. Porém, posteriormente, em ambas as seções da psicofísica, foram criados métodos de medição sem limiar, e essas seções se transformaram em áreas independentes de pesquisa com metodologia, fenomenologia e aparato conceitual próprios. Uma posição intermediária entre eles é ocupada por problemas associados à lei psicofísica básica.

Há também a psicofísica clássica e a chamada psicofísica moderna. No campo da psicofísica-I, a diferença entre os dois é que a psicofísica moderna permite ruído intrínseco no sistema sensorial e vê a detecção de estímulos de baixa intensidade como o isolamento de um sinal fraco de um ruído flutuante. Na psicofísica clássica, o ruído sensorial não é comparável ao nível de um sinal fraco. Portanto, para a psicofísica moderna, a reação de falso alarme é uma resposta natural do sistema sensorial, e para a psicofísica clássica é uma reação comportamental causada por fatores não sensoriais. No campo da psicofísica, a psicofísica clássica é a construção de escalas de unidades acumuladas, e a psicofísica moderna é a escala de avaliações subjetivas de um estímulo. Há também uma distinção entre a psicofísica dos processos sensoriais e a psicofísica dos processos perceptivos, que estudam, respectivamente, os padrões quantitativos de reflexão das propriedades individuais de um objeto (disciplina tradicional) e de todo o objeto.

O problema da discrição – continuidade das séries sensoriais na psicofísica clássica

O conceito de limiar de Fechner postulava a realidade da existência de um limiar sensorial, dividindo todos os estímulos em sentidos e intangíveis. Assim, uma série de sensações parecia discreta: com o aumento da magnitude do estímulo, a sensação subsequente ocorre após a anterior somente quando o aumento do estímulo ultrapassa o valor limite (ezr). Este foi o primeiro conceito de operação discreta do sistema sensorial. Os métodos de limiar de Fechner descrevem o processo de transição da não sensação para a sensação na forma de uma função psicométrica - a dependência da frequência das respostas corretas do sujeito na magnitude do estímulo. Teoricamente, a função tem a forma de uma curva suave em forma de S, cujo ponto limite é encontrado por cálculo (Fig. 3.1). Fechner explicou a suavidade da curva pelo fato de o limiar flutuar no tempo, e seus oponentes (G. Müller, J. Jastrow, G. Urban) pela ausência de um limiar no sistema sensorial.

Com base na natureza suave da psico-

Arroz. 3.1. Visão teórica da função psicométrica.

S - eixo estímulo; P - eixo de probabilidades (frequências) de respostas; S O 25, S_, 5 - valores de estímulos que dão 25 e 75% de acertos; S s [ - valor do estímulo de referência (na tarefa de discriminação); Md é o valor médio da função correspondente ao limiar absoluto (na tarefa de medi-la) ou ao ponto de igualdade subjetiva (o equivalente subjetivo do padrão) - na tarefa de discriminação.

A teoria clássica da continuidade das séries sensoriais foi desenvolvida utilizando a curva métrica. Foi representado como uma série contínua de graus intermediários de clareza - portanto não há nenhum ponto na curva psicométrica que difira em suas propriedades dos demais. A fonte de variabilidade nos resultados experimentais foi considerada o efeito de variáveis extra-sensoriais aleatórias, e não flutuações do limiar no tempo (como na teoria do limiar de Fechner). O saldo de fatores aleatórios favoráveis e desfavoráveis é distribuído de acordo com a lei normal de Gauss. Assim, desenvolveu-se uma discussão sobre o problema da discrição - continuidade das séries sensoriais, que até hoje continua sendo um dos principais problemas da psicofísica [Bardin, 1976].

Teoria da detecção psicofísica

sinal- conceito moderno de continuidade

funcionamento do sistema sensorial

Os dois principais paradigmas experimentais e teóricos que existiram na psicofísica até meados do século XX foram o limiar

Arroz. 3.2. Densidades de probabilidade da distribuição dos valores instantâneos do efeito sensorial do ruído (N) e do sinal (S).

Xs - eixo dos valores dos efeitos sensoriais; C – posição do critério de decisão. O sombreamento vertical é a densidade de probabilidade de respostas “sim” corretas (“acertos”), o sombreamento oblíquo é a densidade de probabilidade de respostas “sim” incorretas (“alarmes falsos”). A - critério simétrico: P(S) = P(N) = 0,5; b - critério “liberal”: P(S) = 0,8; P(N) = 0,2; c - critério “estrito”: P(S) = 0,2; P(N) = 0,8.

A psicofísica de Fechner e a psicofísica das avaliações subjetivas de Stevens. O terceiro paradigma está associado ao surgimento da teoria psicofísica de detecção de sinais (teoria de detecção de sinal - SDT) (Tanner, Swets, Birdsall, Green, 1954-1972), baseado na teoria estatística de decisão desenvolvida em engenharia de rádio. Esta é uma revisão da psicofísica anterior e um passo fundamental na compreensão da natureza das respostas humanas em tarefas sensoriais. A teoria foi desenvolvida para a tarefa de detectar um sinal de áudio contra um fundo de ruído e foi posteriormente aplicada à discriminação de sinais e outras modalidades. Na psicofísica clássica, a resposta do sujeito era entendida como um reflexo direto de suas impressões sensoriais, portanto, com base nessas respostas, avaliava-se a sensibilidade (como o recíproco do limiar). A SDT identificou dois componentes na resposta – a sensibilidade sensorial real do observador e sua tomada de decisão sobre a natureza da impressão sensorial. Foi desenvolvido um modelo teórico que descreve ambos os componentes do comportamento do observador, métodos para estudá-los e medidas de avaliação separadas. Tornou-se claro que os indicadores de limiar não são características de sensibilidade “pura”, mas sim medidas sumárias de execução, dependendo das características da tomada de decisão. (No entanto, os métodos de limiar permaneceram no arsenal da psicofísica e são amplamente utilizados, especialmente em diversas áreas aplicadas, para uma avaliação aproximada e rápida da sensibilidade, onde mostraram vantagens sobre os métodos SDT - subseção 3.1.4.)

