Экспериментальное исследование влияния времени суток и личностных особенностей испытуемых на эффективность обнаружения околопорогового зрительного сигнала

Описание эксперимента

Цель исследования - оценить характер воздействия на эффективность обнаружения околопорогового зрительного сигнала: 1) ситуационных и личностных факторов, влияющих на уровень активации испытуемого; 2) усилие, прилагаемого испытуемым для решения данной задачи.

Для достижения указанной цели был разработан соответствующий экспериментальный план и проведен лабораторный эксперимент.

Независимые переменные: 1) время суток, в которые проводились опыты (утро/вечер); 2) типы стимулов: длительный (легкий для обнаружения) и короткий (трудный для обнаружения); 3) индивидуально-личностные особенности испытуемых: экстраверсия/интроверсия; импульсивность; нейротизм/эмоциональная стабильность; личностная тревожность. 4) самооценка испытуемыми уровня своей активации до опыта.

Зависимые переменные: 1)индекс сенсорной чувствительности. 2) время реакции. 3) показатели динамики времени реакции в ходе опыта.

Общий план эксперимента включал повторные измерения в разное время суток на одной и той же группе испытуемых. По замыслу эксперимента полагалось, что 1) уровень активации испытуемых будет контролироваться путем введения факторов «время суток и «экстраверсия/интроверсия» 2) характер активации будет контролироваться типом стимулов 3) влияние личностных особенностей будет контролироваться принадлежностью испытуемых к одной из полярных групп, определяемых по соответствующему опроснику.

Экспериментальные гипотезы:

1. эффективность обнаружения околопорогового зрительного сигнала будет зависеть от уровня активированности испытуемых.

2. эффективность обнаружения околопорогового зрительного сигнала будет зависеть от величины усилия, направляемого испытуемым на решение задачи.

3. Взаимодействие факторов активированности и усилия окажет влияние на эффективность обнаружения околопорогового зрительного сигнала.

Методика

В эксперименте приняли участи 54 женщины и 12 мужчин в возрасте 19-35 лет студентов и сотрудников факультета психологии МГУ им.Ломоносова, имеющих весь набор анализируемых данных. За участие в опыте испытуемые получали вознаграждение.

Процедура проведения эксперимента:

Три символа «решетка», разделенные между собой пробелами (# # #), предъявлялись в центре экрана 14-дюймового SVGA монитора персонального компьютера. Расстояние от экрана до глаз испытуемого - 60 см. Размеры стимулов: 2? зрительного угла по горизонтали и 0,5? по вертикали. Использовались два типа стимулов, различавшихся длительностью предъявления. Стимулы первого типа, фактически представлявшие собой короткое «мигание»(«быстрые»), имели длительность 16,67мс, стимулы второго типа («медленные») оставались на экране монитора до тех пор пока испытуемый не давал ответ или пока не заканчивался междустимульный интервал. Предъявление стимулов было равновероятным и квазиослучайным. После исчезновения стимула в центре экрана появлялся символ «звездочка»(*), служивший фиксационной точкой. Межстимульный интервал варьировался случайным образом в широких пределах - от 1,5 до 9,5с, что требовало от испытуемых непрерывной бдительности. Каждая экспериментальная серия состояла из 150 стимулов, первые 10 стимулов служили тренировочными и в обработку результатов не включались.

Испытуемым давалась инструкция. При появление на экране целевого стимула (# # #) испытуемый должен как можно быстрее нажать клавишу «пробел» клавиатуры компьютера.

Для каждого типа стимулов регистрировалось время реакции и количество правильных ответов и ложных тревог. Оценивалось также количество пропусков «быстрых» стимулов.

Каждый испытуемый участвовал в двух сериях эксперимента - утренней(начало в 9.00) и вечерней (начало в 19.00) с перерывом между сериями в от одной до двух недель. Последовательность условий «утро» и «вечер» была сбалансирована внутри группы испытуемых: одна половина испытуемых работала по схеме «утро-вечер»(они начинали эксперимент с утреннего опыта), другая «вечер-утро» (начинали с вечернего опыта). Во время предварительной записи на участие в эксперименте всех испытуемых просили не пить крепкий чай или кофе и не принимать никаких лекарственных препаратов за два часа до начала эксперимента.

