Хрестоматия. Петухов. Том 3. Книга 2. Учебник по общей психологии, предназначено для проведения семинарских занятий по данному курсу и самостоятельного чтения
 Скачать 20.88 Mb.
|
|
75 В этом заложен полезный принцип. Предлагая достаточному числу компетентных судей ранжировать некоторые образцы, получаем почти равные средние ранги там, где образцы почти равны, и сильно отличающиеся, когда образцы заметно не равны; короче, средние ранги будут правильно соответствовать образцам и в порядке, и в пространстве. Из списка психологов мы извлекаем, что номера 2, 3, 4 примерно одинаковы по психологической ценности, насколько это показало время; то же самое можно сказать о трех следующих людях и о последних двенадцати. Мы можем сделать вывод, что точный порядок, как утверждает Кэттелл, очень неопределенен в том случае, когда средние ранги примерно равны. Для более полного использования этого метода должно быть определенное число образцов; все они классифицируются каждым из испытуемых. Тогда можно, как показано в первом издании этой книги, измерить количество согласий и несогласий среди судей. Мы покажем, как один и тот же вид шкалы можно получить из ранжирования и парных сравнений. Ранжирование можно свести к частотам выбора (С) и затем к величинам р и z. 3. Основные положения теории обнаружения сигналов. Понятие сигнала, шума, критерия, чувствительности. Кривые РХП X. Шиффман ТЕОРИЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛА (ТОС)1 В экспериментально найденных значениях абсолютного порога, представленных на рис. 1, есть стимулы определенной интенсивности, которые наблюдатель иногда обнаруживает, а иногда — нет. Иными словами, стимулы одной и той же интенсивности порой фиксируются, а порой — нет. Это изменение распознаваемости стимулов одной и той же интенсивности красноречиво свидетельствует об изменении величины  Рис. 1. Типичная эмпирическая пороговая функция Для удобства абсолютный порог определен как интенсивность, при которой стимул распознается в 50 % случаев 1 Шиффман X. Ощущение и восприятие. СПб.: Питер, 2003. С. 60-73. Шиффман X. Теория обнаружения сигнала (ТОС) 77 порога во времени. Подобный вывод — серьезный вызов традиционному представлению о сенсорном пороге как о проявлении (воплощении) принципа «все или ничего», а именно утверждению о том, что точная величина интенсивности отличает распознаваемые стимулы от тех, которые нельзя распознать. Чтобы понять эту проблему порога, следует вспомнить, что во многих житейских ситуациях мы зачастую не уверены в том, перешли ли порог чувствительности, т.е. правильно ли восприняли слабый или пограничный сигнал. Мы сталкиваемся с многочисленными ситуациями, связанными с внешними раздражителями, которые — если говорить о вызываемых этими раздражителями ощущениях — неоднозначны, но, как правило, принимаем в отношении них правильные решения. Разве мы действительно слышим телефонный звонок, когда косим траву на лужайке, или стук в дверь, стоя под душем? И правда ли, что мы видим неяркую звезду в ночном небе? В качестве примера такой неопределенной (неоднозначной) ситуации представьте себе, что вы в одиночестве с нетерпением ждете возвращения подруги. Вы знаете, что сигналом, возвещающим ее возвращение, станут шаги на лестнице. С точки зрения психофизики это означает, что вы будете прислушиваться к определенному звуку — к звуку шагов. Поскольку этот звук возникнет за пределами комнаты, он будет слабым, слышным на фоне других постоянных звуков — уличного шума и шума, доносящегося из других комнат. В подобной ситуации вы либо можете услышать звук шагов, когда он действительно раздастся, либо вам покажется, что вы его слышите, когда никого не будет поблизости. Разумеется, вы стараетесь создать некий сенсорный образ звука шагов. Вы также пытаетесь разобраться в разных звуках — в тех, которые вы действительно слышите, и в тех, которые вам кажутся. Вполне может случиться, что когда действительно раздастся звук шагов, вы не услышите его, но может быть и по-другому: вы будете уверены, что слышите шаги, — возможно, потому, что вам очень хочется их услышать, — однако то, что вы приняли за звук шагов, будет всего лишь частью звукового фона, создаваемого улицей. Этот пример показывает, что особенности восприятия слабых раздражителей создают вполне определенные проблемы для традиционных представлений о пороге чувствительности. Основаны ли наши выводы исключительно на действии раздражителей или на них влияют наши психологические установки? В этом разделе представлен подход к оценкам ситуаций, в которых наша предрасположенность к принятию определенных решений создается некими психологическими факторами, такими, которые не принимаются во внимание традиционными представлениями о пороге чувствительности. 