Распределение плотности вероятности сенсорных событий

Теория обнаружения сигнала в психофизике

Использование теории статистических решений для описания функционирования сенсорных систем первоначально было связано с переносом в психологию приложений этой теории к проблемам обнаружения сигнала в радиотехнике. Современная психофизика сохраняет сложившееся традиционно название «теория обнаружения сигнала» (далее просто ТОС) и в той части приложений теории статистических решений, которая относится к психологии.

Рассмотрим применение ТОС на примере оценки абсолютной чувствительности сенсорной системы в той ее части, которая в классической психофизике относилась к измерению нижнего абсолютного порога.

При оценке дифференциальной чувствительности в целом схема рассуждений такая же, как и в предыдущем случае с измерением абсолютной чувствительности. Отличие заключается только в том, что вместо обнаружения наличия стимула в пробе перед испытуемым ставится задача обнаружения различия между стимулами, предъявленными в одной пробе.

При определении нижних абсолютных порогов чувствительности (см. раздел 1) испытуемый в каждой отдельной стимульной пробе должен принимать решение – был в интервале наблюдения предъявлен стимул или нет. Если испытуемый считает, что стимул был, он дает ответ «ДА», если полагает, что стимула не было, ответ – «НЕТ».

При новом подходе внешне ситуация остается такой же. Однако, согласно ее трактовке в рамках ТОС, полагается, что в интервале наблюдения испытуемый имеет дело с сенсорным событием s, причину появления которого он не знает – его задачей является принятие решения о том, чем вызвано это сенсорное событие. Вводимое здесь новое понятие «сенсорное событие s» может трактоваться как некоторый «прообраз» стимула – т.е. то, что возникает до появления сенсорного образа в его привычном понимании.

Основные допущения, на которые опирается ТОС в применении к психофизике, следующие:

1. Причиной возникновения сенсорного события s может быть либо действие на сенсорную систему стимула s, либо что-то другое, не связанное со стимулом – например, собственный “внутренний“ шум сенсорной системы (“нейронный шум”).

2. Испытуемый не знает достоверно, чем вызвано появление сенсорного события s – стимулом S или действием других факторов, например “шума” n.

3. Испытуемый должен принять в этих условиях наиболее правильное решение.

Таким образом, данная ситуация по своим признакам полностью соответствует той, которая описывалась в предыдущем разделе 2 – отсутствие достаточной информации для принятия детерминистического решения, необходимость принятия в ситуации неопределенности наилучшего решения – то есть испытуемый должен действовать в соответствии с правилами теории статистических решений. При этом аналогом величины, которую в предыдущем разделе называли апостериорной информацией e_j, будет сенсорное событие s. Результатом положительного исхода при принятии решения, (т.е. испытуемый принимает решение: «Да. Стимул был»), является переход сенсорного события в категорию «сенсорный образ стимула - Š». Если же решение отрицательно: «Нет. Стимула не было», - сенсорный образ не возникает. То есть результатом принятия решения является качественное изменение субъективного статуса сенсорного события - оно становится субъективным образом, образом ощущения.

При измерении разностной чувствительности, когда испытуемый должен установить идентичность или неидентичность двух (или более) стимулов, процесс принятия решения строится следующим образом. В каждой стимульной пробе испытуемому предъявляется два стимула – J₁ и J₂, вследстие воздействия которых сенсорная система формирует их сенсорные образы Š₁ и Š₂. Значение каждого из этих сенсорных образов является случайной величиной, что обусловлено стохастичностью функционирования сенсорной системы, о чем уже говорилось ранее. Любое возможное в этих условиях значение величины сенсорного образа Š может быть вызвано любым значением действующего стимула J. Это означает, что образ Š₁ может быть вызван воздействием как стимула J₁, так и стимула J₂, и также образ Š₂ может быть вызван воздействием как стимула J₂, так и стимула J₁. Соответственно принятие решения испытуемым в этой ситуации будет заключаться в том, чтобы правильно выбрать один из двух вариантов:

а) различие образов, выражаемое значением случайной величины ΔŠ = Š₂ ─ Š₁, есть следствие стохастичности функционирования сенсорной системы;

б) различие образов (величина ΔŠ) обусловлено различием величин действующих стимулов J₁ и J₂.

В ситуации оценки абсолютной чувствительности, в соответствии с вышеизложенным, при принятии решения испытуемый должен все множество возможных сенсорных событий s, образующих сенсорную ось s, разбить на два части (см. рис. 6, где p -вероятность возникновения сенсорного события s). Точку разбиения на сенсорной оси обозначим как s₀ и в дальнейшем будем называть сенсорным порогом принятия решения. Значения s большие s₀ по величине в результате принятия решения определяются как вызванные воздействием стимула (ответ испытуемого: «ДА! Стимул был.»), меньшие – как вызванные другими факторами - «внутренним» или «собственным» шумом n (ответ испытуемого: «нет! Стимула не было.»)

Рис. 6. Распределения плотностей вероятностей сенсорных событий (пояснения см. в тексте)

Функции, изображенные на рис.6, определяются как:

f(n) - плотность вероятности возникновения сенсорного события без воздействия стимула;

f(s) - плотность вероятности возникновения сенсорного события при наличии стимула.

При этом полагается, что сенсорные события могут принимать какие угодно значения – т.е. ось сенсорных событий непрерывна. Это допущение является в определенной мере условным, поскольку идеализирует и упрощает ситуацию. Однако именно это позволяет выделить главное, что позволит дальнейшее описание теории проводить по отношению к некоему “ идеальному наблюдателю ” (“идеальному испытуемому”), действующему в “ идеальных ” условиях.

Весьма интересным является предположение о том, что принятие решения о наличии или отсутствии стимула может быть связано с последующим осознанием или неосознанием сенсорного события s. В этом случае все множество сенсорных событий s может рассматриваться как содержание неосознаваемой субсенсорной области психического, которое может превратиться в содержание актуального сознания, если в результате принятия решения какая-то их (сенсорных событий) часть переводится в категорию «сенсорный образ Š».

Дата добавления: 2014-11-29