Автор элементы психофизики: Фехнер Густав Теодор (1801-1887) это

Элементы психофизики. Основы общей психологии

Элементы психофизики

Наличие зависимости ощущений от внешних раздражений заставляет поставить вопрос о характере этой зависимости, т. е. об основных закономерностях, которым она подчиняется. Это центральный вопрос так называемой психофизики. Ее основы заложены исследованиями Э.Вебера и Г.Фехнера. Оформление она получила в «Элементах психофизики» (1859) Фехнера, оказавших значительное влияние на дальнейшие исследования. Основной вопрос психофизики — это вопрос о порогах. Различают абсолютныеи разностныепороги ощущения или пороги ощущенияи пороги различения.

Исследования по психофизике установили прежде всего, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Он может быть так слаб, что не вызовет никакого ощущения. Мы не слышим множества вибраций окружающих нас тел, не видим невооруженным глазом множества постоянно вокруг нас происходящих микроскопических изменений. Нужна известная минимальная интенсивность раздражителя для того, чтобы вызвать ощущение.

Эта минимальная интенсивность раздражения называется нижнимабсолютным порогом. Нижний порог дает количественное выражение для чувствительности: чувствительность рецептора выражается величиной, обратно пропорциональной порогу: Е = I/J,где Е— чувствительность и J— пороговая величина раздражителя.

Наряду с нижним существует и верхнийабсолютный порог, т. е. максимальная интенсивность, возможная для ощущения данного качества. В существовании порогов рельефно выступает диалектическое соотношение между количеством и качеством. Эти пороги для различных видов ощущений различны. В пределах одного и того же вида они могут быть различны у различных людей, у одного и того же человека в разное время, при различных условиях.

За вопросом о том, имеет ли вообще место ощущение определенного вида (зрительное, слуховое и т. д.), неизбежно следует вопрос об условиях различения различных раздражителей. Оказалось, что наряду с абсолютными существуют разностные пороги различения.

Э. Вебер установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностями двух раздражителей для того, чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражено в законе, установленном Вебером: отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной:

где Jобозначает раздражение, ? J— его прирост, К— постоянная величина, зависящая от рецептора.

Так, в ощущении давления величина прибавки, необходимой для получения едва заметной разницы, должна всегда равняться приблизительно 1/30 исходного веса, т. е. для получения едва заметной разницы в ощущении давления к 100 г нужно добавить 3,4 г, к 200 — 6,8 г, к 300 — 10,2 г и т. д. Для силы звука эта константа равна 1/10, для силы света — 1/100 и т. д.

Дальнейшие исследования показали, что закон Вебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной. Наряду с этим ограничением закон Вебера допускает, как оказалось, и расширение. Он применим не только к едва заметным, но и ко всяким различиям ощущений. Различия между парами ощущений кажутся нам равными, если равны геометрические соотношения соответствующих раздражителей. Так, увеличение силы освещения от 25 до 50 свечей дает субъективно такой же эффект, как увеличение от 50 до 100.

Исходя из закона Вебера, Фехнер сделал допущение, что едва заметные разницы в ощущениях можно рассматривать как равные, поскольку все они — величины бесконечно малые, и принять их как единицу меры, при помощи которой можно численно выразить интенсивность ощущений как сумму (или интеграл) едва заметных (бесконечно малых) увеличений, считая от порога абсолютной чувствительности. В результате он получил два ряда переменных величин — величины раздражителей и соответствующие им величины ощущений.

Ощущения растут в арифметической прогрессии, когда раздражители растут в геометрической прогрессии. Отношение этих двух переменных величин можно выразить в логарифмической формуле:

где Ки С суть некоторые константы. Эта формула, определяющая зависимость интенсивности ощущений (в единицах едва заметных перемен) от интенсивности соответствующих раздражителей, и представляет собой так называемый психофизический закон Вебера — Фехнера.

Допущенная при этом Фехнером возможность суммирования бесконечных, а не только конечных разностей ощущений, большинством исследований считается произвольной. Помимо того нужно отметить, что ряд явлений, вскрытых новейшими исследованиями чувствительности, не укладывается в рамки закона Вебера — Фехнера. Особенно значительное противоречие с законом Вебера-Фехнера обнаруживают явления протопатической чувствительности, поскольку ощущения в области протопатической чувствительности не обнаруживают постепенного нарастания по мере усиления раздражения, а по достижении известного порога сразу же появляются в максимальной степени. Они приближаются по своему характеру к типу реакций по принципу «все или ничего». Не согласуются, по-видимому, с законом Вебера-Фехнера и некоторые данные современной электрофизиологии органов чувств.