O principal paradigma experimental do SDT é a detecção de um sinal contra um fundo de ruído aleatório - seja externo (apresentado ao observador) ou interno do sistema sensorial. As densidades de probabilidade da distribuição dos valores instantâneos de ruído são descritas pela lei normal. A mesma distribuição (apenas deslocada para a direita ao longo do eixo de intensidade sinal-ruído) caracteriza o sinal adicionado ao ruído. Os efeitos sensoriais do sinal e do ruído parecem ser uma representação exata dessas duas distribuições. Supõe-se que o sujeito conheça essas distribuições e decida qual delas causou o efeito sensorial, estimando sua razão de verossimilhança com base no critério de decisão escolhido (Figura 3.2). O critério pode corresponder a qualquer valor de sinal e ruído, pois é determinado por informações não sensoriais sobre as probabilidades a priori de apresentação do sinal e ruído e os custos das respostas - o observador fica sabendo disso pelas instruções. Assim, o conceito clássico de limiar como a fronteira real entre estímulos sentidos e intangíveis no eixo sensorial é substituído pelo conceito

Arroz. 3.3. A forma teórica da característica operacional do observador (OCH) p(N) - probabilidade de acertos; p(FA) - probabilidade de alarmes falsos. O arco RC é construído usando pontos que caracterizam várias posições do critério observador no experimento.

critério, que o observador pode colocar arbitrariamente em qualquer ponto deste eixo. Assim, o eixo sensorial é contínuo.

As respostas do observador são de quatro tipos: hit (detecção correta do sinal), rest (negação correta do sinal), falso alarme (resposta “sim - houve sinal” - quando apenas ruído foi apresentado) e sinal perdido. A SDT muda o foco da pesquisa psicofísica para a análise do processo de tomada de decisão. Para tanto, em diferentes séries do experimento, o observador recebe informações não sensoriais que o incentivam a mudar o critério de decisão (no método “sim” - “não”), ou deve, em cada tentativa, em vários categorias (4-6), estime a probabilidade de haver um sinal (ou seja, use o número apropriado de critérios de decisão - no método de avaliação). Em ambos os métodos, para cada valor de critério, os resultados da detecção são caracterizados por duas frequências empíricas - acertos e falsos alarmes (o que é suficiente, pois as frequências de repouso e erros apenas os complementam à unidade).

A análise dos resultados da detecção é realizada construindo a característica operacional do observador (OCH) - a dependência da probabilidade de acerto (Hit - H) da probabilidade de um alarme falso (Falso

Arroz. 3.4. Características de desempenho do observador correspondentes a diferentes valores de sensibilidade, ou seja, aumento do índice <Х começando em 0 (adivinhação aleatória).

alarme - FA) (Fig. 3.3). RH descreve o comportamento humano em experimentos SDT, onde a estimulação é estacionária: apenas um par de estímulos é apresentado – ruído e sinal. (Na discriminação, que é descrita da mesma forma que a detecção e estudada pelos mesmos métodos, um par de estímulos diferentes é geralmente definido como um sinal, e um par de estímulos idênticos é geralmente definido como ruído, mas pode ser o vice-versa.) Uma descrição diferente do comportamento do observador é dada pela função psicométrica, uma vez que os problemas de limiar são construídos de forma oposta: o estímulo em diferentes tentativas pode ter muito mais valores (5-7 no método das constantes e um número quase ilimitado de valores nos outros dois métodos), mas o processo de solução é assumido como estacionário. (Na verdade, muitos estudos modernos documentaram a inconstância de critérios em experimentos de limiar - mas isso é o resultado da influência de “variáveis de assunto”, e não de informações não sensoriais especialmente especificadas, como no paradigma SDT.) Os pontos PH de um observador ideal corresponde ao mesmo valor de sensibilidade. À medida que a sensibilidade diminui, o RX muda para a diagonal (onde respostas corretas e erros são igualmente prováveis) do quadrado unitário, cujas partes formadoras são as probabilidades de acertos e alarmes falsos, e quando aumenta, muda para o seu superior canto esquerdo (onde os acertos são frequentes e os falsos alarmes são raros - Fig. 3.4) .

Cada valor do critério de decisão corresponde à inclinação da curva РХ num determinado ponto e é determinado pela tangente da tangente à curva neste ponto (ver Fig. 3.3) (que corresponde à derivada neste ponto). O valor teórico do critério (($) é calculado com base nas probabilidades a priori de sinal e ruído e nos custos de todos os quatro tipos de respostas. Existem vários indicadores para avaliar os valores empíricos do critério (ver abaixo e na subseção 3.1.4) Sensibilidade sensorial do observador - d" ("detectabilidade"- detectabilidade) corresponde à distância entre as médias das distribuições de ruído e sinal em unidades de desvio padrão (presume-se igual para ambas as distribuições) [Bardin, 1976; Gusev et al., 1997; Problemas e métodos de psicofísica, 1974; Svet et al., 1964].