78 Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия Чувствительность и искажение ответа Поскольку порог восприятия — величина постоянная, и особенно ярко это проявляется в случае слабых или пограничных раздражителей, в обнаружении слабых раздражителей (сигналов, как их принято называть в данном контексте) помимо способности наблюдателя к обнаружению, или чувствительности, могут иметь значение и другие факторы. К ним относятся и уровень внимания наблюдателя в ходе эксперимента, и мотивация выполнения задания, связанного с обнаружением сигналов, и ожидание присутствия последних, и другие аналогичные несенсорные факторы, которые в совокупности принято называть искажением ответа и которые могут влиять на вывод наблюдателя относительно присутствия или отсутствия сигнала. Иными словами, когда, выполняя задание, связанное с обнаружением сигнала постоянной интенсивности, наблюдатель отвечает то «Да», то «Нет», мы не можем с уверенностью сказать, связано ли это с некими изменениями его чувствительности или это всего лишь результат влияния на ответ таких несенсорных факторов, как нестабильность внимания или мотивации. Иногда наблюдатели даже говорят, что обнаруживают сигнал, хотя на самом деле вовсе не уверены в этом. Обнаружение сигнала и шум Почему обнаружение слабого сигнала дает такие нестабильные результаты? Что является источником подобной нестабильности? Рассмотрим, что происходит с сенсорной системой при воздействии на нее слабого внешнего раздражителя, такого, например, как тусклый свет или негромкий звук. Если раздражитель достаточно интенсивен, в сенсорных рецепторах на нейронном уровне могут возникнуть потенциалы действия, способные повлиять на нейронную активность мозга. Эта активность сигнализирует нервной системе наблюдателя, что появились свет или звук. Однако даже при полном отсутствии внешних раздражителей и для сенсорных систем, и для мозга характерна непрерывная спонтанная нейронная активность. Эта спонтанная сенсорно-нейронная активность частично является результатом неупорядоченного возникновения потенциалов действия; ее сравнивают с шумовым фоном в радиоприемнике или со «снегом» на телевизионном экране и считают некой формой постороннего фонового шума (Ш) в сенсорной системе. (Следовательно, в данном контексте слово шум никоим образом не связано со слухом.) Помимо спонтанной сенсорно-нейронной активности нейронный шум может также включать непредсказуемые, случайные последствия усталости и влияние таких несенсорных причин искажений ответа, как уровень колебания внимания наблюдателя или его мотивации выполнения задания, связанного с обнаружением сигнала. Шиффман X. Теория обнаружения сигнала (ТОС) 79 Хотя этот шум и не является частью внешнего раздражителя, или сигнала, который нужно обнаружить, возникая в неоднозначной (неопределенной) ситуации, он способен существенно повлиять на обнаружение слабого сигнала. В типичном эксперименте по обнаружению сигнала при каждом его предъявлении наблюдатель пытается понять, являются ли испытываемые им ощущения только результатом воздействия фонового шума (Ш) или на фоне этого шума он воспринимает и сигнал (т.е. он воспринимает сигнал + шум, СНГ). Кривые распределения сенсорных эффектов (сенсорного влияния) шума на сенсорную систему наблюдателя представлены на рис. 2.  Рис. 2. А — распределение уровней сенсорной активности, вызванной воздействием на сенсорную систему только одного фонового шума Ш. Изменение уровней варьируется в интервале «редко» — «часто». Наиболее часто возникающий уровень сенсорной активности — средний, и ему соответствует участок кривой вокруг средней точки X; Б — распределение уровней сенсорной активности, вызванной СШ. Соответствует условиям, при которых ко всем значениям Ж, представленным на А, добавлен сигнал; В — распределение уровней сенсорной активности, вызванной распределением Ж и С. Средний сенсорно-нейронный эффект Ж выше, чем средний эффект Ш благодаря наложению эффекта СШ на эффект Ш. Однако сенсорные эффекты одного Ш и СШ перекрываются и вместе производят некие сенсорные