1.2. Психофизический анализ восприятия сложного объекта

В психофизической теории сенсорных процессов важное место отводится тезису о многомерности психического отражения. Это фундаментальное свойство психики подтверждено многочисленными экспериментальными работами в психофизике [35, 57, 90, 97, 127, 266 и др.]. Следствием его является отсутствие прямого соответствия характеристик физического пространства внешних объектов (стимулов) характеристикам субъективного пространства (образа), т. е. нелинейность отражения объективной реальности в психическом образе.

Другим существенным моментом современного психофизического анализа следует назвать положение о многоуровневости изучаемых явлений. В этом также выражается преемственность общих положений системного подхода в психофизике. В соответствии с представлениями о многоуровневости характер психофизических процессов определяется взаимодействием множества дополнительных, не связанных непосредственно с действием конкретного сигнала, внешних и внутренних факторов. При этом в зависимости от условий восприятия одни и те же изменения воспринимаемого объекта могут приводить к различным изменениям в образе. К внешним факторам относится, в частности, вся совокупность воздействий, поступающих через коммуникативные каналы: обратная информация о результате деятельности, информация, возникающая в общении с экспериментатором или партнером по выполнению задачи, инструкция и т. п. Основная группа внутренних факторов определяется эталонами памяти, т. е. связывается с влиянием прошлого опыта индивида на решение психофизической задачи [59-61, 115-117].

Одним из главных и специфических моментов психофизической методологии является требование одновременного анализа двух реальностей: физического воздействия и психического образа этого воздействия. При этом ставится задача точного описания физических характеристик объекта, предъявляемого человеку для восприятия, т. е. задача выбора наиболее точной физической модели воспринимаемой реальности. Недооценка значимости этого методологического момента может привести к серьезным ошибкам в получаемых выводах. Анализируя проблему, Ю. М. Забродин отмечает, что "выбранную физическую модель событий исследователь-психофизик соотносит с характеристиками психического образа, найденными с помощью психологической теории и психологического эксперимента. Однако, делая это, психофизик иногда принимает физическую модель за реальность, за действительные события, происходящие в природе, и жестоко ошибается. Ведь сама физическая картина мира и природных событий тесно связана с уровнем развития физической науки" [58, с. 7].

Говоря о физической модели, мы имеем в виду то символическое описание воспринимаемого объекта, в котором отражаются закономерные связи и отношения элементов, выделяющие его специфику как целого. Вполне очевидно, что речь здесь может идти только об описаниях, построенных на основании тех представлений о реальных физических закономерностях, которые получены к настоящему времени в естественных науках.

В самом общем плане физическая модель представляет собой разновидность выделенной Я. А. Пономаревым [125, 126] "вторичной модели" ("модели второго порядка"), которая свойственна знаковой форме отражения действительности. Именно во вторичных моделях сконцентрировано знание о явлениях действительности, накопленное в процессе человеческого развития. Их специфика заключается в том, что "в обществе вторичные модели не являются лишь результатами деятельности отдельного индивида. Они становятся вместе с тем эффектами совместной деятельности людей, их сотрудничества, образуя состав общественно-исторического опыта" [125, с. 30]. При этом они "всегда остаются моделями в полном смысле этого слова, поскольку они всегда являются объективированными, опредмеченными человеком копиями объективной реальности, ее предметов, явлений, закономерностей" [125, с. 31], т. е. эти модели имеют определенное предметное содержание.

Таким образом, используя некоторую физическую модель объекта для психофизического исследования, мы должны помнить, с одной стороны, о ее относительной, приближенном характере, а с другой, - о том, что она строится не оторванно от человеческого восприятия, а на основании опыта образного отражения действительности, приобретенного человечеством в процессе эволюции. В то же время "между образом и любыми (в том числе мысленными) моделями имеется одно существенное отличие: модель выбирается, воспринимается, сопоставляется с оригиналом, преобразуется, коррегируется, интерпретируется с помощью образов (чувственных и мысленных). Модель как бы извне привносится в процесс познавательной деятельности, а те или иные образы имманентно вырастают из всего процесса взаимодействия субъекта с оригиналом, включая прошлый опыт субъекта" [155, с. 124].

