Субъективное сенсорное восприятие. абсолютный порог ощущения. дифференциальный порог. порог различения. закон вебера. закон вебера—фехнера. шкала стивенса.

• Закон Вебера-Фехнера — один из важнейших в психологии.
• Прежде чем приступить к теории закона Вебера-Фехнера, мы должны знать, что одной из наиболее важных частей психологии является функциональный анализ, который может существовать между физическими стимулами и эффекторными или открытыми реакциями , поскольку именно он породил психофизические законы.
• 

Изучение стимулов и наблюдаемых реакций позволило узнать о сенсомоторной обусловленности . Кроме того, можно узнать, как внешние стимулы вызывают неполноценные реакции, которые касаются субъективных переживаний, доступных только через интроспективный процесс, как в случае с ощущениями.

Это означает, что все имеет свои следствия-причины, которые вызваны агентом как внутренним, так и внешним, и который имеет ряд видимых последствий в человеческом существе ясным и чувствительным образом, который не для всех может быть одинаковым, для чего как минимум, восприятие может быть относительным в некоторых случаях, если не применяется правильная формула, которая в этом случае является ясным и абсолютным свидетельством перед любым примером.

Кто такой Вебер и Фехнер?

Э. Х. ВЕБЕР (1795-1878), профессор анатомии и физиологии, был соучредителем современной физиологии, особенно сенсорной физиологии и психофизики.

С помощью различных экспериментов он смог доказать, что расстояние между двумя сенсорными стимулами в отдельных точках на поверхности тела должно быть очень разным, чтобы можно было воспринимать два отдельных стимула.

Г. Т. ФЕХНЕР (1801–1887) был профессором физики и главным стимулятором психофизики. Фехнер продолжил результаты Вебера и пришел к выводу, что усиление стимула, которое только что ощущалось, постоянно пропорционально начальному стимулу.

Пример: Если увеличение освещенности с 10 до 12 свечей почти не ощущается, то при 10 свечах необходимы 2 дополнительные свечи, при 20 свечах еще 4, при 30 свечах еще 6 и т. д. Арифметические серии растут, когда соответствующие стимулы увеличиваются в геометрических рядах. Это закон Фехнера в психологии применяется примерно в средних областях почти всех сенсорных зон.

История экспериментов и сущность закона Вебера-Фехнера

Истоки этой теории исходят от немецкого философа Фехнера, который также был дипломированным врачом и профессором физики и философии. Он разработал психофизический закон, а точнее первый закон психофизики, используя прямые методы.

Для достижения результатов своей теории он начал с закона Вебера, устанавливающего количественную связь между величиной физического стимула и тем, как он воспринимается.

Общая теория была впервые предложена Эрнстом Генрихом Вебером в 1860 году в его книге «Элементы психофизики» («Elemente der Psychophysik») и доведена до закона того, что мы знаем сегодня, Густавом Теодором Фехнером, отсюда и сложное название этого закона.

Со своей стороны, Вебер установил закон ощущения (Закон Вебера), в котором он предложил математическую связь, существующую между интенсивностью любого стимула и ощущением, которое он производит.

Благодаря основному психофизическому закону Вебера-Фехнера, основанным на научных исследованиях, относящихся к области психологии, был сделан вывод, что все человеческие действия могут быть объяснены физико-химическими принципами, что позволило нам рассматривать психологию, в частности, психофизику, как зарождающуюся науку.

Формула закона

1. 
2. Где:
3. S – ощущение;
4. Е = стимул;
5. R 0 = константа (постоянная) интеграции (пороговый стимул), разная для каждой сенсорной модальности;
6. C = фактор (коэффициент), зависящий от стимула.
7. 

Расшифровка формулировки закона

Люди постоянно подвергаются воздействию множества различных раздражителей в окружающей их среде — в первую очередь звука и света. Эти компоненты играют важную роль не только для здоровья, но и для оценки физики здания при планировании внутренних и внешних помещений.

Закон Вебера-Фехнера или основной психофизический закон определяет субъективно воспринимаемую интенсивность стимула E, пропорциональную логарифму интенсивности физического стимула R.

В упрощенном виде это означает, что увеличение объективной (измеряемой) интенсивности стимула вызывает значительное увеличение субъективного восприятия — например, чем выше воздействие звука, тем чувствительнее человек на него реагирует.

Пороги чувствительности в законе Вебера-Фехнера

Расшифровка порогов чувствительности

Абсолютный порог

Абсолютный порог определяет пределы нашего восприятия. Чтобы мы могли уловить стимул, он должен иметь минимальную или максимальную величину; в некоторых сенсорных модальностях — звук, стр.

 Например, — также бывает, что когда стимул имеет очень большую величину, мы также не можем его воспринимать. Абсолютные пороги определяют эти пределы восприятия.