Дальнейшие исследования Г.Гельмгольца, подтвержденные П.П.Лазаревым, заменили первоначальную формулировку закона Вебера-Фехнера более сложной формулой, выражающей общий принцип, управляющий всеми явлениями раздражения. Однако и попытка Лазарева выразить переход раздражения в ощущение в математических уравнениях не охватывает всего многообразия процессов чувствительности.

Пороги и, значит, чувствительность органов никак не приходится представлять как некие раз и навсегда фиксированные неизменные лимиты. Целый ряд исследований советских авторов показал их чрезвычайную изменчивость. Так, А.И.Богословский, К.X.Кекчеев и А.О.Долин показали, что чувствительность органов чувств может изменяться посредством образования интерсенсорных условных рефлексов (которые подчиняются вообще тем же законам, что и обычные двигательные и секреторные условные рефлексы). Очень убедительно явление сенсибилизации было выявлено в отношении слуховой чувствительности. Так, А.И.Бронштейн ⁶³ констатировал понижение порогов слышимости под влиянием повторяющихся звуковых раздражений.

Б.М.Теплов обнаружил резкое понижение порогов различия высоты в результате очень, непродолжительных упражнений (см. с. 204–205). В.И.Кауфман — в противовес тенденции К.Сишора, Г.М.Уиппла и др. рассматривать индивидуальные различия порогов звуковысотной чувствительности исключительно как неизменяющиеся природные особенности организма — экспериментально показал, во-первых, зависимость порогов (так же как самого типа) восприятия высотных разностей от характера музыкальной деятельности испытуемых (инструменталисты, пианисты и т. д.) и, во-вторых, изменяемость этих порогов (и самого типа) восприятия высотных разностей. Кауфман поэтому приходит к тому выводу, что способность различения высоты звука в зависимости от конкретных особенностей деятельности данной личности может в известной мере изменяться. Н.К.Гусев пришел к аналогичным результатам о роли практики дегустации в развитии вкусовой чувствительности. <…>

Пороги чувствительности существенно сдвигаются в зависимости от отношения человека к той задаче, которую он разрешает, дифференцируя те или иные чувственные данные.

Один и тот же физический раздражитель одной и той же интенсивности может оказаться и ниже, и выше порога чувствительности и, таким образом, быть или не быть замеченным в зависимости от того, какое значение он приобретает для человека: появляется ли он как безразличный момент окружения данного индивида или становится значимым показателем условий его деятельности. Поэтому, чтобы исследование чувствительности дало сколько-нибудь законченные результаты и привело к практически значимым выводам, оно должно, не замыкаясь в рамках одной лишь физиологии, перейти и в план психологический. Психологическое исследование имеет, таким образом, дело не только с » раздражителем»,но и с предметом, и не только с органом, но и с человеком. Этой более конкретной трактовкой ощущения в психологии, связывающей его со всей сложной жизнью личности в ее реальных взаимоотношениях с окружающим миром, обусловлено особое значение психологического и психофизиологического, а не только физиологического, исследования для разрешения вопросов, связанных с нуждами практики.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Базовые элементы познания

Базовые элементы познания Эта задача предполагает новый подход к образованию в целом, потому что многим детям, не имеющим расстройств аутистического спектра, также нужно работать над фундаментальными навыками, например, детям из неблагополучных семей и детям с

Элементы заключения

Элементы заключения Заключительный раздел речи должен подчиняться естественной последовательности ее сегментов, начиная с тех, которые направлены на убеждение и призыв к рассудку, и заканчивая теми, которые взывают к чувствам. Следовательно, вы будете подводить итог в

Элементы физиогномики

Элементы физиогномики Греческое слово «фюзис» при переводе на немецкий язык так же многозначно, как фаустовский «логос». Но если поставить на место фюзис его немецкий эквивалент, физиогномика окажется учением о выражении лица.Индивидуальные черты лица человека

Структурные элементы

Структурные элементы Так, в самых общих чертах, выглядят несколько базисных векторов «открытой системы человека», хотя здесь нами не рассматриваются другие не менее важные вектора, как, например, вектор пола [3]. Но в действительности мы не имеем дела ни с тем, ни с другим,

