Трудности и нерешенные проблемы современной психофизики

Таким образом, до настоящего времени основной психофизический закон ни в форме логарифмической зависимости Г. Фехнера, ни степенной зависимости С. Стивенса между величиной стимула и интенсивностью ощущения не получил всеобщего и окончательного признания. Экспериментальные данные, полученные разными исследователями, не оказались однозначными: одни говорят в пользу логарифмического закона, другие — в пользу степенного закона. При этом обнаружилось, что результаты, полученные путем объективного (косвенного) шкалирования, имеют тенденцию лучше соответствовать логарифмическому закону, а полученные путем субъективного (прямого) шкалирования степенному закону. Эти факты дали основание Ю. М. Забродину сделать предположение, что и закон Г. Фехнера, и закон С. Стивенса справедливы только для некоторых определенных условий эксперимента и являются лишь некоторыми вариантами какого-то более общего закона (Ю. М. Забродин, А. Н. Лебедев, 1977; К. В. Бардин, Ю. А. Индлин, 1979).

Ю. М. Забродин, проанализировав постулаты и не всегда формулируемые исходные допущения, лежащие в основании закона Г. Фехнера и закона С. Стивенса, пришел к выводу, что их различие определяется тем, что в одном случае принимается предположение, что константой является Δφ (Г. Фехнер), а в другом — Δφ/φ (С. Стивенс) (φ — величина ощущения; Δφ — едва заметное приращение ощущения).

Ю. М. Забродин предложил принять новое, отличное от двух названных, исходное допущение, что константой является Δφ/φ ^z, и математически вывел, что величина ощущения связана с величиной стимула зависимостью: dφ/φ_z = cdS/S, где S — величина действующего стимула. При этом когда величина z равна нулю, уравнение превращается в исходный постулат закона Фехнера и ведет, таким образом, к логарифмической зависимости между величиной стимула и ощущением, а когда величина z становится равной единице, получается исходный постулат Стивенса и приходим к степенной зависимости между стимулом и ощущением. Таким образом, и закон Фехнера, и закон Стивенса представляются частными вариантами более общего закона, предложенного Ю. М. Забродиным.

Анализ накопленных литературных данных показал, что чаще всего значение параметра z соответствует 0,5, то есть имеет промежуточное значение. Поэтому к таким данным одинаково применимым оказывается и уравнение Фехнера, и уравнение Стивенса. Вероятно, по этой причине экспериментальные исследования не позволяют некоторым авторам отдать предпочтение одному из них.

А. Н. Лебедев, основываясь на психофизиологических данных, также внес вклад в обобщенный психофизический закон. Им на основе ряда электрофизиологических экспериментов была разработана гипотеза о кодировании запомненной информации пакетами волн биоэлектрической активности центральных нейронов. Опираясь на полученные в эксперименте электрофизиологические константы, свойственные мозгу человека, А. Н. Лебедев рассчитал длительность задержки восприятия, или, по терминологии Дондерса, длительность переменной задержки. Оказалось, что результат намного точнее совпадает с данными разных авторов, чем известный закон Хика. Предполагая, что длительность перцептивной задержки обратно пропорциональна величине ощущения, вызываемого сигналами разной интенсивности, и используя найденное уравнение перцептивной задержки, А. Н. Лебедев получил уравнение, описывающее зависимость ощущения от интенсивности стимуляции. Из этого экспериментально найденного уравнения было получено значение параметра, равного 0,5, соответствующего z в уравнении Ю. М. Забродина.

Вопрос о сосуществовании двух типов зависимости (логарифмической и степенной) и причинах этого дуализма рассматривает И. А. Рыбин (1982). Обсуждение им некоторых сторон психофизических уравнений по Фехнеру и Стивенсу, а также общей основы для объединения логарифмической и степенной зависимости в психофизическом законе, представленной в работе Ю. М. Забродина и А. Н. Лебедева, привели И. А. Рыбина и его сотрудников к выводу о реальности существования обеих зависимостей и различной степени их представительства в тех или иных проявлениях связи физического стимула и возникающего ощущения. По мнению И. А Рыбина, логарифмическая или степенная зависимость определяется прежде всего принципами функциональной организации сенсорных систем и факторами, связанными с величиной ощущений воздействия стимула и их различий — малой в пороговых условиях и большой при шкалировании значительно различающихся воздействий.

Форма психофизических шкал, получаемых прямыми методами шкалирования, действительно подвержена влиянию множества факторов, связанных как с личностью испытуемого, его состоянием и поведением, так и с рядом факторов внешнего характера — экспериментальными условиями.

Влияние ряда экспериментальных факторов, таких, как несоблюдение условий предъявления стимула в случайном порядке, неравные расстояния между шкалируемыми интенсивностями и т. д., на форму категориальных шкал с привлечением экспериментальных данных многих авторов рассмотрено С. Сти-венсом и Е. Галантером (S. Stevens, Е. Galanter, 1957).

Анализ изменения психофизической функции в зависимости от экспериментальных условий при использовании методов оценки и воспроизведения величин провел Е. Поултон (Е. Poulton, 1968). Автор, основываясь на собственных исследованиях, а также многочисленных исследованиях других авторов, выделяет главные факторы, влияющие на оценку стимулов, среди которых — величина диапазона используемых стимулов и интервал между ними; включение диапазона стимулов пороговой области; положение стандарта внутри ряда стимулов и направление переменных (в сторону уменьшения или увеличения их); ограничение инструкцией экспериментатора диапазона чисел, используемых для оценки величины стимулов; величина модуля, то есть числа, предписанного экспериментатором стандарту; наличие или отсутствие у испытуемого предшествующего опыта в оценке величины стимулов.

Все эти факторы могут изменять функцию, связывающую физическую величину с субъективной оценкой стимулов. Показатель степени функции может быть изменен подборкой испытуемых, влиянием уровня адаптации, инструкцией экспериментатора и т. д.

В последнее время в советской психологии появились работы, в которых также показана зависимость психофизических шкал, субъективных оценок, величины показателей степенной зависимости от ряда экспериментальных факторов (Вопросы.., 1982, 1987; В. Н. Лупандин, 1989).

Отмеченные факты и служат основанием для существенной критики психофизики С. Стивенса, которая, несмотря на свою известность и широкое практическое использование (в акустике, радиотехнике и во многих других областях практической жизни), не всеми признается.

Среди множества трудностей и нерешенных проблем современном психофизики одной из существенных является наличие значительных интериндивидуальных различий при шкалировании.

На изучение природы индивидуальных различий в психофизическом шкалировании и были направлены наши исследования.