е. порог),
она возбуждает чувствительные нейроны и "проходит" - точно так же,
как мы проходим через дверь. Когда энергия недостаточна для возбужде-
ния активности нейронов, то она, как говорят, находится ниже порога
или, иначе,- это подпороговая энергия; энергию, достаточную для воз-
буждения, назвали надпороговой. Однако, с точки зрения теории обнару-
жения сигналов, концепция порога несколько более сложна, в чем мы и
убедимся далее в этой главе.
Взаимосвязь между энергией стимула и результирующим ощущением
не столь уж проста. Типичный пример взаимосвязи между вероятностью
обнаружения и интенсивностью стимула показан на Рис.2.5. Если бы сен-
сорные пороги были "чистыми" и дискретными и если бы наши методики
измерений были совершенными, то мы получили бы функции вроде тех,
что показаны на Рис.2.6.
Если бы испытуемый находился в таких идеальных для сенсорного
обнаружения условиях, то при воздействии определенной величины све-
товой или звуковой энергии, давления, вкусовых агентов или других сти-
мулов, он бы постоянно отмечал наличие у себя ощущений. Очевидно,
однако, что суждения о наличии ощущений основаны не только на физи-
ческой природе стимула, но также на процессах принятия решений испы-
туемым, которые, в свою очередь, зависят от сложного набора когнитив-
ных механизмов. Испытуемый оценивает величину необработанной надпо-
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
58
роговой энергии по тому, дает ли она достаточно интенсивный стимул,
чтобы вызвать позитивную реакцию. Субъективная оценка тесно связана
с непосредственными психологическими последствиями стимуляции, а так-
же со знакомством испытуемого с такого рода событиями. На ощущения
человека оказывают влияние не только когнитивные механизмы высшего
порядка (память, значение, мышление); кроме этого, стимул или сигнал
может иметь неустойчивые характеристики, искажающие его обнаруже-
ние и интерпретацию. Даже в полностью контролируемых лабораторных
условиях невозможно устранить все "шумы" (посторонние стимулы). Это
аналогично шумам, генерируемым высокочувствительными лабораторны-
ми приборами. Мощный усилитель, способный улавливать и усиливать
самые слабые сигналы, сам по себе может генерировать помеху, которая
ошибочно принимается за ответную реакцию испытуемого. Многим звуко-
инженерам случалось ловить сигналы местного передатчика вместо тща-
тельно контролируемых сигналов, генерируемых в лаборатории.
Рис. 2.5. Типичная зависи-
мость вероятности обнаруже-
ния стимула от его интенсив-
ности.
Рис. 2.6. Идеализированная
зависимость вероятности об-
наружения от интенсивности
стимула.
Обнаружение сенсорных сигналов
59
Теория обнаружения сигналов
Внедрение в середине 50-х годов теории обнаружения сигналов значи-
тельно изменило представление о сенсорных порогах. В это время экспе-
риментальная психология находилась под явным влиянием бихевиоризма,
предполагавшего среди прочего, что психология должна изучать только
поведение, или явные реакции, которые можно наблюдать и измерять не-
посредственно. Центральным для бихевиоризма было понятие о "психоло-
гии стимула-реакции" (S-R), согласно которому всякое поведение мож-
но рассматривать как ответные реакции на стимулы. Задача психологии
как науки заключалась, таким образом, в идентификации стимулов и свя-
занных с ними реакций, а также тех процессов, которые предположитель-
но происходят между S и R. Видимо, этот подход был довольно успеш-
ным - особенно при определении сенсорных порогов (как это было опи-
сано выше), в исследованиях вербального научения, в опытах над живот-
ными и для других актуальных задач. Постепенно, однако, психологичес-
кое сообщество пришло к пониманию, что человеческое поведение - это
чрезвычайно сложное явление, и его невозможно объяснить только на
языке S-R.
Среди факторов, повлиявших на изменение представлений о челове-
ческом организме, были достижения в области обнаружения сигналов,
обеспечившие основу для постулирования связей между стимульной энер-
гией внешнего мира, ее обнаружением и внутренней репрезентацией, яв-
ляющейся следствием как самого стимула, так и предшествующих знаний.
Теория обнаружения сигналов произошла от электротехники и статисти-
ческой теории принятия решений. Во время Второй мировой войны инже-
неры разработали теорию обнаружения сигналов, которая применялась
для обнаружения самолетов радиолокационными станциями. Сходство
между обнаружением сигналов радиолокационной станцией и человеком
заметили Тэннер и Свете (1954)2, о чем они написали очень содержатель-
ный отчет. В их работе рассматривалось поведение человека при обнару-
жении световых сигналов на светлом фоне, что имело непосредственное
отношение к общей проблеме сенсорных порогов. Сильнейшее влияние на
психологию оказала та часть их работы, в которой утверждалось, что на
решения человека о присутствии или отсутствии стимула влияет не толь-
ко интенсивность сигнала, но также содержание решаемой задачи и зна-
ние результатов. Как показали последующие исследования, вероятностью
обнаружения сигнала можно манипулировать, применяя, например, "воз-
награждения" за правильное обнаружение или "удачу".
