Интенсивность стимула и анализ когнитивных процессов

NovaInfo 42, с.295-300
Опубликовано
Раздел: Психологические науки
Просмотров за месяц: 0
CC BY-NC

Аннотация

Цель этой статьи состоит в том, чтобы доказать полезность манипулирования интенсивностью стимула в исследованиях познавательных процессов и показать неадекватность определения понятия стимула в собственно физических терминах.

Ключевые слова

ДОКАЗАТЕЛЬСТВО, ИНТЕНСИВНОСТЬ, МАНИПУЛЯЦИЯ, СТИМУЛ, ИССЛЕДОВАНИЕ, СТИМУЛ, ПОЗХНВАТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ

Текст научной работы

На первый взгляд изучение влияние интенсивности стимула на какой – либо психических процесс представляется малоинтересным. Однако число исследований, посвященных этому вопросу, не только не уменьшается, но и постоянно растет. Последнее обстоятельство можно объяснить двумя причинами. Во – первых, возможностью точной дозировки интенсивности стимула, которая делает эту процедуру популярной в психофизических и психофизиологических исследованиях. Во – вторых, предсказуемостью аккумуляции информации об интенсивности стимула ЦНС, что позволяет использовать ее в целях хронометрии психических процессов. История исследований эффектов интенсивности стимула представляет собой своеобразную иллюстрацию развития экспериментальной психологии в направлении совершенствования ее методов и все более тонкого анализа и ее предмета.

С психологической точки зрения наиболее интересными представляются исследования, в которых делались попытки проследить течение когнитивных процессов в реальном времени. Они соответствовали одной из задач, поставленных психофизиологией. Полученные результаты подтвердили мнение о том, что интенсивность стимула аффектирует сенсорные события и, следовательно, постоянно используется в когнитивных процессах[6]. Это заключение соответствует выводам, полученным в психофизике. В целом физиологические данные не оказали значительного влияния на исследования когнитивных процессов, поскольку исследователи столкнулись с трудностью удовлетворительной психологической интерпретации физиологических параметров.

Соответствующая психологическая линия исследований, психическая хронометрия, имеет более длинную, хотя и в чем – то сходную историю. В самом общем виде психическая хронометрия предназначена для измерения продолжительности психических событий, которые, как предполагают, протекают между стимулом и реакцией. Такое понимание ведет к вопросу о том, насколько далеко в цепи информационных процессов проникает действие интенсивности.

Ф. Дондерс был первым, кто предложил методологический аппарат для исследований такого типа[3]. Он разработал метод вычитание, согласно которому необходимо сравнивать результаты двух экспериментов, условия которых отличаются только одной независимой переменной. Зависимой переменной является время реакции. Дондерс показал, что различие во времени реакции позволяет оценить продолжительность соответствующего психологического процесса. Данный метод широко использовался В.Вундтом и его школой. С целью определения структуры психических феноменов. Довольно скоро, однако, этот подход был отведен Кюльпе и его сторонниками на том основании, что он пренебрегает влиянием на время реакции установки или «детерминирующей тенденции» испытуемых[1]. В этот период развития проблемы интерпретация результатов действия интенсивности стимула ограничивалась сенсорной сферой.

В эпоху бихевиоризма исследования психической хронометрии фактически свелись к нулю. Основной переломный момент наступает в 50-60-е годы в связи с развитием теории информации и возникновением когнитивной психологии. Существенным представляется введение С. Стернбергом метода дополнительного фактора. Он предназначен для выделения последовательных стадий переработки информации, каждая из которых имеет свой вполне измеряемый компонент, входящий в общее время реакции. Каждая стадия охватывает одну изолированную подсистему или подструктуру система переработки информации, но любая переменная может вызвать более чем одну стадию преобразования информации. Последнее обстоятельство обусловливается взаимодействуют друг с другом прямо.

Метод Стернберга дает возможность проследить эффекты изменения интенсивности стимула относительно цепи процессов переработки информации. Однако большинство полученных данных свидетельствует о том, что эти эффекты ограничиваются стадиями кодирования или сенсорной переработки информации[6]. Таким образом, может создаться впечатление, что переменная, хотя и действует надежно, является бесполезной для исследования когнитивных процессов, если она вносит только один и тот же дополнительный компонент в каждый из них.

