Измерение тактильной чувствительности. Измерение чувствительности в тос
Различные органы чувств, дающие нам сведения о состоянии окружающего нас внешнего мира, могут быть более или менее чувствительны к отображаемым ими явлениям, т.е. могут отображать эти явления с большей или меньшей точностью (А.В. Петровский).
Чувствительность органа чувств определяется минимальным раздражителем, который в данных условиях оказывается способным вызвать ощущение. Минимальная сила раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, называется нижним абсолютным порогом чувствительности.
Раздражители меньшей силы, так называемые подпороговые , не вызывают возникновения ощущений, и сигналы о них не пере- даются в кору головного мозга.
Кора в каждый отдельный момент из бесконечного количества импульсов воспринимает лишь жизненно актуальные, задерживая все остальные, в том числе импульсы от внутренних органов. Такое положение биологически целесообразно. Нельзя представить себе жизнь организма, у которого кора больших полушарий одинаково воспринимала бы все импульсы и обеспечивала на них реакции. Это привело бы организм к неминуемой гибели.
Именно кора больших полушарий стоит на страже жизненных интересов организма и, повышая порог своей возбудимости, превращает неактуальные импульсы в подпороговые, избавляя тем самым организм от ненужных реакций.
Однако подпороговые импульсы не безразличны для организма. Подтверждением этому служат многочисленные факты, полученные в клинике нервных болезней, когда именно слабые, подкорковые раздражители из внешней среды создают в коре больших полушарий доминантный очаг и способствуют возникновению галлюцинаций и «обмана чувств ».
Нижний порог ощущений определяет уровень абсолютной чувствительности данного анализатора. Между абсолютной чувствительностью и величиной порога существует обратная зависимость: чем меньше величина порога, тем выше чувствительность данного анализатора.
Наши анализаторы обладают различной чувствительностью. Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает 8 молекул. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется в 25 000 раз больше молекул, чем для создания обонятельного ощущения.
Очень высока чувствительность зрительного и слухового анализатора. Человеческий глаз способен видеть свет при попадании на сетчатку всего 2-8 квантов лучистой энергии. Это значит, что мы способны были бы видеть в полной темноте горящую свечу на расстоянии до 27 километров. В то же время для того, чтобы мы ощутили прикосновение, необходимо в 100-10 000 000 раз больше энергии, чем при зрительных или слуховых ощущениях (С.И. Вавилов).
Абсолютная чувствительность анализатора ограничивается не только нижним, но и верхним порогом ощущения.
Верхним абсолютным порогом чувствительности называется максимальная сила раздражителя, при которой еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение. Дальнейшее увеличение силы раздражителей, действующих на наши рецепторы, вызывает в них лишь болевое ощущение (например, сверхгромкий звук, слепящая яркость).
Величина абсолютных порогов изменяется в зависимости от различных условий: характера деятельности и возраста человека, функционального состояния рецептора, силы и длительности раздражения и т.п.
С помощью органов чувств мы можем не только констатировать наличие или отсутствие того или иного раздражителя, но и различать раздражители по их силе и качеству. Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, называется порогом различения.
Порог различения характеризуется относительной величиной, постоянной для данного анализатора. Для зрительного анализатора это отношение составляет приблизительно 1/100, для слухового – 1/10, для тактильного – 1/30.
Наличие зависимости ощущении от внешних раздражителей вызывает необходимость изучить характер этой зависимости. Исследования по психофизике (она. Как раз, изучает зависимость ощущений от внешних раздражителей) показали, что не всякий раздражитель вызывает ощущение. Он может быть так мал и слаб, что человек его не почувствовал. Следовательно, нужна какая-то минимальная интенсивность раздражителя для того. чтобы вызвать ощущение. Эта минимальная интенсивность раздражителя называется нижним абсолютным порогом ощущений. Другими словами, абсолютный нижний порог ощущении- это та минимальная величина раздражителя, при котором возникает ощущение. Наряду с нижним порогом существует и верхний абсолютный порог, то есть максимальная интенсивность раздражители, возможная для ощущения данного качества. За этим порогом ощущении либо исчезают, либо принимают другое качество. Например, при очень громком звуке слуховые ощущения могут перейти в болевые. Для этих ощущений нижний порог составляет 20 гц, а верхний - 20000 гц.
На основе измерения порога ощущений вычисляется
чувствительность по формуле:E=I/P, где E- абсолютная чувствительность. Р величина
нижнего порога ощущений. Острота чувствительности обратно пропорциональна показателю нижнего порога. Другими словами, чем выше порог тем ниже чувствительность наоборот, чем ниже порог, тем выше чувствительность.
На ряду с абсолютным порогом существует еще относительный порог ощущении - тот минимальный прирост к силе раздражителя, который вызывает ощущение. Немецкий физиолог Э.Вебер (1795-1878) установил, что требуется определенное соотношение между интенсивностью двух раздражителей для того. чтобы они дали различные ощущения. Это соотношение выражается в законе, установленном Вебером: отношение добавочного раздражителя к основному должно быть величиной постоянной. Так. в ощущениях давления величина прибавки, необходимой для получения едва заметной разницы в ощущении, должна равняться 1/30 исходного веса. То есть для получения едва заметной разницы в ощущении давления к 100 г нужно прибавить 3,"1 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. Дальнейшие исследования, однако, показали, что закон Вебера действителен лишь для раздражителей средней величины: при приближении к абсолютным порогам величина прибавки перестает быть постоянной.
Ключевые понятия : ощущение, интероцептивные, проприоцептивные, экстероцептивные. контактные, дистантные ощущения; адаптация, сенсибилизация, синестезия; абсолютный и относительный пороги ощущений.
Лекция 9. Восприятие
Понятие восприятия
В предыдущей лекции мы рассматривали процесс отражения отдельных свойств и качеств внешнего и внутреннего мира, который называется ощущением. Однако человек живет не в мире изолированных качеств, световых или цветовых пятен, звуков или прикосновений. Он живет в мире вещей, предметов, форм, в мире сложных ситуаций и имеет дело не с отдельными ощущениями, а с целыми образами.
Ощущения и восприятие представляют собой чувственное отражение реальности при непосредственном воздействии ее на органы чувств. Однако мы определяем эти процессы как противоположные: если ощущение есть отражение отдельных свойств предметов материального мира. а также внутренних состояний организма, то восприятие есть отражение и явлений целом при их непосредственном воздействии на органы чувств.
восприятие не является суммой ощущений. Оно требует выделения из комплекса воздействующих признаков основных, ведущих признаков с одновременным отвлечением от несущественных. Восприятие есть результат сложной аналитико-синтетическои работы. выделяющей одни признаки от других, комбинирующей воспринимаемы е детали в одно осмысленное целое. Таким образом, восприятие тесно связано с мышлением.
Процесс восприятия требует также сопоставления образа предмета с прежними зияниями о нем, Если в процессе такого сопоставления гипотеза о предполагаемом предмете совпадает с поступающей информацией, то происходит узнавание предмета, и процесс восприятия завершается. Например, если я вам сейчас продемонстрирую знакомый предмет, вы мгновенно его узнаете, назовете. Образ этого предмета уже хранится в вашей памяти, вы его видели много раз. Однако, если в поле восприятия попадет незнакомый предмет (например. какой-нибудь экзотический фрукт или незнакомый прибор), то вы будете его рассматривать, выдвигать гипотезы о том, что же это есть на самом деле.
Согласно Л.Н. Леонтьеву. психология восприятия есть научное знание о том. как в жизни мы строим образ мира и как он функционирует в жизни. Функция образа -самоотражение мира. Это функция «вмешательства» природы в самое себя через деятельность субъектов, Образ мира, . обогащаясь и изменяясь на протяжении всей жизни субъекта, играет важнейшую роль в регуляции его жизнедеятельности.
Восприятие как перцептивная деятельность.
