CC BY
8
УДК 159.962
Либерман Я.Л.
доктор технических наук honoris causa, доцент кафедры технологии машиностроения, станки и инструменты Уральского федерального университета им. первого Президента России Б. Н. Ельцина; профессор Российской академии естествознания; действительный член Европейской
академии наук; г. Екатеринбург, Россия
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ СИЛЫ ИНФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЧЕЛОВЕКА ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ УРОВНЯ ЕГО ПСИХИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ
Аннотация
Статья продолжает цикл работ автора по математическому моделированию уровня психической реакции человека на информационное воздействие. В ней обосновывается и приводится методика расчёта силы указанного воздействия, инициирующей реакцию, ориентированная на применение компьютера как измерителя и регистратора последней. При этом учитывается психосемантическая значимость воздействия и модальность сигнала, с помощью которого оно производится. В заключении показывается использование методики на примере.
Ключевые слова:
Математическая модель, личностные качества человека, психическая реакция, информационное воздействие, психосемантическая значимость, модальность воздействия.
Liberman Ya. L.
doctor of technical sciences honoris causa, associate professor of the department of mechanical engineering technology and machine tools Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin;
professor of the Russian Academy of Natural Sciences; member of the European Academy of Sciences;
Yekaterinburg, Russia
TO DETERMINATION OF INFORMATION IMPACT STRENGTH TO A HUMAN DURING STUDYING THE LEVEL OF HIS MENTAL REACTION
Abstract
The article continues the cycle of the author's works on mathematical modeling of the level of a person's mental reaction to information impact. It substantiates and provides a method for calculating the strength of the specified impact, initiating the reaction, focused on the use of a computer as a measurer and recorder of the latter. This takes into account the psychosemantic significance of the impact and the modality of the signal with which it is produced. In conclusion, the use of the technique is shown on the example.
Key words:
Mathematical model, personal qualities of a person, mental reaction, informational influence, psychosemantic significance, modality of influence.
В работах [1, 2, 3] нами было показано, что динамику уровня психической реакции человека на внешнее информационное воздействие можно описать довольно простым дифференциальным
уравнением
dt с2 у '
где Я, Г и Л - числовые значения ригидности, фрустрированости и агрессивности получателя информации, определенные с помощью теста Г. Айзенка [4], выраженные в баллах;
Го - значение фрустрированности, считающееся нормальным или пороговым (при определении фрустрированности по методике, приведенной в [4], Го = 10); О - временной параметр (сек), вычисляемый как
_ Л
V н >
где Н - пропускная способность системы восприятия информации человеком, определяемая тестированием [4] и равная, обычно, 7±2 бит/сек [5],
X - сила информационного воздействия на человека;
У - уровень реакции человека на X.
В этом уравнении величина У измеряется в специальных единицах, названных гай (по имени Г. Айзенка), равных порогу различения реакции человека [6, 2]; X измеряется также в специальных единицах, названных кет (по имени Р. Кеттела), таких, что 1 кет = 1 балл-гай/сек2.
В то время, как при исследовании динамики психической реакции того или иного человека все параметры уравнения (1) априорно известны, величина Х должна выбираться исследователем и может быть разной в зависимости от конкретной задачи исследования. Если, например, поставлена задача определения динамики реакции сапёра на сигнал миноискателя - это одно. Если задача состоит в изучении динамики реакции некоторого служащего на разнос, учинённый начальником, - это другое.
Но для выбора Х его требуется уметь рассчитывать. Разработка методики расчёта силы информационного воздействия на человека, измеряемой в кетах, и является темой настоящей работы.
Очевидно, что, не считая зависимости от времени и способа регистрации У, интересующая нас сила зависит от психосемантической значимости информационного воздействия на человека и модальности сигнала, с помощью которого указанное воздействие производится. Рассмотрим вопрос о психосемантической значимости информационных воздействий.
Как было установлено академиком И.В. Смирновым и его коллегами Б.В. Безносюком и А.Н. Журавлёвым [7], всё множество возможных информационных воздействий по значимости психосемантического воздействия на человека правомерно разбить на несколько групп. После некоторого уточнения и дополнения установленного, основных групп оказывается шесть, и они таковы.