Опыты проводились в компьютерном классе факультете психологии с группами по 9-14 испытуемых. Каждый опыт состоял из трех частей. Сначала испытуемых тестировали по следующим личностным вопросникам: Г.Айзенка (EPI) в адаптации В.М.Русалова (1989); Спилберга на личную тревожность (STAI) в адаптации Ю.Л.Ханина; мотивации достижения Мехрабиана в адаптации С.А.Шапкина (2000). У испытуемых также выяснили какие причины могли повлиять в течение дня на изменение их активированности. Далее испытуемые решали экспериментальную задачу. После окончания опыта экспериментатор кратко рассказывал испытуемым о замысле данного исследования и отвечал на их вопросы. В обеих сериях (утренней и вечерней) каждый испытуемый работал за одним и тем же персональным компьютером, чем обеспечивалась константность условий предъявления стимулов.

Обработка данных

Обработка данных по личностным вопросника проводилась с помощью психодиагностической компьютерной системы «Тестмейкер» (Кремлев и др., 1994).

Данные по обнаружению сигнала обрабатывались в статистическом пакете «SPSS for Windows 10.0» с помощью процедур многофакторного дисперсионного анализа с повторными измерениями (repeated measures ANOVA, MANOVA - см.: Гусев, 2000), t-критерия Стьюдента. Перед анализом вся выборка испытуемых разбивалась по меридианному баллу личностных вопросников на две равные половины.

В целом полученные в описанном эксперименте результаты подтвердили выдвинутые гипотезы о влиянии факторов контролирующих активацию и усилие, на эффективность решения задачи обнаружения зрительных сигналов.

Основные результаты

Моторные реакции испытуемых на «быстрые»стимулы были быстрее и стабильнее по сравнению с их реакцией на «медленные» стимулы.

Показатели эффективности деятельности, оцененные как по сенсорному, так и по моторным компонентам, утром были выше, чем вечером.

Интроверты в целом оказались более успешными в решении сенсорной задачи.

Динамика эффективности обнаружения сигнала экстравертами и интровертами, высоко- и низкоимпульсивными в утренних и вечерних опытах хорошо коррелируют с динамикой их активированности в разное время суток.

Повышенная ЭОС в группе эмоционально стабильных испытуемых по сравнению с группой нейротичных (особенно в утренние часы) свидетельствует в пользу возможности первых привлекать больше произвольных усилий к решению задачи.

Влияние межфакторных взаимодействий нейротизма и времени суток, тревожности и времени суток, показывающие более низкую эффективность эмоционально нестабильных испытуемых (прикладывающих меньше усилий) вечерних опытах - в ситуации общего снижения ресурсов.

Влияние взаимодействий факторов мотивации достижения и времени суток и показывающие дефицит успешности решения задачи в вечерних опытах Н-испытуемыми (прикладывающими меньше усилий).

Проявление эффекта дополнительного усилия в группе наиболее активированных испытуемых - интровертов: интроверты с мотивацией достижения продемонстрировали наивысшие показатели обнаружения сигнала, интроверты с мотивацией избегания неудачи - низшие.

Анализ эксперимента

Фазы экспериментального исследования.

Экспериментальный подход предполагает четыре фазы:

А) наблюдение, которое позволяет обнаруживать важные факты и узнавать их со всей определенностью;

Б) формулирование гипотез о зависимостях, которые могут существовать между фактами;

В) экспериментирование в собственном смысле слова, целью которого является проверка гипотез;

Г) обработку результатов и их интерпретацию.

В данном эксперименте все фазы соблюдены и отражены в форме письменного отчета.

Основные признаки правильной гипотезы.

Хорошая гипотеза -- это, разумеется, такая гипотеза, которая окажется плодотворной и позволит сделать в науке (часто совсем маленький) шаг вперед. Исходя из этого, можно определить некоторые формальные признаки всякой хорошей гипотезы.

