สิ่งที่กฎหมายของ Weber-Fechner ใช้ไม่ได้กับ ดี.เอ็น
ดี.เอ็น. Uznadze จิตวิทยาทั่วไป กฎหมายของเวเบอร์-เฟชเนอร์
ประวัติความเป็นมาของจิตวิทยาเชิงทดลองเริ่มต้นจากช่วงเวลาที่นักสรีรวิทยาเวเบอร์ตั้งคำถามเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความรู้สึกและการระคายเคืองนั่นคือระหว่างจิตใจและร่างกายในแง่ของความรุนแรง ต่อจากนั้น การทดลองของเวเบอร์ยังคงดำเนินต่อไปโดยนักฟิสิกส์ Fechner ด้วยเหตุนี้จึงวางรากฐานของจิตวิทยาส่วนนั้นที่เรียกว่า "จิตฟิสิกส์" ในที่สุด
แล้วมีการเปิดเผยอะไรเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างความรู้สึกและการระคายเคืองในแง่ของความรุนแรงบ้าง?
ประการแรก ข้อสังเกตได้รับการยืนยันในที่สุดซึ่งบ่งชี้ว่า บุคคลไม่รู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงของการระคายเคือง แต่รู้สึกเพียงการระคายเคืองที่มีความรุนแรงค่อนข้างสูงประการที่สอง จากการวิจัยที่แม่นยำ พบว่ามีกฎหมายที่เกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ระหว่างความรุนแรงของการระคายเคืองและความรู้สึก
เพื่อให้เข้าใจกฎหมายนี้แนวคิดของสิ่งที่เรียกว่า "เกณฑ์" ซึ่งจัดตั้งขึ้นในกระบวนการวิจัยทางจิตฟิสิกส์เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง
มันเปิดออก ว่าความรุนแรงของการกระตุ้นจะต้องถึงระดับหนึ่งเพื่อให้เรารู้สึกถึงผลกระทบอย่างน้อยที่สุด- ระดับการกระตุ้นที่ก่อให้เกิดความรู้สึกอันละเอียดอ่อนเช่นนี้เรียกว่า "ขีดจำกัดล่าง" ของความรู้สึก อย่างไรก็ตาม ยังมีระดับของความรุนแรงในการกระตุ้นด้วย หลังจากนั้นความเข้มของความรู้สึกจะไม่เพิ่มขึ้นอีกต่อไป ระดับนี้เรียกว่า "ขีดจำกัดบน" ของความรู้สึก เรารู้สึกถึงผลกระทบของการระคายเคืองเฉพาะในช่วงเวลาระหว่างเกณฑ์เหล่านี้เท่านั้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงมักเรียกว่า "เกณฑ์ภายนอก" ของความรู้สึก
เป็นที่น่าสังเกตว่าความขนานโดยสมบูรณ์ระหว่างความเข้มของความรู้สึกและการกระตุ้นไม่มีอยู่ในช่วงความเข้มระหว่างกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อเราหยิบหนังสือขึ้นมา แน่นอนว่าเราจะรู้สึกถึงน้ำหนักของมัน ดังนั้นในกรณีนี้ ความเข้มของน้ำหนักจึงอยู่ในช่วงระหว่างเกณฑ์ล่างและบน ตอนนี้เรามาใส่กระดาษแผ่นหนึ่งลงในหนังสือ น้ำหนักของหนังสือทางกายภาพจะเพิ่มขึ้นนั่นคือระดับความรุนแรงของการระคายเคืองจะเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามเมื่อเราหยิบหนังสือขึ้นมา เราจะไม่รู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักหนังสือเล่มนี้ น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นจะต้องถึงระดับหนึ่งเพื่อให้เราสังเกตได้ จำนวนการกระตุ้นที่เพิ่มขึ้นซึ่งจำเป็นในการสร้างความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างความรู้สึกนี้เรียกว่า "เกณฑ์การเลือกปฏิบัติ" การระคายเคืองที่มีความรุนแรงเกินค่านี้เรียกว่า “เกณฑ์” และการระคายเคืองที่มีความรุนแรงน้อยกว่าเรียกว่า “เกณฑ์ย่อย” ระดับของเกณฑ์การเลือกปฏิบัติ (สูงหรือต่ำ) ขึ้นอยู่กับความไวในการเลือกปฏิบัติ: ยิ่งความไวในการเลือกปฏิบัติสูงเท่าใด เกณฑ์การเลือกปฏิบัติก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น
เวเบอร์เป็นคนแรกที่ดึงดูดความสนใจ (พ.ศ. 2377) ถึงความจริงที่ว่าเกณฑ์ของการเลือกปฏิบัติสามารถเป็นสองเท่า - แบบสัมบูรณ์และแบบสัมพัทธ์ และเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องแยกแยะความแตกต่างออกจากกัน เกณฑ์สัมบูรณ์ของการเลือกปฏิบัติคือการเพิ่มความเข้มข้นของการกระตุ้นที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุเกณฑ์การเลือกปฏิบัติ ตัวอย่างเช่น หากเพื่อที่จะรู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของน้ำหนัก 2,000 กรัม คุณต้องเพิ่มเข้าไปอีก 200 กรัม ค่านี้แสดงถึงเกณฑ์สัมบูรณ์ของความรู้สึก ตัวบ่งชี้เกณฑ์สัมบูรณ์ไม่ใช่ค่าคงที่และขึ้นอยู่กับน้ำหนักของสิ่งกระตุ้นหลัก ตัวอย่างเช่น หากควรเพิ่ม 200 กรัมเข้าไปในสิ่งกระตุ้นหลักที่มีน้ำหนัก 2,000 กรัม ในกรณีของสิ่งกระตุ้น 4,000 กรัม 200 กรัมก็ไม่เพียงพออีกต่อไป - ต้องเพิ่มเข้าไปอีก
หากค่าเดียวกันนี้ (ในตัวอย่างของเรา - 200 กรัม) ไม่ได้อยู่ในหน่วยการวัดทางกายภาพที่เป็นของแข็ง (ในตัวอย่างของเรา - กรัม) แต่เป็นตัวเลขที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างการระคายเคืองเพิ่มเติมและการระคายเคืองหลัก เราจะได้ค่าสัมพัทธ์ เกณฑ์การเลือกปฏิบัติ (ในตัวอย่างของเรา น้ำหนักของสิ่งกระตุ้นหลักคือ 2,000 กรัม และน้ำหนักเพิ่มเติมคือ 200 กรัม อัตราส่วนระหว่างสิ่งเหล่านั้นคือ 200/2000 = 0.1 ดังนั้น เกณฑ์สัมพัทธ์คือ 0.1) เมื่อเวเบอร์คำนวณเกณฑ์การแบ่งแยกสัมพัทธ์สำหรับการกระตุ้นพื้นฐานในกรณีต่างๆ ปรากฎว่าเกณฑ์นี้เป็นค่าคงที่ ในโดเมนกิริยาน้ำหนักคือ 0.1 ซึ่งหมายความว่าเพื่อที่จะรู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของน้ำหนัก คุณจะต้องเพิ่มหรือลดลงหนึ่งในสิบ
นี่คือสิ่งที่กฎทางจิตฟิสิกส์พื้นฐานที่รู้จักกันดีของ Weber ซึ่งมีบทบาทสำคัญในประวัติศาสตร์จิตวิทยาประกอบด้วยอย่างชัดเจน สูตรของมันง่ายมากและแสดงได้ดังนี้:
dg/g = cons โดยที่ dr คือค่าของการระคายเคืองเพิ่มเติม และ g คือค่าของการระคายเคืองหลัก
หลังจากที่เวเบอร์ตีพิมพ์สูตรกฎของเขา ก็มีการศึกษาทดลองจำนวนมากเพื่อกำหนดมูลค่าของเกณฑ์สัมพัทธ์ของการเลือกปฏิบัติในทุกรูปแบบความรู้สึก เฟชเนอร์ให้นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่แม่นยำแก่กฎของเวเบอร์: เพื่อให้ความเข้มข้นของความรู้สึกเพิ่มขึ้นในความก้าวหน้าทางคณิตศาสตร์ ความเข้มข้นของการกระตุ้นจะต้องเพิ่มขึ้นตามความก้าวหน้าทางเรขาคณิตสูตรทางคณิตศาสตร์ที่สั้นกว่าสำหรับตำแหน่งนี้มีดังนี้: E = 1оgК โดยที่ E คือความรุนแรงของความรู้สึก K คือความรุนแรงของการระคายเคือง
การวิจัยอย่างเข้มข้นในเวลาต่อมายืนยันว่ากฎหมายของ Weber-Fechner มีความหมายโดยประมาณ - ใช้ได้ภายในขอบเขตที่กำหนดเท่านั้น ภายในขีดจำกัดเหล่านี้ ค่าของเกณฑ์การเลือกปฏิบัติสำหรับวิธีการต่างๆ กลายเป็นดังนี้:
ข้อผิดพลาดของเฟชเนอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าเขาคิดว่าเป็นไปได้ที่จะวัดความเข้มของความรู้สึกได้อย่างแม่นยำ โดยถือเป็นหน่วยวัดที่เรียกว่า "ความแตกต่างที่แทบจะสังเกตไม่เห็นระหว่างความเข้มของความรู้สึก" การศึกษาทดลองในประเด็นนี้ไม่ได้ยืนยันความถูกต้องของแนวทางของเขา
ปัญหาทางจิตฟิสิกส์
การรับรู้ภาพ – ตัวแปรกระตุ้นของสภาพแวดล้อม ปฏิกิริยาของร่างกาย (รวมถึงในระดับจิตสำนึก)
ข้อกำหนดทางทฤษฎี:
การทดสอบเชิงทดลอง
อธิบายข้อมูลใหม่
ทำนายข้อเท็จจริงใหม่
ต้องเป็นส่วนหนึ่งของทฤษฎีจิตวิทยาทั่วไป
ตัวอย่างการวิจัยทางจิตฟิสิกส์ (กฎการผสมสี การแปลเสียงในอวกาศ การรับรู้กลิ่น)
ข้าม:(RL Gregory การรับรู้สี)
จุดเริ่มต้นของการวิจัย การมองเห็นสี - งานของนิวตัน "ทัศนศาสตร์", 1692 นิวตันแสดงให้เห็นว่าแสงสีขาวประกอบด้วยสีทุกสีในสเปกตรัม แต่ละสีจะสอดคล้องกับความถี่ของคลื่นแสง...