1. Ноцицептивные воздействия, сигнализирующие о явлениях и факторах, опасных для жизнедеятельности человека (о физической боли, повреждениях его организма и угрозах их возникновения).
2. Информационные воздействия, содержащие сведения, направленные на изменение общего психического состояния человека, в том числе его сознания (исходящие от разного рода суггесторов, «начальства», наставников, и др.).
3. Воздействия, содержащие сведения, актуализирующие «ядерные» образования личности воспринимающего, и прежде всего объекты его ранней социализации (например, прозвища, варианты его имени и фамилии, вербальные эквиваленты образов близких людей и тп.).
4. Сообщения, содержащие сведения, эквивалентные ключевым психосемантическим элементам существенных дискрет состояний человека, имевших место в прошлом (о запомнившихся эмоциогенных событиях, состояниях аффекта...).
5. Воздействия, значимые для человека только в совокупности с ключевыми психосемантическими элементами дискрет перенесённых (пережитых) им состояний (дополняющие или конкретизирующие ключевые элементы).
6. Сообщения, содержащие информацию, табуированную в данной популяции и социуме (например, содержащие ненормативную лексику, некоторые жаргонизмы, слова-паразиты).
С психосемантической точки зрения значимость воздействий, принадлежащих перечисленным группам, последовательно убывает.
Приняв это во внимание, оценим её в баллах, применив метод экспертных оценок [8].
Для согласованности с системой баллов, используемых в тесте Г. Айзенка, в качестве максимальной оценки значимости Утах примем 20 баллов (как для Я, Г, и А по Г. Айзенку) и установим, что оценка значимости для каждой ¡-ой группы должна быть выражена целым числом V/.
Чтобы отыскать все V\<20 были подобраны 10 экспертов, имеющих психологическую или социологическую подготовку. Им были представлены описания групп воздействий с разъяснениями и примерами, предложено присвоить свою оценку V/ каждой \-й группе и в числовой форме высказать мнение о частотах W\', с которыми в жизни встречаются \-ые виды воздействий.
В итоге было получено 60 пар значений V и W, из которых известными методами [9] было отсеяно восемь пар значений-выбросов. Для оставшихся 52 пар были вычислены средние VI и и сведены в таблицу (VI в ней округлены в соответствии с требованием целочисленности баллов, а выражены в виде отношений Ш1/ ).
Таблица
Результаты экспертной оценки V и W и проверки их объективности
i Vi Wi/ P(Vi) P(Vi) IP(Vi) M
1 18 0,039 0,018 0,027 +45
2 12 0,028 0,028 0,041 -32
3 7 0,094 0,048 0,07 +35
4 4 0,091 0,083 0,123 -26
5 2 0,283 0,167 0,246 +15
6 1 0,487 0,334 0,492 -1
Из таблицы видно, что значимость VI воздействий при группировке их по методу И. В. Смирнова с соавторами не просто убывает, а нелинейно, причём с определённой закономерностью. Также нелинейно, но с противоположной закономерностью, возрастает. Проверим объективность
отмеченного.
Это нетрудно осуществить, опираясь на шенноновскую теорию информации. В соответствии с этой теорией, для больших множеств наиболее характерным законом изменения плотности распределения вероятности Р(•) является логарифмически-равномерный закон [10]. В общем случае при Р(*)=Р^), он описывается как
Р(У) = --\--. (2)
шУтах-шУтт
Поскольку в рассматриваемом случае V равно VI и не может быть меньше 1, а Vmax=20, применительно к интересующей нас задаче (2) можно представить как
1
Р(У) = = 0334/У1 (3)
Несмотря на малый объем выборки, при достаточно объективных результатах экспертной оценки психосемантической значимости в баллах, Ш1/ приведённые в таблице, должны быть близки к
вычисленным по формуле (3), но пронормированным. Выполнив последнее, получим Р(уГ)/ так
же приведённые в таблице. Расчёт отклонений
\Zwi ZP(vi)J'
выраженных в процентах, показывает, что они в среднем составляют 25,7%, при этом наибольшее отклонение (+45%) имеет место при наименьшем Р(уГ) = Р(Уг), а наименьшее (-1%) - при наибольшем Р(уГ) = Р(У6). При использовании метода экспертных оценок в задачах, аналогичных рассмотренной, подобные результаты считаются вполне приемлемыми. Таким образом, мы выяснили, что психосемантическую значимость как составляющую силы информационного воздействия на человека можно оценивать по группам И.В. Смирнова в баллах, приведённых в таблице.