Как же возникает образ восприятия? Образ восприятия является результатом перцептивной деятельности. Ни один сенсорный импульс не может определить возникновение адекватного образа восприятия Здесь необходима коррекция. направленная на неизбежные ошибки и приводящая образ в соответствие с объектом, нужна экстериоризация отражательного процесса, которая происходит в виде перцептивных действий. Эти действий уподобляются своей внешней формой воспринимаемому объекту (А.Н.Леонтьев). Например, когда вы рассматриваете какой-либо предмет, то ваш взор как бы повторяет формы этого предмета.
Наиболее хорошо изучены движения руки и глаза, с помощью которых происходит построение образа. Они делятся на два больших класса:
Поисковые, установочные и корректирующие, с помощью которых осуществляется поиск заданного объекта восприятия, установка глаза или руки в исходную позицию, корректировка этой позиции.
Движения, участвующие в построении образа, в опознании знакомого объекта и пр. Среди них выделяют:
Таблица № 3
Функция собственно перцептивных действий-это построение образа предмета. Данные действия легче всего исследовать на примере ощупывающего движения
руки. При восприятии формы, как я уже говорила ранее, существует соответствие между траекторией движения руки и контуром предмета. Движения глаза, как и движения руки, так же определяются предметом: они обегают контур предмета, и посредством этих движений осуществляется более или менее последовательный осмотр всего предмета различие между операциями обнаружениями различения, которые входят в состав собственно перцептивных действий, состоит, по всей видимости, в том, что наблюдатель, обнаруживая свойства предмета (цвет. величину, форму и т.д.), начинает выделять од по или несколько свойств в качестве наиболее информативных. Например, в данном предмете наиболее информативным являются именно бороздки, а не отверстие, что- бы узнать в нем ключ:
Функция опознавательных действии состоит в опознании предмета. В процессе идентификации происходит сличение актуального образа с образами-эталонами, которые хранятся в памяти. В процессе опознания мы называем предмет, то есть относим его к какому-то классу объектов.
По своей структуре перцептивные и опознавательные действия различны. Перцептивные действия развернуты и последовательны-это не случайно, ведь их функция исследование предмета и построение его образа. Напротив. Опознавательные действия свернуты и совершаются мгновенно.
Свойства восприятия
Восприятие обладает следующими свойствами:
Предметность -в образе восприятия мы отражаем не наши субъективные состояния, а явления и предметы объективного мира. Предметность состоит в отнесении наших впечатлений о предмете к данному предмету. Этим свойством восприятие обладает благодаря перцептивным действиям, участвующим в восприятии.
Целостность и структурность -эти свойства восприятия были наиболее подробно изучены гештальтпсихологами. Проблема: как феноменальный мир организован в восприятии. Когда мы смотрим вокруг, то у нас возникает не хаос ощущений (цветовые пятна, линии, отдельные токи), а окружение, четко разделенное на осмысленные предметы, то есть восприятие является целостным, структурно организованным процессом.
В гештальтпсихологии были сформулированы законы восприятия, которым подчиняется восприятие формы. Для восприятия фигуры огромное значение придается фону. который служит тем общим уровнем, на котором выступает фигура. Фигура и фон образуют вместе единую структуру, следовательно, первая не может существовать без второго. Гештальтпсихологами Рыл сформулирован принцип прегнантности : наше восприятие стремится быть настолько простым и хорошим, на сколько позволяют условия стимула. Назовем некоторые из законов восприятия, которые отвечают данному принципу:
1. Закон близости-чем ближе объекты друг к другу в зрительном поле, тем с большей вероятностью они организуются в единые, целостные образы:
2. 3акон продолжения-если элементы обладают свойством продолжения, выступая как части простого целого. то их легко организовать в связанные единицы:
3. Закон дополнения до целого-если фигура не закончена, то мы стремимся видеть ее как целое.
4. Закон хорошей фигуры-если общая структура лучше. чем её части. то она воспринимается как одна, разделенная линией. Если части лучше, чем целое, то целая фигура начинается делиться на две в оптическом поле: Представители гештальт теории считали, что перцептивные процессы врождены, следовательно, законы. выявленные ими. действуют везде, во всех культурах. Однако. Свойства, описанные ими, распространяются только на представителей определенной культуры, а в других культурах не работают. Достаточно сказать, что то что в нашей культуре воспринимается как незамкнутый круг, в других культурах воспринимается как браслет.
Кроме того, гештальттсория не затрагивает смысл как средство организации зрительного поля. Например, следующая строчка букв легко распадается на единицы в
соответствии со значением слов: Погода хорошая
Если это же написать на незнакомом языке, то такой организации не происходит:
Theweatherisfine
Смысловая организация не ограничивается словесным материалом. Посмотрите на следующие изображения, по всей видимости, они имеют небольшой смысл для вас: Это просто некое скопление форм и линий. Но как только вам скажут, что рисунки изображают «Солдата и собаку, проходящих за воротами забора» и «Женщину, моющую пол», то они сразу организуются в понятную структуру. Примечательно, что после того, как эти рисунки ассоциируются с конкретными значениями (и поэтому воспринимаются определенным образом), становится трудно воспринять их как что-то другое.
Константность восприятия выражается в относительном постоянстве величины, формы и цвета предметов при-изменяющихся, в известных пределах, условиях их восприятия. Если воспринимаемый нами предмет удалить от нас. то отображение его па сетчатке глаз уменьшится, а между тем в восприятии образ сохранит приблизительно туже величину. Точно также. форма отображения предмета на сетчатке будет изменяться при каждом изменении угла зрения, под которым мы видим предмет, но его форма будет нами восприниматься как более или менее постоянная. Стоящую передо мной тарелку я воспринимаю как круглую, и соответствии с отображением на сетчатке. Но отображение, которое получается на моей сетчатке от тарелок моих соседей, не круглое, а овальное - это эллипсы. Тем не менее, видимая мною форма предметов остается постоянной: она соответствует объективной форме самих предметов. Легко понять, как велико практическое значение постоянства величины, формы, цвета. Если бы наше восприятие не было константно, то при каждом нашем движении, при всяком изменении
Расстояния, отделяющего нас от предмета, при малейшем повороте головы или изменении освещения изменялись бы основные свойства, по которым мы узнаем предметы. Константность восприятия-необходимое условие ориентировки человека в мире Источником константности являются активные действия перцептивной системы.
Многократное восприятие одних и тех же объектов при разных условиях обеспечивает константность образа восприятия.
Осмысленность восприятия . Восприятие не сводится к одной лишь чувственной основе, мы воспринимаем предметы, которые имеют определенное значение. Практически, для нас существенно именно значение, потому, что оно связано с употреблением предмета. Форма же важна лишь как признак для опознания предмета в его значении. Осмыслить восприятие-значит осознать предмет, который оно отображает. Осмысленность восприятия означает что в него включается мышление. Воспринимая единичный предмет, мы можем осознать его как частный случай общего. Например, называя предмет «часы». мы уже переходим от единичного, отдельного к общему. Таким образом, начальный этап обобщения (а это мыслительная операция) начинается уже на уровне восприятия.
Это положение хорошо иллюстрируется случаем с нарушением обобщенности восприятия. Так, у одного больного была утрачена способность называния цветов: он не мог сам употреблять названия цветов, не понимал их значение, когда их употребляли другие. Цвета ему представлялись как цвета определенных предметов, например, голубой цвет - как цвет незабудки. Однако цветоощущение у него было совершенно нормальным: он различал все оттенки цветов. При испытании этот больной
оказался не в состоянии подобрать к данному образцу куски цветной шерсти, если их окраска отличалась насыщенностью или яркостью. То есть у него не было обобщенного восприятия красного, зеленого и других цветов, к которым он мог бы отнести различные оттенки.
1. Чувствительность и ее измерение.
Чувствительность – способность нервной системы реагировать на сравнительно слабые или незначительно отличающиеся друг от друга воздействия.
