Основные психофизические методы и их применение

Психофизические методы разработал немецкий ученый Г. Фехнер. Он пытался количественно определить отношение между характеристиками объектов в физическом мире и их психологическим отражением в процессе восприятия.

При разработке психофизических методов использовались такие типы перцептивных реакций: порог, количественная характеристика субъективной тождественности , постоянная ошибка , порог распознавания (детекции) или абсолютный порог, порог установки расхождений (порог дифференциации), дефиниции.

Порог - это физическая характеристика, разделяющей стимулы, на которые индивидуум дает разные реакции. Абсолютный порог - физическая характеристика стимула, которую субъект может распознать в 50% случаев. Стимулы, физические характеристики которых превышают абсолютный порог, распознаются чаще. Стимулы, физические характеристики которых ниже порога, распознаются менее чем в 50% случаев.

Абсолютный порог (или предел детекции стимула) не является неизменным. Он изменяется под воздействием многих факторов. Порог установления расхождений (или порог дифференциации) показывает, насколько мала разница между физическими характеристиками стимулов, которую индивидуум может распознать.

Порог дифференциации или едва заметное различие (ЕЗР) (just noticible difference - JND) тоже не является постоянной характеристикой. Поэтому ее также определяют статистически (как характеристику, которая распознается в 50% случаев).

Количественная характеристика субъективной тождественности свидетельствует о индивидуальном  восприятии  субъектом физических характеристик стимулов, а постоянная ошибка вычисляется статистически.

Идеографическое описание метода предельных оценок .

Гиперонов - психофизический метод. Цель применения метода - вычисление порога дифференциации. Стимульний материал: стандартный стимул; стимул, который сравнивается со стандартным.

Экспериментальные процедуры с применением метода: Серийное измерения восприятия исследуемым количественных признаков стимулов, физические характеристики которых монотонно увеличиваются по сравнению с постоянным стимулом ; серийное измерения восприятия исследуемым количественных признаков стимулов, физические характеристики которые  монотонно спадают по  сравнению с постоянным стандартным стимулом (discending scale).

Форма сравнения  стандартного стимула со стимулами, которые подаются во время серийных измерений: исследуемый на каждом шагу серийного измерения должен установить, есть стимул, который он воспринимает, меньшим, равным или большим стандартного стимул.

Зависимые переменные:

  • Верхний порог (т.е. различие между стимулами, которые исследуемый оценил как равные и более за стандартный стимул);
  • Нижний порог (т.е. различие между стимулами, которые исследуемый оценил как равные и меньшие стандартного стимул.

Производные от зависимых переменных:

  • Интервал неуверенности - различие между средними показателями верхнего и нижнего порогов;
  • Порог дифференциации равен 1 / 2 интервала неуверенности;
  • Характеристика субъективной тождественности - количественный признак сравнимой стимула, которую исследуемый признал равной стандартному стимула;
  • Постоянная ошибка - расхождение между количественному признаку характеристики субъективной тождественности и стандартным стимулом.

Достоверные источники артефактов:

  • Ошибка ожидания (антиципации) (т.е. субъект меняет собственные оценки слишком быстро);
  • Ошибка привыкания (субъект продолжает издавать один тип реакций слишком длительное время).

Обе ошибки имеют противоположные эффекты в возрастающих и нисходящих сериях измерений.

Возможные сферы применения метода: для оценки профессиональной  годности исследуемых работать в условиях монотонии.   Критерий Стьюдента применяется для сравнительной оценки различных групп по характеристикам порога дифференциации .

Идеографическое описание методологии распознавания сигнала.

Гипероним - психофизический метод. Цель применения метода - оценить эффективность деятельности наблюдателей при детекции сигналов на фоне шума или других помех.

Тип подхода, базирующегося на методологии распознавания сигнала: "да" - "нет". Процедура применения методологии: · Сигнал (С) подается на фоне шума (Ш) (условие "С + Ш"); · Для детекции наличии сигнала подается только шум (условие "Ш").

Форма реакции исследуемого - вербальная:

  • "Да", если сигнал воспринимается;
  • "Нет" - если исследуемый не воспринимает сигнала.