эффекты, которые представлены заштрихованным участком и которые могут быть следствием распределения либо Ш, либо СШ 80 Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия Знакомая колоколообразная кривая (рис. 2, А) показывает, что уровень сенсорной активности, являющейся результатом одного только шума в сенсорной системе, изменяется весьма существенно. На абсциссе представлен уровень сенсорной активности (от низкой до средней и высокой), на ординате — частота возникновения разных уровней сенсорной активности (от «редко» до «часто») Иногда уровень шума минимален, иногда — максимален, однако чаще всего его интенсивность находится на среднем уровне, который обозначен Хш. Если же внешнее событие (т.е. звук или свет) стимулирует сенсорный рецептор, то в результате этого возникает сенсорная активность (сигнал), которая добавляется к действию фонового шума. Более конкретно эта мысль может быть сформулирована следующим образом: если сигнал, имеющий постоянную интенсивность, накладывается на все возможные уровни произвольно изменяющегося фонового шума, суммарное влияние шума и сигнала (СШ) на сенсорную активность подчиняется закону нормального распределения и описывается колоколообразной кривой, представленной на рис. 2, Б. Так же как и в случае действия одного лишь фонового шума, уровень сенсорной активности СШ тоже изменяется; иногда он высок, иногда — нет, но чаще находится на среднем уровне (точка Хс+шна рис. 2, Б), который — и это очевидно — выше среднего уровня сенсорной активности, вызываемой одним фоновым шумом (точка Хшна рис. 2, Б смещена вправо по отношению к точке Хшна рис. 2, А). Однако, как следует из рис. 2, В, сенсорные эффекты Ш и СШ перекрываются. Иными словами, они вместе влияют на сенсорную систему таким образом, что при попытке определить, присутствует ли слабый сигнал, наблюдатель должен решить, является ли данный конкретный уровень активности его сенсорной системы реакцией только на Ш — на нерелевантный эксперименту фон — или же на СШ. К  ритерий. Задание, выполняемое наблюдателем в типичном эксперименте, связанном с обнаружением сигнала, заключается в том, чтобы определить, является ли испытываемое им ощущение, определяемое уровнем сенсорной активности, результатом действия сигнала (СШ) или только одного шума (Ш). Согласно теории обнаружения стимула (ТОС), наблюдатели, решая вопрос о том, присутствует сигнал или нет, вырабатывают для себя некий «проходной балл», или внутренний критерий (обычно обозначаемый греческой буквой ) результирующей сенсорной активности. Один такой критериальный уровень представлен на абсциссе рис. 3.В соответствии с критерием наблюдатель ответит «Да» (подтверждая присутствие сигнала), если уровень сенсорной активности, представленной на абсциссе, превышает эту точку, и «Нет» (отрицая присутствие сигнала), если сенсорный эффект ниже ее. В обоих случаях наблюдатель может ошибиться. Он может ответить утвердительно, когда на самом деле сенсорный эффект является лишь результатом воздействия одного толь- Шиффман X. Теория обнаружения сигнала (ТОС) 81  Рис. 3. Частота сенсорных эффектов, производимых Ш и СШ, и значение критерия, разработанного наблюдателем На абсциссе представлена гипотетическая «точка принятия решения», или значение критерия (Р), при котором наблюдатель решает, ответить ли ему «Да» или «Нет» на вопрос о присутствии сигнала в данном эксперименте. Критерий может иметь любое значение. В данном гипотетическом случае все сигналы, влияние которых лежит ниже критериального сенсорного уровня (т.е. слева от критерия), останутся необнаруженными; все сигналы, влияние которых лежит выше уровня сенсорного критерия (т.е. справа от критерия), будут распознаны, и будет дан положительный ответ. Для гипотетического критерия также указаны участки, соответствующие правильным и неправильным ответам ко шума Ш (на рисунке это неправильный положительный ответ). Аналогичным образом наблюдатель может ответить, что сигнала нет, хотя на самом деле он присутствует (неправильный отрицательный ответ). Это происходит потому, что, как следует из рис. 2, В, сенсорные эффекты СШ и Ш перекрываются, лишая наблюдателя возможности выбрать сенсорный критерий, позволяющий правильно реагировать на каждое предъявление сигнала. Фактически форма участка, образующегося за счет перекрывания кривых распределения СШ и Ш на рис. 2, В и 3, свидетельствует о том, что в некоторых экспериментах по СШ (когда сигнал действительно присутствует) сенсорное влияние на наблюдателя может быть меньше, чем сенсорное влияние одного только шума. Матрица результатов. Как было сказано при описании рис. 3, в любом конкретном эксперименте по обнаружению сигнала наблюдатель должен решить, является ли сенсорная активность результатом действия СШ или Ш, и его решение зависит от критерия, на который он в данный момент ориентируется. Если уровень сенсорной активности ниже его критерия, наблюдатель ответит «Нет»; если уровень сенсорной активности превышает критерий — будет дан положительный ответ. 