Com base em dados experimentais e" calculado como z-s- z n- a diferença entre os desvios normalizados (encontrados nas tabelas de distribuição normal de densidades de probabilidade) de frequências e acertos de alarmes falsos. Outras medidas de sensibilidade também são utilizadas (ver [Bardin, 1976] e subseção 3.1.4 deste capítulo). Segundo a SDT, para avaliar a sensibilidade sem avaliar a dinâmica do critério, recomenda-se um terceiro método, também desenvolvido com base nesta teoria - “escolha forçada” (a escolha do sujeito de um de dois (ou mais) intervalos de observação onde , na sua opinião, houve um sinal). Supõe-se que o critério neste procedimento seja estável, portanto a sensibilidade é avaliada com mais precisão [Bardin, 1976]. (No entanto, foram obtidos dados posteriores sobre a instabilidade do critério na escolha forçada e índices de sensibilidade mais estáveis no método “sim-não” (Voitenko, 1989; Dubrovsky, Lovi, 1995,1996).

Conceitos modernos de discrição sensorial

Esses conceitos são descritos detalhadamente na literatura [Bardin, 1976; 1993; Zabrodin, Lebedev, 1977], então vamos apresentá-los brevemente. O maior depois

O conceito de limiar de Fechner era a teoria neuroquântica (von Bekesy, 1930-1936; Stevens et al., 1941). Nele, o efeito sensorial está associado ao trabalho de hipotéticas unidades funcionais do sistema sensorial - neuroquanta, ou NQ. Cada NQ é acionado assim que o estímulo atinge seu nível limite. Dependendo da força do estímulo, um número diferente de NQs é ativado por unidade de tempo, o que determina as diferentes intensidades das sensações. Como resultado, a teoria assume uma forma de linha reta da função psicométrica, em oposição à forma de S usual. As funções lineares foram obtidas pelos autores em experimentos, mas posteriormente foram descobertas extremamente raramente, pois requerem a supressão de todo o ruído.

O desenvolvimento da teoria de detecção de sinal levou ao surgimento de novos conceitos de limiar que utilizam a métrica de espaço sensorial proposta (na forma do desvio padrão da distribuição normal dos efeitos sensoriais de ruído) e reconhecem falsos alarmes como respostas naturais do observador ( em contraste com a psicofísica clássica). A teoria do alto limiar (Blackwell, 1953) assume que apenas o sinal e não o ruído pode produzir sensação, ou seja, o limiar está localizado acima do valor médio do ruído, cujo efeito sensorial não pode exceder o limiar. Como resultado, falsos alarmes baseados em sensores não são possíveis e, portanto, são considerados devidos a adivinhações. RX parece uma linha reta. Em contraste, as teorias de limiar baixo aceitam a natureza sensorial dos alarmes falsos. Estas são as teorias: limiar baixo, dois e três estados.

A teoria do baixo limiar (Swets et al., 1961) assume a existência de um único limiar, abaixo do qual os eventos sensoriais são indistinguíveis e acima do qual o continuum sensorial é contínuo. O mecanismo de tomada de decisão funciona apenas quando o efeito sensorial excede o limite. Para eventos sensoriais abaixo do limiar, o mesmo mecanismo de adivinhação é introduzido como na teoria do limiar alto.

ha. O RX faz parte de um arco para baixas taxas de falsos alarmes, e para altas taxas de falsos alarmes é um segmento de linha reta, conforme previsto pela teoria do limite alto.

A teoria dos dois estados (Luce, 1963) assume dois estados possíveis do sistema sensorial quando um sinal é aplicado - detecção e não detecção e um limite entre eles. A regra de decisão consiste em adivinhar, numa base sensorial, se ambos os estados são igualmente prováveis. Assim, o RX não se parece com um arco suave, como no SDT, mas consiste em dois segmentos retos (o mais íngreme corresponde a baixas taxas de falsos alarmes, e o mais plano corresponde a taxas altas).

Na teoria dos três estados (Atkinson, 1963), dois dos três estados possíveis do sistema sensorial: detecção e não detecção determinam as respostas do observador por sua natureza, enquanto o terceiro estado (incerteza) é forçado a ser superado escolhendo uma estratégia de resposta específica baseada em informações não sensoriais. Os três estados do sistema são separados por dois limites, de modo que o RX já inclui três segmentos retos e se aproxima cada vez mais da curva arqueada SDT. Além disso, assume-se que o RX pode mudar de forma, ou seja, é descrito o mecanismo de funcionamento do sistema sensorial com sensibilidade variável. Esta ideia revelou-se a mais frutífera e posteriormente apareceu em diferentes versões em outras empresas.

Elementos de psicofísica

A presença de uma dependência das sensações de estímulos externos obriga-nos a levantar a questão sobre a natureza dessa dependência, isto é, sobre as leis básicas a que obedece. Esta é a questão central da chamada psicofísica. Suas bases foram lançadas pelas pesquisas de E. Weber e G. Fechner. Foi formalizado em “Elementos de Psicofísica” de Fechner (1859), que teve uma influência significativa em pesquisas futuras. A principal questão da psicofísica é a questão dos limiares. Distinguir absoluto E diferença limiares de sensação ou limiares de sensação E limiares de discriminação.

A pesquisa em psicofísica estabeleceu, em primeiro lugar, que nem todo estímulo causa uma sensação. Deve ser tão fraco que não cause nenhuma sensação. Não ouvimos muitas vibrações dos corpos que nos rodeiam, não vemos a olho nu as muitas mudanças microscópicas que ocorrem constantemente ao nosso redor. Uma intensidade mínima conhecida do estímulo é necessária para produzir uma sensação. Esta intensidade mínima de estimulação é chamada mais baixo limite absoluto. O limiar inferior dá uma expressão quantitativa para a sensibilidade: a sensibilidade do receptor é expressa por um valor inversamente proporcional ao limiar. E = I/J, Onde E- sensibilidade e J- valor limite do estímulo.