А) Гипотеза должна быть адекватным ответом на поставленный вопрос. Гипотеза чаще всего объясняет только часть фактов.

Б) Гипотеза должна учитывать уже приобретенные знания и быть, с этой точки зрения, правдоподобной. Конечно, лучшие гипотезы открывают новые пути, но они никогда не противоречат полученным научным образом результатам.

В) Гипотеза должна быть доступна проверке.

Гипотеза данного эксперимента частично отвечает на поставленный вопрос, правдоподобна, не противоречит полученным научным образом результатам, в целом доступна проверке.

Независимая и зависимая переменная.

Экспериментирование имеет своей целью проверить существование какой-либо связи между двумя рядами фактов. Основной принцип остается всегда одним и тем же. Изменение данного, и наблюдение за тем, как сказывается это изменение на поведении.

Фактор, изменяемый экспериментатором, называется независимой переменной; фактор, изменение которого вызывает независимая переменная, называется зависимой переменной. Мы будем постоянно пользоваться этой терминологией.

В эксперименте четко прописаны как зависимые так и независимые переменные.

Эксперимент и лаборатория.

Эксперимент должен доказать какую-либо гипотезу. Поэтому он сопровождается стремлением проверить как можно большее число переменных и как можно точнее зарегистрировать ответы-действия испытуемых. Вполне очевидно, что этот идеал легче достигается в лаборатории, где оборудование и помещение специально приспособлены для этой цели. Лаборатория не предполагает, однако, сложного оборудования, помещающегося в особых зданиях. Роль лаборатории часто может выполнить спокойная комната в школе, госпитале или казарме. Лаборатория разными способами создает искусственную среду. В эксперименте экспериментатор должен установить какую-либо зависимость, стараясь устранить все влияния, ее маскирующие. Лаборатория полезна только тогда, когда удается привести в действие средства, изолирующие какое-либо явление.

Классическим признаком психологической лаборатории является оснащенность ее оборудованием. Оборудование является средством контроля за изменениями независимых переменных и определения значений или свойств зависимой переменной.

Изоляция и контроль независимых переменных.

Возможны два способа контроля независимых переменных. Один состоит в том, чтобы нейтрализовать действие одной или нескольких переменных, которые нельзя считать постоянными. Другой, более новый, состоит в планировании эксперимента при нескольких переменных, причем дисперсионный анализ позволяет определить соответственный вес каждой в результатах.

Создание равноценных групп.

Степени равноценности могут быть разными:

а) можно довольствоваться равноценностью средних двух групп -- абсолютным равенством или отсутствием значимого различия между ними;

б) можно требовать, чтобы результаты испытуемых в этом предварительном испытании были равноценны в отношении средней и вариабидьности;

Вариации личности.

Личность является интеграцией весьма различных данных и сил; некоторые из них могут претерпеть изменение в результате воздействия эксперимента, другие же допускают лишь различия, созданные природой и обществом.

А) Спровоцированные изменения, а) Биологические изменения:

часто можно воздействовать на физиологические или психофизиологические компоненты поведения. Приведем несколько примеров:

1) Фармакодинамшеское воздействие на здоровых или больных: лекарства могут действовать на интеллект (глютаминовая кислота), эмоциональность (нейролептические средства), эффективность (амфетамин) и т. д.

2) Посредством лишений или пресыщения, фармакодинамических средств или социальных условий можно воздействовать на первичную мотивацию (голод, жажду, половое чувство).

3) Изменения стимуляции могут оказывать помимо своего основного действия косвенное влияние на организм. Так обстоит дело с влиянием продолжительного лишения сенсорных раздражений (Бекстон, Херон и Скотт, 1954).

Различие между прямым и косвенным действием иногда весьма тонко.

