Метод вынужденного выбора

Метод вынужденного выбора является самым сложным и трудоемким из описываемых в пособии методов. В связи с этим он и используется реже. Однако его положительной стороной является то, что он позволяет получать более точные и стабильные оценки сенсорной чувствительности, чем другие методы.

Основное отличие от двух предыдущих методов – «Да – нет» и оценивания, где в каждой пробе имелся только один интервал наблюдения (или два, если речь идет об измерении дифференциальной чувствительности), заключается в наличии нескольких таких интервалов. При этом только в одном из интервалов наблюдения предъявляется стимул, а в остальных стимул отсутствует (т.е. остальные пробы пустые). В каком именно интервале наблюдения будет присутствовать стимул, испытуемый не знает. Соответственно задача испытуемого – определить, в каком из интервалов наблюдения – первом, втором, или каком-либо другом был предъявлен стимул.

В другом варианте метода могут использоваться не последовательные интервалы наблюдения, а пространственно разные зоны наблюдения, в одной из которых будет предъявлен стимул. Например, зрительный стимул может предъявляться в левой или правой части экрана или зрительного поля, либо в одной из трех (четырех, пяти, и т.д.) областей экрана, слуховой стимул может быть предъявлен в левое или правое ухо, и т.д.

Главное заключается в том, что и в первом, и во втором вариантах метода вынужденного выбора в каждой пробе стимул обязательно будет предъявлен. Однако где (в какой зоне наблюдения) или когда (в каком интервале наблюдения) это произойдет, испытуемый не знает. Определить этот интервал или зону – задача испытуемого.

Таким образом, основные правила, которые применяются в методе вынужденного выбора, следующие:

1) в эксперименте используется одно значение стимула;

2) в каждой отдельной пробе имеется несколько интервалов (зон) наблюдения (не менее 2-х), в одном из которых предъявляется стимул, а остальные интервалы (зоны) пустые – т.е. без стимула. При этом интервал (зона), в котором появится стимул, выбирается случайным образом и испытуемый не должен знать, в каком из интервалов (зоне) наблюдения ему будет предъявлен стимул.

3) испытуемый должен определить, в каком из интервалов (зоне), по его мнению, был предъявлен стимул, и дать один из ответов:

Ответ R₁ – стимул был в первом интервале (зоне) наблюдения;

Ответ R₂ – стимул был во втором интервале (зоне) наблюдения;

Ответ R_i – стимул был в i -ом интервале (зоне) наблюдения.

Т.е. он должен принять решение, сравнив свои субъективные впечатления, относящиеся к разным интервалам (зонам) наблюдения. При этом испытуемый должен обязательно выбрать один из вариантов ответа – отсюда и название «вынужденный выбор».

Процедура проведения и обработка результатов. Наиболее часто используется самый простой вариант метода вынужденного выбора – двухальтернативный, в котором используется минимальное число интервалов (зон) наблюдения – два. Поэтому дальнейшее описание метода будет относиться именно к такому варианту.

По процедуре проведения метод вынужденного выбора во многом сходен с двумя предыдущими, отличаясь только тем, что в структуре отдельной пробы имеется не один (см. рис.12), а два интервала наблюдения, и в своем ответе испытуемый указывает номер интервала (первый или второй), в котором, по его мнению, присутствовал стимул.

Главное отличие от предыдущих методов состоит в том, как определяются вероятности правильного обнаружения и ложной тревоги - P_обн и P_лт. Обозначим случай, когда стимул предъявляется в первом интервале [sn], а случай, когда стимул предъявляется во втором интервале – [ns]. Испытуемый должен дать один из двух ответов: R₁ – стимул содержится в первом интервале, и R₂ – стимул содержится во втором интервале. Соответственно может быть четыре варианта сочетания ответов и стимульной ситуации:

1) R₁/[sn] – с вероятностью P(R₁/[sn]);

2) R₁/[ns] – с вероятностью P(R₁/[ns]);

3) R₂/[sn] – с вероятностью P(R₂/[sn]);

4) R₂/[ns] – с вероятностью P(R₂/[ns]).

Ответы первого и третьего типов будут правильными, а ответы второго и четвертого типов – ошибочными. Для вероятностей этих ответов справедливы равенства:

P(R₁/[sn]) + P(R₂/[sn]) = 1, (28 a)

P(R₁/[ns]) + P(R₂/[ns]) = 1. (28 b)

Эти равенства подобны тем, которым подчиняются величины P_обн, P_проп, P_лт и P_отр, и рассматривались ранее (см. равенства (17) в разделе 3.2.3). Поэтому можно взять в качестве аналогов P_обн и P_лт соответствующие величины из равенств (28) - P(R₁/[sn]) и P(R₁/[ns]), считая ответы типа R₁/[sn] случаями правильного обнаружения, а ответы типа R₁/[ns] – ложными тревогами. Такой подход дает возможность использовать данные, получаемые методом вынужденного выбора для построения РХ и вычисления тех же мер чувствительности, что и в предыдущих двух методах – показателя d¢.