Теоретические основы методологии:

  • Условия "С + Ш" и "Ш" дают нормальное распределение сенсорных эффектов (т.е. уровень внутренней стимуляции у наблюдателя), причем кривая "С + Ш" имеет более высокую среднюю количественную характеристику сенсорного эффекта;
  • при реагировании на стимулирующие ситуации наблюдатели ориентируются на определенный критерий или относительную вероятность соотношение С / Ш;
  • Поскольку кривые распределения для условий "Ш" и "С + Ш" перекрещиваются , реакции типа "да" и "нет" могут наблюдаться как в условиях "С + Ш", так и в условиях "Ш".

Зависимые переменные:

  • Концептуальные - перцептивная  сенситивность   (чувствительность);
  • Операционные - различие между средними двух распределений типов сигналов, зарегистрированных в условиях "С + Ш" и "Ш".

Возможные формы сигналов в реакциях на стимулирующие  ситуации:

  • Правильное распознавание сигнала в условиях "С + Ш";
  • "Ложная тревога" - сообщения о наличии сигнала в условиях "Ш";
  • Пропуск сигнала в условиях "С + Ш";
  • Сообщение об отсутствии сигнала в условиях "Ш".

Критерии принятия решений о выборе форм реакции:

1. Более жесткий критерий характеризует поведение, когда исследуемом необходимо почувствовать достаточно сильный эффект внутренней сенсорной стимуляции для принятия решения относительно формы реакции.

2. Мягкий критерий характеризует поведение, когда наблюдатель говорит "да" при минимальной внутренней стимуляции. В таких условиях вероятность реакций правильного распознавания сигнала и "ложных тревог" будет высокой.

Факторы, влияющие на выбор указанных критериев реагирования:

  • характеристики стимуляции, т.е. реальное соотношение различных типов стимулирующих  ситуаций;
  • оценка наблюдателем одобрения той или иной формы реагирования со стороны экспериментатора.
  • комплексная форма фиксации поведения в условиях распознавания сигнала - кривая операционной характеристики получателя сигналов (соотношение количества точных распознаваемые сигнала и "ложных тревог")
  • .

Практическое применение методологии распознавания сигнала: для операторов систем наблюдения за сигнальной аппаратурой (например, радарных установок).

Идеографическое описание метода средней ошибки.

Гипероним - психофизический метод. Цель применения метода - для непосредственного определения: характеристики субъективной тождественности; постоянной ошибки во время одного испытания.

Стимулирующий  материал:нормальный стимул;стимул, который сравнивается со стандартным.

Экспериментальная процедура с применением метода: исследуемом предлагают подогнать количественные признаки стимула, который он воспринимает, к признакам стандартного стимула (стимулы могут иметь различные модальности).

Процедуру повторяют несколько раз, чтобы собрать статистически надежные данные. Характеристики стимула, который необходимо подогнать к стандартному, при каждом испытании варьируются.

Зависимые переменные:

  • Субъективно определенная характеристика тождества, то есть физическая характеристика стимула, который субъект считает тождественным стандартном;
  • Различие между субъективной оценкой тождественности стимулов и реальной количественной оценкой стандартного стимула, т.е. постоянная ошибка.

Возможные сферы применения метода:

  • при изучении иллюзии Мюллер - Леер;
  • во многих практических сферах деятельности, связанных с калибровкой аппаратуры (с целью профессионального отбора ).

Психофизическое шкалирование. Этот способ шкалирования используют для количественного оценивания персептивного опыта и открытия математического закона, с помощью которого можно описать соотношения между физическими характеристиками стимуляции и их перцептивных эквивалентами.

Оценка интенсивности перцептивной стимуляции является  методом шкалирования, поскольку субъекты приписывают количественные признаки физическим стимулам, которые пропорциональны интенсивности их сенсорной стимуляции.Чаще геометрическое среднее используют для усреднения  нескольких оценок одного и того же стимула.

Результаты исследований С. Стивенса свидетельствуют о том, что перцептивные характеристика имеет собственную специфическую экспоненту которая описывает, каким образом интенсивность сенсорной стимуляции изменяется в зависимости от изменений физических характеристик интенсивности: экспоненты, меньше 1, свидетельствуют о том, что интенсивность перцептивной стимуляции повышается меньшими темпами, чем физической, и наоборот, экспоненты, больше 1, свидетельствуют о том, что перцептивные стимуляция увеличивается быстрее, чем интенсивность физических характеристик соответствующих стимулов.