Современные направления психофизических исследований. Современные данные по проблеме дискретности-непрерывности сенсорного ряда

В отечественной психофизике послед­него времени выполнены интереснейшие исследования, освещающие проблему дис­кретного (порогового) либо непрерыв­ного (беспорогового) принципа работы сенсорной системы. Ю.А. Индлиным (1993) завершена разработка теории, общей для обнаружения и различения сигналов, абсолютных и дифференциальных поро­гов. Автор исходно (1974—1984) предложил и экспериментально обосновал эту теорию для психоакустики, однако в заключитель­ных выводах неявно распространяет ее на работу сенсорной системы вообще, так как не указывает на определенную модаль­ность. Для других модальностей теория, конечно, требует проверки. Для слуха же она включает следующие положения:

1. Статистический принцип и нормаль-iwc-rs р^сп^усде-яения сенсорных эффектов; его индивидуальная неизменность, т. е. по­стоянство чувствительности независимо от смещений критерия (см. подразд. 3.1.2).

2. Существование сенсорного порога, проявляющегося при определенных экс­периментальных условиях (непрерывном, а не дискретном предъявлении эталона). Для дифференциального порога такое предъявление понятно. Абсолютный же порог обнаруживается, когда в качестве непрерывного эталонного сигнала высту­пает внутренний сенсорный шум, но прак­тически не проявляется при дискретном предъявлении фонового шумового эталон­ного сигнала. Вывод о постоянстве чувст­вительности не согласуется с данными о

взаимосвязанном изменении мер чувстви­тельности и критерия (подразд. 3.1.3). Однако он согласуется с результатами А.Н. Гусева (1987) о «провалах» обнаруже­ния, соответствующих цикличным сниже­ниям ЭЭГ-активации. При устранении «провалов» из анализа данных индекс чувствительности ^'оказывается индиви­дуально постоянным. Поэтому предпо­лагается, что, когда человек находится в нормальном функциональном состоянии (с присущим ему уровнем активации), его чувствительность постоянна. Таким обра­зом, Ю.А. Индлин и А.Н. Гусев разными механизмами объясняют нарушения ста­бильности исполнения, несмотря на обна­руженное ими постоянство чувствитель­ности: скачками критерия наблюдателя либо изменением его функционального состояния. Важно, что разработанные ими тонкие методы статистического и психо­физиологического анализа позволяют вычленить эти нарушения, учесть их и получить результаты, которые обосновы­вают на современном психофизическом материале существование предельных возможностей сенсорной системы.

Вывод теории Ю.А. Индлина о том, что и пороговый, и беспороговый режимы работы сенсорной системы возможны в разных условиях работы наблюдателя, согласуется с выводом другой модели -стохастической рекуррентной модели Ю.М. Забродина (1970-1985). К аналогич­ному заключению приходит К.В. Бардин [3] в исследовании дополнительных сен­сорных признаков. При различении по заданному признаку сигнала (громкости) кривая зависимости индекса чувствитель­ности d' от величины стимульного разли­чия соответствовала положению порого­вой теории: пересечение ею оси абсцисс дает значение порога. При различении же по дополнительным признакам кривая почти параллельно сдвигалась вверх (чув­ствительность возрастала) и при аппрок­симации пересекала ось ординат (что означает определенную величину чувст­вительности при нулевой стимульной разнице), а это уже согласуется с теорией непрерывности. Таким образом, по мере тренировки наблюдатели переходили от порогового режима работы, когда они раз-

3.1. Психология сенсорных процессов. Психофизика

 

 

дичали стимулы по заданному параметру (т. е. осуществляли одномерное различение, поэтому чувствительность была низка), к беспороговому режиму, когда начинали использовать несколько признаков, т. е. различение становилось многомерным и оттого чувствительность возрастала. Этот переход становился тем более выражен­ным, чем выше была когнитивная слож­ность наблюдателя, означающая многомер­ное восприятие мира и проявляющаяся в выделении большого числа дополнитель­ных признаков (у когнитивно-простых, использовавших мало признаков, кривая различения немного смещалась вверх и вновь пересекала ось абсцисс -- уже в более низкой пороговой точке).

мику сенсорных образов помимо той, что вызвана динамикой сигналов.

Исходя из гипотезы об интегродиффе-ренциальных отношениях локальной и глобальной метрики СП, выявлена внут­ренняя связность и основное противо­речие законов пороговой психофизики Фехнера и психофизики прямых оценок Стивенса. Показано, что различия между логарифмическим и степенным законами касаются только одного пункта. Закон Фехнера основывается на том, что вели­чина дифференциального порога соответ­ствует едва заметному изменению ощуще­ния:

dS dS_Q

dS

dS

^u.=kxdR,—~=kxdR,

 

Концепции сенсорного пространства. Общая концепция сенсорного пространства и обобщенный психофизический закон