Элементы фокуса внимания

Элементы фокуса внимания Фокус внимания человека — это те элементы окружающей реальности, которые человек вносит в сознание и подвергает анализу. Проще говоря, это то, чему человек посвящает свои мысли. Сознание всегда стремится решать поставленные задачи, искать новые

Элементы фокуса внимания

Элементы фокуса внимания Фокус внимания человека — это те элементы окружающей реальности, которые человек вносит в сознание и подвергает анализу. Проще говоря, это то, чему человек посвящает свои мысли. Сознание всегда стремится решать поставленные задачи, искать новые

2. Элементы профессиональной самоидентификации

2. Элементы профессиональной самоидентификации Основными элементами профессиональной самоидентификации выступают:1) статусы и роли, предлагаемые обществом;2) социальные группы и институты, в рамках которых осуществляется профессиональная

Сценарные элементы

Сценарные элементы Трансакционные аналитики не проповедуют мысль о том, что человеческие жизненные планы конструируются наподобие мифов или волшебных сказок. Они видят, что чаще всего детские решения, а не сознательное планирование в зрелом возрасте определяют судьбу

Элементы боевой подготовки

Элементы боевой подготовки Убивать соотечественников нехорошо. Это первое, что вы должны знать и понимать. Убивать сограждан, соотечественников – нехорошо, поэтому не используйте предметы, специально предназначенные для убийства.Да в этом и нет никакой необходимости.

Элементы знания

Элементы знания Вся наша жизнь есть непрерывный поток познания, т. е. приобретения все новых и новых знаний об окружающем мире и о себе самом. С этим согласны все. А вот что касается «братьев наших меньших», то по этому поводу идут бесконечные споры. Одни ученые говорят,

Элементы производства

Элементы производства Вот что необходимо для того, чтобы что-то произвести:идея;люди, которые будут над ней работать;место, где будет находиться организация;сырье;дистрибуция;деньги;маркетинг.Это исходные элементы, которые экономисты давно изучили. Пойдите в любую

Элементы мифологии

Элементы мифологии Обратим внимание на происхождение обеих богинь — Афродиты и Психеи. Хронос, самый младший и самый хитрый сын бога неба Урана, серпом оскопил своего отца и бросил гениталии в море, таким образом оплодотворив его. Так родилась Афродита. Рождение Афродиты

📖 Методы психофизики, Густав Теодор Фехнер (1801–1887), Глава 3 Влияние физиологии на психологию. История современной психологии. Шульц Д. П. Страница 36. Читать онлайн

---

…

Методы психофизики

Результатом озарения Фехнера стало появление исследовательской программы, которую ученый позднее назвал психофизика⁴² (название говорит само за себя: взаимосвязь между миром психического и материального). Проводя эксперименты по поднятию грузов, с освещением, визуальным и тактильным расстоянием (расстояние между двумя контактными точками на коже). Фехнер разработал единый фундаментальный метод в психофизике, а также систематизировал две важнейшие методики, которые до сих пор в ходу.

---

⁴² психофизика — научное исследование взаимосвязи между психическими ИФ физическими процессами.

---

Метод средней ошибки⁴³ (синоним — процедура уравнивания стимулов): на участников эксперимента воздействуют различными раздражителями, пока они не находят похожий по степени воздействия на эталонный. После определенного количества попыток выводится средняя величина различия между стандартным раздражителем и раздражителями, указанными участниками эксперимента, которая и представляет собой ошибку наблюдений. Эта методика используется для измерения времени реакции, а также зрительных и слуховых различий. В более широкой форме она используется и в современных психологических исследованиях. Практически все экспериментальные вычисления производятся сегодня с использованием метода средней ошибки.

---

⁴³ метод средней ошибки — методика изучения различий в ощущениях и скорости реакции, которая состоит в том, что испытуемые испытывают воздействие различных раздражителей, пока не находят похожий по степени воздействия на эталонный.

---

При использовании метода постоянного стимула⁴⁴ испытуемые многократно сравнивают два раздражителя; при этом подсчитывается число их верных ответов. Например, участники эксперимента вначале поднимают стандартный вес в 100 грамм, а затем другой вес — скажем, 88, 92, 96, 104 или 108 грамм. Они должны сделать вывод, легче или тяжелее вес второго груза по сравнению с первым, или он равен ему.

