Метод средней ошибки

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Место психофизики в системе общепсихологического знания……………..4

2. Понятие метода средней ошибки……………………………………………...5

3. Применение метода средней ошибки в психофизике………………………..7

Заключение……………………………………………………………………….12

Список литературы………………………………………………………………13

Введение

Психофизика как раздел психологии обычно понимается как исследование количественных характеристик ощущений, поэтому неизбежен вопрос: как же в этих работах, направленных на измерение ощущений, представлены их качественные характеристики? Соотношение качественных и количественных характеристик ощущений – это одна из проблем психофизики. Чрезвычайно важно в этом смысле и обращение к более общим вопросам психологии[1] .

Метод установки, или метод средней ошибки, характеризуется тем, что испытуемый сам меняет интенсивность раздражителя, то увеличивая его, то уменьшая, для того чтобы получить такую интенсивность воздействия, когда у него возникнет еле заметное ощущение.

В отечественной литературе этот метод известен также под названием метод воспроизведения, метод подгонки, метод подравнивания и метод установки. Этот метод отличается от других пороговых методов двумя процедурными особенностями – испытуемый сам регулирует величину изменяемого параметра стимула; стимул может принимать любое значение в заданном диапазоне, т.е. его изменения непрерывны. Фехнером этот метод предназначался для измерения дифференциальной чувствительности. Позднее он стал использоваться для измерения абсолютной чувствительности, хотя, по мнению Фехнера, метод средней ошибки (МСО) не позволяет прямо измерить порог; он дает меру, пропорциональную чувствительности. Второй отличительной особенностью этого метода является наиболее естественная для испытуемого процедура определения равного эталону стимула путем собственного подравнивания. Благодаря этим свойствам МСО довольно часто применяется в исследованиях восприятия. Именно этот случай применения метода средней ошибки стал хрестоматийным.

1. Место психофизики в системе общепсихологического знания

Здесь можно выделить две крайние точки зрения. Первая: психофизика есть передовой край психологической науки, поскольку представляет собой наиболее точное психологическое знание, т.е. психофизика – точка роста психологии. Вторая позиция: психофизика – это сравнительно автономный, обособленный от структуры психологического знания раздел, и предстоит еще большая работа, чтобы этот раздел «вписать» в психологию. Остановимся подробнее на этих двух точках зрения, рассмотрим аргументы в пользу каждой из них. Аргументы сторонников первой позиции обычно таковы. Настоящая наука связана с измерением, пока нет измерения, нет и науки, а есть лишь полужитейское аморфное знание, предшествующее науке. Поскольку действительно психофизика оформилась как самостоятельный раздел в связи с попытками измерить ощущения (точнее, их интенсивность), то этот аргумент имеет известные исторические основания.

Другой аргумент формулируется следующим образом: настоящая наука связана со строгим лабораторным экспериментом, а психофизический эксперимент есть один из первых типов экспериментов, введенных в обиход психологического исследования. Следовательно, психофизика есть наиболее совершенное психологическое знание. Так, ведущий отечественный психолог С. Л. Рубинштейн выступал с критикой представления о том, что психофизика – это основной источник роста психологии[2] . По его мнению, развитие психологии в XX в. и проблемы, которые возникли в ходе этого развития, определяются не самим по себе введением эксперимента и измерений в психологию, они обусловлены прежде всего теми философскими принципами, которые легли в основу конкретно-психологических исследований.

Таким образом, главное – это не измерение и эксперимент, а те теоретические предпосылки, из которых исходят ученые, использующие эксперимент и измерение. Оценивая теоретические взгляды Г. Фехнера и В. Вундта, одного из основоположников экспериментальной психологии, Рубинштейн прямо называл их «эпигонами философии» и писал о том, что не они, а великие философы XVII–XVIII вв. стояли у истоков развития конкретно-психологической дисциплины[3] .

Проблема определения места психофизики в психологической науке продолжает оставаться дискуссионной. Суть дискуссии достаточно образно выразила Л. И. Анциферова, занимающаяся изучением личности и психического развития: пока человек идет по коридору до входа в лабораторию психофизики, он существует как личность, субъект, но как только входит в лабораторию, то личность непонятно куда исчезает, и остается некая масса чувствительности, подлежащая физическому измерению.

Таким образом, несмотря на всю дискуссионность вопроса относительно места психофизики в структуре общепсихологического знания, необходимо быть в курсе того, что происходит в этом разделе психологии.

