Измерение порога различения длительности тональных сигналов методом постоянных раздражителей. Исследование влияния несенсорных фактор

Министерство высшего и средне-специального образования Республики Узбекистан

 

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. М. В. ЛОМОНОСОВА

_______________________________________________________________

 

Филиал в городе Ташкенте

 

Кафедра психологии

 

 

 

Отчёт №1

 

по предмету: Общий психологический практикум

 

на тему

 

«Измерение порога различения длительности тональных сигналов методом постоянных раздражителей.

Исследование влияния несенсорных факторов на пороговые меры»

 

 

 

Выполнил: С. Молчанов

гр. П1-11

Приняла: А.А. Туниянц

 

 

 

Ташкент – 2014

 

Введение

Исторически сложилось так, что первыми методами психологических измерений были методы, позволяющие определять локализацию точки на психологической шкале. Их появлением мы обязаны Г. Т. Фехнеру, пытавшемуся с их помощью разрешить психофизическую проблему — выяснить закон соответствия психического образа и вызвавшего его физического воздействия. Согласно Фехнеру, через абсолютный порог задается начальная точка отсчета на психологической шкале, а через разностный порог вводится единица измерения на ней.

Под порогом всегда подразумевается некое критическое значение, разделяющее исследуемый ряд явлений на 2 класса. Абсолютный порог — то минимальное значение в континууме стимулов, выше которого раздражитель всегда воспринимается. Разностный порог — то минимальное различие в выраженности определенного физического параметра стимулов, превышение которого приводит к восприятию их различия.

В данном исследовании используется метод постоянных раздражителей. Другие названия этого метода — метод констант, частотный метод, метод истинных и ложных случаев. Метод состоит в предъявлении испытуемому ряда стимулов, неизменных в течение всего опыта, и название отсюда — метод постоянных раздражителей (МПР), метод констант. В случае измерения разностного порога предъявляется стандартный стимул и сравниваемый с ним. В силу того, что параметры стандартного и сравниваемого стимулов в течение всего опыта неизменны, каждый из сравниваемых стимулов образует со стандартным постоянную разницу. Отсюда еще одно название этого метода — метод постоянных разниц. Непосредственным результатом опыта являются частоты ответов, из которых значения порога находятся вычислительным путем. Эта особенность определила еще одно название этого метода — метод частот.

Метод констант пользуется репутацией самого точного и надежного, поскольку сама процедура метода предусматривает такую организацию стимуляции, которая исключает ошибки привыкания и ожидания. Возможность накопления большой статистики ответов, связанная с ограничением числа постоянных раздражителей, применяемых в измерении, повышает надежность измерения порога этим методом. Универсальность метода констант обусловлена, по-видимому, двумя обстоятельствами. Во-первых, он ставит менее жесткие требования к выходным устройствам задающей аппаратуры, чем метод средней ошибки, поскольку высокоточную дискретную регулировку выходного сигнала получить технически существенно проще. Это значительно расширяет область применения МПР. Во-вторых, дискретность стимуляции позволяет использовать, кроме суждений, и другие ответные реакции организма, например, вегетативные, электроэнцефалографические, сосудистые и др. Эти реакции отличаются двумя важными для измерения чувствительности свойствами: 1) не поддаются произвольному контролю (без специальной тренировки), 2) их величина изменяется градуально. Использование этих реакций существенно расширяет область приложения МПР, поскольку обеспечивает его применение в тех случаях, когда исследователю невозможно (или неудобно) использовать речевой ответ для измерения порога (например, в случаях симуляции, у детей, еще не овладевших речью, у животных). Кроме того, применение непроизвольных реакций позволяет увеличить объем информации, извлекаемой из опыта, поскольку информация об изучаемом процессе содержится не только в факте появления/не появления реакции, но и в ее величине, форме и скрытом периоде, поэтому возрастает количество сведений, которое может быть извлечено из каждой градуальной реакции.

Давая общую характеристику метода констант, нельзя не отметить еще одного момента. Метод констант занимает особое место среди классических методов измерения чувствительности в связи с тем, что почти все теоретические построения психофизики относительно пороговой проблемы для своего экспериментального подтверждения обращались к этому методу. Он оказался наиболее гибким, получаемые этим методом результаты находили объяснение в русле самых различных психофизических концепций.

Определение разностного порога методом констант.