---

⁴⁴ метод постоянного стимула — техника многократного установления различий между двумя физическими раздражителями с подсчетом числа верных суждений.

---

В методе установления порога⁴⁵ (едва заметных различий) участникам эксперимента предлагаются два раздражителя — например, грузы определенного веса. Вес одного груза меняется в большую или меньшую сторону — до тех пор, пока участники эксперимента не сообщат, что они установили различие. Проводится большое количество экспериментов. Для определения дифференциального порога усредняются только зафиксированные различия.

---

⁴⁵ метод прямого управления порога — техника утановления дифференцированного порога, заключающаяся в сравнении стандартного разражителя и многочисленных других.

---

Фехнер проводил психофизические исследования на протяжении семи лет, часть результатов он опубликовал в двух брошюрах в 1858 и 1859 годах. В 1860 году полное собрание его сочинений было издано в книге «Элементы психофизики» (Elements der Psychophysik), изложение точной науки о «взаимосвязи между… материальным и психическим, физическим и психологическим мирами» (Fechner. 1860/1966. P. 7). Эта книга — выдающийся вклад в развитие психологии как науки. Открытие Фехнером количественной взаимосвязи между интенсивностью раздражителя и ощущением по важности можно сравнить с открытием закона гравитации.

В начале XIX столетия немецкий философ Иммануил Кант утверждал, что психология никогда не станет истинной наукой в силу невозможности проведения экспериментов по получению количественных оценок психических процессов. Благодаря исследованиям Фехнера утверждение Канта уже никто не рассматривает всерьез.

Опираясь именно на психофизические исследования Фехнера, Вильгельм Вундт разработал свой план экспериментальной психологии Методы Фехнера позволили решить огромное число психологических проблем, о чем их автор мог только мечтать. Эти методы с небольшими изменениями применяются до сего дня. Фехнер дал психологии то, без чего не может быть науки: точные и удобные методы измерения.

Элементы психофизики Густава Теодора Фехнера

Показано 1 из 1 отзыва

Эрик

251 отзыв237 подписчиков

23 мая 2021 г.

Густав Теодор Фехнер — интересная фигура. Он писал на разные темы и, казалось, проявлял большой интерес к предметам. В то время писатель нередко проявлял интерес как к эмпирической науке, так и к метафизике и религии. Я прочитал еще две книги Фехнера. Одним из них был в основном антологический хрестоматий (озаглавленный «Религия ученого») и его «Маленькая книга жизни после смерти». Эти работы показывают интерес Фехнера к метафизике и религии. Они в значительной степени относятся к его панпсихизму (подробнее см. мою рецензию на «Религию ученого»). Эта книга отчасти связана с его панпсихизмом, но гораздо более актуальна для Фехнера как ученого-эмпирика.

По сути, эта книга была попыткой Фехнера доказать закон Вебера (также известный как закон Вебера-Фехнера). Согласно Britannica, закон Вебера-Фехнера гласит, что «изменение стимула, которое будет едва заметным, представляет собой постоянное соотношение исходного стимула. Было показано, что он не выдерживает экстремальной стимуляции». Эта книга служит почти журналом для экспериментов Фехнера и других по доказательству этого закона. Сказать, что книга, посвященная подробному описанию экспериментов и связанных с ними графиков, показывающих результаты, является сухим чтением, было бы преуменьшением. Я ценю то, что пытался сделать Фехнер, но было бы трудно рекомендовать эту книгу кому-либо, кроме тех, кто действительно посвятил себя чтению из первых рук ранних влиятельных работ по психологии, и именно поэтому я прочитал это. Это служит хорошим индикатором того, что этот закон точен. Одна из проблем, возникающих при проверке остроты чувств отдельных людей, заключается в том, что она сильно варьируется от человека к человеку. Он также может варьироваться в зависимости от душевного состояния субъекта. Как упоминает Фехнер, усталость, безусловно, может исказить результаты экспериментов, но сейчас еще более широко известно, что когда дело доходит до осязания, слуха, зрения, обоняния и т. д., люди не равны. Я близорук и ношу очки с шестнадцати лет. У меня также есть другие проблемы, которые влияют на мое зрение. У многих людей зрение 20/20, и они видят лучше, чем я, даже в очках. У людей, полностью потерявших зрение, часто развивается острый слух. Эти примеры показывают, насколько сложно было бы установить контроль над экспериментами, в которых участвовал Фехнер. Найти константу было бы почти невозможно. Лучшее, на что можно было бы надеяться, — это приближение, которое Фехнер признает в конце книги.