В 70—80-х гг. в отечественной науке построен ряд моделей сенсорных прост­ранств (СП). На основе стохастической рекуррентной модели обнаружения [Забро­дин, 1970], где сенсорные эффекты сигнала и шума представлены замкнутыми прост­ранственными объемами, теоретически описана внутренняя структура СП [Забро­дин, 1977—1985]. Она характеризуется его локальными и глобальными областями, а также границами — областями адекватного отражения. Локальные области опреде­ляются в ситуациях обнаружения и разли­чения сигналов, пороговых задачах и характеризуют топологию образов в СП, его разрешающую способность (пороговое восприятие); глобальные области опреде­ляются в задачах шкалирования и харак­теризуют субъективные расстояния между надпороговыми стимулами (метрику СП). Теоретически обосновано, что параметры локальных областей и глобальной метрики связаны интегродифференциальными отношениями. Экспериментальные дан­ные обнаружили ряд психофизических эффектов в СП: «пульсации» образов, их «склеивания», смещения, угасания, транс­формации и т. п., т. е. собственную дина-

откуда R = a(lnS — InS₀).

Закон Стивенса приравнивает диф­ференциальный порог к отношению едва заметного прироста ощущения к его

и с ход н о и в е л 1i ч и н е:

dS

dR

= k-

откуда R = k(S - S₀)ⁿ.

Обобщение этих уравнений привело к выражению:

dS

з. -

dR R^z

где 0 < z < 1.

Важно, что показатель степени z свя­зан не с физической, а с субъективной шкалой, т. е. отражает психологические операции субъекта по оценке раздражителя [Забродин, 1977].

В отличие от других трактовок обоб­щенного основного психофизического закона (Бэрдом, Экманом) уравнение Забродина описывает не только логариф­мическую и степенную формы связи, но и любую функцию, промежуточную между ними. Аналогично теории Экмана пред­полагается параллельная трансформация физической и субъективной шкал. Первая полагается однозначной (логарифмичес­кой), а вторая может меняться от линей-

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

 

ной (z = 0) до логарифмической (z = 1), что подтверждается экспериментально.

Так, уравнение Забродина описывает функции различения сигналов (z = 0), оценки их величин (г — 1), категориаль­ные оценки (0 < z < 1).

Современные исследования шкалиро­вания указывают, что уравнение Забродина не является обобщенным «в последней инстанции» психофизическим законом, т. е. не может охватить все существующее многообразие психофизических функций.

В целом же Ю.М. Забродиным разра­ботан системно-динамический подход к анализу сенсорных процессов и на этой основе — модель адаптивного идеального наблюдателя (1970—1977), включающая другие модели сенсорного процесса как частные случаи, наконец — вариант основ общей теории психофизики (1977-1985), аналоги которому трудно привести на сегодня. Эта теория объединила четыре основных раздела современной психо­физики: сенсорной чувствительности и процессов принятия решения, субъектив­ного шкалирования, психофизических законов. Таким образом, построен вариант единой системы психофизического зна­ния. К сожалению, всестороннего экспе­риментального обоснования и развития после 80-х гг. теория не получила.

Сенсорное пространство восприятия времени

Теория Ю.М. Забродина была экспери­ментально развита прежде всего в иссле­дованиях динамики процессов решения -с выходом на его индивидуально-личност­ные механизмы (см. ниже); при изучении восприятия времени — с выходом на ана­лиз сенсорного пространства субъективного времени. Большинство современных психо­физических теорий восприятия времени фрагментарны. Они анализируют либо восприятие одновременности-разновре­менности, либо различение длительностей, либо их оценку [Allan, 1975-1983; Eisler, 1981; Block, 1989; Zakaj, 1989]. В отличие от этого разработана единая сенсорная модель, описывающая все эти процессы механизмом анализа той сенсорной ин-

формации, на основе которой восприни­мается время, и в единстве рассматриваю­щая топологию и метрику субъективного пространства времени. Одновременность-разновременность отражается на основе времени формирования и опознания обра­зов стимулов, длительность — на основе оценки количества сенсорной информа­ции, поступившей за оцениваемый интер­вал. С переходом от коротких к большим длительностям происходит смена первого механизма вторым [Шляхтин, 1977]. Исследование критических временных интервалов (50—100 мс и 1—2 с), в которых нарушается монотонная взаимосвязь между объективным и субъективным временем, и соответствующих им мозговых механиз­мов показало, что информация о времени обрабатывается преимущественно в левом полушарии (у правшей), т. е. на основе механизма последовательной переработки информации [Уткина-Партыко, 1981].