Чувствительность (Е) измеряется порогами (р). так что Е = 1/р. т.е. высокой чувствительности соответствуют низкие пороги, и наоборот. В психофизике различают два вида порогов: абсолютные и разностные (относительные, дифференциальные, различительные). Соответственно выделяют и два вида чувствительности.
Абсолютная чувствительность характеризуется двумя порогами – нижним и верхним.
Нижний абсолютный порог -- это минимальная величина (интенсивность) раздражителя, который может вызвать едва заметное ощущение.
Верхний абсолютный порог – это максимальная интенсивность раздражителя, при которой он еще воспринимается в своей модальности или вообще воспринимается. Например, это 20000 Гц для звуковысотной чувствительности; звук большей высоты (ультразвук) человеком не воспринимается. Или это какая-то предельная яркость света, давление на кожу и т.д., после которых ощущение становится болевым (поэтому иногда говорят и о «болевом пороге»).
Разность между величинами верхнего и нижнего абсолютных порогов называется динамическим диапазоном. Измерение порога осуществляется статистически, т.е. за его величину принимается не разовое значение минимального раздражителя, а такое, которое воспринимается испытуемым более чем в 50% случаев предъявления (принцип медианы). Статистический подход обусловлен тем, что при измерении порогов надо отделить внутренние шумы (в анализаторе) от внешнего раздражителя.
Существуют три классических метода определения порогов (Т. Фехнер, I860):
1) метод установки (или средней ошибки). Испытуемый сам изменяет интенсивность раздражителя до воспринимаемого минимума (порог появления ощущения), далее увеличивает ее выше пороговой, а затем уменьшает интенсивность, фиксируя момент исчезновения ощущения (порог исчезновения ощущения). Интересно, что порог появления ощущения всегда выше, чем порог его исчезновения;
2) метод границ (или минимальных изменений). Он отличается от предыдущего тем, что убывание и возрастание интенсивности осуществляется экспериментатором. При этом очень существенно (как и в предшествующем методе) добиваться возможно более плавного, равномерного и медленного изменения интенсивности предъявляемого раздражителя;
3) метод постоянных раздражителей (или истинных и ложных случаев). Заключается он в многократном и беспорядочном (не монотонном) предъявлении различных интенеивностей. При этом может учитываться и степень субъективной уверенности испытуемого в ответе. Для каждой интенсивности вычисляется вероятность правильного ответа, строится психометрическая кривая.
Кроме того, существуют методы субъективной психофизики, состоящие в том, что испытуемый оценивает величину субъективного ощущения, сравнивая ее с тем или иным эталоном как единицей (С. Стивенс, Г. Экман и др).
Все современные методы измерения порогов чувствительности непременно сочетают субъективные (ответы испытуемого) и объективные (физиологические реакции) приемы и показатели. Процедура измерения, как правило, автоматизируется.
В диапазоне роста интенсивности раздражителя от нулевой до нижнего абсолютного порога выделяют три уровня: 1) раздражители абсолютно невоспринимаемые; 2) субсенсорные (подсознательно воспринимаемые) раздражители, при воздействии которых нет субъективного ощущения, но есть физиологическая реакция организма; 3) раздражители, вызывающие и физиологические изменения в анализаторе, и осознанное ощущение внешнего воздействия.
Интересно, что между вторым и третьим уровнями интенсивности всегда существует определенное расхождение. По-видимому, имеется некоторый «резерв» для возможного увеличения чувствительности за счет изменения психологических условий перцептивной деятельности (напр., мотива, характера задачи и т.п.).
Разностный порог - это наименьшее различие между раздражителями, которое может быть воспринято в данных условиях восприятия.
Разностная чувствительность, или чувствительность к изменениям раздражителя, не коррелирует с абсолютной и особенно ценится в ряде специфических профессий (художник, музыкант, дегустатор).
Органы чувств воспринимают не разность в силе двух смежно действующих раздражителей (ΔI), как таковую, а отношение этой разности к некоторой исходной, фоновой интенсивности (I ), причем отношение ΔI/I есть величина постоянная для каждой модальности ощущения. Последнее выражение носит название закона Вебера, а его минимальное значение есть формула разностного порога. Для ощущений яркости эта постоянная равна 0,01, для громкости звука – 0,33, для температурных ощущений – 0,1.
Исходя из постоянства указанного отношения, Т. Фехнер вывел основной психофизический закон (закон Фехнера):
S = k lnI + С,
где S – величина субъективного ощущения в условных единицах; I – интенсивность раздражителя в физических единицах; k коэффициент пропорциональности, зависящий от модальности раздражителя; С – постоянная интегрирования.
Объединяя в единой формуле физическое, объективное (I ) и внутреннее, субъективное (S ), этот закон дает возможность объективно измерять значения ощущения. Ощущение растет намного медленнее, чем интенсивность раздражителя (логарифмическая зависимость). Возрастанию интенсивности раздражителя в геометрической прогрессии соответствует рост ощущения в арифметической прогрессии.
Законы Вебера и Фехнера справедливы не во всем диапазоне чувствительности, а лишь в некоторой срединной зоне – зоне комфорта. При интенсивностях раздражителя, близких к абсолютным пороговым, эти законы не соблюдаются (величина ΔI/I резко возрастает) (подробнее см. ).
У каждого человека пороги чувствительности индивидуальны, и это следует учитывать в педагогической деятельности. Прежде всего чувствительность зависит от типа нервной системы. Известно, что люди, обладающие сильной нервной системой, обнаруживают большую выносливость, в то время как люди, обладающие слабой нервной системой, при меньшей выносливости обнаруживают большую чувствительность (Б.М. Теплов).
Изменяется чувствительность и в зависимости от ряда условий: характера деятельности, возраста, функционального состояния, от рецептора, силы и длительности раздражителя.
Различают две основные формы изменения чувствительности, из которых одна зависит от условий среды и называется адаптацией, а другая – от условий состояния организма и называется сенсибилизацией.
2. Адаптация (приспособление, настройка) - это изменение чувствительности в процессе приспособления к окружающим условиям. Выделяют три ее направления:
Повышение чувствительности под влиянием слабого раздражителя, например, темновая адаптация глаза, когда в течение 10-15 мин чувствительность возрастает более чем в 200000 раз (сначала не видим предметов, но постепенно начинаем различать их очертания);
Понижение чувствительности под влиянием сильного раздражителя, например, для слуха это происходит за 20-30 с.
При непрерывном и длительном воздействии какого-либо раздражителя соответствующие рецепторы приспосабливаются к нему, вследствие чего начинает снижаться интенсивность нервных возбуждений, передаваемых от рецепторов к коре, что и лежит в основе адаптации;
Полное исчезновение ощущения в результате длительного воздействия раздражителя, например, через 1,5-2 мин человек перестает ощущать какой-либо запах в помещении.
Адаптация проявляется, конечно, и в соответствующем изменении разностных порогов чувствительности. В ее основе лежат как периферические (перестройка в рецепторах), так и центральные механизмы (система проявлений ориентировочной реакции). Адаптация особенно проявляется в сфере зрения, слуха, обоняния, осязания, вкуса и свидетельствует о большой пластичности организма, его приспособлении к условиям среды.
3. Сенсибилизация – это обострение чувствительности вследствие изменения внутреннего состояния (условий) организма или в результате взаимодействия анализаторов, т.е. под влиянием воздействия раздражителей, которые поступают в это же самое время на другие органы чувств (к примеру, увеличение остроты зрения под воздействием слабых слуховых или обонятельных раздражителей). Возможны изменения как физиологических условий (напр., эндокринные сдвиги, фармакологические воздействия и пр.), так и динамика психологических условий: смена задачи, изменение сигнальности (жизненной важности) раздражителя и уровня его осознания, развитие психологических приемов перцепции и т.д. Например, у дошкольника острота зрения в игровой ситуации в 1,5 раза выше, чем без игры; цифра в темноте различается раньше, чем неоформленные пятна и т.п.