Jung: สีคือความรู้สึก. สีหลักมี 3 สี ตัวรับจอประสาทตาที่รับรู้มีจำนวนจำกัด สีหลัก ได้แก่ แดง เหลือง น้ำเงิน.
หากมีตัวรับที่ไวต่อสีแต่ละสีก็จะมีอย่างน้อย 200 ชนิดที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้เป็นไปไม่ได้ เราเห็นแสงสีได้ดีพอๆ กับแสงสีขาว จำนวนตัวรับที่ทำงานอยู่ไม่สามารถลดลงได้มากนักในแสงเอกรงค์เดียว ดังนั้นจึงไม่สามารถเป็นคำนามได้ ตัวรับที่ไวต่อสีมากกว่าหลายประเภท
เสียงสองเสียงไม่สามารถผสมกันเพื่อให้ได้เสียงที่สามที่แตกต่างจากเสียงเหล่านั้น แต่สองสีจะทำให้เกิดเสียงที่สาม ซึ่งส่วนประกอบเหล่านี้จะมองไม่เห็นอีกต่อไป เสียงประกอบจะได้ยินเป็นคอร์ด และ m/b จะถูกเน้นแยกกัน อย่างน้อยก็โดยนักดนตรี ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยความเคารพต่อแสง
สีเขียว - สีเหลืองและสีน้ำเงิน นาทีสีเหล่านั้นที่ถูกดูดซึมโดยเม็ดสีของดวงตา
สีเหลือง - การรวมกันของสีแดง + เขียว ตามที่จุงกล่าวว่าไม่มีตัวรับชนิดพิเศษที่ไวต่อรังสีแสงสีเหลือง แต่มีตัวรับ 2 ประเภทที่ไวต่อรังสีสีแดงและสีเขียวตามลำดับการทำงานร่วมกันที่ให้ ความรู้สึกของสีเหลือง
ทฤษฎียัง-เฮล์มโฮลทซ์ตัวรับที่ไวต่อสี (โคน) มี 3 ประเภท แมวจะตอบสนองต่อสีแดง เขียว และน้ำเงิน (หรือม่วง) ตามลำดับ และความรู้สึกของสีอื่น ๆ ทั้งหมดของสเปกตรัมเกิดขึ้นเมื่อสัญญาณของระบบรับทั้งสามนี้ผสมกัน .. ที่ปลายสเปกตรัม เราจะเห็น - เมื่อความยาวคลื่นของแสงเปลี่ยนแปลง - ความสว่างจะเปลี่ยน แต่ไม่ใช่สี
ที่ดิน: การทดลองของจุงซ้ำแล้วซ้ำอีก เป็นไปไม่ได้ที่จะได้สีใด ๆ ที่การรับรู้ของเราสามารถเข้าถึงได้ (สีน้ำตาล, สีโลหะ - เงิน, ทอง) ต่อไปคำนาม. บางสิ่งบางอย่างที่เกินกว่าสามสี สำหรับดวงตา สีขาวไม่ใช่ส่วนผสมของสีพิเศษ แต่เป็นการทำให้สีสว่างขึ้นโดยทั่วไป
ความผิดปกติในการมองเห็นสีที่พบบ่อยคือการไม่สามารถแยกแยะระหว่างสีแดงและสีเขียวได้ งานของจุงใช้ได้กับคนส่วนใหญ่แต่ไม่ใช่กับคนไม่กี่คน กรณี ความผิดปกติของสีถือเป็นการลดความไวของระบบสีจอประสาทตาตั้งแต่หนึ่งระบบขึ้นไป เนื่องจากการสูญเสียเม็ดสีภาพถ่ายบางส่วน
กฎหมายของเวเบอร์(หรือกฎหมายบูแกร์-เวเบอร์; อังกฤษ. เวเบอร์”สกฎ) - หนึ่งในกฎแห่งคลาสสิก นักจิตวิทยา, ยืนยันความมั่นคงของญาติ เกณฑ์ส่วนต่าง(ตลอดช่วงประสาทสัมผัสทั้งหมดของคุณสมบัติการกระตุ้นแบบแปรผัน)
ในปี ค.ศ. 1729 คุณพ่อ นักฟิสิกส์ "บิดา" แห่งการวัดแสง Pierre Bouguer (1698-1758) ศึกษาความสามารถของบุคคลในการแยกแยะค่าความสว่างทางกายภาพ (หรือการส่องสว่างของวัตถุ) โดยกำหนดว่าเกณฑ์ส่วนต่างสำหรับความสว่างคือการเพิ่มความสว่างขั้นต่ำ (Δ ฉัน) ซึ่งจำเป็นในการสร้างความแตกต่างเล็กน้อย (เช่น) ในความรู้สึกของความสว่าง โดยจะเป็นสัดส่วนโดยประมาณกับระดับความสว่างของพื้นหลัง (เปรียบเทียบ) ( ฉัน) เนื่องจากอัตราส่วน (Δ ฉัน/ ฉัน) เป็นค่าคงที่
หลังจาก 100 ปี (พ.ศ. 2374) โดยไม่คำนึงถึง Buger ภาษาเยอรมัน นักสรีรวิทยาและนักจิตวิทยา เอิร์นส์ เวเบอร์(พ.ศ. 2338-2421) ในการทดลองเกี่ยวกับการแยกแยะน้ำหนัก ความยาวเส้น และระดับเสียง ยังค้นพบความคงที่ของอัตราส่วนของเกณฑ์ส่วนต่างต่อค่ากระตุ้นพื้นหลัง (เปรียบเทียบ) เช่น (Δ ฉัน/ ฉัน) = ค่าคงที่ เวเบอร์สรุปข้อมูลเหล่านี้ในรูปแบบของกฎเชิงประจักษ์ทั่วไปที่เรียกว่า Z. V. Ratio Δ ฉัน/ ฉันเรียกว่า เกณฑ์ส่วนต่างสัมพัทธ์(หรือเรียกสั้น ๆ ว่าเกณฑ์สัมพัทธ์) และด้วย เศษส่วนของเวเบอร์(หรือค่าคงที่ของเวเบอร์) สำหรับการแยกแยะเสียงตามความสูง (ความถี่ของโทนเสียง) เศษส่วนของ Weber จะบันทึกน้อย - 0.003 สำหรับการแยกความสว่างจะเท่ากับ 0.02-0.08 โดยประมาณสำหรับการเปรียบเทียบวัตถุด้วยน้ำหนัก - 0.02 สำหรับความยาวเส้น - 0.03 (เราเน้นย้ำว่าค่าเหล่านี้แตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับคุณสมบัติอื่น ๆ ของสิ่งเร้า เช่น เศษส่วนของเวเบอร์สำหรับความสว่างขึ้นอยู่กับสี ระยะเวลา พื้นที่ ตำแหน่ง การตั้งค่าของสิ่งเร้า)
การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่า ZV ใช้ได้กับส่วนตรงกลางของช่วงประสาทสัมผัสเท่านั้น โดยที่ความไวที่แตกต่างกันจะสูงสุด นอกโซนนี้ เกณฑ์สัมพัทธ์จะเพิ่มขึ้นและสำคัญมาก ในเรื่องนี้ นักวิจัยบางคนยอมรับ Z.V. แต่คิดว่ามันเป็นอุดมคติที่ "แข็งแกร่ง" คนอื่นกำลังค้นหาสูตรใหม่ ควรสังเกตว่าภายในกรอบของจิตฟิสิกส์คลาสสิก Z.V. มีความสำคัญทางทฤษฎีอย่างมากนับตั้งแต่ผู้ก่อตั้งจิตวิทยา ช.เฟชเนอร์อาศัยมันเมื่ออนุมาน กฎหมายจิตฟิสิกส์พื้นฐาน. ซม. กฎของเฟชเนอร์. (บ.ม.)