Сферическое пространство цветового зрения

Другая весьма тщательно разработан­ная модель сенсорного пространства — это сферическая модель цветового зрения. Ранние модели субъективных цветовых пространств [Munseli, 1929; MacAdam, 1942; Hurvich, Jameson, 1955] описывали отдельные, причем разные аспекты цвето­вого впечатления. Кроме того, эти модели были феноменологическими, а их связи с нейрофизиологическими механизмами лишь априорно предполагались. В отли­чие от этого сферическая модель имеет фундаментальный характер, так как дает единое описание цветового впечатления, а также интегрирует разработанные мате­матические представления с психофизи­ческими данными [27] и нейрофизиоло­гическими механизмами [Соколов, Фомин и др., 1975—1980]. Исследование этих ме­ханизмов позволило авторам предположить трехблоковое строение сенсорного анали­затора: рецепторы с широкополосной пере­крывающейся чувствительностью (крас­ные, зеленые и синие колбочки), более специализированные нейроны-предетек-торы и узкоселективные к тонам спектра

3.1. Психология сенсорных процессов. Психофизика

 

 

нейроны-детекторы. Каждый детектор представлен точкой на поверхности сферы. В психофизических экспериментах иссле­довались все три субъективные составля­ющие цветового впечатления: цветовой тон, насыщенность и светлота. При этом изучались все три класса цветовых эффек­тов, разнящиеся феноменологически и метрически: смешение цветов и их поро­говые различия (локальная метрика цве­тового пространства), надпороговые раз­личия цветов (его глобальная метрика). Результаты представляют субъективные цветовые различия в четырехмерном сфе­рическом пространстве, включающем две ахроматические координаты (насыщенность и светлоту) и две оппонентные хроматичес­кие - - красно-зеленую и сине-желтую. Видимые цвета располагаются на такой сфере. Доказательство в том, что, когда лишь одна из трех перцептивных характе­ристик цвета меняется монотонно, точки цветового пространства образуют правиль­ную окружность (например, «цветовой круг Ньютона» при изменении тона и по­стоянстве насыщенности и светлоты). Если же меняются две характеристики, то круг превращается в эллипс (описанный в модели MacAdam, 1942) либо искривляется локально (например, конфигурация равно-светлых цветов уплощена в желтой области, так как желтые цвета менее насыщенны, чем остальные).

Сенсорно-семантические

и сенсорно-мнемические пространства

В ходе психосемантического анализа индивидуального цветового восприятия построено трехмерное пространство эмоционально-эстетического восприятия цвета. Оно получено путем кластеризации ассоциаций цветов по сходству и много­мерным шкалированием. По первой оси полученного пространства («активность воздействия цвета») контрастировали красно-пурпурные цвета и ахроматичес­кие, по второй оси («эстетическая оценка цвета») — фиолетово-сиреневый и оран­жево-коричневый, по третьей («оценка эмоционального состояния») — зеленый, бирюзовый, желтый, с одной стороны, и

черный, бежевый, фиолетовый — с другой. Объединение цветов на семантическом уровне происходит прежде всего на основе цветового тона [Сафуанова, 1993].

Обнаружено, что при пороговом раз­личении громкостей наблюдатели в ходе тренировки начинали вычленять дополни­тельные сенсорные признаки простого звука, что повышало их чувствительность. На основе этих данных разработаны пред­ставления о переорганизации сенсорного пространства из одномерного (громкости) с низкой чувствительностью в многомер­ное (сенсорно-семантическое) с высокой чувствительностью [Бардин, 1982—1993] (см. подразд. 3.1.3).

Разработана методика измерения диф­ференциальных слуховых порогов для звуковых сигналов, одновременно изменя­ющихся по двум параметрам: частоте и интенсивности. Испытуемые подравнивали тестовый звук к эталонному, либо предъ­являвшемуся в паре с ним, либо запом­ненному. По результатам построены дву­мерные (т. е. плоскостные) сенсорные и сенсорно-мнемические пространства слу­хового восприятия в виде эллипсов поро­говых различий. Сходство их с эллипсами цветовых пороговых различий, полученных при изменении двух параметров видимого цвета [MacAdam, 1942; Соколов, Измайлов, 1984], позволило предположить, что эл­липтичность может быть универсальным свойством двумерных сенсорных прост­ранств [Корж, 1990].

Единство измерительных методов психофизики

До недавнего времени сведения о содержании процесса измерения и типах измерительных шкал оставались разбро­санными в различных пособиях по мате­матической статистике и теории вероят­ностей; методы пороговые и SDT, методы одномерного и многомерного шкалирова­ния представлены в разных источниках. В настоящее время развит весьма продук­тивный подход к систематизации процедур психофизических измерений [Измайлов, Михалевская, Гусев, 1983-1997]. Он по­зволяет преодолеть традиционный разрыв

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

 

 

в понимании природы измерительных процедур, разработанных в рамках психо-физики-I (измерения пределов чувстви­тельности классическими и современными методами) и психофизики-П (шкалирова­ния величин надпороговых ощущений). Все эти методы представлены в единстве -как процедуры построения психологичес­ких шкал возрастающей размерности. Методы оценки порога и обнаружимости (различимости) сигналов интегрированы как процедуры нольмерного шкалирова­ния: определение единственного значения психологической переменной — это пост­роение психологической шкалы, имеющей единственное значение и нулевую размер­ность. Такая новая интерпретация мето­дов психофизики-I весьма эвристична, что позволило выстроить целостную, четко структурированную систему измерительных методов. Традиционные методы субъектив­ного шкалирования - - это процедуры одномерного шкалирования (конструиро­вание субъективных шкал для одного при­знака объекта), разделенные на четыре класса по возрастанию мощности измери­тельной шкалы. Это процедура группи­ровки объектов, сходных по какому-либо признаку (составление перечня объектов, дающее шкалу наименований), методы балльных оценок (дающие порядковые шкалы), парных сравнений (интервальные шкалы) и прямых оценок (шкалы отноше­ний). Техники многомерного шкалирования (построения пространственных измери­тельных моделей объекта, включающих несколько шкал признаков) членятся на методы факторного анализа, метрического и неметрического шкалирования. Таким образом, обоснованное ранее теоретичес­кое единство обоих разделов психофизики [Забродин, 1977] воплощается также в единстве их методов.