2. Понятие метода средней ошибки

К числу основных понятий, используемых в психофизике, относятся понятия «чувствительность» и «порог». Наиболее часто порог ощущения определяется как минимальная величина раздражителя, который вызывает ощущение. Это так называемый нижний абсолютный порог. Кроме того, есть верхний абсолютный порог, который определяется как величина раздражителя, который уже не вызывает ощущения или вызывает изменение модальности ощущений. Скажем, очень высокий звук может вызывать болевые ощущения вместо слуховых. Соответственно, чувствительность считается тем большей, чем ниже абсолютный порог, т.е. порог обратно пропорционален количественному показателю соответствующего вида чувствительности. Есть также понятие разностный, или дифференциальный, порог. Разностным порогом называется минимальный прирост величины раздражителя, который сопровождается едва заметным изменением ощущения.

Объясняя, что такое чувствительность органов, С. Кравков писал: «Под чувствительностью того или иного рецептора в психофизиологии можно понимать совершенно то же, что понимается под чувствительностью того или иного измерительного прибора в физике. Если мы оцениваем один гальванометр как более чувствительный по сравнению с другим, это значит, что данный гальванометр способен дать отклонение стрелки в ответ на меньший ток, чем другой»[4] . При всей своей ограниченности эта аналогия с прибором имела определенное прогрессивное значение в истории науки, поскольку позволила разработать, внедрить, использовать, затем совершенствовать различные методы измерения чувствительности рецепторов органов чувств.

К числу классических методов измерения чувствительности относятся следующие: 1) метод границ, или метод минимальных изменений; 2) метод установки, или метод средней ошибки; 3) метод постоянных раздражителей.

Классические методы исследования порога основаны на допущении о его существовании, что логически понятно: для того чтобы измерять порог, нужно быть убежденным в том, что он существует. Между тем одна из очень интересных линий последующего развития психофизики заключалась в том, чтобы поставить под сомнение и даже опровергнуть гипотезу о существовании порога, прежде всего абсолютного. Таким образом, внутри психофизики исследователи группируются вокруг двух основных подходов к изучению чувствительности. В соответствии с первым из них порог есть и его нужно измерять, в соответствии со вторым – порога не существует.

Метод средней ошибки (метод подравнивания, метод воспроизведения), в отличие от других методов измерения абсолютной

чувствительности, предусматривает активные манипуляции испытуемого с величиной сенсорного раздражителя[5] . Задача испытуемого состоит в том, чтобы, изменяя величину сигнала, добиться его исчезновения (нисходящая серия) или появления (восходящая серия). Экспериментатор по показаниям прибора фиксирует физическое значение раздражителя. Первые значения, выставляемые испытуемым достаточно грубы, но с каждой новой значения становятся все более точными.

Поскольку в разных сериях пороговые точки могут не совпадать друг с другом, используется построение гистограмм полученных значений с последующей их обработкой стандартными методами (определение моды, медианы, среднего значения, стандартного отклонения и т.д.). При этом можно взять для обработки результаты, даваемые во второй половине опыта.

При исследовании дифференциальных порогов метод средней ошибки

предусматривает наличие двух раздражителей – стандартного и тестового. Испытуемый, манипулируя с величиной тестового стимула, подстраивает его к стандартному так, чтобы: 1) оба стимула были субъективно равны; 2) тестовый стимул был едва заметно меньше стандарта; 3) тестовый стимул был едва заметно больше стандарта.

Обработка результатов состоит в построении гистограмм распределения частот устанавливаемых испытуемым значений с последующим статистическим анализом.

3. Применение метода средней ошибки в психофизике

Всю психофизику можно разделить на два больших раздела. Первый раздел (Психофизика 1) затрагивает проблему порогов чувствительности, а второй (Психофизика 2) касается проблемы сенсорных шкал. В основе обоих разделов психофизики лежат разные законы о характере связи между величиной раздражителя и интенсивностью (силой) ощущения, оба претендующих на основной психофизический закон. Первым появился логарифмический закон Фехнера, выведенный исключительно путем математических рассуждений. В основе вывода закона лежат следующие рассуждения[6] . Во-первых, признавая справедливость правила Бугера-Вебера ∆S/S = const, можно получить элементарную единицу измерения ощущений. То есть, величина дифференциального порога является величиной постоянной и не зависит от абсолютного значения раздражителя, поэтому ее можно использовать как единицу измерения субъективных величин. Исходя из этого, Фехнер математически приравнивает две физические величины к субъективной величине: ∆S/S=∆R, где ∆R – величина едва заметного ощущения. Во-вторых, принимая, что величины ∆S и ∆R являются бесконечно малыми, можно записать психофизическое отношение в виде дифференциального уравнения вида: dS/S=dR. В третьих, можно проинтегрировать полученное соотношение и получить закон взаимосвязи между величиной ощущения и силой раздражителя:

R = k lоg S.

Величина ощущения пропорциональна логарифму силы раздражителя. Второй «основной психофизический закон» был предложен Стивенсом и был выведен непосредственно из экспериментов по субъективному шкалированию. Согласно этому закону величина ощущения пропорциональная силе раздражителя, возведенной в некоторую степень:

R = k Sn. Экспонента n в уравнении зависит от сенсорной модальности раздражителя и может принимать значения от 0,33 (восприятие яркости света) до 3,5 (болевое ощущение)[7] .