К счастью, сделанное заключение далеко от действительности. Для его опровержения необходимо учесть взаимодействие между интенсивностью стимула и переменными, имеющими когнитивную природу. И такие данные имеются. Доказано, что в психофизике эффекты интенсивности направляются контекстом воспринимаемой стимуляции. Наиболее значимые показатели действия стимульной интенсивности в экспериментах с обусловливанием были получены тогда, когда уровень интенсивности варьировался от пробы к пробе. Время реакции на зрительные и слуховые стимулы обусловлено непосредственным вожбуждением испытуемого, вызванным сильной стимульной интенсивностью. Критерий принятия решения, заложенный в инструкции, может модифицировать действие интенсивности стимула[5].

Впервые анализ феномена обратной дополнительности провели К.Станович и Р.Пачелла при сопоставлении задач различных уровней трудности. П.Ниеми и Е.Кескинен обнаружили тот же самый эффект при выполнении испытуемыми заданий в условиях, которые исключали возможность его появления в результате обучения или утомления. В последнем исследовании критической переменной выступала вероятность появления стимула, на нижних уровнях которой различия во времени реакции на разные интенсивности были минимальны. П. Ниеми и Е. Кескинен показали, что переключение внимания на менее вероятный стимул происходит параллельно перекодированию этого стимула и занимает основные средства процесса переработки информации. Несмотря на это, перекодирование все же происходит, а реакция на сильный стимул требует примерно столько же времени, сколько на слабый.

Далее будут описаны два эксперимента, которые демонстрируют оба типа взаимодействия зрительных стимулов. Цель этих экспериментов состоит в том, чтобы показать, что дифференцированные эффекты интенсивности стимула могут быть прослежены на более глубоких стадиях переработки информации. Иначе говоря, варьирование интенсивности стимула – эффективный инструмент исследования сложных познавательных процессов, таких, например, как чтение.

П. Ниеми показал, что, для того чтобы слуховые и зрительные интенсивности были психофизически сопоставимы друг с другом, необходимо более широко варьировать их интенсивность.

Реакция испуга, связанная с сильными слуховыми стимулами, усиливает скорость реакции посредством своих физиологических действий[7]. Это имеет место, в частности, при измерении времени простой реакции (ВР). Поэтому в эксперименте 1 было решено использовать семантически значимые стимулы при широком варьировании их интенсивности. Ставилась задача выбора из двух альтернатив; контролировалось ВР. Предполагалось, что существует следующее взаимодействие между интенсивностью стимула и переменными, затрагивающими способность субъекта к реагированию: если испытуемый не подготовлен к реагированию, он будет давать непропорционально продолжительное ВР на неожиданный стимул низкой интенсивности. Ожидание испытуемого и подготовка к выполнению задачи конструировались с помощью варьирования вероятности появления стимула и продолжительности подготовительного периода, т.е. интервала времени между предупреждающим сигналом и запускающим стимулом.

Одиннадцать студентов, восемь женщин и трое мужчин выполняли функции испытуемых. Все они имели нормальное или скорректированное до нормального зрение. Ни один из них не участвовал ранее в экспериментах с измерением ВР.

Слуховые предупредительные сигналы (70 дБ, 500 Гц, 50 мс) генерировались генератором сигналов 2308. Красный семи сегментный индикатор укреплялся на черной доске в 100 см от испытуемого. Во время работы индикатор мог высвечивать одну из цифр – от 0 до 9. Базовая освещенность цифры – 4 Сд/м, ее размер – 12*19 мм, ширина отдельного сегмента – 1 мм. Во время эксперимента освещенность цифры уменьшалась с помощью фильтров нейтральной плотности на 0,5; 2 или 3,1 логарифмических единиц в зависимости от условий.