4. Взаимодействие ощущений проявляется еще в явлении синестезии. Синестезия – возникновение под влиянием раздражения одного анализатора ощущения, характерного для другого анализатора. Чаще возникают зрительно-слуховые ощущения. Например, под влиянием звуковых раздражителей возникают зрительные образы. Способностью цветного слуха обладали Н. Римский-Корсаков, А. Скрябин и др.
Некоторые комплексные ощущения получили свое обозначение в таких выражениях, как «сладкие звуки», «теплый цвет», «острая еда», «колючий взгляд», «кричащий цвет», «мягкая вода», «тяжелый воздух».
5. Явление контраста – изменение интенсивности и качества ощущений под влиянием предшествующего и сопутствующего раздражителя. При одновременном действии двух раздражителей возникает одновременный контраст. Например, одна и та же фигура на черном фоне кажется светлее, а на белом – темнее. Последовательный контраст в ощущении возникает под влиянием предшествующего раздражителя. Например, после холодного слабый тепловой раздражитель кажется горячим; после кислого (напр., лимона) повышается чувствительность к сладкому и пр. Последовательный контраст (образ) в зрительной модальности – зрительные ощущения, сохраняющиеся в течение непродолжительного времени после прекращения действия оптического раздражителя. Например, если фиксировать в течение 20-40 с светлое пятно, а затем перевести взгляд на слабоосвещенную поверхность, то можно заметить темное пятно. Различаются положительный и отрицательный последовательный образ (П.О.) Первый окрашен так же, как раздражитель, и бывает очень кратковременным. Отрицательный П.О. сохраняется в течение более длительного времени и окрашен в дополнительный цвет по отношению к цвету раздражителя. Так, в ответ на предъявление красного цвета возникает зеленый отрицательный П.О.
Литература
1. Ананьев Б.Г. О проблемах современного человекознания. М., 1977. С. 49-148.
2. Бардин К.В. Проблема порогов чувствительности и психофизические методы. М., 1976.
3. Величковский Б.М., Зинченко В.П., Лурия А.Р. Психология восприятия. М., 1973. С. 59-60,91-244.
4. Величковский Б.М. Современная когнитивная психология. М., 1982. С. 114-150.
5. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. М., 1981.
6. Линдсей П., Норман Д. Переработка информации у человека. Введение в психологию. М., 1974. С. 159-277.
7. Лурия А.Р. Ощущения и восприятие. М., 1975. С. 4-42.
8. Немов Р.С. Психология: В 2 кн. М., 1994. Кн. I. С. 141-171.
9. Общая психология / Под ред. А.В. Петровского. М., 1986. С. 247-266.
10. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии: В 2 т. М., 1989. Т. I. С. 208-300.
11. Хрестоматия по ощущению и восприятию / Под ред. Ю.Б. Гиппенрейтер, М.Б. Михалевской. М., 1975.
План-задание для самостоятельной работы
1. Для закрепления материала по теме проверьте уровень усвоения следующих понятий: адаптация, закон Вебера-Фехнера, интероцептивные, проприоцептивные и экстероцептивные ощущения, модальность, ощущение, последовательный образ, пороги ощущения (абсолютный, разностный), сенсибилизация, синестезия, теория «специфической энергии органов чувств», чувствительность.
2. Используя указанную литературу, подготовьтесь к семинару по следующим вопросам:
а) В чем заключаются особенности ощущений как своеобразной формы психического отражения действительности и в чем проявляется взаимосвязь их с другими психическими процессами? Проиллюстрируйте свои утверждения примерами.
б) Какие были в психологии теории ощущений? Какова сущность понимания ощущений в соответствии с каждой концепцией?
в) В чем принципиальная несостоятельность закона специфических энергий органов чувств?
г) Каковы основные свойства ощущений?
д) Что такое чувствительность и как она измеряется? Какие виды чувствительности?
е) От чего зависит чувствительность человека и как она изменяется?
ж) Почему закон Фехнера называют основным психофизическим законом, в чем он заключается и какая другая количественная зависимость открыта в современной психофизике?
з) Чем отличаются явления адаптации и сенсибилизации?
3. Изобразите графически принципиальную систему устройства анализаторов как физиологической основы ощущения.
4. Каковы возможные основания для классификации ощущений? Изобразите в виде схемы или представьте в виде таблицы классификацию. Дайте письменно краткую сравнительную характеристику ощущений.
5. Определите некоторые пороги ощущений у себя и у учащихся, используя следующие методики.
МЕТОДИКА «ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИЖНЕГО ПОРОГА ЗРИТЕЛЬНОГО ОЩУЩЕНИЯ»*
* Марищук В.Л., Блудов Ю.М. и др. Методики психодиагностики в спорте. М., 1984. С. 93.
Используйте плакаты с рисунками кольца Ландольта (см. рис.). Диаметр кольца 7,5 мм, толщина линии 1,5 мм, разрыв линии 1,5 мм. Экспериментатору следует иметь 5-6 плакатов с разрывами в различные стороны. Требуется также рулетка для измерения расстояния от испытуемого до плаката или соответствующая разметка на полу. В комнате, где проводится исследование, должно быть хорошее освещение:
Испытуемый становится на расстоянии 6 м спиной к плакату, затем поворачивается и приближается к нему, пока не увидит разрыв. Испытание следует повторить 3 раза. За основу берется средний результат. Чем больше расстояние, с которого испытуемый увидел направление разрыва, тем ниже (лучше) его абсолютный порог зрительного различения, т.е. выше зрительная чувствительность. Если разрыв определен с расстояния 5 м, то угол различия равен 1 и зрение в диапазоне средних показателей. Оценка в условных баллах остроты зрительного ощущения производится по таблице:
МЕТОДИКА «ТАКТИЛЬНОЕ ОЩУЩЕНИЕ (НИЖНИЙ ПОРОГ)»*
* Там же, С. 94
Исследуется с помощью экстезиометра (или обычного циркуля-измерителя, на котором расстояние между углами устанавливается с помощью линейки). Испытуемому на глаза надевают повязку. Экспериментатор прикасается к его кожной поверхности на тыльной стороне ладони ножками экстезиометра, разведенными на 1 мм, не надавливая на кожу. Затем ножки разводятся на 1,5; 2 и 2,5 мм и т.д. до тех пор, пока не появится ощущение двух прикосновений. Затем ножки сближаются до появления одного прикосновения. Опыт повторяется 3 раза. За основу берется средний результат (в мм). Оценка точности тактильного ощущения (его нижнего порога) осуществляется по таблице:
МЕТОДИКА «ПОРОГ РАЗЛИЧЕНИЯ МАССЫ»*
* См.: Практикум по общейпсихологии / Под ред. А.И. Щербакова. М., 1990. С. 147-148.
Классификация ощущений
По характеру отражения и месту расположения рецепторов:
1. Экстроцептивные , отражающие свойства и явления внешней среды и имеющие рецепторы на поверхности тела.
2. Интроцептивные , имеющие рецепторы во внутренних органах и тканях тела и отра-жающие состояние внутренних органов.
3. Проприоцептивные , рецепторы кот. располагаются в мышцах и связках и дают ин-формацию о движении нашего тела и его положении.
Подкласс проприоцепторов представляющий собой чувствительность к движению, называется кинестезический и кинестетический.
Экстроцепторы (2 группы) – контактные и дистантные рецепторы.
- Контактные – передают раздражение при непосредственном контакте.
- Дистантные – реагируют на раздражитель, исходящий от удаленного объекта.
Общие свойства ощущений.
Ощущения – это форма отражения адекватных раздражителей.
1. Качество – это основная особенность данного ощущения, отличающая его от других видов ощущений.