Психофизика обнаружения движения

В отличие от представлений о двух неза­висимых механизмах обнаружения движения: собственно механизма движения и механизма детекции смещения объекта [Bonnel, 1979; Nakayama,Tayler, 1981], разработана локально-дисперсионная модель детекции движения,

объясняющая его единым механизмом. Движение обнаруживается тогда, когда ус­редненная за время Т локальная дисперсия смещений стимула достигает критической величины [Джафаров, Аллик, 1981 — 1984]. Модель оказалась справедливой для детекции абсолютного движения, но не относитель­ного, для которого была модифицирована. Дисперсия смещений стимула рассчитыва­лась внутри одного интервала наблюдения (а не усреднялась по многим), длительность этого интервала адаптивно изменчива в за-в_чисимости от частоты колебательного дви­жения [Линде, 1983]. Далее установлено, что необходимым компонентом механизма обна­ружения движения является пространствен­ная локализация объекта в разные моменты времени. Увеличение масштаба системы отсчета, т. е. расстояния между стимульным и ближайшим стационарным объектами, приводит к снижению чувствительности к движению объекта [27].

Современные модели «случайных блужданий»

Модели «случайных блужданий» (random walk models — RWM) были разработаны для описания взаимосвязей рабочих характе­ристик (РХ) наблюдателей с их функциями компенсаторных отношений между ско­ростью и точностью ответов (SATF). За по­следние два десятилетия развитие RWM было направлено на объяснение фактов как большей, так и меньшей скорости ошибочных ответов, в сравнении с верными в разных условиях различения (правило Сунссона, 1972). Это стало возможным благодаря модифицированной модели RWM [Link, Heath, 1975], где осталось допущение о вариативности исходной точки стохастического пути [Laming, 1968], но были сняты: «симметричное» и нор­мальное допущения о распределениях стимульных различий (положительных и отрицательных — «+» и «—») и двух соот­ветствующих раздельных RW-процессах, в результате которых «+» и «—» информация накапливается в двух разных счетчиках [Vickers, 1970-1980] (см. подразд. 3.1.2). Взамен этого предполагался единый RW-процесс и единый счетчик, где сум­мировались и «+», и «—» — приращения

3.1. Психология сенсорных процессов. Психофизика

 

 

сенсорного эффекта. Неясным осталось подтверждение этой моделью парадоксаль­ных экспериментальных данных о меньших ВР при низкой уверенности в ответах, чем при средней и высокой (в различении длин линий методом констант [Acher, 1974]), тогда как классический факт, воспроизво­димый до сих пор, прямо противоположен. Кроме того, это была «стационарная» RWM, где стохастический путь решения базировался на постоянных распределениях сенсорных эффектов, постулированных в SDT (на чем настаивал С. Линк, 1978).

В отличие от этого Р. Хит (1981) про­анализировал базовые данные SDT (по обнаружению громкостей) и свои (по раз­личению временного порядка световых вспышек) и показал, что величины ВР для одинаковых ответов определенным обра­зом меняются в ходе опыта, что указывает на нестационарность процесса исполне­ния. Источником ее автор считает изме­нение величины сенсорного эффекта в иконической памяти, где стимульная информация кодируется на первой стадии процесса различения (две последующие стадии — процессы решения и ответа). Таким образом, предложена трехфазная концепция процесса различения (где вве­дено влияние сенсорной памяти) и «тан-демная» RWM для стадии решения. Раз­вивается предположение об антиципации наблюдателем очередного стимула и под­готовки к ответу до его появления [Laming, 1968]. На этой основе предполагается «тандем» из двух последовательных этапов решения: до появления стимула (на основе информации в сенсорной памяти) и после него. Модель предсказывает, что выпол­нение инструкции «на скорость» ведет к ускорению всех ответов и особенно оши­бочных (видимо, из-за ожидания полезных сигналов, что приводит к частым ложным тревогам) и соответственно к снижению точности. Выполнение же инструкции «на точность» ведет к замедлению всех ответов и особенно ошибочных (видимо, из-за уменьшения числа быстрых ложных тревог, так как неограниченное время ответа обеспечивает возможность тщатель­ного сенсорного анализа), соответственно точность возрастает.