Процедура. В предварительных испытаниях экспериментатор ориентировочно определяет пороговую зону, т.е. тот диапазон различия стимулов, на границах которого испытуемый начинает практически всегда ощущать отличие эталонного стимула от сравниваемого. Затем экспериментатор выбирает в пределах этой зоны ограниченный ряд стимулов, которые будут сравниваться с эталоном (чаще всего 5—7). Выбор производится с таким расчетом, чтобы самый слабый среди них вызывал у испытуемого ответ “больше” в 5—10% случаев, а самый сильный — в 90—95%. Сравниваемые стимулы выбираются так, чтобы расстояния между ними на стимульной оси были одинаковыми. Последнее требование обеспечивает некоторое упрощение статистической обработки данных и является просто требованием удобства. При определении разностного порога стимулы предъявляются парами — эталон и сравниваемый — одновременно или последовательно. Стимульная последовательность, составленная из пар стимулов, является по своим свойствам случайной, но сбалансированной: каждая пара предъявляется равное число раз, частота предъявления каждой пары распределена на последовательности равномерно. Естественно, что эта последовательность составляется до опыта и испытуемому неизвестна. Обычно в опыте каждая пара стимулов повторяется 20—200 раз.

В экспериментальной практике используются два разных способа объединения стимулов в пары: 1) место эталона в паре меняется по случайному закону; 2) место эталона и сравниваемого стимула в паре фиксированы. Первый вариант решения имеет то преимущество, что позволяет компенсировать постоянные ошибки типа пространственной и временной в ходе самого эксперимента. Сильным аргументом в пользу второго способа является уменьшение вариативности результатов опыта за счет уменьшения колебаний критерия при выборе испытуемым ответа в каждой отдельной пробе. По-видимому, следует предпочитать второй способ, а пространственную ошибку можно учесть, если в одной стимульной последовательности эталон предъявляется слева, а в другой — справа. Аналогичным образом можно выявить и временную ошибку.

В каждой пробе, т.е. при предъявлении пары стимулов, испытуемый должен вынести суждение, возникло ли ощущение различия и каково оно. В методе констант используются две (“больше”, “меньше”) или три категории ответов (“больше”, “меньше”, “равно”). В любом случае порог вычисляется из пропорций суждений разного рода на каждую пару стимулов.

 

 

 

Цель задания

1. Практическая отработка  метода на примере определения  дифференциального порога при  различных инструкциях испытуемому.

2. Освоение процедуры  вычислений различных пороговых  мер, получаемых в этом методе (интервал неопределенности, точка  субъективного равенства, константная  ошибка).

3. Сравнение зависимости  различных пороговых мер от  несенсорных факторов.

 

Методика

Аппаратура.

Задание выполняется на персональном компьютере. Для предъявления звуковых сигналов различной тональности наушники, подсоединённые к компьютеру. Длительность стандартного стимула — 900 мс, длительность пяти переменных (сравниваемых) стимулов — 600, 750, 900, 1050 и 1200 мс.

Для выполнения учебного задания используется компьютерная программа mc.exe.

 

Процедура опыта.

При отработке задания каждый студент выступает сначала в роли испытуемого, а затем обрабатывает собственные экспериментальные данные. Опыт состоит из трех основных серий. Испытуемому  последовательно предъявляются два звуковых стимула, его задача  — сравнить их по длительности. Место стандартного и сравниваемого стимулов в паре изменяется в квази-случайном порядке. Длительность сравниваемого стимула также меняется в квази-случайном порядке. Межстимульный интервал — 500 мс. Межпробный интервал, в течение которого испытуемому требуется дать ответ, используя трехкатегориальную систему ответов (“больше”, “равны” и “ меньше”), равен 2 секунды. Для ответа используются цифровые клавиши  — <1>, <2>, <3> .

Три основные серии отличаются друг от друга различными инструкциями испытуемому, что приводит к изменению его стратегии при выборе ответа.

Инструкция к первой серии рассчитана на максимизацию ответов “равно”: к этой категории необходимо относить все ощущения равенства или сомнения в сравнении стандарта и переменного стимулов; причем ответы “больше” и “меньше” нужно давать лишь при большой уверенности в разнице стимулов.