Junto com o inferior, há também superior limiar absoluto, ou seja, a intensidade máxima possível para a sensação de uma determinada qualidade. A existência de limiares destaca claramente a relação dialética entre quantidade e qualidade. Esses limiares são diferentes para diferentes tipos de sensações. Dentro da mesma espécie, podem ser diferentes em pessoas diferentes, na mesma pessoa em momentos diferentes, sob condições diferentes.

A questão de saber se existe alguma sensação de um certo tipo (visual, auditiva, etc.) segue inevitavelmente a questão das condições para distinguir vários estímulos. Descobriu-se que, juntamente com os absolutos, existem limiares de discriminação diferenciais. E. Weber estabeleceu que é necessária uma certa relação entre as intensidades de dois estímulos para que eles proporcionem sensações diferentes. Essa relação está expressa na lei instituída por Weber˸ a relação entre o estímulo adicional e o principal deve ser um valor constante

Onde J. denota irritação,ÑJ - ᴇᴦο aumentar, PARA - valor constante dependendo do receptor.

Assim, na sensação de pressão, a quantidade de aumento necessária para obter uma diferença quase imperceptível deve ser sempre aproximadamente igual a "/30 do peso inicial, ou seja, para obter uma diferença quase imperceptível na sensação de pressão, é necessário adicione 3,4 g a 100 ge a 200 - 6,8 g, a 300 - 10,2 g, etc. Para intensidade sonora, esta constante é igual a "/10, para intensidade luminosa -"/100, etc.

Outras pesquisas mostraram que a lei de Weber é válida apenas para estímulos de magnitude média: ao se aproximar dos limites absolutos, o aumento do valor deixa de ser constante. Juntamente com esta limitação, a lei de Weber também permite, como se constata, uma extensão. Aplica-se não apenas a quase imperceptíveis, mas também a todas as diferenças de sensações. As diferenças entre pares de sensações parecem iguais para nós se as relações geométricas dos estímulos correspondentes forem iguais. Assim, aumentar a intensidade da iluminação de 25 para 50 velas dá subjetivamente o mesmo efeito que aumentar de 50 para 100.

Elementos de psicofísica – conceito e tipos. Classificação e características da categoria “Elementos de Psicofísica” 2015, 2017-2018.

Outra fonte importante com base na qual a psicologia experimental foi formada foi a psicofísica. Gustav Fechner (1801-- 1887) No trabalho “Elementos de Psicofísica” formulou a principal tarefa da psicofísica: desenvolver uma teoria precisa da relação entre os mundos físico e mental, bem como entre alma e corpo. Assim, ele distinguiu entre dois psicofísicos: interno(deve resolver a questão da relação entre alma e corpo, entre mental e fisiológico) e externo(sua tarefa é a relação entre o mental e o físico). Fechner desenvolveu apenas psicofísica externa.

Para atuar nesta área Fechner criou métodos experimentais. Ele formulou a lei psicofísica básica. Tudo isso constituiu um novo campo independente de conhecimento - a psicofísica. O gol de Fechner havia uma dimensão de sensações. Como o estímulo que produz a sensação pode ser medido, Fechner propôs que o meio de medir a sensação poderia ser medindo a intensidade do estímulo físico. O ponto de partida, neste caso, foi o valor mínimo do estímulo no qual ocorre a primeira sensação, quase imperceptível. Este é o limite absoluto inferior. Fechner aceitou a suposição de que todas as diferenças sutis nas sensações são iguais se os aumentos entre os estímulos forem iguais, o que ocorre em progressão geométrica. Fechner escolheu o limiar de diferença como medida de sensação. Assim, a intensidade da sensação é igual à soma dos limiares de diferença. Essas considerações e cálculos matemáticos específicos levaram Fechner à famosa equação, segundo a qual a intensidade da sensação é proporcional ao logaritmo do estímulo.

Para medições psicofísicas Fechner desenvolveu três métodos: o método das diferenças sutis, o método dos erros médios e o método dos estímulos constantes, ou o método dos casos verdadeiros e falsos. Esses métodos clássicos de medição ainda são usados hoje.

Fechner foi o primeiro a aplicar a matemática à psicologia. Isto despertou enorme interesse e, claro, críticas.

Observou-se que a lei é verdadeira apenas dentro de certos limites, ou seja, se a intensidade do estímulo aumenta, então eventualmente ocorre tal magnitude desse estímulo, após o que qualquer aumento nele não leva mais a um aumento na sensação. Esta e uma série de outras críticas não abalaram a confiança de Fechner na sua lei. Concordando detalhadamente com os críticos, ele disse: “A Torre de Babel não foi concluída porque os trabalhadores não conseguiram chegar a acordo sobre o método de construí-la; meu monumento psicofísico sobreviverá porque os trabalhadores não conseguem chegar a acordo sobre o método de sua destruição.”

A terceira área a partir da qual a psicologia experimental cresceu foi psicometria. Seu assuntoé medindo a velocidade dos processos mentais: sensações e percepções, associações simples. Esta nova linha da psicologia começou na astronomia. Os astrónomos notaram que a resposta a um impacto nunca ocorre imediatamente; há sempre algum atraso na resposta ao sinal. O fato das diferenças individuais na velocidade de percepção foi estabelecido.