Развитые в этой модели представления близки к идеям отечественной психофи­зики: представления о нестационарности сенсорных эффектов — к концепции о принципиальной нестационарности всех звеньев процесса решения сенсорной задачи [Забродин, 1971 — 1984]; об участии в процессе различения сенсорной памяти (где изменяются сенсорные эффекты) -к концепции о сенсорной памяти как необходимом функциональном компо­ненте любого сенсорного процесса [Корж, 1984-1989].

Значение механизмов памяти оказалось столь принципиальным для автора «тан-демной» RWM, что далее он использовал ее в разработке модели адаптационных фильтров для процессов узнавания в кратко­временной памяти [Heath, Fulman, 1988]. Предполагается, что предъявление стиму­лов для запоминания формирует в ней адаптивные (благодаря обратной связи) фильтры-каналы, настроенные на эти сти­мулы и дающие ответ в зависимости от новизны очередного стимула. Предъявление нового стимула не соответствует имею­щимся фильтрам и вызывает рассогласо­вание, в отличие от повторения прежнего стимула. На этом и основано узнавание, где решение представлено как тандемный RW-процесс. Модель проверена в экспе­риментах с узнаванием позиции стимулов в серии — с использованием шашечных и точечных паттернов, т. е. на материале перцептивной психофизики. Для этих задач довольно трудного опознания с инст­рукцией «на точность» вновь получено: ВР_ош>ВР_в. Модель адаптационных фильт­ров сходна с известной концепцией селек­тивных каналов внимания [Broadbent, 1954—1971], которая активно используется в психофизике (см. подразд. 3.1.2, 3.1.4).

Волновая теория сходства и различия

Следующим крупнейшим исследованием по разработке нового варианта RWM и одновременно новой концепции различения и обнаружения стала «волновая теория сходства и различия», обобщенная в фун­даментальной монографии [Link, 1992].

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

 

 

I

В качестве процесса решения рассматри­вается RW-процесс на базе рассмотренной выше модифицированной RWM [Link, Heath, 1975]. Отметим то новое, что ха­рактеризует волновую теорию.

Полагается, что электрические процес­сы, возникающие в нервной ткани под действием сенсорных сигналов, имеют волновой характер. «Внутренние сенсор­ные сигналы — это волны». Здесь имеются в виду в первую очередь не столько субъ­ективные сенсорные эффекты, сколько нейрофизиологические корреляты сигнала, хотя данные ЭЭГ-исследований автор не анализирует. Различение двух стимулов представлено как сравнение амплитуд соответствующих им волн, так же как и обнаружение сигнала, — но в этом случае внешний сигнал сравнивается с внутрен­ним референтом, который тоже понима­ется как волна. Сенсорное впечатление различия (обнаружения) возникает, если различие амплитуд сравниваемых волн превышает порог. Таким образом, теория предполагает пороговый (дискретный) принцип работы сенсорной системы. По­лученный сенсорный эффект запускает механизм решения, дающий логистичес­кое распределение ответов, которое сход­но с нормальным, но, по мнению многих авторов, лучше описывает и психометри­ческие кривые, и РХ. (При этом плавный характер психометрической функции в классической концепции дискретности сенсорного ряда рассматривался как ре­зультат ошибок в сенсорной системе, а в волновой теории вариативность ответов — как результат трансформации восприни­маемого сигнала в нервной системе.) Срав­нивая свою модель с предшествующими, С. Линк указывает, что, согласно Г. Фех-неру, действующий стимул сравнивается с внутренним референтом, равным сред­нему ощущению от двух стимулов, по Тер-стону — непосредственно с другим стиму­лом, по SDT -- с критерием принятия решения, по Кумбсу — с психологическим идеалом, по Блеквеллу - - с высоким порогом. В отличие от этого волновая теория предполагает непосредственное сравнение волновых коррелятов стимулов. Автор вводит меру различимости Q*:

s-j.

где S — величина действующего стимула, j_nd • - соответствующая величина едва заметного различия, (распределенная по закону Пуассона), S₀ — абсолютный порог. Таким образом, предлагается вариант логарифмической зависимости величины ощущения от величины стимуляции. При этом автор обосновывает, что его концеп­ция обобщает на основе закона Вебера и закон Фехнера, и наблюдение Стивенса о том, что равные отношения стимулов дают равные отношения ощущений.

Если SDT выделяет в процессах обна­ружения и различения две основные со­ставляющие: сенсорную способность и принятие решения, то С. Линк добавляет к ним третью компоненту — резистент-ность к ответу. Это мера информации, аккумулируемой до появления ответа. С ростом резистентности возрастает кру­тизна психометрической кривой, т. е. раз­личение улучшается, как и с увеличением различимости (Q*), но ВР в первом случае повышается, а во втором — понижается. Таким образом, результат различения оп­ределяется одним непроизвольным факто­ром (сенсорной способностью) и двумя произвольными — критерием принятия решения и резистентностью к ответу. Автор подчеркивает, что наблюдатель не просто отвечает на сигналы, но является активным участником сенсорной задачи, что прямо соотносится с принципиальным положением отечественной психофизики, в особенности — с ее субъективно-ориен­тированным направлением. Линк рассмат­ривает различные концепции работы сенсорной системы, дающие РХ разной формы (SDT, Блеквелла, Льюса, Аткин-сона), и утверждает, что все они — част­ные случаи волновой теории. Эта теория в настоящее время широко обсуждается, анализ и использование ее требуют нема­лой математической работы, но это, безу­словно, серьезнейшая попытка прибли­зиться к пониманию природы процессов различения и обнаружения.

