Сенсорные оценки - ощущения и восприятия

Ощущения - это основные данные органов чувств, сырой материал, из которого извлека­ется знание. Красное и синее - это примеры цветовых ощущений. Восприятие - это процесс как интерпретации сенсорной информации в свете опыта, так и бессознательного заключения. На­пример, глядя на какой-нибудь пейзаж, мы используем цвет как руководство для суждения о расстоянии, на каком находятся холмы и другие объекты на местности. Это хорошо знают ху­дожники, которые обычно пользуются разными оттенками синего, чтобы создать впечатление расстояния.

Психологи изучают восприятие у людей, главным образом в лаборатории, и обычно испы­туемые должны давать словесный ответ в различных условиях восприятия. Исследованию ощущения и восприятия у животных мешает то, что они не могут разговаривать, и трудно пред­ставить, как экспериментальные ситуации интерпретируются животными. Но многие из мето­дов, разработанных исследователями психологии человека, нашли применение в изучении по­ведения животных.

Фехнер (1801-1887) полагал, что ощущения нельзя измерить непосредственно, так как они представляют собой полностью личный опыт. Можно измерить величину физического стимула, а человеку предложить оценить величину полученного ощущения. Проблема состоит в том, что, если два человека дадут разные количественные оценки одинаковым стимулам, мы не можем сказать, получили ли они разные ощущения или же просто оценили по-разному их величину. Фехнер понимал, что, хотя ощущения нельзя сравнить с физическими стимулами, они срав­нимы между собой. Человек может сравнить два ощущения и сказать, одинаковые они или раз­ные. Один из методов изучения этой способности - постепенное изменение интенсивности сти­мула, предъявляемого испытуемому, пока он не скажет, что заметил разницу. Эта разница ме­жду измененной и исходной интенсивностью, устанавливаемая в результате неоднократных по­вторений опыта, названа едва заметной разницей. Ее физическая величина может быть изме­рена в широком диапазоне интенсивностей физического стимула. Например, испытуемому можно предложить несколько раз сравнить две массы: одну - стандартную, скажем 100 г, а вто­рую - из набора для сравнения. Испытуемый должен ответить, была ли вторая масса больше первой, такой же или меньше ее. На основании повторных тестов такого типа экспериментатор может определить, во-первых, интервал неопределенности, в пределах которого испытуемый не уверен, отличается ли предлагаемая масса от стандартной, а во-вторых, разностный (диффе­ренциальный) порог, то есть величину, на которую надо изменить интенсивность стимула, чтобы вызвать другое ощущение.

В 1834 г. немецкий физиолог Вебер высказал мысль, что разностный порог представляет собой постоянную долю стандартного стимула. Иными словами, если изменение массы от 100 до 110 г (на 10%) составляло едва заметную разницу, то разница между 10 и 11 г, т.е. то же из­менение на 10%, должно быть различимо точно так же. Другими словами, если I - это значение стандартного стимула, а D I - прирост его интенсивности, необходимый для возникновения едва заметной разницы, то отношение ∆ I / I = const. Это выражение известно как закон Вебера, а дробь D I / I -это отношение Вебера.

Фехнер считал, что закон Вебера служит ключом к измерению субъективного опыта. Он и его сотрудники провели множество опытов для проверки этого закона. В общем, он правилен для нормальных пределов интенсивности стимула, но может нарушаться в краевых областях этого диапазона интенсивности. Фехнер особенно интересовался соотношением между физиче­ской интенсивностью стимула и субъективной величиной вызываемого им ощущения. Он пред­ложил следующую формулу, известную под названием закона Фехнера:

S = k log I,

где S - субъективная величина, I - интенсивность стимула, а k - константа. Интересным следствием такого подхода является то, что разным сенсорным модельностям присущи разные отношения Вебера, как показано в табл. 12.2. Чем меньше отношение, тем тоньше ощущение. Так, среди испытанных видов чувствительности у человека различительная способность зрения наибольшая, а вкуса наименьшая.

Таблица 12.2. Типичные значения отношения Вебера для разных видов чувствительности

В целом это теоретическое и экспериментальное направление на­звано психофизикой. Законам Вебера и Фехнера предложены разные альтернативы, и некоторые исследователи считают, что степенной закон дает более точную интерпретацию данных. Но против классического психофизического подхода были выдвинуты и более основательные воз­ражения.

Классический психофизический эксперимент требует, чтобы испытуемый отвечал по принципу «да-нет». Интерпретация результатов предполагает, что существует совершенно оп­ределенный критерий, для того чтобы сказать: «Да, я замечаю разницу» или «Нет, не замечаю», т. е. считается, что испытуемый не дает неопределенных ответов. Ранние исследователи знали, что состояние человека может изменять даваемые им в опыте оценки. Они пытались устранить это неудобство, работая только с тщательно тренированными испытуемыми или вводя время от времени обманные пробы и учитывая возможность ложных ответов. Коренное улучшение было получено введением методов, заимствованных из теории обнаружения сигналов.