กฎของเวเบอร์ (เวเบอร์ " ส กฎ )
Ernst Heinrich Weber จากการทดลองเพื่อแยกแยะแรงกดบนผิวหนัง น้ำหนักของตุ้มน้ำหนักที่ยกบนฝ่ามือ และความยาวของเส้นที่มองเห็นได้ ตลอดจนบนพื้นฐานของการสังเกตที่ตีพิมพ์โดยนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ทำให้เกิดรูปแบบที่สำคัญ แทนที่จะเพียงรับรู้ถึงความแตกต่างระหว่างสิ่งเร้าที่เปรียบเทียบกัน เรารับรู้ถึงอัตราส่วนของความแตกต่างนี้ต่อขนาดของสิ่งเร้าดั้งเดิม ปิแอร์ บูแกร์ นักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้ข้อสรุปที่คล้ายกันแล้วเกี่ยวกับคุณภาพของความรู้สึกทางการมองเห็น เช่น ความสว่าง Gustav T. Fechner แสดงรูปแบบที่กำหนดโดย Weber ในภาษาที่เราคุ้นเคย รูปร่าง. ดังนั้น Z.V. มักจะเขียนเป็น ∆ ฉัน / ฉัน = เคหรือเป็น ∆ ฉัน = กี่ที่ไหน ∆ ฉัน- การเปลี่ยนแปลงสิ่งกระตุ้นที่จำเป็นในการตรวจจับความแตกต่างเล็กน้อย (SDP) ในการกระตุ้น ฉัน- ขนาดของแรงกระตุ้นและ เค - ค่าคงที่ของการตัดขึ้นอยู่กับประเภทของความรู้สึก ค่าตัวเลขเฉพาะ เค เรียกว่าอัตราส่วนเวเบอร์
หลังจากหลาย หลายปีหลังจากการตีพิมพ์สูตรนี้โดย Z.V. พบว่ามีคุณค่า เคไม่คงที่ตลอดช่วงความเข้มของการกระตุ้น แต่จะเพิ่มขึ้นในบริเวณความเข้มต่ำและสูง อย่างไรก็ตาม ZV ใช้ได้สำหรับบริเวณตรงกลางของช่วงความเข้มของการกระตุ้นที่ทำให้เกิดความรู้สึกเกือบทุกประเภท
ดูเพิ่มเติม จิตวิทยา
เจ.จี. โรบินสัน
กฎทางจิตฟิสิกส์พื้นฐานเกี่ยวข้องกับชื่อของกุสตาฟ ธีโอดอร์ เฟชเนอร์ (1801-1887) - นักฟิสิกส์ นักจิตวิทยา และนักปรัชญาชาวเยอรมัน ผู้ก่อตั้งจิตวิทยา ในงานของเขาเรื่อง Elements of Psychophysics (1860) เขาหยิบยกแนวคิดที่ว่าวิทยาศาสตร์ต้องการความรู้สาขาใหม่ซึ่งศึกษากฎของความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบทางกายภาพและทางกายภาพในเวลาต่อมา แนวคิดนี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาของการทดลอง ในด้านจิตวิทยา การวิจัยที่ดำเนินการในสาขาความรู้สึกทำให้ Fechner สามารถยืนยันกฎทางจิตฟิสิกส์ที่รู้จักกันดีของ Weber - Fechner
รากฐานของกฎหมายเกี่ยวข้องกับการทดลองของ Ernst Heinrich Weber (1795-1878) นักกายวิภาคศาสตร์ นักสรีรวิทยา ผู้ก่อตั้งจิตวิทยาวิทยาศาสตร์ พร้อมด้วยนักวิทยาศาสตร์เช่น W. Wundt, G. Ebbinghaus และคนอื่นๆ เป็นเจ้าของแนวคิดนี้ ของการวัดผลทางจิตวิทยา
การศึกษาครั้งแรก
จุดเริ่มต้นที่กำหนดกฎของ Weber-Fechner คือการวิจัยของ E. Weber ในด้านความรู้สึกทางภาพและการได้ยินตลอดจนในด้านความไวของผิวหนัง (สัมผัส) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Weber ได้ทำการทดลองกับความไวต่ออุณหภูมิของร่างกาย
ตัวอย่างเช่น มีการค้นพบผลของสิ่งที่เรียกว่าการปรับอุณหภูมิ เมื่อวางมือข้างหนึ่งลงในน้ำเย็นก่อน และอีกมือวางในน้ำร้อน น้ำอุ่นสำหรับมือแรกจะดูอุ่นกว่ามือที่สองที่ยังไม่ได้ดัดแปลง
ประเภทของความรู้สึกผิวตาม Weber
ในปี พ.ศ. 2377 เวเบอร์ได้กำหนดแนวคิดเกี่ยวกับความรู้สึกทางผิวหนัง (“On Touch”) นักวิทยาศาสตร์ระบุความรู้สึกเหล่านี้สามประเภท:
- ความรู้สึกกดดัน (สัมผัส);
- ความรู้สึกของอุณหภูมิ
- ความรู้สึกของการแปล (ตำแหน่งเชิงพื้นที่ของสิ่งเร้า)
เวเบอร์รับผิดชอบในการพัฒนาเครื่องวัดวิสัญญีวิทยา (เข็มทิศเวเบอร์) การใช้อุปกรณ์นี้ทำให้สามารถประมาณระยะห่างที่เพียงพอเพื่อแยกแยะระหว่างการสัมผัสพื้นผิวของวัตถุสองครั้งพร้อมกัน ผู้วิจัยพบว่าค่าของระยะนี้ไม่คงที่ ดังนั้นเวเบอร์จึงกำหนดสิ่งที่เรียกว่าวงกลมแห่งความรู้สึก แนวคิดที่ว่าผิวหนังของมนุษย์มีความไวที่แตกต่างกันก็มีอิทธิพลต่อกฎของเวเบอร์-เฟคเนอร์เช่นกัน
สูตร
พื้นฐานที่กำหนดกฎทางจิตฟิสิกส์คืองานวิจัยของเวเบอร์ในสาขาความสัมพันธ์ระหว่างความรู้สึกและสิ่งเร้า (1834) พบว่าการจะรับรู้ว่าสิ่งกระตุ้นใหม่แตกต่างจากครั้งก่อนนั้นจะต้องแตกต่างจากสิ่งกระตุ้นเดิมด้วยจำนวนหนึ่ง ค่านี้เป็นสัดส่วนคงที่ของสิ่งเร้าเริ่มแรก จึงได้สูตรมาดังนี้
โดยที่ J คือสิ่งเร้าดั้งเดิม DJ คือความแตกต่างระหว่างสิ่งเร้าใหม่กับสิ่งเร้าดั้งเดิม และ K เป็นค่าคงที่ขึ้นอยู่กับประเภทของตัวรับที่สัมผัส ตัวอย่างเช่น หากต้องการแยกแยะสิ่งเร้าแสง ต้องใช้สัดส่วน 1/100 สำหรับสิ่งเร้าทางเสียง - 1/10 และสำหรับการแบ่งแยกน้ำหนัก - 1/30
ต่อจากนั้นจากข้อมูลการทดลอง G. Fechner กำหนดสูตรพื้นฐานของกฎทางจิตฟิสิกส์: ขนาดของการเปลี่ยนแปลงในความรู้สึกนั้นแปรผันตามขนาดของลอการิทึมของการกระตุ้น ดังนั้นการเชื่อมโยงระหว่างความรุนแรงของความรู้สึกและความแรงของสิ่งเร้าซึ่งเป็นไปตามกฎของเวเบอร์ - เฟชเนอร์จึงแสดงดังนี้: ขนาดของความรุนแรงของความรู้สึกจะเปลี่ยนไปในความก้าวหน้าทางคณิตศาสตร์ในขณะที่ขนาดของความรุนแรง ของการเปลี่ยนแปลงสิ่งเร้าที่สอดคล้องกัน
ข้อจำกัดของกฎหมาย
แม้จะมีวัตถุประสงค์ของการวิจัย แต่กฎหมายจิตฟิสิกส์ของ Weber-Fechner ก็มีแบบแผนที่แน่นอน พบว่าความรู้สึกที่ละเอียดอ่อนไม่คงที่ ตัวอย่างเช่น ไม่สามารถโต้แย้งได้ว่าความแตกต่างที่แทบจะสังเกตไม่เห็นในความรู้สึกเมื่อสัมผัสกับน้ำหนัก 100 กรัมและ 110 กรัมนั้นคล้ายคลึงกับความรู้สึกที่แทบจะสังเกตไม่เห็นเมื่อสัมผัสกับน้ำหนัก 1,000 กรัมและ 1100 กรัม ดังนั้น Weber-Fechner กฎมีลักษณะเป็นค่าสัมพัทธ์ ประการแรก สำหรับสิ่งเร้าที่มีความเข้มข้นปานกลาง ในทางกลับกัน กฎหมายก็มีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างจริงจังภายในขอบเขตจำกัดเหล่านี้