Инструкция ко второй серии рассчитана на минимизацию ответов в промежуточной категории (“равно”): испытуемый должен пользоваться этой категорией в тех редких случаях, когда, несмотря на все усилия, он не способен различить сигналы по длительности.

Инструкция к третьей серии — нейтральная: испытуемый должен давать ответы согласно своим впечатлениям.

В каждой из этих серий испытуемым предъявляется 150 проб (по 30 предъявлений каждого переменного стимула). После каждой серии делается 2—3-минутный перерыв.

 

Обработка результатов.

 После окончания опыта  испытуемый получает компьютерную  распечатку, где для каждой серии  приводятся  частоты ответов “больше  ”,  “равно” и “меньше” для  каждого из пяти переменных  стимулов.

 По каждой серии   обработка результатов осуществляется  следующим образом:

1. Строятся два графика  с психометрическими кривыми  в линейной интерполяции. На первом  графике строятся психометрические  кривые для 2-категориального варианта, при этом нейтральные ответы  делятся поровну между пропорцией  ответов “больше” и “меньше” (достаточно построить только  одну кривую — для ответов  “больше”).

На втором графике строятся психометрические кривые для 3-х категорий ответов.

2.  Далее также строятся  два графика с психометрическими  кривыми, но в нормальной интерполяции. Перед этим необходимо перевести  вероятности ответов в Z-оценки (для этого необходимо обратиться к таблице z-оценок см. приложение 1)

3. Для дальнейшей обработки 2-х и 3-х категориальный вариант  расчетов целесообразно воспользоваться  статистическим пакетом “SPSS”. В редакторе данных длительности  переменного стимула заносятся в первую переменную (это будут значения X), а p-вероятности (линейная интерполяция) z-оценки (нормальная интерполяция) — во вторую (это будут значения Y). Затем переходят в меню «Анализ», выбирают пункт «Регрессия» и появившемся вкладке выбирают «Подгонка кривых». Войдя в нее, нужно переместить переменную «Значения стимулов» в строку «Независимая», а «Вероятности» (z-оценки) – в «Зависимая».Затем указать тип функции для построения регрессии — линейная. После этого программа построит для вас математическую модель ваших данных, представляя их в виде уравнения прямой: У=ax+b Получив коэффициенты a и b, можно без труда подсчитать верхний (Lh)и нижний (Ll) разностные пороги.

4. Далее вычисляются все  необходимые пороговые показатели: IU – интервал неопределённости, DL –  дифференциальный ,PSE – точка субъективного равенства и CE-константная ошибка.

5. Результаты обработки  по каждой серии сводятся в  итоговую  таблицу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Представление результатов

 

СЕРИЯ № 1  Максимизация ответов "равно"

 

Вероятность ответов                                                                                                                                                  Таблица 1

№	Длительность стимула S	"<"	"="	">"	Сумма вероятностей
1	600	1	0	0	1
2	750	0,73	0,27	0	1
3	900	0,07	0,93	0	1
4	1050	0	0,73	0,27	1
5	1200	0	0,40	0,60	1

 

Строки первого столбца соответствуют длительностям второго сигнала в миллисекундах.

Последние три столбца - вероятности ответов "<","=",">" для каждой  из длительностей.

 

 

Вероятность ответов “>” после разделения вероятностей ответа “=”                                                  Таблица 2

№	Длительность стимула S	Вероятность “>” (p)
1	600	0
2	750	0,135
3	900	0,465
4	1050	0,635
5	1200	0,8

 

 

Психометрическая кривая для 2-категориального варианта ответов                                                        График 1

По оси Х –длительность стимула

По оси У – Вероятности

 

Вероятность ответов “<” и “>” без вероятностей ответа “=”                                                                    Таблица 3

№	Длительность стимула S	"<"	">"
1	600	1	0
2	750	0,73	0
3	900	0,07	0
4	1050	0	0,27
5	1200	0	0,60

 

 

 

«Психометрическая кривая для 3-категориального варианта ответов»                                                  График 2

По оси Х –длительность стимула

По оси У - вероятность

 

 

 

Z-оценки по вероятностям ответов “>”                                                                                                                 Таблица 4

№	Длительность стимула S	Z-оценки
1	600
2	750	-1,13
3	900	-0,1
4	1050	0,33
5	1200	0,84

 

 

 

Психомет. кривая для 2-катег.  вар-та ответов по Z-оценкам для ответа “>”                                       График 3