В контексте нашего рассуждения модель "привносится" в процесс познавательной деятельности исследователя, который, на основе заложенных в ней представлений о физических объектах, интерпретирует экспериментальные данные, получаемые при восприятии этих объектов испытуемыми. При этом, как правило, предполагается, что данное физическое описание содержит именно те признаки объекта, которые определяют структуру образа восприятия; т. е. принятие конкретной физической модели отражает определенную концепцию исследователя о работе перцептивной системы человека.

В настоящее время естественными науками накоплено существенное знание о свойствах окружающего человека предметного мира и получены достаточно полные описания этих свойств, адекватные широкому диапазону изменений внешней среды. Вместе с тем в зависимости от целей построения моделей для описания одного и того же физического объекта или явления может существовать множество не противоречащих современным представлениям физической науки моделей. Описания их могут отличаться полнотой учтенных в них характеристик описываемого объекта, точностью выявленных взаимосвязей между характеристиками и т. п. Поэтому, организуя психофизический эксперимент, исследователь неизбежно сталкивается с проблемой построения или выбора физической модели, наиболее полно отражающей свойства используемого в качестве стимула внешнего объекта.

Особое внимание этой проблеме следует уделять при распространении психофизического исследования на изучение особенностей восприятия сложного (в физическом и математическом определении) воздействия. Ведь при анализе существующих в природе объектов в рамках имеющихся технологий эксперимента исследователь вынужден использовать упрощенные описания физических характеристик объектов. Такое упрощение наряду с исходными ограничениями физической модели определяется пределами современных возможностей одновременного контроля и измерения параметров объекта, с одной стороны, и требованием сокращения числа параметров, используемых для интерпретации получаемых в исследовании данных, - с другой. А используя упрощенную физическую модель, можно потерять в описании воздействия некоторые качества, которые являются значимыми для человеческого восприятия. Тогда будет нарушено главное условие психофизического анализа - условие тщательного учета и точного описания характеристик используемых в эксперименте воздействий. Поэтому специальной задачей становится поиск такого описания физических параметров воздействующего объекта, в котором, несмотря на неизбежные упрощения, будут выделены некоторые их специфические качества, определяющие основное содержание психического образа. Без решения этой задачи невозможно переходить к окончательной интерпретации получаемых в психофизическом исследовании результатов.

В основе решения задачи выбора физической модели сложного объекта не может лежать полнота ее описания. Являясь приближенным в любом случае, описание модели должно предполагать существование такой системы параметров, которая определяет целостную структуру образа. Поскольку структура целостного образа связана с предметностью восприятия, то поиск объективных критериев выделения значимых признаков мы видим в выявлении свойств объекта, определяющих его предметный характер. Совокупность таких свойств выступает в пространственной и временной обособленности предметов внешнего мира наряду с соответствующим распределением их интенсивностных характеристик. Именно эти свойства сложного физического воздействия отражают специфику объекта, детерминирующего характеристики образа. Важно отметить, что указанные характеристики человек актуализирует путем анализа воздействий, поступающих по каналам разных модальностей.

Здесь мы подошли к необходимости уточнения представлений о простом и сложном объекте применительно к психофизическому исследованию. Определяя наше отношение к самой проблеме разделения физических воздействий на простые и сложные, сразу отметим, что вряд ли окажется возможным найти четкое основание такого деления при анализе особенностей восприятия человеком.

Для подобного деления не существует особых затруднений, если сигнал воздействия рассматривать только как физическое явление, не связывая его характеристики с функцией, которую они выполняют при формировании образа восприятия. В таком случае к простым сигналам традиционно относятся такие, произведение ширины спектра которых на их длительность близко к единице. Когда же эта величина значительно превышает единицу, то соответствующий сигнал следует рассматривать как сложный. Если применить данное положение в несколько менее строгой форме к звуковым объектам, то для случаев достаточно большой длительности под сложными звуками следует подразумевать такие, в состав которых входит более одной гармоники (более одного чистого тона). Однако столь легкое разделение явно неприемлемо для случая, когда таким приемником информации, передаваемой в сигнале, является психика человека. К тому же в природе практически не существует таких простых объектов, которые удовлетворяли бы выдвинутым критериям отнесения.