 Не все виды имеют одинаковый порог, и различия можно даже увидеть между разными особями.

• Минимальный абсолютный порог: относится к минимальной величине, которую должен иметь стимул для восприятия. Некоторые исследования, кажется, показывают, что ниже этого порога все еще существуют определенные типы стимулов, которые могут быть уловлены нашим разумом, хотя и не сознательно, и которые могут, так или иначе, воздействовать на субъекта (так называемоеподсознательное восприятие).
• Максимальный абсолютный порог: максимальная величина стимула, которая может быть перенесена или ощутима субъектом.

Дифференциальный порог

Дифференциальный порог относится к различающей способности наших чувств. То есть он описывает, какова минимальная интенсивность, при которой стимул должен увеличиваться, чтобы мы заметили его усиление; Например, если мы держим в руке предмет весом в сто грамм, на сколько должен увеличиться этот стимул, чтобы мы заметили усиление ощущения веса.

Замечено, что для каждой сенсорной модальности дифференциальный порог различен, зрительная модальность является наиболее тонкой для улавливания увеличения, а запах — самым грубым.

Отношение между раздражением и ощущением

Каждый тип восприятия имеет место в определенном динамическом диапазоне. Мы можем оценить вес объекта от нескольких миллиграммов до 70, 80, 90 или, в зависимости от силы мышц, даже больше килограммов.

Для сравнения: большинство весов для ванной имеют динамический диапазон от 2 до 150 кг. В зависимости от сенсорного рецептора динамический диапазон нашего восприятия может колебаться.

 Он относительно невелик для веса, но для восприятия громкости он представляет собой увеличение звукового давления в триллион раз между самым тихим, все же ощутимым шумом и самым громким, но не болезненным звуком.

Однако наше восприятие имеет ограниченную точность, как и любой физический измерительный прибор. Интервал неопределенности определяет диапазон физически различных стимулов, которые мы воспринимаем психологически, т.е. в нашем опыте, как один и тот же.

• Другими словами, дуб, например, должен вырасти немного больше нашего интервала неопределенности, чтобы мы ощутили его как более крупный.
• Итак, дуб обычно не становится меньше, но другие объекты могут изменяться в обоих направлениях, поэтому интервал неопределенности состоит из порогов различий (также называемых реалиями уровня) вниз и вверх.
• Если стимул изменяется сверх порога различия, то мы воспринимаем это изменение, в противном случае — нет.

Как следует из примера с дубом, размер порогов различий зависит от размера исходного стимула. Если в случае с дубом ощутимое увеличение стимула должно быть довольно большим, то для дерева бонсай уже достаточно небольшой новой ветки, чтобы казалось, что оно выросло.

Но закон Вебера-Фехнера не распространяется на чувствительность. Эксперимент Вебера с тремя чашами впечатляющим образом показывает, насколько сильно на наше восприятие влияет предыдущий опыт.

Для этого он взял три миски. Одну наполнил очень холодной водой, другую — очень горячей, а третью — водой комнатной температуры.

Подержав одну руку в миске с холодной водой, а другую руку — в миске с горячей водой примерно одну-две минуты. Затем погрузил обе руки в миску с водой комнатной температуры. В зависимости от того, была ли одна или другая рука ранее в холодной или горячей воде, теперь руки ощущают разную температуру воды при комнатной температуре.

Объяснение этого явления: наше восприятие температуры воды «адаптируется» со временем, то есть оно адаптируется к соответствующей температуре.

 В зависимости от этого нового уровня регулировки вода комнатной температуры будет либо холодной, либо теплой. Этот физиологический механизм адаптации также можно хорошо наблюдать очень жарким летом или очень холодной зимой.

 После нескольких дней экстремальных температур наш организм приспособился к этому.

Закон специфической энергии

Физиологические исследования привели Мюллера (1801-1858, немецкий физиолог и психолог) к защите тезиса о том, что качество ощущений зависит не столько от типа стимула, воздействующего на наши органы чувств, сколько от типа нервных волокон, участвующих в восприятии.

Другими словами, если стимулировать зрительную систему, мы будем испытывать зрительные ощущения, если стимулировать нервы, специализирующиеся на вызывании ощущений тепла, мы будем испытывать тепло, независимо от того, является ли стимул светом или нет, является ли он теплом или нет — в этом случае мы можем вспомнить парадоксальный холод.

Этот тезис называется «законом Мюллера» или «законом специфической (удельной) энергии сенсорных нервов».