มีการตั้งข้อสังเกตแล้วว่าลักษณะทางกายภาพที่เป็นวัตถุประสงค์ของคลื่นเสียงคือ ความเข้มกำหนดลักษณะทางสรีรวิทยาส่วนตัว - ปริมาณ . มีการสร้างการเชื่อมต่อเชิงปริมาณระหว่างกัน กฎหมายของเวเบอร์-เฟชเนอร์ : ถ้าความเข้มข้นของสิ่งเร้าเพิ่มขึ้นในการก้าวหน้าทางเรขาคณิต ความรู้สึกทางสรีรวิทยาก็จะเพิ่มขึ้นในการก้าวหน้าทางคณิตศาสตร์
กฎหมายของเวเบอร์-เฟชเนอร์สามารถเรียบเรียงใหม่เป็นคำอื่น: การตอบสนองทางสรีรวิทยา(ในกรณีนี้ ปริมาณ) เพื่อกระตุ้น(ความเข้มเสียง) เป็นสัดส่วนกับลอการิทึมของความเข้มของการกระตุ้น
ในฟิสิกส์และเทคโนโลยี เรียกว่าลอการิทึมของอัตราส่วนของความเข้มสองค่า ระดับความเข้ม , ดังนั้นค่าที่เป็นสัดส่วนกับลอการิทึมทศนิยมของอัตราส่วนความเข้มของเสียงบางเสียง (ฉัน) ถึงความรุนแรงที่เกณฑ์การได้ยิน ฉัน 0 = 10 -12 วัตต์/ตร.ม.: เรียกว่าระดับความเข้มของเสียง (L):
(1)
ค่าสัมประสิทธิ์ nในสูตร (1) กำหนดหน่วยวัดระดับความเข้มของเสียง ล - ถ้า n =1 แล้วเป็นหน่วยวัด ล คือเบล(B) ในทางปฏิบัติก็มักจะเป็นที่ยอมรับ n =10 แล้ว ล วัดเป็นเดซิเบล (dB) (1 dB = 0.1 B) ที่เกณฑ์การได้ยิน (ฉัน = ฉัน 0) ระดับความเข้มของเสียง L=0 , และอยู่บนธรณีประตูแห่งความเจ็บปวด ( ฉัน = 10 วัตต์/ตร.ม.)– ล = 130 เดซิเบล
ระดับเสียงตามกฎหมายของเวเบอร์-เฟคเนอร์ จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับระดับความเข้ม ล:
อี = กิโลลิตร(2)
ที่ไหน เค-ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนที่ขึ้นอยู่กับความถี่และความเข้มของเสียง
ถ้าสัมประสิทธิ์ เค ในสูตร (2) เป็นค่าคงที่ ระดับเสียงจะตรงกับระดับความเข้มและสามารถวัดได้เป็นเดซิเบล
แต่ก็ขึ้นอยู่กับทั้งความถี่และความเข้มของคลื่นเสียงด้วย ดังนั้น ความดังของเสียงจึงวัดเป็นหน่วยอื่นด้วย - พื้นหลัง - มีการตัดสินใจแล้วว่า ความถี่ 1,000 เฮิรตซ์ 1 พื้นหลัง = 1 เดซิเบล , เช่น. ระดับความเข้มเป็นเดซิเบลและระดับเสียงในพื้นหลังตรงกัน (ในสูตร (2) สัมประสิทธิ์ เค = 1 ที่ 1,000 เฮิรตซ์) ที่ความถี่อื่นๆ เพื่อย้ายจากเดซิเบลไปยังพื้นหลัง จำเป็นต้องแนะนำการแก้ไขที่เหมาะสม ซึ่งสามารถกำหนดได้โดยใช้เส้นโค้งความดังที่เท่ากัน (ดูรูปที่ 1)
คำนิยาม เกณฑ์การได้ยินที่ความถี่ต่างกันเป็นพื้นฐานของวิธีการวัดความรุนแรงของการได้ยิน เส้นโค้งผลลัพธ์เรียกว่า ลักษณะสเปกตรัมของหูที่ระดับการได้ยินหรือ โสตวิทยาโดยการเปรียบเทียบเกณฑ์การได้ยินของผู้ป่วยกับค่าเฉลี่ยปกติ เราสามารถตัดสินระดับการพัฒนาความบกพร่องทางการได้ยินได้
สั่งงาน
ลักษณะสเปกตรัมของหูที่เกณฑ์การได้ยินวัดโดยใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณไซน์ SG-530 และหูฟัง
ส่วนควบคุมหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอยู่ที่แผงด้านหน้า (รูปที่ 3) นอกจากนี้ยังมีแจ็คเอาท์พุตสำหรับเชื่อมต่อหูฟัง แผงด้านหลังของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยสวิตช์ไฟ สายไฟ และขั้วต่อกราวด์
ข้าว. 3. แผงด้านหน้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า:
ขั้วต่อ 1 เอาต์พุต; 2 - จอแอลซีดี; 3 - ตัวเข้ารหัส
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกควบคุมโดยใช้หลายเมนูซึ่งแสดงบนจอแสดงผลคริสตัลเหลว (LCD) ระบบเมนูจัดเป็นโครงสร้างวงแหวน การกดปุ่มตัวเข้ารหัสสั้น ๆ ช่วยให้คุณสามารถ "วน" ระหว่างเมนู การกดรายการเมนูใด ๆ ค้างไว้จะนำไปสู่การเปลี่ยนไปใช้เมนูหลัก การดำเนินการใดๆ ที่จะย้ายไปมาระหว่างรายการเมนูจะมีสัญญาณเสียงตามมาด้วย
เมื่อใช้ระบบเมนู คุณสามารถตั้งค่าความถี่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แอมพลิจูดเอาต์พุต ค่าการลดทอนของตัวลดทอน อ่านหรือเขียนการตั้งค่าความถี่ล่วงหน้า และปิดหรือเปิดสัญญาณเอาต์พุต ค่าของพารามิเตอร์ที่เลือกจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงโดยการหมุนตัวเข้ารหัสตามเข็มนาฬิกา (ไปทางขวา) หรือทวนเข็มนาฬิกา (ไปทางซ้าย) ตามลำดับ
ในสถานะเริ่มต้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เมนูหลักจะแสดงบนตัวบ่งชี้ ซึ่งจะแสดงค่าปัจจุบันของความถี่ แอมพลิจูด และสถานะตัวลดทอน เมื่อคุณหมุนตัวเข้ารหัสหรือกดปุ่มตัวเข้ารหัสคุณจะไปที่เมนูการตั้งค่าความถี่ (รูปที่ 4)
การหมุนตัวเข้ารหัสไปทางขวาหรือซ้ายเพียงครั้งเดียวจะเปลี่ยนความถี่ไปหนึ่งขั้น
หากไม่ได้ปรับความถี่เป็นเวลาประมาณ 5 วินาที ความถี่จะกลับไปที่เมนูหลักโดยอัตโนมัติ ยกเว้นเมนูการปรับเทียบความถี่และแอมพลิจูด
การกดปุ่มตัวเข้ารหัสในเมนูการตั้งค่าความถี่จะนำไปสู่การเปลี่ยนไปใช้เมนูการตั้งค่าแอมพลิจูด (รูปที่ 4a, b) ค่าแอมพลิจูดจะแสดงเป็นโวลต์โดยมีเครื่องหมายจุลภาคแยกหนึ่งในสิบของโวลต์หากค่ามากกว่า 1 V หรือไม่มีเครื่องหมายจุลภาคเป็นมิลลิโวลต์หากค่าน้อยกว่า 1 V ในรูป 17.4, ขแสดงตัวอย่างตัวบ่งชี้แอมพลิจูดที่ 10 V และในรูป 17.4, วี- แอมพลิจูด 10 มิลลิโวลต์
การกดปุ่มตัวเข้ารหัสในเมนูการตั้งค่าแอมพลิจูดจะนำไปสู่การเปลี่ยนไปใช้เมนูการตั้งค่าการลดทอนของตัวลดทอนสัญญาณ ค่าการลดทอนของตัวลดทอนที่เป็นไปได้คือ 0, -20, -40, -60 dB
การกดปุ่มตัวเข้ารหัสในเมนูการตั้งค่าการลดทอนของตัวลดทอนจะนำไปสู่การเปลี่ยนไปใช้เมนูการตั้งค่าขั้นความถี่ ขั้นตอนการเปลี่ยนค่าความถี่สามารถเป็น 0.01 Hz... 10 KHz การกดปุ่มตัวเข้ารหัสในเมนูเพื่อกำหนดขั้นตอนการเปลี่ยนความถี่จะนำไปสู่การเปลี่ยนไปยังเมนูเพื่อกำหนดขั้นตอนการเปลี่ยนค่าแอมพลิจูด (รูปที่ 5) ขั้นตอนการเปลี่ยนค่าแอมพลิจูดสามารถสร้างความแตกต่างได้ 1 เอ็มวี... 1 ใน.