Обратимся далее ко второй составляющей силы информационного воздействия, упомянутой выше, - к модальности сигнала, с помощью которого воздействия производится. Из психофизики известно, что ощущения, вызываемые воздействием на человека некоторого стимула, этому воздействию неэквивалентны, но связаны с ним по закону Вебера-Фехнера или, как обнаружено позднее и более верно, по закону С. Стивенса [11], выраженному как
Ь = к • Мп,
где £ - уровень ощущения, п - показатель, зависящий от модальности воздействующего стимула М,
к- константа, зависящее от единиц измерения. Величина п в настоящее время экспериментальная
определена для сигналов или раздражителей различной модальности. В частности, для скорости
движения материальных объектов п=1,77-2,00; для громкости звука частотой 1 кГц п=0,67; для
прямолинейных геометрически изображенных тел п=1; для удара электрическим током п=3,5; для яркого
освещения п=0,33. Численные значения к также, в основном, известны. Для электрического тока,
например, к=0,0015, для яркости к=10,0; для линий - к=1. Зная это, имея оценку психосемантической
составляющей силы информационного воздействия в баллах, далее оценку ощущения от указанного
воздействия уже с учётом модальности сигнала также в баллах можно найти как
—п
ь = (4)
Выводя формулу (4), мы исходили из того, что уравнение (1), по существу, - модель некоторого человека, а потому поиск вели с позиции психофизики и психологии человека. Но величина £ образует Х в кетах совместно с величиной гай. Поэтому для задания Х при исследовании У нужно определить и её. Поскольку У - выходной параметр модели, который, строго говоря, не является её частью и в процессе исследования должен регистрироваться каким-то внешним измерительным устройством, то определять гай следует исходя не из представлений о человеке, описываемом моделью, а из характеристик этого устройства.
Выше мы упоминали, что гай - величина, численно равная порогу различения (чувствительности) У. Найти эту величину легко, основываясь на классической теории измерений [10]. Согласно этой теории, работа большинства измерительных устройств происходит с погрешностью 5, описываемой двучленнной формулой
5= а + /У,
где а - абсолютное значение аддитивной составляющей погрешности, а / - относительное значение её мультипликативной составляющей. При исследовании У наиболее целесообразно использовать компьютер, поэтому, рассматривая его экран как регистрирующее устройство, в интересующем нас случае / можно считать равным нулю, а Х- половине ширины пикселя экрана компьютера. Но в соответствии с теорией измерений аддитивная погрешность а как раз и является порогом чувствительности или различения измеряемой величины. Отсюда следует, что в качестве единицы гай может использоваться половина ширины пикселя. Указанную ширину обычно характеризуют числом укладывающихся в неё микрометров. Таким образом, половина этого числа и представляет величину одного гая.
В процессе исследования У число микрометров в половине пикселя можно применить двояко.
Первый вариант - непосредственно, в его абсолютном выражении. Второй вариант - как относительную величину, разделив на высоту окна экрана компьютера, также выраженную в микрометрах. В первом варианте высоту экрана можно использовать как измерительную шкалу, проградуированную в единицах, интересующих исследователя. Во втором варианте высоту окна экрана достаточно принять за число 1 или за 100%.