б) Психологические изменения: Эксперимент. в определенных пределах имеет возможность оказывать влияние на то, как И. воспринимает ситуацию. Приведем два наиболее ярких примера:

1) Воздействие на установки. Мы уже говорили, что испытуемый из совокупности данных какой-нибудь ситуации должен произвести отбор. Целью инструкции является дать определенное направление этому отбору. Варьируя инструкцию и вместе с ней установки испытуемого, можно изучать влияние этой переменной. Пионеры экспериментальной психологии обнаружили различия во времени реакции при моторной и сенсорной установках. Самые новые работы изучили влияние направляемых или спонтанных установок на восприятие, память, решение задач.

2) Воздействие на мотивацию. Мы возвращаемся к вопросу, уже рассмотренному нами выше, но на этот раз мы будем говорить о мотивации, которая прямо изменяется инструкцией, устанавливающей результаты, которые нужно достигнуть, используя классическое подкрепление: социальной мотивации («люди вашего уровня достигают таких-то успехов»); учебной или материальной заинтересованности («этот результат будет зачтен за экзамен» или «за такой-то результат вы получите такое-то вознаграждение»); личных реакциях (И. знает о своих результатах или просто о том, был успех или неудача). Сообщаемые результаты могут быть настоящими, а иногда «вымышленными», чтобы вызывать по своему.усмотрению реакции успеха или неудачи.

Таким образом, изучают не только влияние определенной мотивации на все виды поведения, но также и борьбу мотивов и т. д.

Б) Изменения, на которые ссылаются. Нельзя изменить возраст, пол, темперамент и характер, прошлый опыт, социальную среду, самооценку и т. д. испытуемых. А между тем все эти переменные (указывают очень большое влияние на их поведение. Чтобы их обнаружить, достаточно использовать различия, обусловленные природой и обществом. В таком случае достаточно создать две или несколько групп, в различной степени обладающих определенной чертой. Этот метод является классическим в дифференциальной психологии, когда она не ограничивается констатацией и измерением различий, а составляет часть экспериментальной психологии, позволяя изучать отношения между различными инстанциями личности. Задача остается той же самой -- создать равноценные группы, но возникает дополнительная трудность: эти группы, равноценные во всех отношениях, которые считаются «существенными», должны быть различными в отношении того аспекта, который подвергается изменению.

Обработка материалов и планирование эксперимента

Дисперсионный анализ, которым мы обязаны Фишеру (1925), позволяет во всех случаях, когда мы имеем несколько популяций измерений одной и той же независимой переменной, соответствующих различным условиям, определить значимую роль той или иной из них. Его принцип прост и аналогичен принципу t Стьюдента. Вначале рассматривают все популяции измерений как принадлежащие к одной и той же совокупности, то есть принимают нулевую гипотезу. Затем вычисляют общую дисперсию совокупности, которая является не чем иным, как суммой дисперсий различных популяций измерений, как это можно доказать. Сравнивают две оценки дисперсий измерений. Одна вычисляется без учета возможных различий между средними выборок измерений, полученных для различных значений независимой переменной. Другая, кроме вариаций, влияющих на первую оценку («ошибку»), учитывает эти различия средних. Эти две оценки должны быть равными (их отношение или отношение F Снедекора принимает в таком случае значение 1.00), если различия средних нулевые, то есть если эта независимая переменная не влияет на данный феномен. Фактически же можно требовать только, чтобы отношение F не было значительно выше 1.00, и таблица Снедекора позволяет узнать, так ли это.

Наконец, дисперсионный анализ позволяет сказать, оказывает ли независимая переменная особое влияние, не измеряя непосредственно это влияние. Он соответствует, следовательно, методу обнаружения влиятельных переменных.

Дисперсионный анализ открыл новые перспективы перед экспериментированием в науках, основанных на предположениях. До сих пор трудно было планировать эксперименты, предполагающие более одной независимой переменной.

Экспериментатор использовал все способы группировок полученных результатов(таблицы, графики, статистическая обработка), объясняя и обобщая эти результаты.

С точки зрения этики эксперимент не опровергает нормы.

Выше перечисленные условия эксперимента не нарушены, отсюда делаем вывод что эксперимент валиден и надежен.