ลำดับงาน.
1. เชื่อมต่อกับเครือข่าย ( 220V. 50 เฮิรตซ์) สายไฟเครื่องกำเนิดไฟฟ้า SG-530เพียงกดปุ่ม "พลัง"ที่แผงด้านหลัง
2. กดปุ่มตัวเข้ารหัสหนึ่งครั้ง - คุณจะเปลี่ยนจากเมนูหลักเป็นเมนูการตั้งค่าความถี่ "ความถี่" - และหมุนตัวเข้ารหัสเพื่อตั้งค่าความถี่แรก ค่าความถี่ ν =100 เฮิร์ตซ์;
3. กดปุ่มเข้ารหัสในเมนู การตั้งค่าความถี่นำไปสู่การเปลี่ยนไปใช้เมนูการตั้งค่าแอมพลิจูด "แอมพลิจูด"- ติดตั้ง ค่าแอมพลิจูด Ugen = 300 mV;
4. เชื่อมต่อหูฟังไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
5. โดยการลดค่าแอมพลิจูดลงเหลือ 100 mV ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีเสียงรบกวนในหูฟัง
6. หากที่แอมพลิจูดขั้นต่ำ (100 mV) เสียง ยังคงสามารถได้ยินในหูฟังได้โดยการกดปุ่มตัวเข้ารหัสไปที่เมนูการตั้งค่าการลดทอนของตัวลดทอน "ตัวลดทอนสัญญาณ"และติดตั้ง การลดทอนขั้นต่ำ L (เช่น -20dB)ที่ที่ เสียงหายไป;
7. บันทึกค่าความถี่ที่ได้รับ ν , แอมพลิจูด อูเกนและอ่อนกำลังลง ลในตารางผลการวัด (ตารางที่ 1 ) ;
8. ในทำนองเดียวกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีเสียงสำหรับแต่ละความถี่ที่นำเสนอ ν ;
9. คำนวณแอมพลิจูดที่เอาท์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ยูเอาท์ตามสูตร Uout = Ugen ∙ K,ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนอยู่ที่ไหน เคกำหนดโดยปริมาณการลดทอน ลจากตารางที่ 2;
10. กำหนดค่าแอมพลิจูดต่ำสุดที่เอาท์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไม่เกินนาทีเป็นค่าที่น้อยที่สุดของจำนวนทั้งสิ้นของค่าแอมพลิจูดที่ได้รับทั้งหมดที่เอาต์พุตของเครื่องกำเนิด ยูเอาท์สำหรับทุกความถี่
11. คำนวณระดับเสียงที่เกณฑ์การได้ยิน E โดยใช้สูตร E=20lg Uout/ Uout นาที;
12. วาดกราฟการขึ้นต่อกันของระดับเสียงที่เกณฑ์การได้ยิน อีจากค่าลอการิทึมของความถี่ บันทึก ν- เส้นโค้งผลลัพธ์จะแสดงเกณฑ์การได้ยิน
ตารางที่ 1- ผลการวัด
ν, เฮิรตซ์ | บันทึก ν | อูเกน, เอ็มวี | ลิตร, เดซิเบล | ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนเค | U out = K U ยีน mV | ระดับความเข้ม ( เดซิเบล) อี=20 ล. (Uout/Uout นาที) |
2,0 | ||||||
2,3 | ||||||
2,7 | ||||||
3,0 | ||||||
3,3 | ||||||
3,5 | ||||||
3,7 | ||||||
4,0 | ||||||
4,2 |
ตารางที่ 2.ความสัมพันธ์ระหว่างการอ่านตัวลดทอนสัญญาณ L (0, -20, -40, -60 dB) และสัมประสิทธิ์การลดทอนแรงดันไฟฟ้า K (1, 0.1, 0.01, 0.001)
คำถามเพื่อความปลอดภัย:
1. ลักษณะของเสียง ความเร็วของเสียง การจำแนกเสียง (โทนเสียง)
2. ลักษณะทางกายภาพและสรีรวิทยาของเสียง (ความถี่ ความเข้ม องค์ประกอบสเปกตรัม ระดับเสียง ระดับเสียง เสียง)
3. แผนผังการได้ยิน (เกณฑ์การได้ยิน เกณฑ์ความเจ็บปวด พื้นที่การพูด)
4. กฎหมายของเวเบอร์-เฟชเนอร์ ระดับความเข้มและระดับเสียง ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเหล่านั้นกับหน่วยวัด
5. วิธีการกำหนดเกณฑ์การได้ยิน (ลักษณะสเปกตรัมของหูที่เกณฑ์การได้ยิน)
แก้ไขปัญหา:
1. ความเข้มของเสียงที่ความถี่ 5 kHz คือ 10 -9 W/m2 กำหนดระดับเสียงและระดับเสียงของเสียงนี้
2. ระดับความเข้มของเสียงจากแหล่งใดแหล่งหนึ่งคือ 60 เดซิเบล ระดับความเข้มของเสียงรวมจากแหล่งกำเนิดเสียง 10 แหล่งเมื่อทำงานพร้อมกันคือเท่าใด?
3. ระดับเสียงที่มีความถี่ 1,000 เฮิรตซ์หลังจากผ่านผนังลดลงจาก 100 เป็น 20 วอน ความเข้มของเสียงลดลงกี่ครั้ง?
วรรณกรรม:
1. V.G. Leshchenko, G.K. ฟิสิกส์การแพทย์และชีววิทยา - มน.: ความรู้ใหม่. 2554.
2. จี.เค. อิลิช การแกว่งและคลื่น อะคูสติก การไหลเวียนโลหิต ผลประโยชน์. – เลขที่: BSMU, 2000.
3. อ.เอ็น. เรมิซอฟ ฟิสิกส์การแพทย์และชีววิทยา.- อ.: Vyssh. โรงเรียน 1987.