Опираясь на всё изложенное, исследователь получает возможность расчёта Х вполне целенаправленно. Для этого нужно лишь:
- определить характер психосемантического воздействия на исследуемого человека и модальность сигнала, оказывающего это воздействие;
- вычислить величину L в баллах;
- исходя из разрешающей способности экрана используемого компьютера и соответствующего размера пикселя, рассчитать порог различения Y, получив числовые значения гая;
- задаться продолжительностью воздействия в секундах;
- а затем, полагая, что задание Х в кетах - есть процесс ввода L в систему восприятия информации человеком с ускорением гай/сек2 (подобно тому, как ньютон характеризует движение массы в кг с ускорением м/сек2), получить и требуемое Х.
Проиллюстрируем приведённую методику примером.
Пусть требуется исследовать динамику реакции человека на неожиданную вспышку света в затемненном помещении. Такое воздействие может быть воспринято человеком как принадлежащее группе с /=1, которой соответствует V1 близкое к 18. Для яркого освещения, как отмечалось выше, n=0,33, k=10,0. Тогда
L1 = 10■ 18033 = 25,96*26. Если в качестве измерителя и регистратора Y выбран компьютер с экраном высотой 720 пикселей и размером пикселя 263,6 микрометра, то абсолютный порог различения Y, или 1 гай, составит 131,8 микрометров, а относительный - 131,8/189792 = 0,000694 или » 0,07% высоты экрана. Предположим,
продолжительность вспышки света равна 0,5 сек. В результате получим
v 26^0,07100 _„_
X»-»7,25 кет
25
при измерении порога различения Y в относительных единицах, или
X»-*13707 кет
25
- при измерении в единицах абсолютных.
В приведённом примере Х - кратковременное импульсное воздействие. Если же Х - более длительное воздействие, например, гармоническое колебательное, то его величина, вычисленная рассмотренным способом, приобретает смысл Хо в выражении
X = Х0 cos ш t,
где ы - частота колебаний, а t - продолжительность. Изменяя ы и t можно создавать Х разной формы, в частности, «раскачивающей», типа «прорыва и наступления» и др. [12]. Это позволит исследовать динамику уровня психической реакции вполне конкретного человека на информационные воздействия разного типа, находить зависимости уровней реакций разных людей от однотипных воздействий и решать иные задачи как исследовательского, так и прикладного характера [2]. Список использованной литературы:
1. Либерман Я.Л. Динамическое моделирование зависимости уровня психической реакции человека от силы информационного воздействия//ПаСхИ: Науч. психол. журнал. 2004, №1. с. 69 - 74.
2. Либерман Я.Л. Математическая модель уровня психической реакции человека как колебательного звена системы управления и ее практические приложения // Международный научный журнал «Символ науки». 2022, №5-1. 78-86 с.
3. Либерман Я.Л. Психическая реакция человека на информационное воздействие как колебательный
процесс в системе управления // Известия ТулГУ. Технические науки. 2022, №6. 60-68 с.
4. Шпалинский В.В., Морозов Л.В. Введение в современную психологию личности и коллектива. -Харьков: Гуманитарная академия, 1995. - 132 с.
5. Котик М.А. Информация, ее восприятие, преобразование и хранение человеком-оператором // Курс инженерной психологии. - Таллин: Валгус, 1978. 79-93 с.
6. Ломтатидзе О.В., Алексеева А.С. Общая психология: сенсорно-прецептивные процессы. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. - 76 с.
7. Смирнов И., Безносюк Е., Журавлев А. Психотехнологии: Компьютерный психосемантический анализ и психокоррекция на неосознаваемом уровне. - М.: Издательская группа Прогресс - Культура, 1995. - 416 с.
8. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. - М:. «Статистика», 1974 - 160 с.
9. Ашмарин И.П., Васильев Н.Н., Амбросов В.А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов - Л.: Изд. ЛГУ, 1971. - 78 с.
10. Новицкий П. В. Основы информационной теории измерительных устройств. - Л.: Энергия, 1968. - 248 с.
11. Лупандин В.М. Основной психофизический закон и его современная интерпретация // Проблемы восприятия. - Свердловск: Изд. Урал. ун-та, 1991. С. 36-45.
12. Либерман Я.Л., Метельков В.П. Новые компьютеризованные технологии в рекламе. - Екатеринбург: Банк культурной информации, 2003. - 112 с.
© Либерман Я.Л., 2023