82 Тема 17. Экспериментальные исследования восприятия Таблица 1 Экспериментальное обнаружение сигнала. Матрица сигнал—ответ для наблюдателя, отвечающего «Да» или «Нет» на каждое предъявление сигнала  Как следует из данных табл. 1, возможны четыре варианта этих ответов. Попадание — это положительный ответ и правильное обнаружение сигнала; ложная тревога — это положительный ответ при отсутствии сигнала; промах — это отрицательный ответ, данный тогда, когда сигнал предъявлен, и, наконец, правильное отрицание — это отрицательный ответ в тот момент, когда сигнала нет. Как показано на рис. 3, ложные тревоги и промахи — это ошибки, возникающие вследствие перекрывания кривых распределения сенсорных эффектов СШ и Ш и их связи с критерием, установленным наблюдателем для принятия решения о том, присутствует сигнал или нет. Влияние критериев: ожидания и мотивация. В соответствии с ТОС способность обнаруживать слабые сигналы изменяется во времени, поскольку на поведение наблюдателя влияют несколько относительно не зависящих друг от друга факторов. Один из них — это изменение уровня шума в самой сенсорной системе. Иными словами, сенсорные эффекты за счет изменения фонового шума или от постоянного сигнала в сочетании с изменяющимся фоновым шумом в период времени между двумя предъявлениями пограничных сигналов вызывают изменения способности обнаруживать их. (Это утверждение иллюстрируется колоколообразными кривыми, представленными на рис. 2.) Второй фактор, влияющий на поведение наблюдателя, — его ожидания, связанные с присутствием сигнала. В отличие от традиционных психофизических методов, в которых сигнал предъявляется при каждой попытке (в каждом эпизоде), в эксперименте по обнаружению сигнала вероятность того, что он будет предъявлен в данный момент, может изменяться. Изменение частоты предъявления сигнала создает условия для Шиффман X. Теория обнаружения сигнала (ТОС) 83 н есенсорного искажения ответа—ожидания, — которое влияет на уровень выбираемого наблюдателем критерия , и возникновение подобной ситуации в ходе эксперимента вполне возможно.Иными словами, на ожидание появления сигнала в определенный момент эксперимента можно повлиять, варьируя вероятность, или частоту, с которой сигнал предъявляется наблюдателю. Если сигнал предъявляется практически на всех этапах эксперимента, наблюдатель может почти всегда ждать его появления. В результате он выберет относительно необременительный для себя критерий (на рис. 3 это сдвиг критерия влево). Следствием этого становится тенденция давать положительный ответ даже при отсутствии сигнала. В подобной ситуации вероятность попаданий весьма велика, но благодаря ожиданиям наблюдателя и вероятность ложных тревог будет выше, чем она была бы, не имей наблюдатель подобных ожиданий. Напротив, если сигнал предъявляется редко, у наблюдателя появляется тенденция (склонность) давать отрицательные ответы, и он отвечает «Нет» даже тогда, когда сигнал присутствует (на рис. 3 это сдвиг критерия вправо). В этом случае результатом будет уменьшение числа ложных тревог, но большее число промахов. В табл. 2 представлены относительные количества разных ответов в эксперименте, в котором сигнал присутствовал в 90% случаев и отсутствовал в 10% случаев. (Обратите внимание на то, что эпизоды, в которых сигнал отсутствует, в экспериментах по обнаружению сигнала обычно называются ловушками {эпизодами-ловушками.)) В табл. 3 представлены относительные количества разных ответов в эксперименте, в котором сигнал присутствовал в 10% эпизодов и отсутствовал в 90% эпизодов. Результаты предъявления одного и того же сигнала свидетельствуют о том, что одно лишь изменение соотношения сигналов и ловушек существенно влияет на ожидания, а следовательно, и на поведение наблюдателя: соотношение попаданий и ложных тревог систематически изменя-  |