2. Интенсивность ощущений является его количественной характеристикой и определяется силой действующего раздражителя.
3. Продолжительность ощущения есть его временная характеристика. Она определяет функциональное состояние органов чувств, но главное – время действия раздражителя.
4. Пространственная локализация раздражителя – пространственный анализ, осуществляемый дистантными рецепторами, дает нам сведения о локализации раздражителя в пространстве.
Чувствительность и ее измерение
Чувствительность органа чувств определяется минимальным раздражителем, который в данных условиях способен вызвать ощущение. Минимальная сила раздражителя, вызвавшая едва заметное ощущение, называется нижним порогом ощущения.
Нижний порог ощущения определяет уровень абсолютной чувствительности данного анализатора. Между абсолютной чувствительностью и величиной порога существует обратная взаимосвязь: чем меньше величина порога, тем выше чувствительность данного анализатора.
Е = 1/Р (Е – чувствительность, Р – пороговая величина раздражителя)
Верхним абсолютным порогом чувствительности называется максимальная сила раздражителя, при котором еще возникает адекватное действующему раздражителю ощущение.
Величина абсолютных порогов изменяется в зависимости от различных условий: характер Деятельности, возраст человека, сила и длительность раздражителя.
Минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений, называется порогом различения или разностным порогом . Порог различения характеризуется относительной величиной для данного анализатора. Фехнер выразил зависимость интенсивности ощущений от силы раздражителя: S = KlgJ + C; S – интенсивность ощущений, J – сила раздражителя, K и С – константы. Закон Вебера-Фехнера. Интенсивность ощущения пропорциональна логарифму силы раздражителя. При возрастании силы раздражителя в геометрической прогрессии интенсивность ощущений увеличивается в арифметической прогрессии.
Чем порог больше, тем меньше разностная чувствительность.
Наши анализаторные системы способны в большей или в меньшей степени влиять друг на друга. При этом взаимодействие ощущений проявляется в двух противоположных процессах: повышение и понижение чувствительности. Слабые раздражители повышают чувствительность, а сильные понижают чувствительность анализаторов. Повышение чувствительности в результате взаимодействия анализаторов и упражнения – сенсибилизация. Синестезия – это возникновение под влиянием раздражения одного анализатора ощущения, характерного для другого анализатора.
Психика начинается с ощущений. Ощущение – это процесс первичной обработки информации на уровне отдельных свойств предметов и явлений. Этот уровень обработки информации называется сенсорным. На нем отсутствует целостное представление о том явлении, кот. вызвало ощущения.
Поскольку первичным, элементарным психическим опытом можно считать ощущение, то ученым прежде всего хотелось понять, каким образом физическая стимуляция преобразуется в ощущение. Фехнер Г.Т. стал основоположником экспериментальных исследований по проблеме соотношения физического и психического.
Существует несколько видов классификаций:
I . Вундт – по типу рецепторов (механо, химо, фото). Основана на том, что существует специфическая чувствительность к воздействию не только на уровне рецепторов, но и на уровне центрального звена анализаторов.
Несмотря на механистичность, для психологии эта классификация важна.
Классификация Ч. Шеррингтона , выделяющая виды по месту расположения рецепторов ощущения делятся на:
1. Экстероцептивные – отражают свойства предметов и явления внешней среды. Рецепторы на поверхности тела. Являются дифференцированными. Основа познавательных процессов. А) контактные – непосредственный контакт с объектами (вкусовой, осязательный); Б) дистантные – реакция на удаленные раздражители (зрительные, слуховые, обоняние). Болевые ощущения общие для всех анализаторов.
2. Интероцептивные (органические) – ощущения, возникающие при отражении обменных процессов в организме с помощью специализированных рецепторов. Недифференцированные. Являются основой для эмоциональных процессов.
3. Проприоцептивные (кинестетические) – отражающие движение и относительное положение частей тела при помощи рецепторов, расположенных в мышцах, связках, сухожилиях, суставных сумках. Основа волевых регуляторных процессов.
II. Эволюционная классификация. Хэд . Это собственно психологическая классификация.
Существует два вида чувствительности:
1. Протопатическая (древняя), ее особенность – аффективная окрашенность ощущений, слабая дифференцированность (пример: хеморецепция, болевая рецепция, запахи), диффузная.
2. Эпикритическая чувствительность – появляется на поздних стадиях эволюции; характеризует – неаффективная окрашенность, позволяет локализовать объект ощущения в пространстве.
Несмотря на разнообразие ощущений, возникающих при работе органов чувств, можно найти ряд принципиально общих признаков в их строении и функционировании. В целом можно сказать, что анализаторы представляют собой совокупность взаимодействующих образований периферической и ЦНС, осуществляющих прием и анализ информации о явлениях, происходящих как внутри, так и вне организма. Необходимо помнить и о регуляторной функции.
Свойства ощущений :
1. Качество – основная особенность ощущений, отличающая его от остальных.
2. Интенсивность – количественная характеристика, определяется силой действия раздражителей.
3. Продолжительность – временная характеристика, определяется временем действия раздражителя и его интенсивностью.
Способность отображать явления окружающего мира с более или менее точной степенью называют чувствительностью. Минимальная сила раздражителей, вызывающая едва заметные ощущения, называется низшим абсолютным порогом чувствительности. Величина абсолютных порогов меняется.
Явления, возникающие при взаимодействии ощущений:
1. Адаптация – это изменение чувствительности анализатора путем воздействия или тренировки.
2. Сенсибилизация – изменение чувствительности одного анализатора при воздействии на другой анализатор.
3. Синестезия – это возникновение ощущения в одной анализаторной системе, хар-ного для другой анализаторной системы и при раздражении другой анализаторной системы.
По Петровскому :
- Ощущение – это простейший психический процесс, состоящий в отражении отдельных свойств предметов и явлений материального мира, а также внутренних состояний организма при непосредственном воздействии раздражителей на соответствующие рецепторы.
- Функции – получать информацию о состоянии внешней и внутренней среды с помощью органов чувств.
- Взаимодействие – органы чувств теснейшим образом связаны с органами движения (неподвижный глаз столь же слеп, как неподвижная рука перестает быть орудием познания). Органы движения участвуют в процессе получения информации (обе функции слиты в одном органе – руке).
Ощущение возникает как реакция нервной системы на тот или иной раздражитель и имеет рефлекторный харр. Физиологической основой ощущений является нервный процесс, возникающий при действии раздражителя на адекватный ему анализатор.
Самостоятельный вид ощущений – температура. Есть внешне-внутренние ощущения: температурные, болевые, вкусовые, вибрационные, мышечно-суставные, статико-динамические. Болевые ощущения характерны для разных анализаторов.
2.Протопатическая и эпикритическая чувствительность . Физиолог Хэд, интерпретируя свои наблюдения о последовательном восстановлении чувствительности после перерезки нерва, выдвинул гипотезу о двух различных видах чувствительности - протопатической и эпикритической. Протопатическая чувствительность - более примитивная и аффективная, менее дифференцированная и локализованная. Эпикритическая чувствительность - более тонко дифференцирующая, объективированная и рациональная; вторая контролирует первую. Для каждой из них существуют особые нервные волокна, которые регенерируют с различной скоростью. Волокна, проводящие протопатическую чувствительность, Хэд считал филогенетически более старыми, примитивными по своему строению и поэтому восстанавливающимися раньше, в то время как эпикритическая чувствительность проводится волокнами филогенетически более молодой системы и более сложно построенной. Высшие центры протопатической чувствительности локализуются, по Хэду, в таламусе, а эпикритической - в филогенетически более поздних корковых образованиях. В нормальных условиях протопатическая чувствительность контролируется эпикритической посредством тормозящего воздействия коры на таламус и нижележащие области, с которыми связана протопатическая чувствительность.