A diferença nas leituras entre observadores individuais foi chamada A "equação pessoal" de Bessel.

A medição do tempo da equação pessoal já começou. Acontece que mesmo para uma pessoa pode ser diferente. Descobriu-se que uma das condições que influencia significativamente este tempo é se um sinal é esperado ou não. Um grande impulso às pesquisas nesta área foi dado pela invenção, também por astrônomos, de um aparelho especial para medir o tempo de reação - o cronoscópio.

Desenvolvimento real psicometria recebido na pesquisa de um fisiologista holandês F. Donders.

Donders (1818-- 1889) inventou um método para estudar o tempo de processos mentais complexos (1869). Primeiramente foi medido o tempo de reação simples, ou seja, o tempo decorrido desde o momento do aparecimento de algum estímulo auditivo ou visual simples até o momento do movimento em resposta a ele. Depois a tarefa tornou-se mais complicada e assumiu a forma de reações de escolha, reações de discriminação.

O tempo dessas reações mais complexas foi medido. Em seguida, o tempo gasto em uma reação simples foi subtraído do tempo de reações complexas, o restante foi atribuído ao processo mental necessário para a operação de escolha, discriminação ou resolução de outros problemas.

O fisiologista austríaco deu uma grande contribuição à psicometria Z.Exner. Ele é dono do termo "tempo de reação". Fisiologista alemão L. Lange fez uma distinção entre reações sensoriais e motoras e mostrou que dependendo se o sujeito estava sintonizado com o lado sensorial do processo ou tinha atitude em relação ao seu aspecto motor, o tempo de reação mudava significativamente. A partir daí iniciam-se as pesquisas sobre a instalação.

A pesquisa sobre os aspectos quantitativos dos processos mentais abriu a possibilidade de uma abordagem objetiva dos fenômenos mentais. Este é o significado fundamental do trabalho no campo da psicofísica e da psicometria. Seus resultados contribuíram para a compreensão materialista da psique. A própria formulação da questão do curso dos processos mentais no tempo encontrou duras críticas por parte dos idealistas.

A presença de uma dependência das sensações de estímulos externos obriga-nos a levantar a questão sobre a natureza dessa dependência, isto é, sobre as leis básicas a que obedece. Esta é a questão central da chamada parocofísica. Suas bases foram lançadas pelas pesquisas de E. Weber e G. Fechner. Foi formalizado em “Elementos de Psicofísica” de Fechner (1859), que teve uma influência significativa em pesquisas futuras. A principal questão da psicofísica é a questão dos limiares. Distinguir absoluto E diferença limiares de sensação ou limiares de sensação E limiares de discriminação.

A pesquisa em psicofísica estabeleceu, em primeiro lugar, que nem todo estímulo causa uma sensação. Pode ser tão fraco que não causa nenhuma sensação. Não ouvimos muitas vibrações dos corpos que nos rodeiam, não vemos a olho nu as muitas mudanças microscópicas que ocorrem constantemente ao nosso redor. Uma intensidade mínima conhecida do estímulo é necessária para produzir uma sensação. Esta intensidade mínima de estimulação é chamada mais baixo limiar absoluto. O limite inferior fornece uma expressão quantitativa para a sensibilidade: a sensibilidade do receptor é expressa por um valor inversamente proporcional ao limite: E= EU J, Onde E- sensibilidade e Y - valor limite do estímulo.

A questão de saber se existe alguma sensação de um certo tipo (visual, auditiva, etc.) segue inevitavelmente a questão das condições para distinguir vários estímulos. Descobriu-se que, juntamente com os absolutos, existem limiares de discriminação diferenciais. E. Weber estabeleceu que é necessária uma certa relação entre as intensidades de dois estímulos para que eles proporcionem sensações diferentes. Essa relação está expressa na lei estabelecida por Weber: a relação entre o estímulo adicional e o principal deve ser um valor constante:

Onde J. significa irritação AJ- seu crescimento, PARA - valor constante dependendo do receptor.

Assim, na sensação de pressão, a quantidade de aumento necessária para obter uma diferença quase imperceptível deve ser sempre aproximadamente 1/30 do peso original, ou seja, para obter uma diferença quase imperceptível na sensação de pressão, é necessário adicionar 3,4 g para 100 ge para 200 - 6,8 g, para 300 - 10,2 g, etc. Para intensidade sonora, esta constante é igual a 1/10, para intensidade luminosa - 1/100, etc.

Outras pesquisas mostraram que a lei de Weber é válida apenas para estímulos de magnitude média: ao se aproximar dos limites absolutos, a magnitude do aumento deixa de ser constante. Juntamente com esta limitação, a lei de Weber também permite, como se constata, uma extensão. Aplica-se não apenas a quase imperceptíveis, mas também a todas as diferenças de sensações. As diferenças entre pares de sensações parecem iguais para nós se as relações geométricas dos estímulos correspondentes forem iguais. Assim, aumentar a intensidade da iluminação de 25 para 50 velas dá subjetivamente o mesmo efeito que aumentar de 50 para 100.

Com base na lei de Weber, Fechner partiu do pressuposto de que diferenças quase imperceptíveis nas sensações podem ser consideradas iguais, uma vez que são todas quantidades infinitesimais, e tomadas como uma unidade de medida com a qual a intensidade das sensações pode ser expressa numericamente como a soma (ou integral ) de aumentos quase imperceptíveis (infinitesimais), contados a partir do limiar de sensibilidade absoluta. Como resultado, ele recebeu duas séries de quantidades variáveis - os valores dos estímulos e os valores correspondentes das sensações. As sensações crescem em progressão aritmética quando os estímulos crescem em progressão geométrica. A proporção dessas duas variáveis pode ser expressa em uma fórmula logarítmica:

E = KlogJ + C,

Onde PARA e C são algumas constantes. Esta fórmula, que determina a dependência da intensidade das sensações (em unidades de mudanças quase imperceptíveis) da intensidade

esses estímulos correspondentes, e representa o chamado lei psicofísica de Weber - Fechner.