3.1. Психология сенсорных процессов. Психофизика

 

 

Исследования калибровки уверенности

На современном уровне возобновились
и активизировались психофизические
исследования степени уверенности (СУ)
наблюдателя в своих сенсорных впечатле­
ниях. Функцию СУ усматривают в том, что
это внутренняя обратная связь, определя­
ющая готовность человека к приему
информации [Конопкин, 1973; Забродин,
1976]. Начиная с работ Д. Адаме и П. Адаме
(1957) за рубежом развернулось новое
направление в изучении ключевой пробле­
мы СУ — соотношения между уровнями
уверенности и правильности исполнения
(точности). Это — исследования «реализма»,
или «калибровка» уверенности. Предложена
удобная процедура и однородные меры для
сопоставления СУ и точности: испытуемые
оценивали СУ в процентах, что сравнива­
лось с процентом их правильных ответов.
Чаще всего подтверждался классический
феномен «недоуверенности» (НДУ) в
сенсорном различении по типу «><»
(меньшая в процентах СУ, чем процент
правильности, в противоположность
«сверхуверенности» в задачах на общую
осведомленность general knowledge

[Lichtenstein, Fishoff, 1982; Keren, 1988; Bjorkman, 1993]). Разработана «теория субъективных сенсорных расстояний» [Bjorkman, 1993], объясняющая сенсорную НДУ на основе нормального сенсорного рассеяния по Терстону, в результате чего среди сомнительных ответов больше ока­зывается верных. Вместе с тем в ряде условий различения, обнаружения и иден­тификации НДУ не проявлялась, но, на­против, обнаружена сверхуверенность [Swets et al., 1961; Murdock, 1966; Dawes, 1980; Keren, 1988; Gigerenzer et al., 1991]. Таким образом, усилилась дискуссия о степени типичности НДУ.

Исследование внутренней психологи­ческой структуры уверенности наблюдате­ля, проявляющейся в задачах сенсорного различения, позволило выделить в ней личностную и ситуативную составляющие, а также обнаружить большую эффектив­ность у лиц, сочетающих высокую личност­ную уверенность (основанную на мотива­ции достижений) с низкой ситуативной.

Это обеспечивалось использованием ими устойчивых стратегий исполнения [Вай-нер, 1991].

Индивидуальные различия субъективных шкал ощущений

На протяжении всего существования психофизики-П была известна интер- и интраиндивидуальная вариативность субъ­ективных шкал ощущений (например, вес в 10 г один испытуемый воспринимает в 46 раз тяжелее, чем другой [Pradhan, Hoffman, 1963], а индивидуальные пока­затели степени для разных модальностей могут варьировать в 1,5—4 раза [Ekman et al., 1967], хотя есть данные и об их срав­нительной стабильности в течение двух лет [Logue, 1976]. Важно, что показатель сте­пенной функции является индивидуальной характеристикой, общей для разных модальностей, что интерпретировано как результат устойчивого индивидуального способа оперирования числами [Jones, Marcus, 1961; Ekman, 1967]. Различия именно таких способов у разных людей (а не различия у них субъективной величи­ны ощущений) С. Стивене считал причи­ной межиндивидуальной вариативности получаемых шкал и не придавал ей значения в силу подобной несенсорной природы. Однако факторный анализ выявил оба фактора как независимые механизмы такой вариативности [Ekman, 1967].

Прямым свидетельством существова­ния второго фактора явились данные о положительной связи между индивидуаль­ным наклоном функции громкости и степенью укорочения времени реакции на звуки возрастающей интенсивности [Сейлс, Труп, 1972], ростом силы ощущений и амп­литуды вызванных потенциалов (ВП) при усилении стимулов соответствующей модальности [Шагас, 1975]. За рубежом индивидуальные различия в росте сенсор­ных эффектов при усилении стимуляции объясняются двояко: представлением И.П. Павлова о силе-слабости нервной системы (НС) либо концепцией А.Петри и др. (1961) об «увеличителях-уменьшите-лях» - людях, у которых сенсорный эффект возрастает или уменьшается с

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

 

 

увеличением стимуляции. Н.И. Чуприкова и Т.А. Ратанова (1983) показали, что в основе обеих типологий лежит сила НС. Лица с сильной НС обнаруживают более крутые психофизические шкалы громкости, больший рост амплитуд физиологических реакций (кожно-гальванических — КГР и вызванных потенциалов — ВП) с ростом стимуляции, чем лица со слабой НС. Субъ­ективная оценка слабых и средних стиму­лов, амплитуды КГР и ВП на них, абсо­лютная и различительная громкостная чувствительность -- большие у лиц со слабой НС, а те же характеристики для сильных стимулов — большие улиц с силь­ной НС. То есть у лиц со слабой НС уро­вень возбуждения выше в области слабых стимулов, а у имеющих сильную НС -в области сильных стимулов; у первых рост возбуждения меньше при увеличении стимуляции, у вторых — больше.