3.Взаимодействие ощущений . Интенсивность ощущений зависит не только от раздражителя, но и от уровня адаптации рецепторов к раздражениям, воздействующим в данный момент на другие органы чувств. Взаимодействие ощущений – это изменение чувствительности анализатора под влиянием раздражения других органов чувств. Известны многочисленные факты изменения чувствительности, вызванные взаимодействием ощущений. Так, чувствительность зрительного анализатора изменяется под влиянием слухового раздражения. Слабые звуковые раздражители повышают цветовую чувствительность зрительного анализатора. В то же время наблюдается резкое ухудшение различительной чувствительности глаза, когда в качестве слухового раздражителя применяется громкий шум (например, авиационного мотора). Зрительная чувствительность повышается также под влиянием некоторых обонятельных раздражении. Однако, при резко выраженной отрицательной эмоциональной окраске запаха наблюдается снижение зрительной чувствительности. Аналогично этому при слабых световых раздражениях усиливаются слуховые ощущения, при действии интенсивных световых раздражителей слуховая чувствительность ухудшается. Описаны факты повышения зрительной, слуховой, тактильной и обонятельной чувствительности под влиянием слабых болевых раздражений. Изменение чувствительности какого-либо анализатора может иметь место и при подпороговом раздражении других анализаторов. Так, были получены факты снижения зрительной чувствительности под влиянием облучения кожи ультрафиолетовыми лучами (Я.П. Лазарев). Одна из форм взаимодействия ощущений – явление контраста. Оно сказывается в изменении чувствительности под влиянием предшествующего (или сопутствующего) раздражения. Так, в силу контраста обостряется ощущение кислого после ощущения сладкого, ощущение холодного после горячего и т. д. Таким образом, все наши анализаторные системы способны в большей или меньшей мере влиять друг на друга. При этом взаимодействие ощущений, как и адаптация, проявляется в двух противоположных процессах: повышении и понижении чувствительности. Общая закономерность здесь состоит в том, что слабые раздражители повышают, а сильные понижают чувствительность анализаторов при их взаимодействии. Физиологическим механизмом взаимодействия ощущений являются процессы иррадиации и концентрации возбуждения в коре гГМ, где представлены центральные отделы анализаторов. По И. П. Павлову, слабый раздражитель вызывает в коре БП процесс возбуждения, который легко иррадиирует (распространяется). В результате иррадиации процесса возбуждения повышается чувствительность другого анализатора. При действии сильного раздражителя возникает процесс возбуждения, имеющий, наоборот, тенденцию к концентрации. По закону взаимной индукции это приводит к торможению в центральных отделах других анализаторов и снижению чувствительности последних. Изменение чувствительности анализаторов может быть вызвано воздействием второсигнальных раздражителей. Так, получены факты изменения электрической чувствительности глаз и языка в ответ на предъявление испытуемым слов «кислый, как лимон». Эти изменения были аналогичны тем, которые наблюдались при действительном раздражении языка лимонным соком. Зная закономерности изменения чувствительности органов чувств, можно путем применения специальным образом подобранных побочных раздражителей сенсибилизировать тот или иной рецептор, т. е. повышать его чувствительность. Сенсибилизация может быть достигнута и в результате упражнений. Известно, например, как развивается звуковысотный слух у детей, занимающихся музыкой. (См. также о взаимодействии анализаторов п. 2.12). Синестезия – форма взаимодействие ощущений, при которой под влиянием раздражения одного анализатора возникают ощущения, характерного для другого анализатора. Синестезия наблюдается в самых различных видах ощущений. Наиболее часто встречаются зрительно-слуховые синестезии, когда при воздействии звуковых раздражителей у субъекта возникают зрительные образы. У разных людей синестезии различаются, однако они довольно постоянны для каждого отдельного лица. Способностью цветного слуха обладали некоторые композиторы (Н. А. Римский-Корсаков, А. Н. Скрябин и др.), яркое проявление подобного рода синестезии мы находим в творчестве литовского художника М. К. Чюрлениса, в его симфониях красок. Реже встречаются случаи возникновения слуховых ощущений при воздействии зрительных раздражении, вкусовых - в ответ на слуховые раздражители и т. п. (например, описанный А.Р. Лурия пациент Ш.). Синестезией обладают далеко не все люди, хотя она довольно широко распространена. Ни у кого не вызывает сомнений возможность употребления таких выражений, как «острый вкус», «кричащий цвет», «сладкие звуки», «бархатистый голос» и т. п. Явления синестезии - еще одно свидетельство постоянной взаимосвязи анализаторных систем человеческого организма, целостности чувственного отражения человеком объективного мира. Опосредованность одних ощущений другими. Взаимодействие рецепторов выражается также в той взаимосвязи ощущений, которая всегда происходит в процессе восприятия любого предмета или явления. Так, при осязательном распознавании формы предмета, когда зрение почему-либо выключено, осязательные ощущения опосредуются зрительными представлениями. В самом осязании имеет место взаимодействие собственно кожных ощущений прикосновения с мышечными, кинестетическими ощущениями, к которым при ощущении поверхности предмета примешиваются еще и температурные ощущения. При ощущении терпкого, едкого и т. п. вкуса какой-нибудь пищи к собственно вкусовым ощущениям присоединяются, взаимодействуя с ними, ощущения осязательные и легкие болевые. Это взаимодействие осуществляется и в пределах одного вида ощущений. В области зрения, например, расстояние влияет на цвет, ощущения глубины - на форму и т. д. Из всех форм взаимодействия эта последняя – важнейшая, потому что без нее вообще не существует восприятия действительности.
4.Восприятие: определение, виды и свойства
Если в результате ощущения человек получает знания об отдельных свойствах, качествах предметов (что-то горячее обожгло, что-то яркое блеснуло впереди, и т.д.), то восприятие дает целостный образ предмета или явления. Оно предполагает наличие разнообразных ощущений и протекает вместе с ощущениями, но не может быть сведено к их сумме. Восприятие зависит от определенных отношений между ощущениями, взаимосвязь которых, в свою очередь, зависит от связей и отношений между качествами и свойствами, различными частями, входящими в состав предмета или явления.
Восприятием называют психический процесс отражения предметов и явлений действительности в совокупности их различных свойств и частей при непосредственном воздействии их на органы чувств. Восприятие – это отражение комплексного раздражителя.
Выделяется четыре операции, или четыре уровня, перцептивного действия: обнаружение, различение, индентификация и опознание. Первые два относятся к перцептивным, последние – к опознавательным действиям.
Обнаружение – исходная фаза развития любого сенсорного процесса. На этой стадии субъект может ответить лишь на простой вопрос, есть ли стимул. Следующая операция восприятия – различение, или собственно восприятие. Конечный результат ее – формирование перцептивного образа эталона. При этом развитие перцептивного действия идет по линии выделения специфического сенсорного содержания в соответствии с особенностями предъявляемого материала и стоящей перед субъектом задачи.
Когда перцептивный образ сформирован, возможно осуществление опознавательного действия. Для опознания обязательны сличение и идентификация.
Идентификация есть отождествление непосредственно воспринимаемого объекта с образом, хранящимся в памяти, или отождествление двух одновременно воспринимаемых объектов. Опознание включает также категоризацию (отнесение объекта к определенному классу объектов, воспринимавшихся ранее) и извлечение соответствующего эталона из памяти.
Таким образом, восприятие представляет собой систему перцептивных действий, овладение ими требует специального обучения и практики.
В зависимости оттого, в какой степени целенаправленна будет деятельность личности, восприятие разделяют на непреднамеренное (непроизвольное) и преднамеренное (произвольное).
Непреднамеренное восприятие может быть вызвано как особенностями окружающих предметов (их яркостью, необычностью), так и соответствием этих предметов интересам личности. В непреднамеренном восприятии нет заранее поставленной цели. Отсутствует в нем и волевая активность, почему оно и называется непроизвольным. Идя, например, по улице, мы слышим шум машин, разговоры людей, видим витрины магазинов, воспринимаем различные запахи и многое другое.