1. Немецкий физиолог Гельмгольц (18221-1894) принял этот закон, дополнительно подчеркнув тот факт, что разум «интерпретирует» сенсорные стимулы посредством бессознательных и автоматических процессов (этот тезис, известный как теория «бессознательного умозаключения восприятия», является в некотором смысле предшественником взглядов когнитивной психологии в ее понимании роли субъекта в восприятии).
2. Закон Мюллера также заинтересовал философов, потому что он, кажется, предлагает определенное одобрение идеалистического тезиса, противоположного философскому реализму: в применении к предмету восприятия философский реализм утверждает, что чувственные качества, которые мы воспринимаем в объектах, являются следствием объективных свойств, которыми они сами обладают.
3. Для философского идеализма, напротив, эти качества являются проекцией нашего разума на предполагаемый мир, в котором, как мы полагаем, мы находимся.

Используя «закон Мюллера» для разъяснения этой полемики, можно сказать, что, согласно реализму, если мы видим зеленую траву, то это потому, что в мире «есть зелень» (трава зеленая).

Согласно идеализму (в этой его «натуралистической» версии), однако если мы видим «зелень», то это потому, что используемый нами перцептивный инструмент, нервное волокно, участвующее в восприятии, при активации вызывает субъективный опыт «ощущения зелени», каким бы ни был стимул, побуждающий его к активности.

Сегодня исследователи не полностью принимают закон Мюллера, указывая на то, что эволюция, похоже, наделила органы чувств анатомическими и функциональными особенностями, которые показывают специализацию на различных модальностях стимулов. То есть, эволюция, похоже, наделила нас зрительной системой для восприятия цветов, форм и размеров для объектов, которые имеют цвета, формы и размеры, и не иметь этих ощущений для других видов стимулов.

Шкалирование ощущений. Законы Вебера, Фехнера и Стивенса

⇐ ПредыдущаяСтр 23 из 93Следующая ⇒

ОСНОВНОЙ ПСИХОФИЗИЧЕСКИЙ ЗАКОН — функция зависимости величины ощущения от величины раздражителя. Единой формулы О. п. з.

нет, но есть его варианты: логарифмический (Фехнера), степенной (Стивенса), обобщенные (Бэрда, Экмана, Забродина и др.).

Наибольшую степень обобщения имеет закон Забродина, включающий не только логарифмическую и степенную функции, но и все промежуточные между ними.

Закон Стивенса — вариант О. п. з. (С. Стивене, 1957) — степенная зависимость величины ощущения от величины стимула. Он установлен эмпирически на материале субъективного шкалирования, а также выводится теоретически аналогично закону Фехнера.

Степенной закон Стивенса получил широкое распространение по той же причине, что и логарифмический закон Фехнера: он хорошо описывает многие эмпирические данные.

По Стивенсу, его закон справедлив для любых раздражителей: как измеряемых объективно (интенсивность звука или света, вес, температура, длина или наклон линий и т.п.), так и не измеряемых (разборчивость почерков, серии рисунков и т.п.). Закон экспериментально проверен для более чем 20 стимульных признаков.

Установлено, что показатели степени варьировали от 0, 3 (громкость) до 3, 5 (электрический удар). Степенная функция в логарифмическом масштабе на обеих осях координат имеет линейный вид с наклоном, зависящим от показателя степени.

Все же обнаружено, что данный закон индивидуально варьирует, зависит от диапазона стимулов, плотности их расположения в диапазоне, вероятности их предъявления; крутизна степенной функции в двойных логарифмических координатах неодинакова в разных участках стимульной оси.

Предложен ряд модификаций закона Стивенса, но неясно, какая из них лучше. На сегодня установлено, что он хорошо описывает в первом приближении субъективные оценки сенсорных стимулов.

Однако он не универсален, так как не охватывает обнаружение и различение сигналов, неудовлетворительно описывает интервальное и категориальное шкалирование и т.д.

Закон Фехнера — вариант О. п. з. ( Г. Фехнер, 1860) — логарифмическая зависимость величины ощущения от величины стимула, выраженной в единицах порога.

Он выведен автором теоретически на основе ряда априорных постулатов (за недоказанность которых не раз подвергнут критике) и закона Вебера.

Несмотря на критику, закон Фехнера сохраняет свое значение и сегодня, так как хорошо соответствует многим экспериментальным фактам, особенно полученным для простых функций, близких к биологическим, а также для шкал едва заметных различий, накопленных над абсолютным порогом.

Закон Вебера — Фехнера — эмпирический психофизиологический закон, заключающийся в том, что интенсивностьощущения пропорциональна логарифму интенсивности стимула.

В ряде экспериментов, начиная с 1834 года, Э.

Вебер показал, что новый раздражитель, чтобы отличаться по ощущениям от предыдущего, должен отличаться от исходного на величину, пропорциональную исходному раздражителю.

Так, чтобы два предмета воспринимались как различные по весу, их вес должен различаться на 1/30, для различения яркости двух источников света необходимо, чтобы их яркость отличалась на 1/100 и т. д.