Как я уже сказал, я прочитал это из-за влияния на психологию. Трудно найти книгу на английском языке. Сейчас это издание редкость, и я заплатил за него почти сто долларов. Я рад, что прочитал ее, но в равной степени рад, что закончил с ней. Я даю ему около 3 звезд. Я ценю то, что пытался сделать Фехнер, но было бы трудно рекомендовать его кому-либо, кроме тех, кто проявляет особый интерес к психологии и ее истории. Из-за того, насколько утомительной была эта книга, я решил пока отказаться от психологического чтения и снова начать читать философов эпохи Возрождения и схоластов.

немецкая философия философия психология

Показано 1 из 1 отзыва

---

Психофизика | Энциклопедия MDPI

Психофизика количественно исследует взаимосвязь между физическими стимулами и ощущениями и восприятиями, которые они вызывают. Психофизика была описана как «научное исследование отношения между стимулом и ощущением» или, более полно, как «анализ перцептивных процессов путем изучения влияния на опыт или поведение субъекта систематического изменения свойств стимула в зависимости от одного или нескольких факторов». больше физических размеров». Психофизика также относится к общему классу методов, которые можно применять для изучения системы восприятия. Современные приложения в значительной степени полагаются на измерение порога, анализ идеального наблюдателя и теорию обнаружения сигналов. Психофизика имеет широкое и важное практическое применение. Например, при изучении цифровой обработки сигналов психофизика способствовала разработке моделей и методов сжатия с потерями. Эти модели объясняют, почему люди воспринимают очень небольшую потерю качества сигнала, когда аудио- и видеосигналы форматируются с использованием сжатия с потерями.

1. История

Многие из классических методов и теорий психофизики были сформулированы в 1860 году, когда Густав Теодор Фехнер в Лейпциге опубликовал Elemente der Psychophysik (Элементы психофизики) . ^[1] Он ввел термин «психофизика», описывая исследования, направленные на то, чтобы связать физические стимулы с содержанием сознания, таким как ощущения (Empfindungen) . Как физик и философ, Фехнер стремился разработать метод, связывающий материю с разумом, связывающий публично наблюдаемый мир и частно переживаемое человеком впечатление о нем. Его идеи были вдохновлены экспериментальными результатами осязания и света, полученными в начале 1830-х годов немецким физиологом Эрнстом Генрихом Вебером в Лейпциге, ^{[2] [3]} , в первую очередь те, которые относятся к минимальной заметной разнице в интенсивности стимулов средней силы (просто заметная разница; jnd), которую Вебер показал как постоянную долю эталонной интенсивности, и которую Фехнер назвал как закон Вебера. Отсюда Фехнер вывел свою известную логарифмическую шкалу, теперь известную как шкала Фехнера. Работы Вебера и Фехнера сформировали одну из основ психологии как науки, а Вильгельм Вундт основал первую лабораторию психологических исследований в Лейпциге (Institut für Experimentelle Psychologie). Работа Фехнера систематизировала интроспекционистский подход (психология как наука о сознании), который должен был конкурировать с бихевиористским подходом, согласно которому даже вербальные реакции столь же физичны, как и стимулы. В течение 19В 30-е годы, когда психологические исследования в нацистской Германии фактически прекратились, оба подхода в конечном итоге начали заменяться использованием отношений стимул-реакция в качестве доказательства сознательной или бессознательной обработки в уме. ^[4] Работа Фехнера была изучена и расширена Чарльзом С. Пирсом, которому помогал его ученик Джозеф Джастроу, который вскоре сам стал выдающимся экспериментальным психологом. Пирс и Джастроу в значительной степени подтвердили эмпирические выводы Фехнера, но не все. В частности, классический эксперимент Пирса и Ястроу отверг оценку Фехнером порога восприятия веса как слишком высокую. В своем эксперименте Пирс и Джастроу фактически изобрели рандомизированные эксперименты: они случайным образом распределяли добровольцев по ослепленному плану с повторяющимися измерениями, чтобы оценить их способность различать веса. ^{[5] [6] [7] [8]} Эксперимент Пирса вдохновил других исследователей в области психологии и образования, которые развили исследовательскую традицию рандомизированных экспериментов в лабораториях и специализированных учебниках в 1900-х годах. ^{[5] [6] [7] [8]} Эксперименты Пирса-Джастроу проводились как часть применения Пирсом его программы прагматизма к человеческому восприятию; другие исследования рассматривали восприятие света и т. д. ^[9] Джастроу написал следующее резюме: «Курсы мистера Пирса по логике дали мне первый реальный опыт интеллектуальной мускулатуры. мне первое обучение решению психологических проблем, и в то же время стимулировал мою самооценку, доверив мне, тогда довольно невинному в каких-либо лабораторных привычках, настоящее исследование. взяли к себе в комнату, установили у моего окна и с помощью которого при подходящих условиях освещения я проводил наблюдения Результаты были опубликованы под нашими совместными именами в Труды Национальной академии наук . Демонстрация того, что следы сенсорного воздействия, слишком незначительные для какой-либо регистрации в сознании, могут, тем не менее, влиять на суждение, сама по себе могла быть постоянным мотивом, побудившим меня много лет спустя взяться за книгу «Подсознание ». когнитивные способности на основе выражения сознания