Обоснованием применения в психофизических исследованиях простых (в физическом смысле) воздействий обычно является теоретическая возможность разложения любого сигнала на некоторые элементарные составляющие. Ясно, что такой подход следует рассматривать в качестве конструктивного только для случая, если справедливо предположение о том, что, разложив сложный объект на простые составляющие и выявив закономерности восприятия этих отдельных составляющих, можно затем воссоздать и картину восприятия исходного объекта. Однако перспектива использования закономерностей, полученных на простых воздействиях для описания процессов восприятия сложных объектов, представляется сомнительной. В наших исследованиях было показано, что сама постановка задачи поиска жестких взаимосвязей между параметрами физического объекта и характеристиками возникающего при его воздействии психического образа является не всегда корректной [117, 118].

Использование понятия простого сигнала в указанном смысле может быть оправданным в случае таких ограничений анализа, которые предполагают линейное преобразование физического воздействия в психический образ. Тогда оказывается справедливым, например, применение аппарата теории обнаружения сигнала для изучения процессов восприятия малых изменений физических воздействий [233]. Эти ограничения делают возможным как построение одномерной модели физического воздействия, так и одномерное описание соответствующего психического образа. Однако стоит перейти на уровень представлений о многомерном характере психического отражения, как становится явно недостаточным использование подобных моделей и описаний. Вся история психофизических исследований показывает, что даже при отражении простых объектов не имеет места однозначное соответствие характеристик психического образа тем физическим характеристикам объекта, которые приняты в качестве основных при его описании.

Еще труднее предположить такую однозначность при восприятии человеком сложного объекта. Психический образ, возникающий под его воздействием, имеет сложную многомерную структуру, которая не может быть получена сложением и структурированием образов, возникающих в ответ на элементарные воздействия. Образ представляет собой именно системную организацию, отражающую определенную систему качеств физического объекта. Как раз поэтому изучение особенностей восприятия сложных объектов возможно, по нашему мнению, только с использованием воздействия сложной структуры.

Задача специального психофизического исследования восприятия сложного объекта следует также из необходимости изучения образных процессов, связанных с реально присутствующими в практической деятельности человека воздействиями. А они существенно отличаются от искусственно упрощенных для традиционного психофизического исследования воздействий.

Другая причина специального внимания к организации психофизического исследования восприятия сложных объектов связана с тем, что, как правило, оказывается операционально трудно описать в физических терминах их свойства. Однако практическая задача получения описания, отражающего специфику конкретного объекта, возникает достаточно часто. Характеристика такого объекта во многих случаях дается на языке человеческого восприятия. И это вполне естественно, потому что человек является конечным звеном любой системы приема и передачи физического сигнала, а наиболее специфическими свойствами в описании такого сигнала оказываются именно "человеческие" свойства. Практическая необходимость использования субъективных показателей для характеристики сложного объекта вызвана еще и тем, что оценочные качества или свойства сенсорной чувствительности человека часто оказываются существенно выше показателей, характеризующих разработанные в технике измерительные средства. Например, два сложных акустических сигнала, отличающихся лишь незначительным уровнем нелинейных искажений, уверенно различаются по звучанию на слух. В то же время не всегда удается выявить такие искажения в сложном звуке современными измерительными приборами. Эта практическая задача также является важным основанием психофизического анализа восприятия сложного объекта.

Здесь необходимо рассмотреть еще одну сторону проблемы простого и сложного сигнала. При анализе генетических истоков понятия сложности становится ясно, что это понятие связано с трудностями, субъективно переживаемыми человеком при решении возникающих перед ним задач [156]. Поэтому для субъекта, воспринимающего некоторый объект, представление о его сложности будет определяться сложностью выполнения поставленной задачи: обнаружения или различения каких-либо признаков объекта, его опознания, локализации в пространстве и т. п. Таким образом, эта сложность не прямо связана с физической сложностью объекта, представляющего сигнал. В условиях психофизического эксперимента субъективная сложность воспринимаемого объекта практически определяется инструкцией экспериментатора. Так, при использовании простых воздействий (в физическом смысле), традиционно применяемых в психофизике, воспринимаемый испытуемым сигнал вполне может субъективно оцениваться как сложный (например, при обнаружении малых различий в тональных звуках).

В самом общем виде субъективную и объективную сложность определяют количественные показатели степени выраженности тех или иных свойств объекта, а также показатели абсолютного числа элементов (частей, свойств, функций, этапов развития) целого [156]. При этом для описания психических феноменов необходимо применять такую физическую модель воспринимаемого объекта, объективная оценка сложности которой будет сопоставима с субъективной сложностью образа восприятия данного объекта. В противном случае оказывается невозможным выявление закономерных связей между системой характеристик образа и системой параметров объекта восприятия, поскольку эти системы будут несопоставимыми.