На основе этих наблюдений Г. Фехнер в 1860 году сформулировал «основной психофизический закон», по которому сила ощущения p пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя S:

где S0 — граничное значение интенсивности раздражителя: если S

Слушать Дух погремушки

|

Date: 2015-08-15; view: 52362; Нарушение авторских прав

Пороги чувствительности и их виды. Методы измерения порогов. Прямое и косвенное измерение и шкалирование ощущений. Представление об основном психофизическом законе

Высоков «Психология познания»

Чтобы решить психофизическую проблему ( в каких отношениях находятся явления физического, материального и духовного миров) Г.Т. Фехнером были созданы большая психофизика и малая.

Первая занималась описанием законов соотношения духовного и материального, а вторая — соотношением души и тела, то есть устанавливались количественные соотношения между физической энергией стимула, воздействующего на органы чув-в человека, и величиной ощущения, которое этот стимул вызывает в его душе (сознании) .

Фехнер полагал, что этого невозможно сделать ( нельзя попросить человека в количественном исчислении передать воспринимаемый им стимул). Но он утверждал, что способность к ощущению — чувствительность — может быть выражена косвенно через величину сенсорного порога.

1. Сенсорный порог (Фехнер) — это некая критическая величина физической стимуляции, которая разделяет все стимулы на ощущаемые и неощущаемые. Подпороговые стимулы не ощущаются ни при каких обстоятельствах; надпороговые — ощущаются при любых обстоятельствах ; чем выше порог, тем ниже чув-ть, и чем ниже порог, тем выше чувствительность

• Фехнер делит пороги на 2 класса:
• 1. абсолютный — характеризует абсолютную величину стимула, меняющую ощущение
• 2 вида:
• — нижний абсолютный — минимальная величина стимула, доступного восприятию (ниже этого порога стимул не воспринимается)
• — верхний абсолютный — максимальная величина стимула, доступного восприятию ( выше этого порога стимул не воспринимается/воспринимается в другой модальности) ( например, громкость звука выше 130дб может вызвать боль)

2. разностный/дифференциальный — минимальное физическое различие стимулов, вызывающее ощущение их едва заметного отличия.

1. Методы измерения порогов (Фехнер):
2. 1) Метод минимальных измерений (метод границ)
3. — порог как граница между воспринимаемыми и невоспринимаемыми стимулами
4. — процедура: «Внимание» — предъявляется стимул — испытуемый отвечает, ощущает/не ощущает ли он этот стимул
5. — сначала предъявляется стимул, превышающий знач-е порога; после его опознания экспериментатор уменьшает его значение на небольшую величину и так продолжается дальше;
6. — экспериментатор наблюдает изменение ответов испытуемого с положительных (Да,слышу) на отрицательные (Нет, не слышу)
7. — величиной порога считается граница, разделяющая категории ответов испытуемого
8. — особенности процедуры: нисходящее предъявление стимулов чередуется с восходящими, так как в ответах испытуемых могут быть 2 систематические ошибки — ош ожидания и ош привыкания => порог исчезновения ощущения (оценивается в нисходящих рядах) может не совпадать с порогом появления ощущения (оценивается в восходящих рядах)

• — процедура оценки разностного порога с помощью метода минимальных измерений: стимул, величина которого варьируется, предъявляется с эталоном неизменной величины; испытуемому нужно оценить различия этих двух стимулов (три варика ответов: «больше», «меньше», «равно»); сначала разница между ними большая, потом она уменьшается, выравнивается с эталоном и опять возрастает, но теперь эталон по величине больше, чем переменный стимул ( в восходящих рядах все наоборот);
• 2) Метод установки (средней ошибки)
• — испытуемый сам устанавливает значение порога в ходе эксперимента
• — более удобен для оценки разностного порога; предъявляется эталон и стимул, который может быть изменен испытуемым ( уменьшен/увеличен), цель — подровнять переменный стимул под эталон.
• — Физическая разница стимулов принимается за величину разностного порога
• — для оценки порога используют результаты не одного, а множества сравнений стимулов , так как испытуемый может допускать случайные ошибки; потом эти пробы усредняют
• 3) Метод констант (метод постоянный раздражителей, метод истинных и ложных случаев, метод частот)
• — самый точный и надежный
• — применяется для всех видов порогов
• — абсолютный порог: предъявляется ряд стимулов ( 5-7 штук), которые очень близки между собой; они предъявляются многократно в случайном порядке; задача испытуемого — определить, чувствует/не чувствует ли он стимул
• — результат эксперимента: нахождение зависимости частоты обнаружения каждого стимула от его величины; такая зависимость называется психофизической функцией, которая представляется в виде психометрической кривой

Существует 3 способа шкалирования ощущений:

1. Метод фракционирования. Испытуемому предъявляют эталон определенной интенсивности,который он должен сравнить с рядом других стимулов и выбрать тот, который равен половине эталона.