Абсолютный порог чувствительности есть физическая величина раздражителя, соответствующая границе между стимулами, вызывающими и не вызывающими субъективное ощущение[8] . Разностный (дифференциальный) порог – это та минимальная разница между раздражителями, выше которой субъект замечает различие между ними, а ниже которой эти раздражители кажутся ему одинаковыми. Согласно современным данным порог не является фиксированной точкой на сенсорном континууме (концепция непрерывности сенсорного ряда). Зависимость между вероятностью появления ощущения и величиной раздражителя имеет S-образный вид (кумулятивная психометрическая кривая). В таком случае порог вычисляется с помощью вероятностной теории. Порог можно интерпретировать как точку 50%-го различения или неразличения сигнала (двух сигналов).

Теория обнаружения сигнала (ТОС). Наиболее удачное решение пороговой проблемы находит свое отражение в теории обнаружения сигнала. В основе ТОС лежит положение, что сенсорное впечатление складывается из эффекта действия стимула и собственного «шума» сенсорной системы. Показываемый испытуемым результат определяется двумя факторами. Во-первых, взаимным расположением двух распределений – шумового (спонтанное возбуждение в сенсорной системе) и сигнального (возбуждение, вызванное раздражителем). Во-вторых, местом локализации критерия принятия решения, выбранного испытуемым на оси сенсорных впечатлений.

Перед испытуемым стоит задача – на основании возникающего сенсорного эффекта, установить, элементом какого распределения является этот эффект – смеси сигнала с шумом или одного фонового шума. Для этого испытуемый устанавливает некий критерий. Если наблюдаемый эффект выше критерия, испытуемый решает, что сигнал был, если ниже критерия – был только шум. Система реакций испытуемого включает в себя четыре возможных исхода[9] :

1. Сигнал был, ответ «да». P(Y/s) – обнаружение сигнала.

2. Сигнал был, ответ «нет». P(N/s) – пропуск.

3. Сигнала не было, был только шум, испытуемый ответил, что сигнал

был. P(Y/n) – ложная тревога.

4. Был шум, ответ «сигнала не было». P(N/n) – «покой».

Исходы зависят от взаимного расположения двух распределений и от положения критерия на сенсорной оси.

Теория обнаружения сигнала отрицает понятие порога, основываясь на

концепции непрерывности сенсорного ряда. В качестве показателя

возможности обнаружения сигнала предлагается использовать величину d’:

d = (ms – mn)/σ, где ms есть математическое ожидание (вероятность) сенсорных эффектов, вызываемых действием смеси сигнала шумом; mn – математическое ожидание эффектов, вызываемых шумом; σ – стандартное отклонение рассматриваемого распределения (для равновероятных случаев σs= σn). Зависимость результатов, показываемых испытуемым, от вышеуказанных факторов получила название рабочей характеристики приемника (РХП). РХП – это зависимость вероятности обнаружения от вероятности ложных тревог.

Применение метода средней ошибки для измерения дифференциального порога.

Процедура. При применении дифференциальной чувствительности испытуемому предъявляют одновременно два стимула, эталон – Sst и переменные Svar величину которого может изменять испытуемый. Аппаратура должна позволять плавную регулировку изменяемого параметра переменного стимула. Задача испытуемого состоит в подравнивании переменного стимула к эталону. Испытуемому дается установка на точность, а не на быстроту воспроизведения эталона[10] . Никаких ограничений на свободу движений при регулировке стимула в процессе подравнивания не вводится. Подравнивание должно начинаться то от большего, чем эталон, значения, то от меньшего. Чтобы исключить для испытуемого возможность осуществлять подравнивание на основе одного только кинестезического впечатления , необходимо в обоих случаях менять начальные точки. Обычно бывает достаточно выбрать три заметно различающихся начальные значения переменного стимула, больше и меньше, чем эталон, и чередовать их, применяя в течении опыта равное число раз. В силу наличия в протетических континуумах пространственной ошибки, в опыте должно быть сделано равное число проб с положением эталона слева и справа от переменного стимула или сверху – снизу от него.

Применение метода средней ошибки для измерения абсолютной чувствительности.

В этом случае испытуемый регулирует величину стимула, первоначально вызвавшего отчетливое ощущение, до тех пор пока не установит такое его значение, при котором он впервые утрачивает ощущение воздействия стимула. Если установка начинается с явно неощущаемой величины стимула, то испытуемый должен найти такое его значение, при котором ощущения впервые появляются. Обычно рекомендуется для оценки абсолютного порога использовать такие меры центральной тенденции, как медиана и среднее. Меры изменчивости (межквартальный размах и стандартное отклонение) в данном случае получения бимодального распределения за оценку абсолютного порога следует брать середину расстояния между двумя экстремумами аналогично определению точки субъективного равенства в задаче измерения разностного порога.