กฎของ Fechner เป็นกฎที่ขนาดของความรู้สึกเป็นสัดส่วนโดยตรงกับลอการิทึมของความรุนแรงของการกระตุ้น - นั่นคือการเพิ่มความแข็งแกร่งของการระคายเคืองในความก้าวหน้าทางเรขาคณิตนั้นสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของความรู้สึกในความก้าวหน้าทางคณิตศาสตร์ สูตรการวัดความรู้สึกนี้ได้มาจากการวิจัยของเวเบอร์ ซึ่งแสดงให้เห็นความคงตัวของขนาดสัมพัทธ์ของการเพิ่มขึ้นของสิ่งกระตุ้นที่ทำให้เกิดความรู้สึกที่แทบจะสังเกตไม่เห็นได้ ในเวลาเดียวกัน สมมติฐานของเขาเองได้รับการแนะนำว่าการเพิ่มขึ้นแทบจะไม่สังเกตเห็นได้ ความรู้สึกเป็นค่าคงที่และสามารถใช้เป็นหน่วยวัดความรู้สึกได้
บทบาทสำคัญในการกำหนดรูปแบบที่สองที่เราสนใจนั้นเล่นโดย Gustav Fechner ผู้ก่อตั้งจิตวิทยาสรีรวิทยาซึ่งมีการทดลองที่เราพูดถึงในอารัมภบทที่แล้ว รูปแบบนี้เรียกว่าวันนี้ กฎหมายของเวเบอร์-เฟชเนอร์- เชื่อมโยงความรุนแรงทางกายภาพของสิ่งเร้ากับการตอบสนองเชิงอัตนัยต่อสิ่งเร้านั้น ตัวอย่างเช่น สิ่งเร้าอาจเป็นเสียงดังหรือแสงแฟลชที่มีความเข้มต่างกัน การตอบสนองต่อสิ่งเร้าคือการประเมินความรุนแรงหรือความแข็งแกร่งของปฏิกิริยาของร่างกายต่อสิ่งเร้า
กฎหมาย Weber-Fechner เขียนไว้ดังนี้:
ที่นี่ ส- ความรุนแรงทางกายภาพหรือวัตถุประสงค์ของสิ่งเร้า ส นาที- ความเข้มของเกณฑ์ซึ่งระบุขีดจำกัดล่างของความไวของประสาทสัมผัส ร- ความรุนแรงของปฏิกิริยาเชิงอัตนัยหรืออินทรีย์ต่อสิ่งเร้า (เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการวัดเพิ่มเติมอีกเล็กน้อย) เค- ค่าสัมประสิทธิ์บางอย่างซึ่งค่านั้นขึ้นอยู่กับแต่ละบุคคลและช่องทางการรับรู้ โปรดทราบว่าความเข้มข้นของปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับอัตราส่วน เอส/เอส นาทีซึ่งสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นความเข้มข้นของการกระตุ้นที่คำนวณในหน่วยความหมายขั้นต่ำ
เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าในรูปแบบของกฎหมายนี้สอดคล้องกับสมการคุณค่าเชิงอัตวิสัยของเบอร์นูลลีทุกประการ Fechner เองก็ดึงความสนใจไปที่ความคล้ายคลึงนี้โดยอ้างถึง Bernoulli ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่านี่ไม่ใช่แค่ความคล้ายคลึงกัน แต่เป็นการแสดงออกถึงรูปแบบเดียวกันของการรับรู้ของมนุษย์ ท้ายที่สุดแล้ว ปริมาณของผลิตภัณฑ์ในสมการของเบอร์นูลลีสามารถตีความได้ว่าเป็นความเข้มข้นของสิ่งเร้า และคุณค่าเชิงอัตวิสัยของมัน ดังที่ ความรุนแรงของปฏิกิริยาต่อสิ่งเร้า
เป็นเรื่องน่าแปลกที่ Fechner ไม่ได้รับสมการของเขาโดยพิจารณาจากการพิจารณาทั่วไป เช่น Bernoulli (แม้ว่าโดยหลักการแล้ว เขาสามารถมีได้ก็ตาม) เขาวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้รับโดยนักสรีรวิทยาชาวเยอรมันอีกคน Ernst Weber ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์คนนี้ได้ศึกษาลักษณะการรับรู้ของมนุษย์เกี่ยวกับน้ำหนักของสิ่งของต่างๆ และค้นพบรูปแบบที่น่าสนใจ หากไม่คำนึงถึงตัวเลขเฉพาะของ Weber จะเป็นดังนี้: หากผู้ทดสอบถือของหนัก 100 กรัมในมือ เขาไม่สังเกตเห็นการเพิ่มขึ้น 5 กรัม แต่สังเกตเห็นการเพิ่มขึ้น 10 กรัม อย่างไรก็ตาม หากผู้ถูกทดสอบถือของหนัก 200 กรัมไว้ในมือ เขาไม่สังเกตเห็นว่าเพิ่มขึ้น 10 กรัม แต่เพิ่มขึ้นเพียง 20 กรัมเท่านั้น กล่าวอีกนัยหนึ่งการเพิ่มขึ้นขั้นต่ำที่เห็นได้ชัดเจนของน้ำหนักของสินค้ากลายเป็นสัดส่วนโดยตรงกับน้ำหนักเดิม เวเบอร์พบว่ารูปแบบนี้ทำงานในการรับรู้น้ำหนัก ความเข้มของเสียง ความสว่าง ฯลฯ ในระดับที่ค่อนข้างกว้าง การเบี่ยงเบนที่ร้ายแรงนั้นสังเกตได้เฉพาะที่ความเข้มข้นของการกระตุ้นเศรษฐกิจที่อ่อนแอและรุนแรงมากเท่านั้น การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของผลลัพธ์ของเวเบอร์ทำให้ Fechner มีนิพจน์แบบหนึ่งต่อหนึ่งที่คล้ายกับสมการของเบอร์นูลลี
โปรดทราบว่าเวเบอร์ไม่ได้ขอให้อาสาสมัครประเมินน้ำหนักของสิ่งของที่บรรทุกโดยอัตวิสัย เขาเพียงขอให้พวกเขาบันทึกช่วงเวลาที่พวกเขาบันทึกการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนัก ซึ่งหมายความว่ารูปแบบที่ระบุไม่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางจิตวิทยาระดับสูงบางประการของการรับรู้และการคิด - ดังที่สามารถสันนิษฐานได้ตามกฎของเบอร์นูลลี - แต่เป็นลักษณะเฉพาะของกระบวนการรับรู้หลักในระดับต่ำ ยิ่งไปกว่านั้น กฎหมายของเวเบอร์-เฟชเนอร์ยังใช้งานได้แม้ในที่ที่การรับรู้ของเราดูเหมือนจะไม่เกี่ยวข้องกับมันก็ตาม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หากใช้การฉีดฮอร์โมนเป็นตัวกระตุ้น ความรุนแรงของการตอบสนองทางสรีรวิทยาของร่างกายต่อการฉีดก็เป็นไปตามกฎนี้เช่นกัน นั่นคือเป็นไปได้ที่กฎหมายของ Weber-Fechner ไม่ได้ใช้กับลักษณะเฉพาะของการรับรู้ด้วยประสาทสัมผัส แต่โดยทั่วไปแล้ว อธิบายปฏิกิริยาของบุคคลและร่างกายของเขาต่ออิทธิพลภายนอกทุกประเภท.
แต่กฎหมายของเวเบอร์-เฟชเนอร์ไม่ได้บังคับใช้กับมนุษย์เท่านั้น ย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ผ่านมา มีหลักฐานว่าแมลงก็เชื่อฟังเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กิจกรรมการเคลื่อนที่ของแมลงปีกแข็ง Popillia Japonica จะเพิ่มขึ้นตามความเข้มของการกระตุ้นแสงที่เพิ่มขึ้นตามกฎหมายของ Weber-Fechner
เรามีเหตุเพียงพอที่จะเสนอสมมติฐานที่ค่อนข้างกล้าได้กล้าเสีย: รูปแบบของกฎหมายเวเบอร์-เฟคเนอร์ อธิบายความรุนแรงของปฏิกิริยาของระบบการรับรู้ที่ซับซ้อนต่อสิ่งเร้าภายนอก ไม่ว่าจะเป็นร่างกายมนุษย์หรือระบบอินทรีย์หรือสังคมอื่น ๆ
อาจเป็นไปได้ว่าไม่เพียงแต่ระบบการรับรู้หรือระบบอินทรีย์เท่านั้นที่อยู่ภายใต้กฎหมายนี้ เมื่อระบุลักษณะความรุนแรงของแผ่นดินไหว มักใช้ไม่ใช่เชิงเส้น แต่เป็นมาตราส่วนลอการิทึม หรือมาตราริกเตอร์ หากเปรียบเทียบความรุนแรงของแผ่นดินไหวด้วย แอมพลิจูดการสั่นสะเทือนสูงสุดของพื้นผิวโลก ก สูงสุด, ที่ ขนาดแผ่นดินไหวริกเตอร์คำนวณได้ดังนี้:
อย่างน้อยที่สุด มาตราริกเตอร์เป็นตัวบ่งชี้ที่ดีกว่ามากถึงความรุนแรงของแผ่นดินไหว โดยสามารถอธิบายขนาดของการทำลายล้างและผลที่ตามมาอื่นๆ ของภัยพิบัติได้ดีกว่ามาก แต่เหตุผลอาจไม่อยู่ในการรับรู้ของเรามากนักเช่นเดียวกับการวัดวัตถุประสงค์ของระดับการทำลายล้างซึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของแรงสั่นสะเทือน แต่ขึ้นอยู่กับลอการิทึมของความรุนแรง ในกรณีนี้ สภาพแวดล้อมตอบสนองต่อแรงกระแทกในลักษณะเดียวกับที่บุคคลตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก - ตามกฎหมายของเวเบอร์-เฟชเนอร์
7.1.2. ปัญหาการวัดความรู้สึก จิตวิทยา
ความรู้สึกแต่ละอย่างโดยไม่คำนึงถึงความรู้สึกของมัน
ระบบประสาทสัมผัสเฉพาะ เช่น การมองเห็น การได้ยิน การสัมผัส เป็นต้น
มีคุณสมบัติด้านความเข้มข้น ระยะเวลา และ
การแปลเชิงพื้นที่
ปัญหาการวัดความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุประสงค์และอัตนัย