Соответственно каждой стимульной интенсивности были проведены три экспериментальные серии. Каждая серия состояла из двух блоков проб, различающихся временем подготовительного периода (0,5 с и 5 с). Испытуемые могли видеть любую из пар чисел: 1-2, 3-4, 5-6 или 7-8. Вероятность появления одного из членов пары, например «3», была 0,8 а вероятность другого члена, в данном случае «4», - 0,2. Пары цифр и соответствующие им вероятности оставались неизменными для данных испытуемых в течение всего эксперимента. Реакция производилась с помощью указательного пальца левой или правой руки в зависимости от того, какой член пары появлялся. Интервал между пробами – 2 с.

Внутри блока проб две цифры предъявлялись в случайном порядке. Порядок появления стимулов разной интенсивности и продолжительности подготовительного периода варьировался для данной группы испытуемых случайным образом. Перед началом первой серии давалось 30 тренировочных проб. Испытуемых просили реагировать на появляющиеся цифры максимально быстро и точно. Предъявление сигналов и сбор данных осуществлялись микрокомпьютером Apple 11.

Проводился дисперсионный анализ ВР по четырем факторам: интенсивность (3уровня), подготовительный период (2уровня) и испытуемые (11 уровней).

Обнаружены сильные влияния интенсивности (F 2,20=34,46, p<0,001), подготовительного периода (F 1,10=34,20, p<0,001) и вероятности появления стимула (F 1,10=25,63, p<0,001). Единственное статистически значимое взаимодействие имело место между интенсивностью и подготовительным периодом (F 2,20=5,39, p<0,02). Этот результат поддерживает гипотезу о том, что ВР на тусклый сигнал непропорционально более продолжительно в условиях высокой временной неопределенности, т.е. длительного подготовительного периода. Довольно неожиданным явилось то, что интенсивность стимула не взаимодействует ни с одной другой переменной. Это означает, что в данных экспериментальных условиях не было таких переключений внимания, которые могли бы задерживать переработку перекодированной информации. Однако ошибки оценок указывают, что эта тенденция маскировалась, соотношением Скорость * Точность ВР на стимулы высокой и средней интенсивности, для которых было возможно неаддитивное взаимодействие. Ошибки оценки варьировали от 1,7 до 3,5% для вероятности появления стимулов и от 6,7 до 13,2% для редких стимулов, приносящих значимый основной эффект вероятности (F 1,10=5,01, p<0,05). Наиболее интересным явилось взаимодействие Интенсивность * Вероятность * Подготовительный период (F 2,20=5,75, p<0,02), показывающее, что наибольшее число ошибок связано со средней интенсивностью стимулов. Следовательно, при этих двух экспериментальных условиях испытуемые ускоряли свои реакции за счет ошибочных действий; это вело к аддитивным отношениям между стимульной интенсивностью и подготовительным периодом. Проблема обратной дополнительности взаимодействий более детально обсуждалась в следующем эксперименте.

Как было показано в эксперименте 1, прямое варьирование вероятности появления стимула не вызывает переключения внимания, которое усиливало бы избирательное влияние на процесс переработки информации. Продолжительность ВР на редкие стимулы обусловлена расхождением двигательных реакций левой и правой руки. Эксперимент 2 был разработан с учетом этих трудностей. Двигательные ответы были сбалансированы, т.е. число реакций, выполненных правой и левой рукой, уравнивалось. Вместо варьирования вероятности появления стимула переключение внимания вызывалось с помощью фиксированной установки[8]. Основной метод представлял собой модификацию метода, предложенного Х.Кларком и Х.Броунеллем[2]. Cопоставляемый установочный стимул представлял собой стрелку, локализованную в левой или правой половине поля зрения, которая указывала налево или направо. В качестве несопоставляемого стимула использовалось такая же стрелка, но на этот раз указывающая на центр поля зрения. Испытуемые всегда отвечали той рукой, которая соответствовала направлению, указывающему стрелкой. Идея состояла в том, чтобы заставить испытуемого переключать свое внимание от фиксированной установки к менее естественной альтернативе ответа. Ввиду того что переключение продолжалось дольше перекодирования яркого стимула, это оказало неблагоприятное влияние на процесс переработки информации о ярком стимуле, на который должна быть дана специальная реакция.