Для пояснения этих положений целесообразно обратиться к требованиям оценки сложности объектов, сформулированным В. С. Тюхтиным. Согласно этим требованиям, во-первых, теоретически и практически важными и эффективными являются только относительные оценки сложности двух сравниваемых систем. Во-вторых, представляет смысл сравнивать системы, имеющие соизмеримый, сопоставимый характер. В-третьих, необходимо учитывать не любые, а только существенные параметры, по которым различаются сравниваемые объекты. В-четвертых, сравнение объектов должно осуществляться на одном и том же языке описания [156, с. 99-100]. Изложенные требования необходимо принимать во внимание при выборе конкретной физической модели объекта восприятия для описания характеристик образа.

Как видим, для решения специальной задачи психофизического изучения образных процессов, характеризующих восприятие человеком сложного объекта, четко сформулированы конкретные условия. Основные трудности выполнения этих условий связаны с необходимостью выбора такой физической модели объекта, которая была бы адекватной задаче исследования.

Эти трудности определяются в первую очередь существованием множества способов физического описания сложного объекта. Однако не все эти описания могут быть с одинаковым успехом использованы для анализа закономерностей психического отражения, т. е. не во всех описаниях представлены именно значимые для восприятия параметры (а значит, характеристики не всех физических моделей могут быть использованы для сопоставления с характеристиками соответствующего образа). Особая проблема возникает при описании натуральных физических воздействий, характеристики которых получаются на основании измерений физических параметров объекта техническими средствами. Точность описания такого объекта в его физической модели будет определяться не только полнотой учтенных физических параметров, но и качеством соответствующей техники, а также характером используемой процедуры измерения.

Указанные особенности в наиболее явном виде проявляются при анализе процессов восприятия сложного звука, поскольку большинство звучаний в окружении человека имеют статистический характер и построение физической модели, основанной, как правило, на данных приборных измерений, требует существенных допущений. В последующих главах мы подробнее рассмотрим эти вопросы психофизического анализа слухового восприятия.

Прежде чем перейти к конкретной характеристике нашего исследовательского подхода, сформулируем некоторые общие положения, вытекающие из проведенного анализа.

1. Из представлений о системном строении психики, и в частности о многомерности и многоуровневости психического отражения, следует принципиальное ограничение попыток раскрыть механизмы изучаемых процессов на основании синтеза данных, которые получены в результате независимых исследований восприятия отдельных составляющих сложного объекта.

2. Основное методологическое требование психофизического исследования предполагает точное описание как выявляемых характеристик изучаемых образных процессов, так и соответствующих характеристик физической модели воспринимаемого объекта. Для выполнения этого требования необходимо такое описание комплекса физических параметров сложного объекта, которое будет соответствовать системе выделяемых человеком основных признаков образа этого объекта.

3. Способности человека различать и оценивать свойства сложного объекта в большинстве случаев превосходят возможности современных технических средств измерения и оценки параметров таких объектов. Выявление специфики воспринимаемых объектов и закономерностей выделения человеком их основных признаков необходимо для разработки качественно новых методов анализа сигналов и средств их измерения, в которых результат измерения будет определяться системной взаимосвязью измеряемых параметров и иерархической значимостью каждого из них.

Из сказанного ясно, что изучение всей совокупности субъективных признаков образа соответствующих системе физических характеристик воспринимаемого объекта является задачей, решение которой позволит выявить определенные механизмы восприятия, скрытые от исследователей, рассматривающих "чистые" психофизические зависимости ощущений от какого-либо параметра внешнего сигнала. Построение адекватной физической модели объекта невозможно без анализа системы характеристик психического образа, и наоборот.

Отметим еще раз, что необходимым условием существования образа является его предметность. Поэтому построение физической модели должно предполагать выявление таких признаков целостности образа, совокупность которых определяет предметное содержание образа. Принцип предметности восприятия показывает направление, по которому осуществляется построение структуры воспринимаемого объекта в образе - по пути выделения предметного содержания. Предметный характер восприятия предполагает также обязательную полимодальность целостного образа. Именно в этом проявляется системный характер образного отражения и требование системного исследования восприятия сложного объекта.