สาขาวิชาจิตวิทยาพิเศษอุทิศให้กับความเข้มข้นของการกระตุ้น -
จิตวิทยา ผู้ก่อตั้ง Psychophysics ถือเป็น G.T. เฟชเนอร์ A801-
"องค์ประกอบของจิตฟิสิกส์". ต่อมาด้วยการสร้างเชิงปริมาณ
นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ศึกษาการวัดความรู้สึก
จิตวิทยาฟิสิกส์มีพื้นฐานอยู่บนข้อเท็จจริงเชิงประจักษ์จำนวนหนึ่ง ใน-
ประการแรก มันง่ายที่จะเห็นว่าไม่ใช่ทุกอย่างที่มีอิทธิพลอย่างเป็นกลาง
สิ่งเร้าทางกายภาพทำให้เรารู้สึกถึงความรู้สึก ประการที่สองเรา
เรามีความสามารถจำกัดมากในการแยกแยะความรู้สึก
ในขณะที่อุปกรณ์ทางเทคนิคแสดงได้อย่างแม่นยำ
แหล่งที่มามีลักษณะทางกายภาพแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น,
สำหรับผู้ฟังที่ไม่ได้รับการฝึกฝน โน้ต "B" และ "C" อาจดูเหมือน
เหมือนกัน แม้ว่าในความเป็นจริงแล้วพวกเขาจะแตกต่างกันโดยสิ้นเชิงก็ตาม ใน-
ประการที่สาม แม้ว่าเราจะพูดสิ่งนั้นได้ก็ตาม
ความรู้สึกที่แตกต่างในความรุนแรงจากที่อื่น (แสงเทียนเรา
เห็นว่าอ่อนกว่าแสงจากโคมไฟตั้งโต๊ะ) จึงเป็นเรื่องยากสำหรับเรา
ตัดสินขนาดเฉพาะของความแตกต่างนี้ ใช่เราทำไม่ได้
บอกว่าเสียงที่มีความดัง 10 เดซิเบล (เสียงใบไม้กรอบ) จะดังเป็นสองเท่า
เงียบกว่าเสียงที่มีระดับเสียง 20 เดซิเบล (กระซิบ) ซึ่งในทางกลับกัน
เงียบกว่าเสียง 60 dB ถึงสามเท่า (การสนทนาปกติ)
กล่าวอีกนัยหนึ่ง ระดับวัตถุประสงค์ (ทางกายภาพ) ของการเปลี่ยนแปลง
สิ่งเร้าไม่ตรงกับระดับการเปลี่ยนแปลงเชิงอัตวิสัย
ความรู้สึก ดังนั้นจึงเกิดคำถามเกี่ยวกับกฎเกณฑ์ทางจิตวิทยา
(กฎหมาย) ของการนำขนาดของการเปลี่ยนแปลงสิ่งเร้ามาสู่การติดต่อสื่อสารและ
ความรู้สึกเปลี่ยนเกล็ด Fechner และผู้ติดตามของเขาอยู่
เรามั่นใจว่าความสัมพันธ์เหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นแบบสุ่มและ
พยายามอธิบายรูปแบบเหล่านี้ทางคณิตศาสตร์
ปัญหาแรกที่คุณต้องเผชิญ
นักวิจัยมีความเกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงของการมีอยู่ของเกณฑ์ความรู้สึก
มีเกณฑ์ขั้นต่ำและบนที่แน่นอน
ความรู้สึก กำหนดเกณฑ์ขั้นต่ำสุดของความรู้สึก
ความเข้มขั้นต่ำของการกระตุ้นที่
ความรู้สึกที่สอดคล้องกัน เพื่อตั้งค่าให้ต่ำลง
เกณฑ์สัมบูรณ์ (ซึ่งแตกต่างกันไปในแต่ละรูปแบบ
ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเครื่องวิเคราะห์และสภาพจิตใจ
คน) ใช้เทคนิคดังต่อไปนี้:
246 บทที่ 7 กระบวนการทางปัญญา ความรู้สึกและการรับรู้
เพิ่มความแรงของสิ่งเร้าขึ้นทีละน้อย (เช่น
ระดับเสียง) จากโซนที่มองไม่เห็นจนถึงช่วงเวลาที่เกิดเหตุการณ์
ความรู้สึก (เรื่องรายงานว่า “แทบไม่ได้ยิน
เสียง") ผู้ทดลองจะบันทึกจุดวิกฤตนี้ ซึ่งเป็นการวัด
ดำเนินการหลายครั้งและคำนวณค่าเฉลี่ย
ค่อยๆ ลดความรุนแรงของการกระตุ้นลง (เช่น
ระดับเสียง) ย้ายจากโซนที่รู้สึกได้ชัดเจนไปยังช่วงเวลานั้น
การหายไปของความรู้สึก (ผู้ทดลองรายงานว่า "เสียงหายไป")
ผู้ทดลองบันทึกค่าวิกฤตและการวัดนี้
จะดำเนินการหลายครั้งและคำนวณค่าเฉลี่ย
คำนวณความเข้มข้นเฉลี่ยของสิ่งเร้าในการตอบสนองต่อ
ซึ่งในกรณี 50% มีการบันทึกความรู้สึกไว้ในขณะนั้น
การนำเสนอสิ่งเร้าที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งมีความเข้มข้นต่างกัน
(ใกล้กับโซนเกณฑ์) จะดำเนินการแบบสุ่มโดยมีความแตกต่างกัน
เป็นระยะๆ และผู้รับเรื่องจะต้องรายงานการสังเกตแต่ละครั้ง
เป็นการระคายเคืองต่อพวกเขา
ข้อมูลการวัดที่ได้จากวิธีการต่างๆ ตามกฎแล้ว
แตกต่างกันเล็กน้อยซึ่งอธิบายได้จากปรากฏการณ์การปรับตัวและ
ผลของความคาดหวัง
ขีดจำกัดสูงสุดของความรู้สึกคือค่าสูงสุด
ความรุนแรงของสิ่งเร้าที่ความรู้สึกสูญเสียไป
ความจำเพาะของกิริยาช่วย (มักกลายเป็นความเจ็บปวด) ใช่สำหรับ
ความไวในการได้ยินจะต่ำกว่าเกณฑ์สัมบูรณ์
ระดับเสียงประมาณ 0.3 dB (เสียงเดินของนาฬิกาข้อมือโดยเงียบสนิท
ระยะห่าง 6 ม.) และเกณฑ์สัมบูรณ์บนคือปริมาตรเข้า
150 dB (เสียงเครื่องบินขึ้น) ควรสังเกตว่าแม้
สำหรับบุคคลคนเดียวกัน ค่าเกณฑ์สัมบูรณ์คือ
ตัวละครที่ไม่แน่นอน: บางครั้งเขาก็สูงขึ้นบางครั้งก็ต่ำกว่า มากกว่า
ไอ. มุลเลอร์ในกลางศตวรรษที่ 19 สังเกตว่าเป็นการสะสม
ค่าประสบการณ์ (การฝึกอบรม) ของเกณฑ์สัมบูรณ์ที่ต่ำกว่า
ลดลง และเมื่อความเหนื่อยล้าเพิ่มขึ้น อิทธิพลของปัจจัย
"การฝึกอบรม" ของเรื่องจนถึงเกณฑ์ความไวของเขา
ระบบประสาทสัมผัสเกิดจากการที่บุคคลเริ่มคาดหวัง
สิ่งเร้าที่จำเป็นจึงพบว่าง่ายขึ้น (อยู่ในกระบวนการของความรู้สึก
กลไกการรับรู้ถูกเปิดใช้งาน)
ยิ่งไปกว่านั้นกระบวนการที่แยกกันไม่ออกของความรู้สึกนี้
และการรับรู้ปรากฏอยู่ในแนวคิด "การตรวจจับสัญญาณ"
ดี. กรีน และ เจ. สเวตส์ เอ966) พวกเขาเสนอว่าความน่าจะเป็น
การตรวจพบสิ่งเร้าที่อ่อนแอนั้นมีมูลค่าใกล้เคียงกัน
ถึงเกณฑ์ขึ้นอยู่กับ “ราคา” ของคำตอบ กรีนและสเวเต้แยกสองคน
ประเภทของข้อผิดพลาด - "ข้อผิดพลาดการละเว้น" และ "สัญญาณเตือนที่ผิดพลาด" อันดับแรก
ประเภทของข้อผิดพลาดหมายความว่ามีความรู้สึกอ่อนแออยู่ในจิตสำนึก
7.1. ความรู้สึก
แต่ตรวจไม่พบและไม่เกิดปฏิกิริยาใดๆ ประเภทที่สอง
ข้อผิดพลาดแสดงให้เห็นในความจริงที่ว่าผู้ทดสอบตอบสนองต่อความรู้สึก
ซึ่งไม่มีตัวตนอยู่จริง เพื่อแสดงให้เห็นแนวคิดของกรีนและ
ลองนึกภาพ Svets เป็นนักวินิจฉัย เขากำลังพิจารณา
ภาพรังสีของผู้ป่วยและต้องพิจารณาว่าบ่งชี้หรือไม่
การปรากฏตัวของเนื้องอก หากเขาพลาดนาฬิกาปลุกราคาจะอยู่ที่
อาจเป็นชีวิตของผู้ป่วยได้ และหากเขาแจ้งความเท็จ
คนไข้จะต้องเข้ารับการทำหัตถการอีกครั้งเท่านั้น
การสอบ แน่นอนว่าในสถานการณ์เช่นนี้ แพทย์มักจะ “สังเกต” มากกว่า
สัญญาณของเนื้องอกในภาพที่ชัดเจนกว่า
เพิกเฉยต่อพวกเขา (G. Loftus, 2002) คล้ายกัน
สามารถยกตัวอย่างได้จากสาขากลิ่น เช่นกลิ่นของบางอย่าง
จานนั้นดูน่าสงสัยเล็กน้อยสำหรับคุณ ถ้าคุณใส่ใจ
เกี่ยวกับสุขภาพของคุณ คุณจะไม่กินอาหารจานนี้: อยู่ต่อดีกว่า
หิว (ข้อผิดพลาดสัญญาณเตือนเท็จ) มากกว่าที่จะโดนวางยา (ข้อผิดพลาด
ผ่าน) แนวโน้มตรงกันข้ามจะถูกสังเกตหากราคาเป็นเท็จ
ความวิตกกังวลอยู่ในระดับสูง เช่น คนรักดื้อรั้นไม่ยอมสังเกต
ลักษณะข้อบกพร่องของวัตถุแห่งการบูชาซึ่ง
ชัดเจนแก่คนรอบข้าง มิฉะนั้นเขาจะเสี่ยง
สูญเสียความรู้สึกที่ยอดเยี่ยม
อีกแนวคิดหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับปัญหาของเกณฑ์คือ
เกณฑ์ส่วนต่างหรือเกณฑ์การเลือกปฏิบัติ
เกณฑ์ส่วนต่างคือความแตกต่างขั้นต่ำของความเข้มระหว่างสอง
สิ่งเร้าที่เกิดขึ้นจากกัน
ความรู้สึก การวัดเกณฑ์ส่วนต่างนั้นสัมพันธ์กับ
ข้อเท็จจริงเชิงประจักษ์ที่เราได้กล่าวไปแล้ว - ข้อจำกัดของเรา
ความสามารถในการแยกแยะระหว่างสิ่งเร้า กำลังเรียน
เกณฑ์ส่วนต่างกลายเป็นสิ่งที่สำคัญมากสำหรับการแก้ปัญหาในวงกว้าง
หลากหลายปัญหาในทางปฏิบัติ ผู้ขับขี่รถยนต์สามารถเกินได้เท่าใด
ความเร็วที่อนุญาตเพื่อไม่ให้มองเห็นการละเมิดได้
ผู้ควบคุมการจราจรสังเกตเห็นหรือไม่? คุณอย่าคิดอย่างนั้นนะ
กระเป๋าเดินทางจะหนักขึ้นมากไหมถ้าคุณใส่ชุดอื่นเข้าไป?