Для того, чтобы иметь возможность вычисления этого показателя чувствительности, необходимо данные, полученные при помощи метода вынужденного выбора, привести к общей модели, изложенной в разделе 3.2. Дело в том, что сенсорный эффект при действии стимула (или шума) может появиться как в первом, так и во втором интервале наблюдения. Соответственно будем иметь два стимульных распределения f(s₁) и f(s₂), и два «шумовых» распределения - f(n₁) и f(n₂), где индекс 1 или 2 означает номер интервала наблюдения – первый или второй. То есть в каждом интервале наблюдения испытуемый имеет дело с распределениями f(s) и f(n) (см. разд.3.2.1, 3.2.2 и рис.6). Принимая решение, он должен не только учитывать одно абсолютное значение сенсорного эффекта, но сравнивать величину сенсорного эффекта s₁ в первом интервале наблюдения с величиной сенсорного эффекта s₂ во втором интервале наблюдения. Для ситуации [sn] появление s₁ означает, что сенсорный эффект был вызван стимулом в первом интервале наблюдения, а появление s₂ – что сенсорный эффект был вызван шумом во втором интервале наблюдения (для ситуации [ns] – наоборот).

Это означает, что испытуемый работает при принятии решения с относительными величинами ∆ s = s₁ – s₂. Поскольку s₁ и s₂ являются случайными величинами, то и их разность, величина ∆ s, также будет случайной. Поскольку s₁ и s₂ еще и независимые величины, то распределения апостериорных плотностей вероятностей того, что стимул был в первом интервале наблюдения (f(∆ s / n)), и того, что он был во втором интервале (f(∆ s / s)), будут иметь соответственно следующие параметры:

M_n = M_s1 - M_n1, (29 a)

M_s = M_s2 - M_n2, (29 b)

. (29 c)

Таким образом, мы получаем два новых распределения f(∆ s / n) и f(∆ s / s), которые располагаются симметрично относительно ∆ s= 0, и последующая деятельность испытуемого следует тем же правилам, что описаны в разделе 3.2.

Отметим одну важную особенность метода вынужденного выбора, связанную с симметричностью расположения распределений на оси ∆ s. Испытуемый будет стремиться сохранить симметричное относительно ответов R₁ и R₂ значение критерия, подобного s₀ в методе «Да-Нет», что обеспечит высокую стабильность порога принятия решения. Значение критерия ∆ s₀, соответствующее такому порогу, выбирается испытуемым близким к точке ∆ s = 0. Попытки изменить этот порог с помощью инструкции (например, с помощью изменения стоимостей ответов) в сторону предпочтения одного из ответов, вынуждают испытуемого при попытке следовать такой инструкции давать ответы, которые противоречат результату наблюдения. Как правило, в такой ситуации испытуемый предпочитает опираться на собственные впечатления, игнорируя требования инструкции. Это приводит к высокой стабильности получаемых в итоге результатов и показателей.

Показатель чувствительности в методе вынужденного выбора будет иметь другую величину, чем d’ в методе «Да-Нет» и методе оценки. Пронормировав распределения f(∆ s / n) и f(∆ s / s) по σ _n = σ _s = 1, с учетом (29) в итоге получаем

, (30)

т.е. чувствительность сенсорной системы по показателю, получаемому в методе вынужденного выбора, оказывается большей, чем в первых двух методах. Такое повышение связано, очевидно, с возможностью для испытуемого сравнивать ощущения из первого и второго интервалов наблюдения, а не опираться при принятии решения только на одну оценку абсолютной величины сенсорного эффекта, как это происходит в методах «Да-Нет» и оценки.

Поскольку критерий, используемый испытуемым в рассматриваемом методе, обладает высокой стабильностью, то построение РХ обычным способом, описанном в 3.3.1, невозможно, так как экспериментальные данные позволяют определить только одну точку РХ, лежащую на пересечении РХ с отрицательной диагональю.

Помимо показателя чувствительности , в методе вынужденного выбора используется еще показатель P(C), представляющий собой отношение числа правильных ответов к общему числу проб:

P(C) = P_обн ·P_s + P_отр ·P_n, (31 a)

или, учитывая зависимость P_отр от P_лт,

P(C) = P_обн ·P_s + (1 – P_лт) ·P_n. (31 b)

Так как P_s и P_n являются на протяжении эксперимента постоянными, то при наличии стабильного критерия и неизменной чувствительности значение P(C) также будет постоянной величиной, изменяясь только тогда, когда меняется чувствительность сенсорной системы.