Преднамеренное восприятие с самого начала регулируется задачей – воспринимать тот или иной предмет или явление, ознакомиться с ним. Так, например, преднамеренным восприятием будет рассматривание электрической схемы изучаемой машины, слушание доклада, просмотр тематической выставки и т.д. Оно может быть включено в какую-либо деятельность (в трудовую операцию, в выполнение учебного задания и т. п.), но может выступать как самостоятельная деятельность – наблюдение.
Наблюдение – это произвольное планомерное восприятие, которое осуществляется с определенной, ясно осознанной целью с помощью произвольного внимания. Важнейшими требованиями, которым должно удовлетворять наблюдение, являются ясность задачи наблюдателя и планомерность и систематичность ведения. Существенную роль играет дробление задачи, постановка частных, более конкретных задач.
Если человек систематически упражняется в наблюдении, совершенствует культуру наблюдения, то у него развивается такое свойство личности, как наблюдательность.
Наблюдательность заключается в умении подмечать характерные, но малозаметные особенности предметов и явлений. Она приобретается в процессе систематических занятий любимым делом и поэтому связана с развитием профессиональных интересов личности.
Взаимосвязь наблюдения и наблюдательности отражает взаимосвязь между психическими процессами и свойствами личности.
17. Основные свойства восприятия
Одну и ту же информацию люди воспринимают по-разному, субъективно, в зависимости от своих интересов, потребностей, способностей и т. п. Зависимость восприятия от содержания психической жизни человека, от особенностей его личности носит название апперцепции. Влияние прошлого опыта личности на процесс восприятия проявляется в опытах с искажающими очками: в первые дни опыта, когда испытуемые видели все окружающие предметы перевернутыми, исключение составляли те предметы, перевернутое изображение которых, как знали люди, физически невозможно. Так, незажженная свеча воспринималась перевернутой, но как только ее зажигали, она виделась нормально ориентированной по вертикали, т.е. пламя было направлено вверх.
Свойства восприятия:
Целостность, т.е. восприятие есть всегда целостный образ предмета. Однако способность целостного зрительного восприятия предметов не является врожденной, об этом свидетельствуют данные о восприятии людей, которые ослепли в младенчестве и которым возвратили зрение в зрелые годы: в первые дни после операции они видели не мир предметов, а лишь расплывчатые очертания, пятна различной яркости и величины, т.е. были одиночные ощущения, но не было восприятия, не видели целостные предметы. Постепенно, через несколько недель, у этих людей формировалось зрительное восприятие, но оно оставалось ограничено тем, что они узнали ранее путем осязания. Таким образом, восприятие формируется в процессе практики, т.е. восприятие – система перцептивных действий, которыми надо овладеть.
Константность восприятия – благодаря ей мы воспринимаем окружающие предметы как относительно постоянные по форме, цвету, величине и т.п. Источником константности восприятия являются активные действия перцептивной системы (системы анализаторов, обеспечивающих акт восприятия). Многократное восприятие одних и тех же объектов при разных условиях позволяет выделить относительно постоянную инвариантную структуру воспринимаемого объекта. Константность восприятия – не врожденное свойство, а приобретенное. Нарушение константности восприятия происходит, когда человек попадает в незнакомую ситуацию, например, когда люди смотрят с верхних этажей высотного здания вниз, то автомобили, пешеходы им кажутся маленькими; в то же время строители, работающие постоянно на высоте, говорят, что они видят объекты, расположенные внизу, без искажения их размеров.
Структурность восприятия – восприятие не является простой суммой ощущений. Мы воспринимаем фактически абстрагированную из этих ощущений обобщенную структуру. Например, слушая музыку, мы воспринимаем не отдельные звуки, а мелодию, и узнаем ее, если ее исполняет оркестр, либо один рояль, или человеческий голос, хотя отдельные звуковые ощущения различны.
Осмысленность восприятия – восприятие тесно связано с мышлением, с пониманием сущности предметов.
Избирательность восприятия – проявляется в преимущественном выделении одних объектов по сравнению с другими.
Швейцарским психологом Роршахом было установлено, что даже бессмысленные чернильные пятна всегда воспринимаются как что-то осмысленное (собака, облако, озеро) и только некоторые психические больные склонны воспринимать случайные чернильные пятна как таковые. То есть восприятие протекает как динамический процесс поиска ответа на вопрос: "Что это такое?"
Виды восприятия. Выделяют: восприятие предметов, времени, восприятие отношений, движений, пространства, восприятие человека
Мы уже знаем, что в классической сенсорной психофизике понятие чувствительности определяется на основе понятия сенсорного порога. Величина чувствительности понимается как обратная величина к значению порога: чем выше порог, тем ниже чувствительность, и наоборот. Поскольку все измерения чувствительности в пороговой психофизике сводятся к измерению порога, то и нет нужды вводить какие-либо дополнительные индексы чувствительности. Если испытуемый при оценке порога по методу констант меняет критерий принятия решения, это означает одновременное изменение порога и, как следствие, изменение чувствительности. Таким образом, методология классической пороговой психофизики не позволяет независимым образом оценивать процессы, связанные с влиянием на критерий принятия решения различных когнитивных и мотивационных факторов, и саму способность испытуемого к обнаружению сигнала.
В теории обнаружения сигналов дела обстоят иначе. Здесь чувствительность понимается как величина, отражающая соотношение сигнала и шума в каналах переработки информации. Эта величина рассматривается как независимая от критерия принятия решения, так что при одном и том же критерии наблюдатель может демонстрировать различную чувствительность, и, наоборот, одна и та же чувствительность может соответствовать различным значениям критерия.
Формально, чувствительность (обозначаемая как d" от англ, detectability) в теории обнаружения сигнала определяется как разность математических ожиданий в распределении сенсорного возбуждения сигнала па фойе шума и самого шума, выраженная в единицах стандартного отклонения для распределения шумовых эффектов. Математически это определение можно выразить следующей формулой:
Таким образом, если мы получили в эксперименте величину d", скажем, равную 1,50, это означает, что для наблюдателя распределение сигнала на фоне шума отличается на полторы единицы стандартного отклонения, характеризующего распределение шума.
Нулевая величина d" будет означать, что наблюдатель в принципе не способен различать шум и сигнал на его фоне. Иными словами, такое значение d" свидетельствует о том, что воздействующий сигнал вообще никаким образом не изменяет фоновой активности сенсорных систем, обеспечивающих его обнаружение. Заметим, что, несмотря на это, испытуемый может варьировать число положительных и отрицательных ответов в зависимости от условий эксперимента. Однако изменение стратегии принятия решения в пользу пропусков или ложных тревог не будет приводить к изменению эффективности ответов.
Аналогичным образом обстоят дела и в ситуации, когда величина чувствительности отличается от нулевого значения. При неизменном значении шума и сигнала величина d" также оказывается неизменной при изменении числа попаданий и ложных тревог.
Работа сенсорной системы может быть описана графическим путем. Такое наглядное представление параметров обнаружения сигнала получило название рабочей характеристики приемника (РХП).
Рабочая характеристика приемника представляет собой соотношение вероятностей попаданий и ложных тревог, которые могут быть оценены в эксперименте (рис. 7.2). Результат измерения характера обнаружения сигнала наблюдателем в этом случае представляется точкой на графике
Рис. 7.2. .
Если испытуемый оказывается неспособным к выделению сигнала из шума, он, как мы уже знаем, полагается на случайное угадывание. Понятно, что вне зависимости от того, каким образом испытуемый установит для себя критерий принятия решения, вероятности попаданий и ложных тревог для него оказываются равными в генеральной совокупности, т.е. в теории. В этом случае все точки рабочей характеристики приемника оказываются на диагонали РХП, проходящей от левого нижнего угла к правому верхнему. Будем называть ее восходящей диагональю.