A suposição de Fechner sobre a possibilidade de resumir diferenças infinitas, e não apenas finitas, de sensações é considerada arbitrária pela maioria dos estudos. Além disso, deve-se notar que vários fenômenos revelados pelos últimos estudos de sensibilidade não se enquadram no quadro da lei Weber-Fechner. Uma contradição particularmente significativa com a lei de Weber-Fechner é revelada pelos fenômenos da sensibilidade protopática, uma vez que as sensações na área da sensibilidade protopática não apresentam um aumento gradual à medida que a irritação aumenta, mas ao atingir um determinado limiar aparecem imediatamente ao extensão máxima. Abordam na natureza o tipo de reações baseadas no princípio “tudo ou nada”. Aparentemente, alguns dados da eletrofisiologia moderna dos órgãos dos sentidos não concordam com a lei de Weber-Fechner.

Outras pesquisas de G. Helmholtz, confirmadas por P. P. Lazarev, substituíram a formulação original da lei de Weber-Fechner por uma fórmula mais complexa que expressa o princípio geral que rege todos os fenômenos de irritação. No entanto, a tentativa de Lazarev de expressar a transição da irritação em sensação em equações matemáticas não cobre toda a variedade de processos de sensibilidade.

Os limiares e, portanto, a sensibilidade dos órgãos não devem ser imaginados como limites fixos e imutáveis de uma vez por todas. Vários estudos de autores soviéticos demonstraram a sua extrema variabilidade. Assim, A. I. Bogoslovsky, K. X. Kekcheev e A. O. Dolin mostraram que a sensibilidade dos sentidos pode mudar através da formação de reflexos condicionados intersensoriais (que geralmente obedecem às mesmas leis dos reflexos condicionados motores e secretores comuns). O fenômeno da sensibilização foi identificado de forma muito convincente em relação à sensibilidade auditiva. Assim, A. I. Bronstein notou uma diminuição nos limiares auditivos sob a influência de estimulação sonora repetida. B. M. Teplov descobriu uma diminuição acentuada nos limiares de diferença de altura como resultado de exercícios muito curtos (ver pp. 204 - 205). VI Kaufman - em contraste com a tendência de K. Seashore, G. M. Whipple e outros de considerar as diferenças individuais nos limiares de sensibilidade ao som exclusivamente como características naturais imutáveis do organismo - mostrou experimentalmente, em primeiro lugar, a dependência dos limiares (como bem como o próprio tipo) a percepção das diferenças de altura sobre a natureza da atividade musical dos sujeitos (instrumentistas, pianistas, etc.) e, em segundo lugar, a variabilidade desses limiares (e do próprio tipo) de percepção das diferenças de altura. Kaufman chega, portanto, à conclusão de que a capacidade de distinguir a altura de um som, dependendo das características específicas da atividade de um determinado indivíduo, pode mudar até certo ponto. NK Gusev chegou a resultados semelhantes sobre o papel da prática de degustação no desenvolvimento da sensibilidade gustativa.<...>

Os limiares de sensibilidade mudam significativamente dependendo da atitude de uma pessoa em relação à tarefa que ela resolve diferenciando certos dados sensoriais. Um mesmo estímulo físico de mesma intensidade pode estar abaixo e acima do limiar de sensibilidade e, assim, ser percebido ou não dependendo do significado que adquire para uma pessoa: se aparece como um momento indiferente no ambiente de um determinado indivíduo ou torna-se um indicador significativo das condições de sua atividade. Portanto, para que o estudo da sensibilidade dê resultados completos e conduza a conclusões praticamente significativas, ele deve, sem se limitar apenas ao quadro da fisiologia, passar para o plano psicológico. A pesquisa psicológica, portanto, não lida apenas com "irritante" mas também com assunto, e não só com órgão mas também com pessoa. Esta interpretação mais específica da sensação na psicologia, ligando-a a toda a complexa vida do indivíduo nas suas relações reais com o mundo exterior, determina a especial importância da investigação psicológica e psicofisiológica, e não apenas fisiológica, para a resolução de questões relacionadas com as necessidades. de prática.

1. Introdução
2.Informação. Conceitos Básicos
teoria da informação. Quantidade
Informação.
3. Unidades de quantidade
Informação
4. Entropia da informação. Fórmula
Hartley. Fórmula de Shannon

5. Diagrama geral de remoção, transferência e
informações de registro
6. Aplicação da teoria da informação em
medicamento
1.Psicofísica. Conceitos Básicos.
2. Leis da psicofísica. Lei de Weber
3. Lei Weber-Fechner
4. Lei de Stevens
5. Sistemas sensoriais.
6. Sistema sensorial auditivo

Conceitos básicos da teoria da informação

Informação – um conjunto de informações sobre
todos os tipos de
fenômenos
objetos
E
assuntos que trazem novos conhecimentos sobre eles
Informação
entropia
–
medir
incerteza dependendo do número
estados em
que pode ser
sistema.
Quantidade de informação – valor
numericamente igual à diminuição da entropia em
como resultado da ocorrência de qualquer evento
(mensagens)

Fórmula de Hartley.