Изучение межиндивидуальной вариа­тивности субъективных шкал ощущений и индивидуально-психологических свойств человека как ее важных механизмов стало нетрадиционным направлением исследо­ваний дифференциальной психофизики, в отличие от ортодоксальной психофизики, которая изучает общепсихологические количественные закономерности сенсорных процессов и абстрагируется от их индиви­дуальных вариаций.

Субъектно-ориентированный подход

в психофизике.

Общая характеристика подхода

Исследования уверенности наблюдателя и индивидуальных различий в субъектив­ном шкалировании — направления, сфор­мировавшиеся в зарубежной психофизике и развивающиеся сейчас также и в отечест­венной науке, которые изучают роль псиг хологических особенностей наблюдателя (а не только внешне заданных условий) в сенсорных измерениях. Все же за рубежом по сей день преобладает традиционная «объ­ектная парадигма» (в терминах К.В. Бар­дина, 1990), основополагающая как в клас­сической психофизике Г. Фехнера, так и в современной: субъективном шкалирова-

нии С. Стивенса и теории обнаружения сигнала (SDT). Это традиция сугубо ко­личественного анализа результатов сенсор­ных измерений в зависимости от измене­ния факторов, заданных извне и строго контролируемых экспериментатором. В пси­хофизике Фехнера и Стивенса - - это факторы, определяющие сенсорное впе­чатление (характеристики стимуляции), в психофизике SDT -- также и заданная несенсорная информация (о вероятност­ной структуре стимуляции, значимостях разных категорий ответов, обратной связи), которая обусловливает процессы принятия наблюдателем решений о характере сен­сорного впечатления. При этом психофи­зическое измерение уподоблялось прибор­ному — различались лишь типы приборов (использующие пороговый либо детектор­ный принцип работы), а деятельность на­блюдателя описывалась математическими моделями аналогично работе технических систем. Отсюда следовал методический подход к психофизическому измерению: максимально «очистить» его от влияния особенностей наблюдателя, которые рас­сматривались как артефакты исследо­вания, и работать с 1—3 высокотрениро­ванными испытуемыми, не учитывая ин­дивидуальных различий в их деятельности. Указания на значение «переменных субъ­екта» носили эпизодический и разрознен­ный характер.

В отечественной науке наряду с тради­ционным психофизическим анализом сложился и развивается систематический экспериментально-теоретический подход, направленный на выяснение роли собст­венной активности наблюдателя в сенсор­ных измерениях. Изучение различных ее проявлений интегрированы в этом подходе. Он базируется на теоретико-методологи­ческом принципе советской психологии об активности человека как субъекта своей психической деятельности. Подход реали­зован в исследованиях ощущения и воспри­ятия в 40—70~х гг. (школы Б.Г.Ананьева, Б.М. Теплова, С.В. Кравкова, А.В. Запо­рожца), где установлено влияние произ­вольной регуляции человеком своей сен­сорно-перцептивной деятельности на по­роги чувствительности (см. подразд. 3.1.2).

3.1. Психология сенсорных процессов. Психофизика

 

 

Развитие этих идей в 70-80-х гг. на основе современной психофизики SDT позволило оценить влияние структурных и дина­мических характеристик деятельности наблюдателя, особенностей его индивиду­альности не только на величины порога (суммарного показателя сенсорного испол­нения), но и на его составляющие: индек­сы чувствительности и критерия принятия решения (работы К.В. Бардина, Ю.М. За­бродина, М.Б. Михалевской, О.А. Коноп-кина, Н.И. Чуприковой, Ю.А. Индлинаи их последователей). Обобщение накоплен­ных в этих работах экспериментальных фактов (значительная их часть, которая посвящена описанию динамики процесса решения сенсорных задач, получена в школе Ю.М. Забродина) позволило сфор­мулировать субъектно-ориентированный подход в психофизике [Бардин и др., 1988], который наиболее интенсивно развива­ется сегодня в отечественных исследо­ваниях. Он объединил психофизическую парадигму с процессуально-деятельност-ной традицией отечественной психологии и дифференциально-психологической ли­нией исследований и явился одним из фактических оснований субъектного под­хода в психологии [Брушлинский, 1990-1994].

Субъектная психофизика, базируясь на всех достижениях количественного психо­физического анализа, переносит акцент на качественное изучение внутренней инди­видуально-психологической детерминации результатов сенсорных измерений собст­венной активностью субъекта. Показано, что позиция наблюдателя в измерениях исходно является активной. Она проявля­ется в индивидуально-психологической структуре сенсорной деятельности, специ­фичной для конкретного субъекта. Важ­нейшие составляющие этой структуры (как иерархизированной в субъектном под­ходе) -- сенсорная задача наблюдателя, операциональный состав деятельности по решению задачи: ее внутренние и внеш­ние психологические средства, интер- и интраиндивидуальные механизмы выбора этих средств.