Современные подходы к сенсорному восприятию, такие как исследования зрения, слуха или осязания, измеряют то, что суждение воспринимающего извлекает из стимула, часто откладывая в сторону вопрос о том, какие ощущения он испытывает. Метод основан на теории обнаружения сигналов, разработанной для случаев очень слабых стимулов, однако субъективистский подход сохраняется и в традициях Стэнли Смита Стивенса (19). 06–1973). Стивенс возродил идею степенного закона, предложенную исследователями 19 века, в отличие от лог-линейной функции Фехнера (см. Степенной закон Стивенса). Он также выступал за присвоение чисел в зависимости от силы раздражителей, называемое оценкой величины. Стивенс добавил такие методы, как производство величины и сопоставление кросс-модальности. Он выступал против присвоения силы стимула точкам на линии, которые помечены в порядке силы. Тем не менее такой ответ остается популярным в прикладной психофизике. Такие макеты с несколькими категориями часто ошибочно называют шкалой Лайкерта после вопросов, используемых Лайкертом для создания многоэлементных психометрических шкал, например, семи фраз от «полностью согласен» до «полностью не согласен».

Омар Халифа ^[10] утверждал, что средневекового ученого Альхазена следует считать основателем психофизики. Хотя аль-Хайтам сделал много субъективных сообщений о зрении, нет никаких доказательств того, что он использовал количественные психофизические методы, и такие утверждения были отвергнуты. ^[11]

2. Пороги

Психофизики обычно используют экспериментальные стимулы, которые могут быть объективно измерены, такие как чистые тона различной интенсивности или свет различной яркости. Были изучены все органы чувств: зрение, слух, осязание (включая кожное и кишечное восприятие), вкус, обоняние и чувство времени. Независимо от сенсорной области, есть три основных области исследования: абсолютные пороги, пороги различения и масштабирование.

Порог (или порог) — это точка интенсивности, при которой участник может просто обнаружить присутствие стимула (абсолютный порог ^[12] ) или наличие разницы между двумя стимулами (порог различия ^[3] ). Стимулы с интенсивностью ниже порога считаются не обнаруживаемыми (отсюда: сублиминальными). Стимулы со значениями, достаточно близкими к порогу, часто можно обнаружить в некоторой части случаев; следовательно, порогом считается точка, в которой стимул или изменение стимула обнаруживается в некоторой пропорции p раз.

2.1. Обнаружение

Абсолютный порог — это уровень интенсивности стимула, при котором субъект способен обнаруживать присутствие стимула в течение некоторого времени (часто используется уровень p 50%). ^[13] Примером абсолютного порога является количество волосков на тыльной стороне ладони, которых необходимо коснуться, чтобы их можно было почувствовать – участник может не чувствовать прикосновения к одному волоску, но может быть в состоянии почувствуйте два или три, поскольку это превышает порог. Абсолютный порог также часто называют порог обнаружения. Для измерения абсолютных порогов используется несколько различных методов (как и пороги дискриминации; см. ниже).

