Вопрос 26. Понятие об абсолютных порогах чувствительности. Методы измерения абсолютных порогов
Понятие порога было введено немецким философом И.Ф. Гербартом в начале XIX века. Гербарт определял порог как границу между сферой сознания и бессознательного. Г.Т.Фехнер конкретизировал это понятие следующим образом: абсолютный порог чувствительности есть физическая величина раздражителя, соответствующая границе между стимулами, вызывающими и не вызывающими субъективное ощущение. Другим словами, абсолютный порог (или абсолютный лимен) – это минимальный стимул (сигнал), который возможно обнаружить. Если стимул слишком слаб и не вызывает надежной ответной реакции, то его называют подпороговым, или субпороговым. Стимул, интенсивность которого превосходит пороговое значение, называют надпороговым.
Разным сенсорным системам свойственны разные минимально различимые стимулы, абсолютные величины которых зависят как от условий стимуляции, так и от индивидуальных особенностей наблюдателя. Например: 1) зрение – способность воспринимать ясной темной ночью пламя свечи на расстоянии до 48 км. 2) слух – тиканье ручных часов в полной тишине на расстоянии до 6 м. 3) вкус – ощущение присутствия 1 ч. ложки сахара в растворе, содержащем 8л. воды. 4) запах – ощущение наличия духов при одной их капле в помещении из 6 комнат.5) осязание – ощущение движения воздуха, производимого падением крыла мухи на поверхность кожи с высоты около 1 см.
Само понятие абсолютного порога предполагает наличие точного значения, или определенной точки на шкале интенсивности, при достижении которой стимул становится сразу воспринимаем. Следовательно, сигнал интенсивностью на одну единицу меньше не будет распознан. Связь между абсолютным порогом и интенсивностью стимула может быть выражена следующей кривой (рис.1). Этот рисунок показывает, что наблюдатель начинает воспринимать стимул только после того, как интенсивность последнего достигнет определенного уровня. Например, при определении слухового порога звук либо будет слышен, либо будет полная тишина. Однако такое случается редко. Результаты лабораторных исследований чаще описываются S-образными кривыми, что заставляет предположить отсутствие зафиксированной, или абсолютной, величины стимула, которая отделяет различимые сигналы от неразличимых (рис.2.).
Для удобства принято, что абсолютный порог соответствует такой интенсивности или величине стимула, которая в ходе экспериментов дает 50% положительных ответов, то есть некоторой величине, которая распознается в 50% случаев.
o
O
o 
Методы изучения абсолютных порогов.
Для определения абсолютных порогов чувствительности в психофизике используют 6 основных методов исследования: 3 классических метода, разработанных Гюставом Теодором Фехнером, и 3 современных.
1) Метод минимальных изменений (пределов, границ). Испытуемому через определенные промежутки времени (после предупредительного сигнала другой модальности) предъявляется сенсорный раздражитель, который с каждым предъявлением незначительно уменьшается (убывающая или нисходящая серия) или увеличивается (возрастающая или восходящая серия). Испытуемый должен обнаружить границу исчезновения в первом случае или появления сигнала во втором. Ответы могут даваться в вербальной форме (да, нет), либо нажатием на кнопку. За пороговое значение принимается среднее значение интервала между ощущаемым и неощущаемым раздражителем (рис.1).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
- - - + + + + + + нисходящая серия
Sо
- - - - - - + + + + восходящая серия
Sо
Как правило, нисходящие и восходящие серии многократно чередуются, а значение порога соответствует среднему арифметическому значению нескольких серий: S пороговое = ∑Sо/n, где n – число серий, Sо – граница перехода от «ощущаю» к «не ощущаю».
Есть модификация такого метода, когда стимул подается непрерывно, и тогда испытуемый отмечает (вербально или кнопкой) тот момент, когда стимул пропадает или появляется.
Требования к методу:
1) величина шага постоянна, но «точка отсчета», то есть первый стимул, должен меняться (например, начинать в одной серии с первого значения, а во второй – с третьего). Это препятствует выработки установки на то, что стимул должен появиться после определенного «шага».
2) Определенное количество шагов, которое не должно быть большим, так как может привести к неточности определения порога, к утомлению и снижению концентрации внимания.
3) система ответов двухкатегорийная (да-нет). Иногда добавляют промежуточные (не уверен), тогда точкой порога будет среднее значение интервала при переходе от положительной (отрицательной) к нейтральной категории.
4) Желательны предварительные тренировочные сессии, которые позволяют освоить технику испытуемому, а экспериментатору выбрать нужный интервал предъявления.
Важным при использовании метода является то, что пороговые точки в восходящей и нисходящей сериях, как правило, не совпадают между собой. Если пороговое значение в нисходящей серии ниже, чем в восходящей, это свидетельствует о тенденции привыкания. Если пороговое значение в нисходящей серии выше, чем в восходящей, то это свидетельствует о тенденции ожидания исчезновения или появления сигнала. Использование пар восходящих и нисходящих серий и усреднение значений в них нивелирует ошибки, связанные с привыканием к сигналу и его ожиданием.
2) Метод постоянных раздражителей (метод константы). Этот метод имеет много общего с методом минимальных измерений. Различием является то, что стимулы подаются в случайном порядке, а не по возрастанию или убыванию. При измерении абсолютного порога опыт состоит из нескольких серий, причем предъявляемые стимулы лежат в околопороговой области. Испытуемый дает ответы по двухкатегорийной системе (да-нет). Иногда допускается трехкатегорийная (да – нет – не знаю).
Обработка данных эксперимента заключается в построении и анализе психометрической кривой, которая представляет собой вероятность отнесения данного стимула к категории «ощущаю». Считается по формуле:
Р(+)=N(+)/n, где N(+) – число плюсовых ответов, а n – общие число ответов для каждого их предъявляемых сигналов.
Обычно психометрическая кривая имеет типичный S-образный вид. Пороговой точкой является значение психометрической кривой, соответствующей 50%-ной вероятности.
3) Метод средней ошибки (метод подравнивания, метод воспроизведения). Активный метод исследования. Испытуемый крутит рукоятку (ручку) прибора, чтобы добиться появления (восходящая серия) или исчезновения (нисходящая серия) сигнала. Экспериментатор фиксирует эти пороги, отсекает тренировочные (начальные) серии из-за слишком большого размаха вариаций. Определение порога: суммируются значения верхних точек и делятся на их количество затем все нижние точки суммируются и делятся на количество. Средние значения верхних и нижних точек суммируются и делятся на 2, получают среднее значение, т.е. абсолютный порог. По Лупандину: используется построение гистограмм полученных значений с последующей обработкой стандартными статистическими методами.