Роль сенсорной задачи

и инструментальных средств сенсорной

деятельности.

Оперирование дополнительными

сенсорными признаками

От сенсорной задачи, определяемой принятой наблюдателем инструкцией и указывающей цель его деятельности, значительно зависят получаемые показа­тели порога (основанные на среднем значении) -- в частности, могут воспро­изводиться различные точки припоро-говой области [Бардин, Михалевская, Скотникова, 1974—1980]. Даже в случае общности задач для разных наблюдателей существенно различается операциональная структура их деятельности — ее стратегии и способы. Это значимо влияет на поро­говые показатели, основанные на мерах вариативности [Бардин, 1974; Скотни­кова, 1980].

В качестве эффективного компенсатор­ного механизма, позволяющего преодолеть дефицит сенсорной информации и улуч­шить пороговое различение, выступило активное оперирование наблюдателями этой информацией и вычленение в стиму­ляции дополнительных сенсорных признаков (ДСП) при различении громкостей прос­тых звуков [Бардин, 1982—1993]. Обна­ружены два типа ДСП. Первый модально-специфические (сенсорные -акустические: звук светлый, объемный, плотный), непроизвольные, трудно верба­лизуемые, возникавшие у всех испытуе­мых, в самом звучании, на пороговых раз­ницах в громкости. По мере тренировки наблюдатели начинали различать ранее не­различимые ими звуки лишь как одина­ковые-разные (простое различение), затем осознавали, что различают по новым акус­тическим признакам, и, наконец, соот­носили их с громкостью, различая уже дифференцированно (больше-меньше). Автор интерпретировал эту динамику как трехэтапное формирование новых осей сенсорного пространства: от аморфного множества признаков к их упорядочению в новую сенсорную ось и ее соотнесению с осью громкости.

3. ПОЗНАНИЕ И ОБЩЕНИЕ

 

 

Второй тип ДСП — модально-неспеци­фические признаки: ассоциативно связан­ные с громкостью целостные предметные образы (мячи, фонарики, шары), произ­вольно управляемые, возникавшие не у всех испытуемых, но зато на любых сти-мульных разницах, и не столько в самом звучании, сколько как представления о нем, изначально соотнесенные с громкостью. Таким образом, в ходе научения происхо­дила переорганизация сенсорного прост­ранства из одномерного (громкости) с низкой чувствительностью в многомерное с высокой чувствительностью. Вычленение модально-специфических признаков рас­сматривается как проявление сенсорной многомерности, неспецифических — пси­хологической: вовлечение более высоких когнитивных уровней (представлений, воображения, ассоциаций). Подобное вовлечение происходило и в случае улуч­шения зрительной чувствительности при активном включении ее в более высоко­организованную когнитивную деятель­ность (мыслительную). Психологическим механизмом здесь оказалось установление непосредственных взаимосвязей между сенсорным и интеллектуальным уровнями — этот процесс проходил, минуя регуля­тивную подсистему (так как критерий решения не менялся) [Забродина, 1988].

ДСП интерпретировались К.В. Барди­ным [3] как проявление интермодальной общности ощущений, также типичной для большинства людей, в отличие от синесте­зий, встречающихся лишь у 13—15%. Внут­ренняя же психологическая операциональ­ная структура деятельности по различению с опорой на ДСП выступила как мыслен­ное построение наблюдателями целостных предметных моделей воспринимаемых простых сигналов. Это являлось действен­ным средством сенсорного научения взрослых наблюдателей в трудных поро­говых задачах [Войтенко, 1989] аналогично стимулирующей роли внешнего сенсорного моделирования в сенсорном развитии ребенка в обычных условиях [Запорожец и др., 1963-1986].

Сенсорная деятельность приобретает специфический характер в результате об­щения между наблюдателями, исследован­ного в задачах шкалирования. Оказалось,

что не только когнитивная и регулятив­ная подсистемы психики определяют оценку сигналов, но также и коммуника­тивная, что подтверждает концепцию Б.Ф.Ломова (1975-1984) о системном взаимодействии всех трех структур. Обще­ние прежде всего изменяло стратегии оценивания (что изменяло типы шкал), а также сенсорный процесс (менялись сенсорные эталоны и якорные эффекты). В зависимости от типа взаимодействия наблюдателей общение улучшало либо ухудшало результаты шкалирования [Носу-ленко, 1980].

Влияние индивидуальных особенностей человека

Интер- и интраиндивидуальные осо­бенности субъекта, опосредующие выбор способов сенсорной деятельности, изуча­ются в русле дифференциальной психо­физики, которая выступает как раздел субъектной психофизики. Дифференци­ально-психофизические работы появились уже в 60-е гг. в силу очевидной индивиду­альной вариативности субъективных шкал (см. выше), а с 70-х гг. стали развиваться и в психофизике-1.