Заключение

Является общепризнанным, что метод средней ошибки дает наиболее низкие значения порога по сравнению с другими методами. Это объясняется, по-видимому, активной сенсомоторной деятельностью субъекта, т.е. возможностью регулировки самим испытуемым стимуляции и связанным с этим привлечением других источников информации (кинестезии) для решения стоящей перед ним задачи, а также большим, как правило, временем действия стимула, а, следовательно, возможностью более полного извлечения информации и стимуляции[11] .

Процедура подравнивания очень естественна и легко принимается всеми испытуемыми – взрослыми и детьми. Это расширяет область ее применения по сравнению с другими методами. Метод подравнивания оказывается незаменим при оценке чувствительности во всех случаях, когда сенсорная чувствительность оператора является средством (орудием), используемым оператором при решении профессиональных задач в процессе трудовой деятельности, как например, у фотометриста, определяющего плотность вещества путем подгонки к эталону, или токаря, обтачивающего деталь с точностью до микрона.

Наиболее адекватно применение МСО в тех случаях, когда требуется оценка точки субъективного равенства. Именно этим объясняется довольно широкое применение метода в шкалирующих процедурах.

Существенно ограничивает область применения метода средней ошибки необходимость обеспечения плавной регулировки стимуляции, что, в свою очередь, может быть достаточно сложной технической проблемой.

Список литературы

1. Абрамова Г.С. Практикум по психофизике: Издательский центр «Академия». — 1998. — 320с.

2. Гиппенрейтер Ю.Б. Введение в общую психологию. Курс лекций. — М.: ЧеРо, 1996. — 336с.

3. Годфруа Ж. Что такое психология: В2-х томах. Изд. 2-е стереотипное, т. 1: Пер. с франц. — М.: Мир,1996. —496с.

4. Психофизика: Словарь-справочник / Авт. сост. С.С.Степанов, Под ред. Б.П.Пузанова. — М.: Новая школа, 1996.—80с.

5. Злобин А.Т. К классификации эмоций // Вопросы психологии№4, 1991.

6. Кречмер З. Медицинская психология. Пер. с нем. / Изд. Подг. Вал. А.Луков. — СП6.: Союз, 1998. — 464с.

7. Краткий психологический словарь / Ред. — сост. Л.А. Карпенко; Под общ. Ред. А.В.Петровского, М.Г.Ярошевского. —2 изд., расш., испр. и доп. — Ростов а/Д: изд-во «Феникс», 1998.— 512с.

8. Методы психофизических исследований: Хрестоматия. / Сост. К.В.Сильченок. — Мн.:, 1999. — 816с.

9. Рогов Е.И. Настольная книга практического психолога: Учебн. Пособие: В 2кн. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 1998. — Кн.2: Работа психолога с взрослыми. Коррекционные приемы и упражнения. — 480с.: ил.

10. Психофизические исследования. / Под ред. Б.Д. Карвасарского. — СП6: Издательство «Питер», 2000. — 544с.

11. Рубинштейн С.Л. Основы общей психология — СП6: Питер Ком, 1999. — 720с.

[1] Абрамова Г.С. Практикум по психофизике: Издательский центр «Академия». — 1998. — 320с.

[2] Рубинштейн С.Л. Основы общей психология — СП6: Питер Ком, 1999. — 720с.

[3] Гиппенрейтер Ю.Б. Введение в общую психологию. Курс лекций. — М.: ЧеРо, 1996. — 336с.

[4] Психофизические исследования. / Под ред. Б.Д. Карвасарского. — СП6: Издательство «Питер», 2000. — 544с.

[5] Методы психофизических исследований: Хрестоматия. / Сост. К.В.Сильченок. — Мн.:, 1999. — 816с.

[6] Абрамова Г.С. Практикум по психофизике: Издательский центр «Академия». — 1998. — 320с.

[7] Злобин А.Т. К классификации эмоций // Вопросы психологии№4, 1991. – с. 78.

[8] Психофизические исследования. / Под ред. Б.Д. Карвасарского. — СП6: Издательство «Питер», 2000. — 544с.

[9] Психофизика: Словарь-справочник / Авт. сост. С.С.Степанов, Под ред. Б.П.Пузанова. — М.: Новая школа, 1996.—80с.

[10] Психофизические исследования. / Под ред. Б.Д. Карвасарского. — СП6: Издательство «Питер», 2000. — 544с.

[11] Психофизические исследования. / Под ред. Б.Д. Карвасарского. — СП6: Издательство «Питер», 2000. — 544с.