2.Оценка отношения. Испытуемому предъявляют 2 различных по интенсивности стимула и просят оценить отношение между ними. Например, составляет ли слабый звук по громкости 0,2; 0,5; или 0,7 сильного звука.

3. Прямой метод называется «оценка величины». Испытуемому предъявляют тон умеренной громкости, например, равный 80 децибелам и сообщают, что этот тон должен быть оценен 10 единицами. Испытуемый должен численно оценивать относительную громкость всех последующих тонов, приписывая более слабым числовое значение меньше 10, а более сильным – больше.

Психофизический закон .

Густав Фехнер предпринял попытку разработать точный количественный метод измерения ощущений (душевных явлений). То, что сильные раздражители вызывают сильные ощущения, а слабые раздражители – слабые, было известно давно.

Задача состояла в том, чтобы определить величину ощущения для каждого предъявляемого раздражителя. Попытка сделать это в количественной форме восходит к исследованиям греческого астронома Гиппарха(ок. 180 или 190-125 до н.э.).

Он разработал шкалу звездных величин, делящую видимые невооруженным глазом звезды на шесть категорий: от самых слабых (шестой величины) до самых ярких (первой величины).

Эрнст Генрих Вебер на основе экспериментов по различению силы давления на кожу (веса поднимаемых на ладони грузов) установил, что вместо того, чтобы просто воспринимать разницу между раздражителями, мы воспринимаем отношение этой разницы к величине исходного раздражителя.

До него аналогичный вывод уже был сделан в середине XIX в. французским физиком и математиком Пьером Бугером в отношении яркости зрительных ощущений. Г. Фехнервыразил сформулированную Э.

Вебером закономерность в математической форме:

1. ΔR— изменение раздражителя, необходимое для обнаружения едва заметного различия в стимуляции;
2. R – величина раздражителя;
3. k – константа, значение которой зависит от вида ощущений.

Конкретное числовое значение k называют отношением Э. Вебера. В последующем было обнаружено, что величина k не остается постоянной во всем диапазоне интенсивности раздражителя, а увеличивается в области низких и высоких значений.

Тем не менее отношение приращения величины раздражителя и силы ощущения (или отношение увеличения стимула к исходному его значению) остается постоянным для средней области диапазона интенсивности раздражителей, вызывающих практически все виды ощущений (закон Бугера – Вебера).

В дальнейшем измерение ощущений стало предметом исследований Г. Фехнера.

Опираясь на закон Бугера – Вебера, а также на собственное допущение о том, что ощущение раздражителя представляет собой накопленную сумму равных приращений ощущения, Г.

Фехнер сначала выразил все это в дифференциальной форме как dR=adI/I, затем проинтегрировал [принимая R=О при интенсивности раздражителя, равной абсолютному порогу (Iο)] и получил следующее уравнение:

• R=clog Iο/I
• где R – величина ощущения;
• с – константа, величина которой зависит от основания логарифма и от отношения Вебера;
• I – интенсивность раздражителя;
• Iο— величина абсолютного порога интенсивности.

Приведенное выше уравнение получило название основного психофизического закона, или закона Вебера – Фехнера, согласно которому ощущения описываются кривой уменьшающегося прироста (или логарифмической кривой).

Например, увеличение яркости, ощущаемое при замене одной лампочки десятью, будет таким же, как и в случае замены десяти лампочек сотней.

Иначе говоря, возрастанию величины раздражителя в геометрической прогрессии соответствует прирост ощущения в арифметической прогрессии.

Позже были сделаны попытки уточнить основной закон психофизики. Так, американский психофизик С. Стивенс выявил степенной, а не логарифмический характер зависимости между силой ощущения и интенсивностью раздражителя:

1. где R – сила ощущения;
2. с – константа;
3. I – интенсивность раздражителя;
4. Iο — величина абсолютного порога ощущения;
5. n – показатель степени, зависящий от модальности ощущений (значения приводятся в справочниках).

Обобщенный психофизический закон, предложенный Ю. Забродиным, учитывал тот факт, что характер зависимости между ощущениями и воздействующими раздражителями обусловлен осведомленностью человека о процессах ощущения. Исходя из этого, Ю. Забродин ввел в формулу закона С. Стивенса показатель z, характеризующий степень осведомленности:

Из формулы видно, что при z=0 формула обобщенного закона Ю. Забродина принимает вид закона Вебера – Фехнера, а при 2=1 — закона Стивенса.

Современные исследования шкалирования указывают, что уравнение Ю. Забродина не является обобщенным «в последней инстанции» психофизическим законом, т.е. оно не может охватить все существующее многообразие психофизических функций. В целом же Ю. Забродиным разработан системно-динамический подход к анализу сенсорных процессов.