Левый нижний угол РХП. откуда берет начало восходящая диагональ, соответствует ситуации, когда испытуемый все предъявленные ему пробы, содержащие или не содержащие искомый стимул, идентифицирует исключительно как шум. В этом случае он не совершает ложных тревог, но и число попаданий оказывается нулевым. Такая стратегия принятия решений может быть определена как крайне консервативная. Она гарантирует отсутствие ложных тревог, но не позволяет обнаружить что-либо помимо шума.
Напротив, правый верхний угол РХП, где восходящая диагональ заканчивается, соответствует ситуации, когда испытуемый использует крайне неосторожную, либеральную, стратегию принятия решения, оценивая все предъявляемые ему пробы как сигнальные. Это позволяет достичь максимума правильных попаданий, но, как следствие, сопровождается предельных числом ложных тревог, когда все пустые пробы, содержащие только шум, оцениваются как сигнальные.
Таким образом, мы видим, что положение точки рабочей характеристики приемника па восходящей диагонали отражает исключительно стратегию принятия решения наблюдателем, которая задает положение критерия принятия решения, и никак не связано с характеристикой самой способности сенсорной системы выделять сигнал из шума. Все точки восходящей диагонали соответствуют нулевой чувствительности.
Если же величина d" превышает нулевое значение, очевидно, что вероятность попаданий будет превышать вероятность ложных тревог (рис. 7.3). Таким образом, результат испытуемого окажется выше восходящей диагонали РХП. Поэтому по степени удаленности от нес полученного в эксперименте результата испытуемого можно судить, насколько велика его способность выделять сигнал из шума, т.е. насколько велика его чувствительность. Однако это не означает, что о величине d" можно судить исключительно по абсолютному значению удаленности точки РХП от ее диагонали.
Для пояснения этой мысли рассмотрим рис. 7.3. Здесь представлены результаты трех измерений рабочей характеристики приемника. Видно, что во всех трех опытах положение критерия принятия решения было различным. Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить проекции трех точек на диагональ РХП. Мы видим, что в первом опыте испытуемый использовал наиболее консервативный критерий. Число попаданий, как и число ложных тревог, здесь оказывается наименьшим. В третьем опыте испытуемый использует наименее осторожную стратегию принятия решения. Это приводит к увеличению числа попаданий, но одновременно увеличивается и число ложных тревог. Во втором опыте стратегия принятия решения была в наибольшей степени сбалансирована. Однако чувствительность во всех грех опытах оставалась неизменной, несмотря на то, что абсолютная удаленность точек от диагонали РХП варьирует. Все три точки ложатся на одну кривую, которая называется кривой рабочей характеристики приемника.
Рис. 7.3.
Поскольку все точки этой кривой соответствуют одному и тому же значению чувствительности, такую кривую можно обозначить как кривую равной чувствительности, или изосензитивности. Таких кривых существует бесконечное множество, и каждая из них соответствует определенной величине чувствительности. Чем более выпуклой формы будет эта кривая, тем большей величине d" она соответствует (рис. 7.4).
Рис. 7.4.
Таким образом, мы видим, что на основе данных рабочей характеристики приемника и кривых изосензитивности можно судить о положении
критерия принятия решений в ходе обнаружения сигнала, а также о величине чувствительности, отражающей, насколько, в принципе, наблюдатель способен выделять сигнал из шума при их неизменной величине. Таким образом, рабочая характеристика приемника в методологии обнаружения сигнала играет примерно такую же роль, как психофизическая функция в классической пороговой психофизике. Тем не менее, так же, как и в пороговой психофизике, в ряде случаев для исследователя оказывается важным оценить значения критерия принятия решения и величину чувствительности непосредственно, т.е. аналитическим, расчетным, путем.
Понятно, что на практике исследователь не имеет представления о характере распределения шума, даже если он использует в эксперименте внешние источники зашумления сигнала. Ведь всегда помимо внешних источников шума имеются еще и его внутренние источники, связанные с работой самих сенсорных систем. Поэтому оценка чувствительности и отношения правдоподобия, соответствующего критерию принятия решения, по формулам (7.1) и (7.2) оказывается невозможной. К тому же положение критерия наблюдателя вовсе не обязательно должно соответствовать оптимальному значению отношения правдоподобия.
Величина критерия принятия решения может быть установлена на основе вероятности ложных тревог и попаданий. Она может быть задана следующими соотношениями, где с - величина искомого критерия принятия решения:
Но для того, чтобы решить эти уравнения относительно с, необходимо снова иметь представления о характере распределения шума. Предположим, что оно описывается законом нормального распределения. Это предположение в большинстве случаев весьма правдоподобно и легко может быть проверено на основе имеющихся экспериментальных данных.
Как известно, любое нормальное распределение может быть преобразовано на основе линейной трансформации к стандартному нормальному распределению, или z-распределению. Осуществив такую трансформацию для функции распределения шума, имеем:
Таким образом, величина критерия может быть получена на основе z-трансформаций значений вероятности ложных тревог:
Если распределение шума описывается единичным нормальным распределением, то очевидно, что величина d" должна соответствовать математическому ожиданию сигнала на фоне шума при условии, что это распределение также нормально и характеризуется той же дисперсией:
Осуществив линейное преобразование распределения сигнала на фоне шума путем вычитания из этого распределения величины d" получаем следующее соотношение:
Отсюда, произведя z-преобразования значения вероятности попаданий, имеем
Подставляя в эго уравнение значение с из уравнения (7.3), получаем формулу для расчета величины чувствительности d". Очевидно, что она может быть получена по следующей формуле:
Зная положение критерия принятия решения, мы можем оценить вероятности значений шума и сигнала па фоне шума. Для этого необходимо определить ординаты функций распределения шума и сигнала на его фоне. Таким образом, получаем формулу для расчета отношения правдоподобия:
где О - ордината функции стандартного нормального распределения.
Отношение правдоподобия, точнее, его логарифм (что в ряде случаев может оказаться более практичным), можно рассчитать и непосредственно по результатам z-преобразования вероятностей попадания и ложных тревог. Для этого можно воспользоваться следующей формулой:
Преимущество вычисления логарифма (β перед вычислением самой величины отношения правдоподобия диктуется прежде всего соображениями удобства, так как в этом случае сравнение осуществляется не с единицей, а с нулем. В случае выбора сбалансированной стратегии принятия решения, когда критерий устанавливается таким образом, что вероятность того, что наблюдаемая сенсорная активность вызвана сигналом на фойе шума, и вероятность того, что такая активность вызвана только шумом, равны, логарифм р оказывается равным нулю. Отрицательное значение логарифма будет свидетельствовать в пользу более либеральной стратегии принятия решения, тогда как положительное значение - в пользу консервативной.
Помимо отношения правдоподобия β и его логарифма, в теории обнаружения сигнала предложены и другие индексы, которые позволяют оценить положение критерия наблюдателя, определяющего преобладание тех или иных ответов у испытуемого. Среди них необходимо отметить в первую очередь индекс С. Он может быть определен следующим образом:
Как видим, этот индекс является производным от lnβ. Однако его вычисление оказывается несколько более простым, так как не требует умножения на d". Как раз поэтому (и это очень важно), его величина не зависит от величины d". Поэтому вычисление именно этого индекса считается предпочтительным. Значение С показывает, на сколько единиц стандартного отклонения и в какую сторону от точки пересечения кривых распределения шума и сигнала на его фоне располагается критерий. Если критерий располагается в самой точке пересечения этих функций распределения, значение индекса С оказывается равным нулю.
Иногда для исследователя бывает полезным и важным выразить индекс С но отношению к величине d". В этом случае используют значение, производное от С, которое принято обозначать как С":
Однако величина С", точно так же, как и величина отношения правдоподобия и его логарифм, оказывается зависимой от величины чувствительности d". В этом заключается недостаток использования данного индекса.