แขกจะรู้สึกว่าจานนี้เค็มเกินไปหรือเปล่าถ้าพนักงานต้อนรับ
คุณใส่เกลือในกระทะมากกว่าที่ระบุไว้ในสูตรอีก 1 กรัมหรือไม่
คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ได้รับจากกฎหมายจิตฟิสิกส์ของ E. Weber A795-
2421) เวเบอร์ตั้งเป้าหมายให้ตัวเองสร้างคุณค่าของความแทบจะไม่
ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนเช่น ความแตกต่างที่เล็กที่สุดระหว่างสอง
สิ่งเร้าทางกายภาพที่บุคคลสามารถระบุได้ เขา
ทดลองความสามารถในการแยกแยะน้ำหนัก มันกลับกลายเป็นว่า
ความโดดเด่นนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับความสัมบูรณ์ แต่ขึ้นอยู่กับ
ขนาดสัมพัทธ์ของการเปลี่ยนแปลง ดังนั้นจึงดูเหมือนเป็นเรื่อง
น้ำหนักต่างกัน 40 กรัม และ 41 กรัม แต่ประเมินน้ำหนัก 80 กรัม และ 81 กรัม
248 บทที่ 7 กระบวนการรับรู้ ความรู้สึกและการรับรู้
เท่าเทียม เวเบอร์จึงกำหนดว่าคุณค่านั้นแทบจะไม่มีเลย
ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนคือ 1/40 ของน้ำหนักเดิมและ
เป็นค่าคงที่ เขาได้ทำการวิจัยและอื่นๆ พร้อมกับ Weber
นักวิทยาศาสตร์ Goy - P. Bouguer ดังนั้นกฎทางจิตฟิสิกส์นี้
แสดงโดยสูตร
AI/1= const. โดยที่ I - ความเข้มข้นของการกระตุ้น D/ - การเพิ่มขึ้น
ต่อมาได้ข้อมูลค่าของแทบจะไม่
ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนเมื่อเทียบกับรังสีอื่นๆ (ตารางที่ 14)
ตารางที่ 14
เกณฑ์ที่แตกต่างกันสำหรับความรู้สึกของรังสีที่แตกต่างกัน
ประเภทของความรู้สึก
ความรู้สึกเปลี่ยนแปลงในระดับเสียง 0.3
ความรู้สึกความสว่างของแสงเปลี่ยนไป 1.7
ความรู้สึกของการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักของวัตถุ 2.5
ความรู้สึกของระดับเสียงเปลี่ยนไป 1
ความรู้สึกกดดันเปลี่ยนแปลงบนพื้นผิว 3.4
ความรู้สึกเปลี่ยนรสชาติของน้ำเกลือ 20
ขนาดแทบไม่มีเลย
ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจน
(เวเบอร์คงที่ -
บูเกอร์),%
อย่างไรก็ตามการศึกษาต่อมาพบว่ากฎหมาย
Weber-Booger ใช้ได้เฉพาะกับคนที่อยู่ตรงกลางเท่านั้น
ความไวของระบบประสาทสัมผัส เมื่อเข้าใกล้เกณฑ์
ค่านิยมควรปรับปรุงกฎหมายให้สะท้อน
ขนาดของความรู้สึกจากกิจกรรมของระบบเอง (เช่น
การเต้นของหัวใจในรูปแบบการได้ยินหรือการเรืองแสงของมันเอง
จอประสาทตาในรูปแบบการมองเห็น)
ดังนั้นในที่สุดกฎหมายฉบับนี้จึงมีรูปแบบสุดท้าย
มุมมองถัดไป A//1" + P= const. โดยที่ P คือการแก้ไข "สัญญาณรบกวน" จากการทำงาน
ระบบประสาทสัมผัส
ข้อเท็จจริงเชิงประจักษ์ของความแตกต่างระหว่างระดับวัตถุประสงค์
การเปลี่ยนแปลงในสิ่งเร้าและระดับอัตนัยของการเปลี่ยนแปลงในความรู้สึกคือ
อธิบายโดยกฎหมายจิตฟิสิกส์พื้นฐานที่ก่อตั้งโดย Fech-
ner และแก้ไขในภายหลังโดย Stevens เฟชเนอร์,
โดยใช้การแปลงทางคณิตศาสตร์ของความสัมพันธ์เวเบอร์ -
Bouguer มาถึงข้อสรุปว่าการเปลี่ยนแปลงในความแข็งแกร่งของความรู้สึก
เป็นสัดส่วนกับลอการิทึมทศนิยมของการเปลี่ยนแปลงกำลัง
ระคายเคือง กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อสิ่งกระตุ้นเติบโตในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์
ความก้าวหน้าของตัวชี้วัด (เพิ่ม N ครั้ง) ความรู้สึก
เติบโตเฉพาะในการก้าวหน้าทางคณิตศาสตร์ (เพิ่มขึ้นโดย N)
กฎทางจิตฟิสิกส์พื้นฐานของ Fechner แสดงออกมาโดยสูตร
R = C (lg I - lg /о) โดยที่ R คือความเข้มของความรู้สึก / -
ความเข้มของการกระตุ้นในปัจจุบัน /0 - ความเข้มของการกระตุ้น
สอดคล้องกับเกณฑ์สัมบูรณ์ที่ต่ำกว่า และ C คือค่าคงที่ Webe
pa - Bouguer เฉพาะสำหรับแต่ละกิริยา
รูปร่างโค้งทางจิตฟิสิกส์สำหรับความรู้สึกดัง
เสียงสะท้อนตามอัตภาพในรูป 41.
ข้าว. 41. เส้นโค้งความเข้มของลอการิทึม
ความรู้สึกของความดังจากความแรงของเสียง
เมื่อสรุปกฎหมายนี้ Fechner ก็ดำเนินการต่อจาก
ความเป็นไปไม่ได้ของการประเมินโดยตรงตามเรื่องความเข้มข้น
ความรู้สึกที่เขามี ดังนั้นในสูตรของเขาหน่วยต่างๆ
การวัดเป็นปริมาณทางกายภาพ ในปีพ.ศ. 2484 เอส. สตีเวนส์จาก
มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดหยิบยกแนวคิดความเป็นไปได้โดยตรง
การประเมินความรู้สึกของบุคคล