Fórmula de Hartley:
I = k logn = - k logP = - k log1/n
Se tomarmos como base
logaritmo 2, então k = 1 e unidade
Informação
E
informativo
a entropia será chamada de BIT.
I = log2n= - log2P= - log21/n

Fórmula de Shannon

Fórmula de Shannon:
H = -∑Pi∙log2Pi
A fórmula de Shannon para
eventos igualmente prováveis:
H = -∑(1/n)∙log2(1/n) = - log2(1/n) =
log2n

Esquema geral de recolha, transmissão e registo de informação.

Capacidade do canal de comunicação

C = H/t,
Onde C – taxa de transferência - Bit/s;
N
–
máximo
quantidade
informações que possam ser
transmitido através de um canal de comunicação - Bit;
t – tempo durante o qual
informações foram transmitidas - p.

Unidade de informação

Eu = log2n;
De: 1 = log22, ou seja,
Um bit – quantidade de informação
que uma de duas coisas aconteceu
eventos igualmente prováveis

TAREFA 1

Quanta informação ele receberá?
experimentador com um único
retirar uma bola de uma cesta na qual
há 73 de cada preto, verde, branco
e bolas vermelhas se:
A) ele percebe todas as cores;
B) ele percebe vermelho e verde
cores como cinza.

SOLUÇÃO (A)

A) Como o experimentador percebe tudo
cores e o número de bolas de cada
as cores são iguais, então com igual probabilidade:
P(A) = m/4m = ¼
serão sorteadas bolas de qualquer cor,
Portanto, para resolver o problema você pode
aplique a fórmula de Hartley:
I = log24 = 2 bits
Resposta: I = 2 bits

SOLUÇÃO (B)

C) Como o experimentador não percebe tudo
cores e o número de bolas de cada cor
o mesmo, então com igual probabilidade:
P(A) = m/4m = ¼ bolas serão removidas
branco e preto e com probabilidade
P(A) = 2m/4m = ½
as bolas são cinza, portanto para
Para resolver o problema você precisa aplicar a fórmula
Shannon:
H = -∑Pi∙log2Pi

SOLUÇÃO (B)

(1/2) = 2-1; (1/4) = 4-1
Н= +(1/2)∙ log22 +2 (1/4)∙ log24
=1/2+1=1,5 bits.
CONCLUSÃO?

TAREFA 2

Qual é o valor da informação?
entropia do sistema, que
pode ser às 6
estados com probabilidades:
P1= 0,25; P2=0,25
e P3=P4=P5=P6 = 0,125?

SOLUÇÃO

Problema 3

De quantos caracteres
consiste no alfabeto,
usado para transmissão
mensagem composta por 5
caracteres se esta for uma mensagem
contém 25 bits de informação?

SOLUÇÃO

Para resolver este problema
você precisa aplicar a fórmula
Hartley: I = 5∙log2n.
25= 5∙log2n.
5=log2n. Assim:N =25=32
Resposta: N =32

Problema 4

Quanta informação
contém um grão de
que pode crescer
planta que leva um
de 4 tipos de flores e uma de
oito tipos de folhas?

Solução

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

Aplicação da teoria da informação na medicina

Implementação de tecnologias de informação para
gerenciamento
médico
instituições
em vários níveis, incluindo tecnologias
relacionado
Com
diagnóstico
tratamento,
reabilitação e prevenção da saúde
pacientes,
automatizado
sistemas
em processamento
dados instrumentais e laboratoriais,
incluindo estação de trabalho automatizada
(Estação de trabalho) de um médico.

Elementos de psicofísica. Sistemas sensoriais.

A psicofísica é uma ciência,
estudando o relacionamento
entre sensações e
propriedades que causaram
seus irritantes.

Conceitos básicos de psicofísica

- Limiar absoluto – força mais baixa
irritante (estímulo) causando
sensação;
- Absoluto
máximo
limite mais alto
força
irritante,
causando sensação;
Limiar diferencial - menor
mudar
força
irritante,
causando uma mudança nas sensações;

Limiares espaciais e temporais diferenciais

Limiar espacial diferencial
–
ao menos
distância
entre
irritantes
no
qual
Eles
são percebidos separadamente.
Limite de tempo diferencial
o menor período de tempo entre
irritantes
no
qual
Eles
são percebidos separadamente.

LEI DE WEBER

S/S = const
A atitude é pouco
mudança tangível
força de incentivo para ele
o valor original é
valor constante

LEI WEBER-FECHNER

dE = const; (C1)
dR/R = const; (C2); С1 =k С2
dE=kdR/R
E = kdR/R
E = kln(R/R0)

LEI DE STEVENS

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

SISTEMAS SENSORIAIS

Sensorial
(confidencial)
chamados sistemas
capaz de capturar
transmitir e analisar
Informação

SISTEMA DE SENSOR AUDITIVO

O órgão auditivo humano é
sistema complexo que consiste no seguinte
elementos:
1 - aurícula; 2 - auditivo externo
passagem; 3 - tímpano; 4 martelo; 5 - bigorna; 6 - estribo; 7 janelas ovais; 8 - escada vestibular; 9
- janela redonda; 10 - escala do tímpano; onze
- canal coclear; 12 - principal
membrana (basilar).

Representação esquemática do sistema auditivo

Papel do ouvido externo

O ouvido externo consiste no ouvido
concha, canal auditivo (na forma
tubo estreito), tímpano.
Orelha
afundar
tocam
papel
coletor de som,
concentrando
ondas sonoras no canal auditivo
resultando em pressão sonora em
o tímpano aumenta
em comparação com a pressão sonora em
a onda incidente aproximadamente 3 vezes.