Для иллюстрации сложности сенсорного обнаружения представим себе
радарную станцию дальнего обнаружения на Аляске и одинокого дежур-
ного наблюдателя. Его задача - пристально смотреть на индикатор рада-
ра несколько часов в день в ожидании того, что он надеется никогда не
увидеть: налета вражеской авиации. Когда действительно появляется вра-
жеский самолет, от опознания сигнала дежурным может зависеть жизнь
миллионов людей; если его решение ошибочно, то ошибка может привес-
ти к попытке перехвата всего лишь стаи птиц. На индикаторе радара мо-
гут появляться два типа стимулов: сигнал о самолете и "шум" - выше-
Есть русское издание.- Ред.
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
60
Табл. 2.1. Матрица исходов стимул-реакция для наблюдателя, отвечаю-
щего Да или Нет в каждой пробе при проведении эксперимента на
обнаружение.
упомянутые "посторонние стимулы"3. Если он примет шум за самолет, то
будет виноват в ложной тревоге; если он примет самолет за шум, то будет
виновен в "пропуске" - серьезном нарушении долга. Только два случая
из всех являются допустимыми; один из них - это "правильное обнару-
жение", а другой - "правильное отрицание", т.е. когда самолеты приня-
ты за самолеты, а шум принят за шум. Эти отношения показаны в Табл.2.1.
С учетом этой простой модели мы начинаем понимать, что пороги яв-
ляются элементами сложного опыта человека, когда требуется принимать
решение на основании неоднозначных и/или труднообнаруживаемых сти-
мулов. Кроме интенсивности стимула еще два фактора влияют на реше-
ния об обнаружении: ожидание наблюдателя - появится или не появится
сигнал (в нашем случае - самолет), и что последует за принятием реше-
ния - наказание или вознаграждение.
Ожидание может возникнуть у испытуемого в результате инструкти-
рования ("Протри глаза: осложнение обстановки на Ближнем Востоке")
или предшествующего знания ("В это время года множество гусей переле-
тает на юг" или "Несколько часов назад я видел стаю птиц;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185
она возбуждает чувствительные нейроны и "проходит" - точно так же,
как мы проходим через дверь. Когда энергия недостаточна для возбужде-
ния активности нейронов, то она, как говорят, находится ниже порога
или, иначе,- это подпороговая энергия; энергию, достаточную для воз-
буждения, назвали надпороговой. Однако, с точки зрения теории обнару-
жения сигналов, концепция порога несколько более сложна, в чем мы и
убедимся далее в этой главе.
Взаимосвязь между энергией стимула и результирующим ощущением
не столь уж проста. Типичный пример взаимосвязи между вероятностью
обнаружения и интенсивностью стимула показан на Рис.2.5. Если бы сен-
сорные пороги были "чистыми" и дискретными и если бы наши методики
измерений были совершенными, то мы получили бы функции вроде тех,
что показаны на Рис.2.6.
Если бы испытуемый находился в таких идеальных для сенсорного
обнаружения условиях, то при воздействии определенной величины све-
товой или звуковой энергии, давления, вкусовых агентов или других сти-
мулов, он бы постоянно отмечал наличие у себя ощущений. Очевидно,
однако, что суждения о наличии ощущений основаны не только на физи-
ческой природе стимула, но также на процессах принятия решений испы-
туемым, которые, в свою очередь, зависят от сложного набора когнитив-
ных механизмов. Испытуемый оценивает величину необработанной надпо-
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
58
роговой энергии по тому, дает ли она достаточно интенсивный стимул,
чтобы вызвать позитивную реакцию. Субъективная оценка тесно связана
с непосредственными психологическими последствиями стимуляции, а так-
же со знакомством испытуемого с такого рода событиями. На ощущения
человека оказывают влияние не только когнитивные механизмы высшего
порядка (память, значение, мышление); кроме этого, стимул или сигнал
может иметь неустойчивые характеристики, искажающие его обнаруже-
ние и интерпретацию. Даже в полностью контролируемых лабораторных
условиях невозможно устранить все "шумы" (посторонние стимулы). Это
аналогично шумам, генерируемым высокочувствительными лабораторны-
ми приборами. Мощный усилитель, способный улавливать и усиливать
самые слабые сигналы, сам по себе может генерировать помеху, которая
ошибочно принимается за ответную реакцию испытуемого. Многим звуко-
инженерам случалось ловить сигналы местного передатчика вместо тща-
тельно контролируемых сигналов, генерируемых в лаборатории.