Ставя перед собой задачу измерения ощущений, Г. Фехнерпредполагал, что человек не способен непосредственно количественно оценить их величины. Поэтому он предложил косвенный способ измерения – в единицах физической величины стимула.

Величина ощущения представлялась как сумма едва заметных его приращений над исходной точкой. Для ее обозначения Г. Фехнер ввел понятие порога ощущений, измеряемого в единицах стимула.

Он различал абсолютный порог чувствительности и различительный (дифференциальный) порог.

Закон Вебера -Фехнера

Во второй половине XIX в. отдельные вопросы и проблемы, лежащие на границе физиологии и психологии, становятся предметом специальных и систематических исследований, которые затем обособляются и оформляются в относительно самостоятельные научные направления. Одной из первых таких областей и явилась психофизика, созданная немецким физиологом Г. Фехнером (1801-1887).

Психофизика была задумана Фехнером как наука о всеобщей связи физического и духовного мира. Исследователь выступил с учением о тождестве психического и физического, выдвинул принцип всеобщей одушевленности природы.

По мнению Фехнера, должна быть создана специальная наука, которая с помощью эксперимента и математики могла бы доказать выдвинутую им философскую концепцию.

Такой наукой и явилась психофизика, которая определялась им как точное учение о функциональных отношениях между телом и душой.

Согласно Фехнеру, психофизика должна заниматься экспериментально-математическим изучением различных психических процессов в их отношении, с одной стороны, к физическим факторам, что должно составить предмет внешней психофизики, с другой — в отношении к анатомо-физиологическим основаниям, что должно было представить предмет внутренней психофизики.

Особую роль в изучении этого вопроса сыграли работы Э. Вебера по изучению осязания и порогов чувствительности.

Именно опыты Вебера показали, что существует определенная зависимость между физическим и психическим, в частности, между раздражением и ощущением, и что обнаруженные отношения между ними поддаются экспериментальному измерению.

Немалое значение для определения специфики новой науки сыграли идеи Гербарта, в частности, его учение о порогах сознания и обоснование возможности применения математики в психологии.

Психофизика становилась наукой о связи раздражений и ощущений.

Установленные Фехнером положения об измеримости психофизических отношений и о возможности применения математического закона к ним ставили на передний план проблему разработки специальных методов психофизического измерения и способов математического анализа и описания психофизических отношений. Общая программа построения психофизики включила три главные задачи:

• 1) установить, какому закону подчиняются отношения психического и физического мира, на примере связи раздражений и ощущений;
• 2) дать математическую формулировку этому закону;
• 3) разработать психофизические методы измерения.

Закон,открытый Э.Г.Вебером (1834)и развитыйГ.Т.Фехнером,основной закон психофизики.

Фехнер, считал, что материальное и идеальное — это две стороны единого целого. Поэтому он задался целью выяснить, где проходит граница между материальным и идеальным. Фехнер подошел к этой проблеме как естествоиспытатель. По его мнению, процесс создания психического образа может быть представлен следующей схемой:

Раздражение —> Возбуждение —> Ощущение —> Суждение (физика) (физиология) (психология) (логика)

Самым главным в идее Фехнера было то, что он впервые включил элементарные ощущения в круг интересов психологии. До Фехнера считали, что исследованием ощущений, если это кому-нибудь интересно, должны заниматься физиологи, врачи, даже физики, но только не психологи. Для психологов это слишком примитивно.

По мнению Фехнера, искомая граница проходит там, где начинается ощущение, т. е. возникает первый психических процесс. Величину стимула, при которой начинается ощущение, Фехнер назвал нижним абсолютным порогом. Для определения этого порога Фехнер разработал методы, которые активно используются и в наше время.

В основу методологии своих исследований Фехнер положил два утверждения, называемые первой и второй парадигмой классической психофизики. 1. Сенсорная система человека — это измерительный прибор, который соответствующим образом реагирует на воздействующие физические стимулы. 2. Психофизические характеристики у людей распределены по нормальному закону, т. е.

случайным образом отличаются от какой-то средней величины, аналогично антропометрическим характеристикам. Сегодня не вызывает сомнения, что обе эти парадигмы уже устарели и в определенной степени противоречат современным принципам исследования психики.

В частности, можно отметить противоречие принципу активности и целостности психики, поскольку сегодня мы понимаем, что невозможно выделить и исследовать в эксперименте одну, даже самую примитивную, психическую систему из целостной структуры человеческой психики.

В свою очередь, активизация в эксперименте всех психических систем от самых низших до самых высших приводит к очень большому разнообразию реакций испытуемых, что требует индивидуального подхода к каждому испытуемому. Тем не менее, исследования Фехнера по своей сути были новаторскими.