Эта теория не использует четкого критерия «да - нет». Она считает, что ответ «да» или «нет» испытуемого зависит от действия стимула с учетом существующей изменчивости (шума) в уровне данного раздражения от ожидания наблюдателя и от потенциальных последствий его решения. Предположим, например, что испытуемому предложено ответить, громче ли подавае­мый сигнал, чем стандартный. Четыре возможных результата приведены в табл. 12.3. Предпо­ложим также, что мы условились вознаграждать испытуемого суммой в 25 центов за каждую правильно обнаруженную разницу в громкости (попадание) и штрафовать его на 25 центов за промах. Мы платим также по 10 центов за каждое правильно установленное отсутствие разницы (правильное отрицание) и штрафуем на 5 центов за указание разницы, когда ее не было (ложная тревога). Теперь результаты ответов испытуемого можно выразить в виде платежной ведомости (табл. 12.4). Допустим, испытуемому предложено 100 тестов, в одной половине которых име­ется истинная разница в громкости, а в другой половине разницы нет. Неизменно говоря «да», он заработал бы 12 долларов 50 центов за 50 правильных ответов и был бы оштрафован на 2 доллара 50 центов за 50 ошибок. Неизменно говоря «нет», испытуемый заработал бы 5 долларов за 50 правильных ответов и был бы оштрафован на 12 долларов 50 центов за 50 ошибок. Таким образом, отвечая все время положительно, испытуемый заработал бы 10 долларов, а отвечая все время отрицательно, потерял бы 7 долларов 50 центов. Неудивительно, что при таком расчете испытуемый был бы настроен отвечать «да».

Таблица 12.3. Четыре возможных результата опыта по обнаружению стимула

Таблица 12.4. Платежная ведомость. Доллары, заработанные и потерянные при ответах «да» и «нет», когда стимул включен или выключен в 100 пробах

Другая форма настроенности создается ожиданиями испытуемого. Так, например, Линкер и др. обнаружили, что в тестах тенденция давать положительный ответ отчасти зависела от того, как часто предъявлялся стимул. Если он предъявлялся в 90% случаев, авторы получали большой процент «попаданий» и ложных тревог. Когда же этот стимул предъявлялся только в 10% случаев, правильных положительных ответов и ложных тревог оказывалось мало.

Согласно теории обнаружения сигналов, не существует нулевых стимулов, т. е. испытуе­мый знает, что сенсорные события засорены фоновым шумом. Поэтому задача состоит не в том, чтобы просто сказать, предъявлен ли стимул, а в том, чтобы отличить его сочетание с шумом от одного шума. Критерий решения устанавливается тенденцией испытуемого к определенному ответу, которая в свою очередь определяется системой вознаграждения. Так, при одном способе проверки этой теории условия стимуляции оставляют постоянными, а меняют систему оплаты. При другом способе сохраняют тенденцию отвечать определенным образом, а меняют свойства стимуляции. Результат такого рода опыта по определению тенденции к определенному ответу получается очень достоверный. У более консервативного испытуемого понижается доля как ложных тревог, так и правильных попаданий, и наоборот. При усилении стимула число ложных тревог снижается, а число попаданий растет.

Психофизическими методами изучались многие стороны поведения животных. Первым исследованием такого рода, по-видимому, была работа Блафа (Blough, 1955), который изучал темновую адаптацию у голубей. Этот автор научил голубей клевать два ключа, расположенных непосредственно под освещенным окошечком. Свет проникал в аппарат только от этого источ­ника. Птицы были научены клевать ключ А, когда видели стимул, и ключ Б, когда не видели его. Клевание ключа А автоматически приводило к потускнению стимула, а клевание ключа Б повышало его яркость. Обученную птицу тестировали следующим образом.

Сначала стимульное окошечко ярко освещено, и птица клюет только ключ А. Каждый удар клювом снижает яркость стимула, но птица продолжает клевать этот ключ, пока стимул не ста­нет таким слабым, что будет ниже абсолютного порога для голубя. В этот момент птица начи­нает клевать ключ Б, из-за чего стимул становится ярче. Когда он снова становится видимым птице, она возвращается к ключу А. В течение часа птица попеременно клюет ключи А и Б, и яркость стимула колеблется в области абсолютного порога птицы. Эта процедура позволяет проследить кривую темновой адаптации голубя. Сначала птица адаптирована к свету, но по мере потускнения стимула начинает адаптироваться к темноте. Иными словами, ее порог по­степенно меняется. Перегиб этой кривой, соответствующий переходу от колбочкового к палоч­ковому зрению.