2.2. Дискриминация

Порог различия (или просто заметная разница, JND) — это величина наименьшей разницы между двумя стимулами разной интенсивности, которую участник может обнаружить в течение некоторого времени (процент зависит от типа задачи) . Для проверки этого порога используется несколько различных методов. Испытуемого могут попросить отрегулировать один стимул до тех пор, пока он не будет восприниматься таким же, как другой (метод приспособления), его можно попросить описать направление и величину разницы между двумя стимулами или решить, соответствуют ли интенсивности в пара стимулов одинакова или нет (вынужденный выбор). Едва заметная разница (JND) не является фиксированной величиной; скорее, это зависит от того, насколько интенсивны измеряемые стимулы и конкретное измеряемое чувство. ^[14] Закон Вебера гласит, что едва заметная разница раздражителя является постоянной пропорцией, несмотря на изменение интенсивности. ^[15]

В экспериментах по различению экспериментатор пытается определить, в какой момент можно обнаружить разницу между двумя стимулами, например двумя весами или двумя звуками. Испытуемому предъявляется один стимул, например, гиря, и его просят сказать, тяжелее или легче другая гиря (в некоторых экспериментах испытуемый также может сказать, что две гири одинаковы). В точке субъективного равенства (PSE) субъект воспринимает два веса как одинаковые. Едва заметная разница, ^[16] или разностный предел (DL), представляет собой величину различия стимулов, которую испытуемый замечает в той или иной пропорции p времени (50% обычно используется для p в задаче сравнения). Кроме того, двухальтернативную парадигму принудительного выбора (2-AFC) можно использовать для оценки точки, в которой производительность сводится к случайности при различении двух альтернатив ( p тогда обычно составляет 75%, поскольку p = 50 % соответствует шансу в задаче 2-afc).

Абсолютный и разностный пороги иногда считаются в принципе одинаковыми, потому что всегда присутствует фоновый шум, мешающий нашей способности обнаруживать стимулы. ^{[2] [17]}

3. Экспериментирование

В психофизике эксперименты направлены на то, чтобы определить, может ли субъект обнаружить стимул, идентифицировать его, отличить его от другого стимула или описать величину или природу этого стимула. разница. ^{[2] [3]} Программное обеспечение для психофизических экспериментов представлено Strasburger. ^[18]

3.1. Классические психофизические методы

В психофизических экспериментах традиционно использовались три метода проверки восприятия испытуемых в экспериментах по обнаружению стимулов и обнаружению различий: метод пределов, метод постоянных стимулов и метод приспособления. ^[19]

Метод пределов

В восходящем методе пределов некоторое свойство стимула начинается с такого низкого уровня, что стимул не может быть обнаружен, затем этот уровень постепенно увеличивается до тех пор, пока участник не сообщит, что они знают об этом. Например, если в эксперименте проверяется минимальная амплитуда звука, которую можно обнаружить, звук начинается слишком тихо, чтобы его можно было воспринять, и постепенно становится громче. В нисходящем методе пределов все наоборот. В каждом случае порогом считается уровень свойства стимула, при котором стимулы только что обнаруживаются. ^[19]

В экспериментах восходящий и нисходящий методы используются попеременно, а пороги усредняются. Возможным недостатком этих методов является то, что испытуемый может привыкнуть сообщать о том, что он воспринимает стимул, и может продолжать сообщать таким же образом даже за порогом (ошибка привыкания). И наоборот, субъект может также предвидеть, что стимул вот-вот станет обнаруживаемым или необнаружимым, и может сделать преждевременное суждение (ошибка ожидания).

Чтобы избежать этих потенциальных ловушек, Георг фон Бекеши в 1960 году в своем исследовании слухового восприятия ввел процедуру лестницы. В этом методе звук начинается слышимым и становится тише после каждого ответа субъекта, пока субъект не сообщает, что слышит его. В этот момент звук становится громче с каждым шагом, пока субъект не сообщит, что слышит его, после чего он снова постепенно становится тише. Таким образом, экспериментатор может «обнулить» порог. ^[19]

Метод постоянных стимулов

Вместо представления в порядке возрастания или убывания, в методе постоянных стимулов уровни определенного свойства стимула не соотносятся от одного испытания к другому, а представляются случайным образом. Это не позволяет субъекту предсказать уровень следующего стимула и, следовательно, уменьшает ошибки привыкания и ожидания. Для «абсолютных порогов» субъект снова сообщает, способен ли он обнаружить стимул. ^[19] Для «порогов различия» должен существовать постоянный стимул сравнения с каждым из варьируемых уровней. Фридрих Гегельмайер описал метод постоянных раздражителей в статье 1852 года. ^[20] Этот метод позволяет получить полную выборку психометрической функции, но может привести к большому количеству испытаний, когда чередуются несколько условий.