Он считал, что человек не может непосредственно оценивать свои ощущения количественно, поэтому он разработал «косвенные» методы, с помощью которых можно количественно представить отношения между величиной раздражителя (стимула) и интенсивностью вызванного им ощущения. Предположим, нас интересует, при какой минимальной величине звукового сигнала испытуемый может слышать этот сигнал, т. е.

мы должны определить нижний абсолютный порог громкости. Измерение методом минимальных изменений проводится следующим образом. Испытуемому дают инструкцию говорить «да», если он сигнал слышит, и «нет», — если не слышит. Сначала испытуемому предъявляют стимул, который он явно может расслышать. Затем при каждом предъявлении величина стимула уменьшается. Эту процедуру проводят до тех пор, пока не изменятся ответы испытуемого. Например, вместо «да» он может сказать «нет» или «вроде бы нет» и т. д.

Величина стимула, при которой изменяются ответы испытуемого, соответствует порогу исчезновения ощущения. На втором этапе измерения в первом предъявлении испытуемому предлагают стимул, который он никак не может слышать.

Затем на каждом шаге величина стимула возрастает до тех пор, пока ответы испытуемого перейдут от «нет» к «да» или «может быть, да». Это значение стимула соответствует порогу появления ощущения. Но порог исчезновения ощущения редко бывает равен порогу появления.

Соответственно абсолютный порог будет равен среднеарифметическому порогов появления и исчезновения. Аналогичным способом определяется и верхний абсолютный порог — значение стимула, при котором он перестает восприниматься адекватно.

Верхний абсолютный порог иногда называют болевым порогом, потому что при соответствующих ему величинах стимулов мы испытываем боль — резь в глазах при слишком ярком свете, боль в ушах при слишком громком звуке.

Абсолютные пороги — верхний и нижний — определяют границы доступного нашему восприятию окружающего мира. По аналогии с измерительным прибором абсолютные пороги определяют диапазон, в котором сенсорная система может измерять раздражители, но кроме этого диапазона работу прибора характеризует его точность, или чувствительность.

Величина абсолютного порога характеризует абсолютную чувствительность. Например, чувствительность двух людей будет выше у того, у кого появляются ощущения при воздействии слабого раздражителя, когда у другого человека ощущений еще не возникает (т. е. у кого меньше величина абсолютного порога).

Следовательно, чем слабее раздражитель, вызывающий ощущение, тем выше чувствительность. Таким образом, абсолютная чувствительность численно равна величине, обратно пропорциональной абсолютному порогу ощущений. Различные анализаторы обладают разной чувствительностью. О чувствительности глаза мы уже говорили. Очень высока чувствительность и нашего обоняния.

Порог одной обонятельной клетки человека для соответствующих пахучих веществ не превышает восьми молекул. Чтобы вызвать вкусовое ощущение, требуется по крайней мере в 25 000 раз больше молекул, чем для возникновения обонятельного ощущения. Абсолютная чувствительность анализатора в равной степени зависит как от нижнего, так и от верхнего порога ощущения.

Величина абсолютных порогов, как нижнего, так и верхнего, изменяется в зависимости от разных условий: характера деятельности и возраста человека, функционального состояния рецептора, силы и длительности действия раздражения и т. д. Другая характеристика чувствительности — это чувствительность к различию.

Ее еще называют относительной, или разностной, так как это чувствительность к изменению раздражителя. Если мы положим на руку груз весом 100 граммов, а затем добавим к этому весу еще один грамм, то этой прибавки ни один человек ощутить не сможет. Для того чтобы ощутить прибавку к весу, необходимо добавить три-пять граммов.

Таким образом, для того чтобы почувствовать минимальное различие в характеристиках воздействующего раздражителя, необходимо изменить силу его воздействия па определенную величину, а то минимальное различие между раздражителями, которое дает едва заметное различие ощущений, называется порогом различения.

Ощущения возникают в результате преобразования специфической энергии раздражителей в энергию нервных процессов организма. Физиологической основой ощущения является нервный процесс, стимулируемый действием того или иного раздражителя на адекватный анализатор. Ощущение имеет рефлекторный характер.

Вебера — Фехнера закон, основной психофизический закон, определяет связь между интенсивностью ощущения и силой раздражения, действующего на какой-либо орган чувств. Основан на наблюдении немецкого физиолога Э. Вебера, который установил (1830—34), что воспринимается не абсолютный, а относительный прирост силы раздражителя (света, звука, груза, давящего на кожу, и т.п.):

где ?I — разностный порог, I — исходный раздражитель.

Отношение разностного порога к величине исходного раздражителя является величиной постоянной и называется относительным разностным или дифференциальным порогом. Величина, обратная дифференциальному порогу, называется дифференциальной чувствительностью. Исследования показали, что величина дифференциальной чувствительности не одинакова для различных модальностей.