O papel do canal auditivo externo

O som entra no sistema através de um externo
canal auditivo, que é fechado com
um lado com um tubo acústico de comprimento L
= 2,5 cm. A onda sonora passa
canal auditivo e é parcialmente refletido
tímpano. No canal auditivo, como
no tubo, uma onda com comprimento λ = irá ressoar
4L = 4 0,025 = 0,1 m. Frequência na qual
ocorre ressonância acústica
é definido da seguinte forma: ν = v/λ = 340/(40 0,25) = 3,4
kHz.

Papel do ouvido médio

O ouvido médio é um dispositivo
pretendido
Para
transferências
vibrações sonoras do ar
ambiente do ouvido externo em um ambiente líquido
ouvido interno. O ouvido médio contém
tímpano, oval e
janelas redondas, bem como águas-furtadas
ossos
(martelo,
bigorna,
estribo).

Papel do ouvido médio

Quando o som passa pelo ouvido médio, ocorre
um aumento em seu nível de intensidade em 28 dB do que
uma redução nas perdas de nível de intensidade é alcançada
som durante a transição do ar para o líquido,
componente 29 dB. O ouvido médio também fornece
enfraquecimento da transmissão de vibrações no caso do som
alta intensidade por reflexo
enfraquecendo a conexão entre os ossos. Para guarda
tímpano contra mudanças de pressão serve
pequena trompa de Eustáquio que conecta
cavidade do ouvido médio com a parte superior da faringe (com
atmosfera).

Papel do ouvido interno

Sistema de percepção de som do aparelho auditivo
são o ouvido interno e a cóclea que entra nele.
O ouvido interno é fechado
cavidade. Esta cavidade, chamada labirinto, tem
forma complexa e preenchida com fluido perilinfático. Consiste em duas partes principais:
cóclea, que converte vibrações mecânicas em
sinal elétrico e semicírculos vestibulares
aparelho que garante o equilíbrio corporal no campo
gravidade.

Propriedades seletivas de frequência da membrana principal

Atualmente acredita-se que a percepção
alturas
tons
determinado
posição
oscilações máximas da membrana principal.
Oscilações da membrana principal estimulam
receptor
células,
localizado
V
órgão de Corti, resultando em
potenciais de ação transmitidos pelo sistema auditivo
nervo para o córtex cerebral.

Efeito binaural

Efeito binaural - habilidade
definir direção ativada
fonte de som na horizontal
plano devido à diferença de fase e
intensidades desiguais
ondas sonoras atingindo diferentes
ouvidos.

Som

Som – mecânica longitudinal
ondas se propagando em
qualquer ambiente que não seja vácuo
frequência de 16 Hz a 20.000 Hz.
O som é adequado
irritante para o auditivo
sistema sensorial

Características sonoras subjetivas

Características subjetivas do som
são:
O tom que corresponde
característica física do som - frequência.
O volume que corresponde ao físico
característica do som - intensidade.
O timbre que corresponde ao físico
característica sonora - espectro acústico

Escala de volume

E = klog(I/I0)
Unidade de medida
volume do som
chamado de fundo.

Métodos de pesquisa sólidos

O som pode ser uma fonte de informação sobre
condição dos órgãos humanos.
Ausculta - direta
ouvindo sons vindos de dentro
corpo.
Percussão - exame de órgãos internos
batendo na superfície do corpo
e análise dos sons resultantes.
A batida é realizada usando
martelos especiais ou usando
dedos.

FONOCARDIOGRAFIA

Fonocardiografia - gráfico
registro de bulhas e sopros cardíacos e seus
interpretação diagnóstica.
A gravação é feita usando
fonocardiógrafo, que consiste em
microfone, amplificador, frequência
filtros, dispositivo de gravação.

Escala de intensidade

O nível de intensidade é chamado
logaritmo decimal da razão
intensidade sonora até o limiar de audibilidade:
L = log(I/I0)
Unidade de nível de intensidade
é bel (B). Geralmente uso mais
pequena unidade de nível de intensidade decibel (dB): 1 dB = 0,1 B. Nível
a intensidade em decibéis é calculada por
as seguintes fórmulas:

Escala de intensidade

L = 10 log(I/I0) = 20 log(P/ P0)
Se uma pessoa ouve sons,
vindo de uma direção
de vários incoerentes
fontes, então sua intensidade
dobre:
Eu = I1 + I2 + I3 +…

TAREFA 1

Qual é o valor da intensidade
som em W/m2 é necessário para
para uma pessoa ouvir
ele se, ao avaliar sua audição
usando um audiômetro
o valor de sua nitidez é obtido
audição na frequência de 1 kHz – 40 dB.

SOLUÇÃO

Neste caso, para resolver o problema
você precisa aplicar a fórmula:
L = 10 log(I/I0)
Então: 40 = 10 log(I/I0), de onde:
4 = log(I/I0), ou seja:
4
I/I0=10
4
-12+4
-8
2
eu = eu0 10 =10
=10W/m.

TAREFA 2

O som que corresponde à rua
nível de intensidade L1 = 50 dB,
ouvido na sala como o som de
nível de intensidade L2 = 30 dB.
Encontre a proporção de intensidade
som na rua e na sala.

SOLUÇÃO

Para resolver este problema aplicamos
fórmula para a escala de intensidade:
L1 – L2 = 10 log(I1/I2), de onde:
2=log(I1/I2),
Portanto: I1/I2 = 100.
Resposta: I1/I2 = 100.