Метод настройки

Метод настройки заключается в том, чтобы испытуемого контролировали уровень стимула, давая указание изменять его до тех пор, пока он не станет едва различимым на фоне фонового шума или не станет таким же, как уровень другого стимула. Это повторяется много раз. Его также называют методом средней ошибки. ^[19] В этом методе наблюдатель сам контролирует величину переменного стимула, начиная с переменной, которая явно больше или меньше стандартной, и меняет ее до тех пор, пока не удовлетворится субъективностью двух. Отличие переменных стимулов от эталонных регистрируют после каждой корректировки и табулируют ошибку для значительной серии. В конце рассчитывается среднее значение, которое дает среднюю ошибку, которую можно принять в качестве меры чувствительности.

3.2. Адаптивные психофизические методы

Классические методы экспериментирования часто называют неэффективными. Это связано с тем, что перед тестированием психометрический порог обычно неизвестен, и много данных собирается в точках психометрической функции, которые дают мало информации об интересующем параметре, обычно о пороге. Процедуры адаптивной лестницы (или классический метод настройки) могут использоваться таким образом, чтобы выбранные точки группировались вокруг психометрического порога. Однако цена этой эффективности заключается в том, что имеется меньше информации о форме психометрической функции. Адаптивные методы могут быть оптимизированы только для оценки порога или порога 9.0026 и наклон. Адаптивные методы подразделяются на ступенчатые процедуры (см. ниже) и байесовские методы или методы максимального правдоподобия. Лестничные методы основаны только на предыдущем ответе и их проще реализовать. Байесовские методы учитывают весь набор предыдущих пар стимул-реакция и считаются более устойчивыми к потерям внимания. ^[21]

Лестничные процедуры

Диаграмма, показывающая конкретную процедуру лестницы: преобразованный метод вверх/вниз (правило 1 вверх/2 вниз). До первого разворота (которым пренебрегают) используется простое правило вверх/вниз и больший размер шага. https://handwiki.org/wiki/index.php?curid=1834322

Лестницы обычно начинаются с сильного раздражителя, который легко обнаружить. Затем интенсивность уменьшается до тех пор, пока наблюдатель не совершит ошибку, после чего лестница «переворачивается», а интенсивность увеличивается до тех пор, пока наблюдатель не отреагирует правильно, вызывая еще одно изменение направления. Затем значения для последнего из этих «разворотов» усредняются. Существует множество различных типов лестничных процедур, использующих различные правила принятия решений и завершения. Размер шага, правила увеличения/уменьшения и распространение лежащей в основе психометрической функции определяют, где на психометрической функции они сходятся. ^[21] Пороговые значения, полученные от лестниц, могут сильно колебаться, поэтому необходимо соблюдать осторожность при их проектировании. Было смоделировано множество различных ступенчатых алгоритмов, и Гарсия-Перес предложил несколько практических рекомендаций. ^[22]

Одной из наиболее распространенных конструкций лестниц (с фиксированными размерами ступеней) является лестница «1 вверх-N-вниз». Если участник дает правильный ответ N раз подряд, интенсивность стимула уменьшается на один шаг. Если участник дает неверный ответ, интенсивность стимула увеличивается на один размер. Порог оценивается по средней средней точке всех прогонов. Эта оценка асимптотически приближается к правильному порогу.

Байесовские процедуры и процедуры максимального правдоподобия

Байесовские процедуры и адаптивные процедуры максимального правдоподобия ведут себя с точки зрения наблюдателя аналогично лестничным процедурам. Однако выбор следующего уровня интенсивности работает иначе: после каждого ответа наблюдателя из набора этой и всех предыдущих пар стимул/реакция вычисляется вероятность того, где лежит порог. Затем в качестве наилучшей оценки порога выбирается точка максимальной вероятности, и следующий стимул представляется на этом уровне (поскольку решение на этом уровне добавит больше всего информации). В байесовской процедуре в расчет дополнительно включается априорная вероятность. ^[21] По сравнению с ступенчатыми процедурами байесовские процедуры и процедуры машинного обучения требуют больше времени для реализации, но считаются более надежными. Известными методами такого рода являются Quest, ^[23] ML-PEST, ^[24] и метод Концевича и Тайлера.