Так, люстра в которой 8 лампочек, кажется нам настолько же ярче люстры из 4-х лампочек, насколько люстра из 4-х лампочек ярче люстры из 2-х лампочек. То есть, количество лампочек должно увеличиваться в разы, чтобы нам казалось, что прирост яркости постоянен.

И наоборот, если прирост яркости постоянен, нам будет казаться, что он уменьшается. Например, если добавить одну лампочку к люстре из 12 лампочек, то мы практически не заметим прироста яркости.

В то же время, одна лампочка, добавленная к люстре из двух лампочек, даёт значительный кажущийся прирост яркости.

Любопытно, что Фехнер вывел своё уравнение отнюдь не исходя из общих соображений, как Бернулли (хотя, в принципе, мог бы). Он проанализировал результаты, полученные другим немецким физиологом, Эрнстом Вебером. В середине 19-го века этот ученый изучал особенности человеческого восприятия веса различных грузов, и обнаружил интересную закономерность.

Отвлекаясь от конкретных цифр Вебера, она такова: если испытуемый держал в руке груз весом в 100 гр., он не замечал прибавки в 5 гр., но замечал прибавку в 10 гр. Однако, если испытуемый держал в руке груз весом в 200 гр., он не замечал прибавки в 10 гр., а лишь прибавку в 20 гр.

Иными словами, минимальная заметная прибавка к весу груза оказалась прямо пропорциональной его исходному весу. Вебер выяснил, что эта закономерность действует довольно в широких пределах в восприятии веса, силы звука, яркости и т.д. Серьезные отклонения от неё наблюдались лишь при очень слабых и очень сильных интенсивностях стимулов.

Математический анализ результатов Вебера и привёл Фехнера к выражению, один-в-один похожему на уравнение Бернулли.

Обратим внимание, что Вебер не просил своих испытуемых как-то субъективно оценивать вес грузов, он просил лишь отмечать тот момент, когда они фиксируют изменение веса.

Это значит, что выделенная закономерность относится не к каким-то высокоуровневым психологическим особенностям восприятия и мышления — как это можно счесть исходя из закона Бернулли — а характеризует довольно низкоуровневые, первичные процессы восприятия.

Более того, закон Вебера-Фехнера действует даже там, где наше восприятие, вроде бы, вообще ни причем. В частности, если в качестве стимула используется инъекция гормона, то интенсивность физиологической реакции организма на инъекцию также подчиняется этому закону.

То есть, возможно, что закон Вебера-Фехнера относится не к особенностям восприятия органами чувств, а вообще описывает реакцию человека и его организма на любого рода внешние воздействия.

Но закон Вебера-Фехнера действует не только на человека. Ещё в 20-х годах прошлого века были получены свидетельства, что ему подчиняются и насекомые. В частности, двигательная активность жуков PopilliaJaponicaувеличивается с увеличением интенсивности светового стимула в соответствии с законом Вебера-Фехнера.

У нас достаточно оснований, чтобы выдвинуть довольно смелую гипотезу:закономерность вида закона Вебера-Фехнера описывает интенсивность реакции любой сложной когнитивной системы на внешние стимулы — будь это организм человека или любая другая органическая или социальная система.

Закон Стивенса

Закон Стивенса — это вариант основного психофизического закона, устанавливающий степенную, а не логарифмическую (см. Закон Фехнера) зависимость между субъективным рядом (рядом ощущений, впечатлений) и рядом раздражителей:

Y=KSn,

где Y — субъективная величина ощущения, S — величина стимула (раздражителя), К — константа, зависящая от единицы измерения. Показатель п степенной функции различен для разных модальностей-ощущений.

По мнению Стивенса, этот закон справедлив для любого ряда раздражителей, как физических, которые легко подвергаются объективному измерению (вес, сила звука и света, длина линии, температура т. д.), так и любых других, для которых не существует объективных мер (серия почерков, рисунков и др.). С помощью 3. С.

были получены численные или количественные оценки величины ощущений в форме установления заданного отношения двух стимулов. Благодаря этому были созданы шкалы величин: субъективные шкалы громкости, светлоты, тяжести, зрительно-воспринимаемой длины, площади, удаленности, скорости мельканий; субъективные шкалы электрического удара, вкуса, множественности, слуховых биений и др.

Оказалось, что степенной ряд справедлив для всех исследованных модальностей стимулов. Показатель л лежит в пределах от 0,3 (для громкости) до 3,5 (для электрического удара). Степенная функция, будучи изображена в логарифмическом масштабе на обеих осях координат, имеет вид линейной зависимости с наклоном, определяемым показателем степени п.

Наряду с законом Фехнера, устанавливающим логарифмическую зависимость между величиной раздражителя и величиной ощущения, 3. С. относится к числу важнейших психофизических законов. Однако вопрос о том, какой из них является более универсальным и какому из них следует отдать предпочтение, остается пока еще дискуссионным.