Рис. 2.5. Типичная зависи-
мость вероятности обнаруже-
ния стимула от его интенсив-
ности.
Рис. 2.6. Идеализированная
зависимость вероятности об-
наружения от интенсивности
стимула.
Обнаружение сенсорных сигналов
59
Теория обнаружения сигналов
Внедрение в середине 50-х годов теории обнаружения сигналов значи-
тельно изменило представление о сенсорных порогах. В это время экспе-
риментальная психология находилась под явным влиянием бихевиоризма,
предполагавшего среди прочего, что психология должна изучать только
поведение, или явные реакции, которые можно наблюдать и измерять не-
посредственно. Центральным для бихевиоризма было понятие о "психоло-
гии стимула-реакции" (S-R), согласно которому всякое поведение мож-
но рассматривать как ответные реакции на стимулы. Задача психологии
как науки заключалась, таким образом, в идентификации стимулов и свя-
занных с ними реакций, а также тех процессов, которые предположитель-
но происходят между S и R. Видимо, этот подход был довольно успеш-
ным - особенно при определении сенсорных порогов (как это было опи-
сано выше), в исследованиях вербального научения, в опытах над живот-
ными и для других актуальных задач. Постепенно, однако, психологичес-
кое сообщество пришло к пониманию, что человеческое поведение - это
чрезвычайно сложное явление, и его невозможно объяснить только на
языке S-R.
Среди факторов, повлиявших на изменение представлений о челове-
ческом организме, были достижения в области обнаружения сигналов,
обеспечившие основу для постулирования связей между стимульной энер-
гией внешнего мира, ее обнаружением и внутренней репрезентацией, яв-
ляющейся следствием как самого стимула, так и предшествующих знаний.
Теория обнаружения сигналов произошла от электротехники и статисти-
ческой теории принятия решений. Во время Второй мировой войны инже-
неры разработали теорию обнаружения сигналов, которая применялась
для обнаружения самолетов радиолокационными станциями. Сходство
между обнаружением сигналов радиолокационной станцией и человеком
заметили Тэннер и Свете (1954)2, о чем они написали очень содержатель-
ный отчет. В их работе рассматривалось поведение человека при обнару-
жении световых сигналов на светлом фоне, что имело непосредственное
отношение к общей проблеме сенсорных порогов. Сильнейшее влияние на
психологию оказала та часть их работы, в которой утверждалось, что на
решения человека о присутствии или отсутствии стимула влияет не толь-
ко интенсивность сигнала, но также содержание решаемой задачи и зна-
ние результатов. Как показали последующие исследования, вероятностью
обнаружения сигнала можно манипулировать, применяя, например, "воз-
награждения" за правильное обнаружение или "удачу".
Для иллюстрации сложности сенсорного обнаружения представим себе
радарную станцию дальнего обнаружения на Аляске и одинокого дежур-
ного наблюдателя. Его задача - пристально смотреть на индикатор рада-
ра несколько часов в день в ожидании того, что он надеется никогда не
увидеть: налета вражеской авиации. Когда действительно появляется вра-
жеский самолет, от опознания сигнала дежурным может зависеть жизнь
миллионов людей; если его решение ошибочно, то ошибка может привес-
ти к попытке перехвата всего лишь стаи птиц. На индикаторе радара мо-
гут появляться два типа стимулов: сигнал о самолете и "шум" - выше-
Есть русское издание.- Ред.
Обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов
60
Табл. 2.1. Матрица исходов стимул-реакция для наблюдателя, отвечаю-
щего Да или Нет в каждой пробе при проведении эксперимента на
обнаружение.
упомянутые "посторонние стимулы"3. Если он примет шум за самолет, то
будет виноват в ложной тревоге; если он примет самолет за шум, то будет
виновен в "пропуске" - серьезном нарушении долга. Только два случая
из всех являются допустимыми; один из них - это "правильное обнару-
жение", а другой - "правильное отрицание", т.е. когда самолеты приня-
ты за самолеты, а шум принят за шум. Эти отношения показаны в Табл.2.1.
С учетом этой простой модели мы начинаем понимать, что пороги яв-
ляются элементами сложного опыта человека, когда требуется принимать
решение на основании неоднозначных и/или труднообнаруживаемых сти-
мулов. Кроме интенсивности стимула еще два фактора влияют на реше-
ния об обнаружении: ожидание наблюдателя - появится или не появится
сигнал (в нашем случае - самолет), и что последует за принятием реше-
ния - наказание или вознаграждение.
Ожидание может возникнуть у испытуемого в результате инструкти-
рования ("Протри глаза: осложнение обстановки на Ближнем Востоке")
или предшествующего знания ("В это время года множество гусей переле-
тает на юг" или "Несколько часов назад я видел стаю птиц;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185