Восемь студентов с нормальным или скорректированным до нормального зрением. Никто из них не имел опыта участия в экспериментах с оценкой ВР. Аппаратура состояла из трехканального тахиастоскопа, миллисекундомера, часов, лампы накаливания и логического интерфейса. Стимульные стрелки были нарисованы черными чернилами на белых карточках 10*15 см. Длина стрелки – 3см, ширина – 7 мм. Стимулы проецировались на зеркало, расположенное около 100 см от глаз испытуемого.

Каждая проба начиналась с предупредительного сигнала – черная точка в центре поля зрения, предъявляемая на 100 мс. За ним следовал подготовительный период (0,5с), после которого на 1 с предъявлялся стимул. Интервал между пробами, во время которого экспериментатор вручную регистрировал ВР испытуемого, длился 4,6 с. Использовалось два вида соотносимых стимульных условий: лево – лево и право – право. Два несоотносимых стимульных условия были соответственно лево – право и право – лево. Каждая из этих стимульных стрелок предъявлялась как яркая или тусклая. Интенсивность стимула контролировалась с помощью лампы накаливания и имела условную величину 50 (яркая) и 20 (тусклая) условных единиц. Каждое из стимульных условий воспроизводилось 20 раз в случайном порядке. Эксперимент проходил в одну серию с перерывом в 5 мин в середине. Перед началом основной серии испытуемым давалось 12 тренировочных проб. Инструкция подчеркивала требования скорости и точности реакций.

Использовался дисперсионный анализ ВР по трем факторам: интенсивность (2 уровня), установка (2 уровня) и испытуемые (8 уровней). Обнаружено основное влияние интенсивности (F1,7=6,98, p<0,05) и установки (F1,7=6,89, p<0,05). Взаимодействие Интенсивность * Установка также оказалось статистически значимым (F1,7=5,85, p<0,05). Это взаимодействие является разновидностью обратной дополнительности, т.е. различия, относящиеся к интенсивности во ВР, минимальны, когда ВР замедлено из – за низкой способности испытуемых к реагированию.

Проведенные эксперименты показала два типа взаимодействия между интенсивностью стимула и факторами, взаимодействующими на способность испытуемых к реагированию. Обратно дополнительная разновидность этих взаимодействий является, видимо, наиболее интересной, поскольку она противоречит интуитивному пониманию. В целом же взаимодействия указывают, что интенсивность стимула выступает как чувствительный инструмент, позволяющий проследить процессы психического кодирования информации в реальном времени. Психофизика, условно рефлекторная концепция и традиционные формы психофизиологии неспособны использовать эту возможность из – за стимульно – реактивного характера своих исследовательских схем.

Читайте также

Список литературы

  1. Ниеми П. Когнитивная психология. Москва.: 1986. 44 с.
  2. Xoлoднaя М.A. Когнитивниe стили. О природe индивидуaлного умa М.:2004.248с
  3. Зиверт Х. Ваш коэффициент интеллекта. Москва.: 1997. 164 с.
  4. Boring E.G. A history of experimental psychology. N.Y., 1095
  5. Xолоднaя М.A. Псиxология интeллeктa. Пaрaдокси исслeдовaния. - 2-e изд., пeрeрaб.и доп. - СПб.: Питeр, 2002. - 312 с
  6. Clark H.H., Brownell H.H. J. Exp. Psychol., 1975, vol. 1, p.339-352
  7. Donders F. Over de snelheid van psychische processon: Onderzoekingen gedaan in het Physiologisch Laboratorium der Utrechtsche Hoogeschool, 1868 - 1869. – Acta psychol., 1969, vol. 30, p 412 - 431.
  8. Garner W.R. Association lecture: Functional aspects of information processing. – In: Attention and performance. Hillsdale (N. J.) 1980, pt 8, p. 274-381
  9. Uznadze D. The psychology of set. N.Y., 1966

Цитировать

Бадритдинова, М.Б. Интенсивность стимула и анализ когнитивных процессов / М.Б. Бадритдинова. — Текст : электронный // NovaInfo, 2016. — № 42. — С. 295-300. — URL: https://novainfo.ru/article/4966 (дата обращения: 21.01.2022).

Поделиться