WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 8 |

1. Пропускная способность информации у человека НЕ зависит отдельно ни от скорости генерации сигналов (вращения стрелок), ни от количества циферблатов, а определяется только результирующим количеством информации, предъявляемой в секунду, т.к. данные из 2-х, 3-х и 4-х циферблатов ложатся на одну кривую.

2. Человек выступает как единый информационный канал с ограниченной пропускной способностью с переключением наблюдения за несколькими циферблатами последовательно во времени.

В других подобных экспериментов измерялись, регистрацией движения глаз на киноленте, частоты отсчетов – фиксаций переключения взгляда на каждый циферблат.

Оказалось, что частоты отсчетов F зависят от ширины полосы Fполосы случайных i колебаний стрелок согласно теореме Котельникова для дискретизации непрерывного сигнала:

= 2* * FF полосыii Подставив в формулу опытные данные F = 8,0 Гц; Fполосыii = 0,32Гц получим = 8,0 / 2 0*,32 = 1,Следовательно, человек воспринимает информацию, как канал связи с числом отсчетов в секунду близким к минимально необходимым по Котельникову.

Итак, информационный подход при описании свойств человека-оператора и системы человек-машина является плодотворным.

Однако, анализу, основанному на информационных мерах присущи и следующие недостатки.

1. Во многих ситуациях реакция человека определяется не только входным информационным воздействием, но и:

вознаграждением за правильное и штрафом за неправильное поведение;

шкалой используемых ценностей для принятия решения;

эмоциональным состоянием, и др.

2. Скорость восприятия и переработки информации также может зависеть от указанных выше факторов.

3. Информационные меры являются статистически средними и не отражают тонких особенностей поведения личности, которые могут представлять и первостепенную важность.

3. Модели памяти человека как информационной системы.

Характеристика памяти человека.

3.1 Общие характеристики.

Память включает в себя, по крайней мере, три процесса:

1. Усвоение, запоминание.

2. Сохранение длительное.

3. Узнавание и воспроизведение информации.

Если Вам не удается что-нибудь вспомнить, причиной этому может быть нарушение любого из этих процессов.

Память – очень сложное понятие. Мы усваиваем и запоминаем не просто отдельные элементы информации. Мы конструируем систему знаний, которая помогает нам приобретать, хранить и использовать обширный запас сведений. Память – это активный процесс: накопленные знания непрерывно изменяются, проверяются, переформулируются и обобщаются нашим мыслящим мозгом. В этом главное отличие памяти человека от памяти компьютера. Выявить полностью все свойства памяти - очень трудная задача. Известны только два способа изучения памяти: метод черного ящика (метод тестов) и анализ медицинских патологий.

На сегодня различают следующие виды памяти:

По длительности сохранения информации: сенсорная непосредственная;

кратковременная оперативная;

долговременная.

По отношению к цели: непроизвольная;

волевая (произвольная).

По характеру запоминаемого материала:

Декларативная логическая образная (зрительная, слуховая, осязательная) эмоциональная Процедурная моторно-двигательная Основные характеристика памяти:

объем запоминаемой информации;

скорость запоминания;

длительность сохранения (скорость забывания);

полнота и точность воспроизведения;

готовность к воспроизведению (время вспоминания).

3.2 Структурная модель памяти.

Сенсорные системы повторение (зрительная, слуховая, непосредственный вестибулярная, отпечаток КВП ДВП тактильная, сенсорной обонятельная, информации температурная, болевая, Сохраняется вкусовая) 0,1 …0,5 … 4с удерживает информацию затем угасает уже в интерпретированном виде (а не в виде сенсорного образа) Повторением из ДВП информация в КВП удерживается на необходимое время, затем также угасает (забывается), переходя на другие уровни в ДВП, в котором ее может содержаться огромное количество, но со временем она также угасает. Есть основания считать, что в ДВП информация закодирована в смысловой (семантической форме).

3.3 Сенсорная непосредственная память.

Итак, память, по-видимому, представлена несколькими фазами. Первая – очень непродолжительная (250 мс – до 4 с) – это непосредственная память. Она определяется видом анализатора органов чувств и способом предъявления информации. Например, когда Вы едете в поезде или в автомашине и смотрите на проплывающий мимо пейзаж, Вам удается удерживать в памяти предметы, которые Вы только что видели в течение 1-секунд, не более. Однако, некоторые объекты, к которым Вы почему-либо относитесь с особым вниманием, могут быть переданы из непосредственной памяти в оперативную.

В непосредственной памяти в течение долей секунды, по-видимому, удерживается сначала вся воспринятая информация, которая затем быстро теряется и через сотни миллисекунд нервной активности остается ее порядка 12-20 элементов (единиц информации), которые переходят в оперативную память. При этом происходит селекция информации по критериям, определяемым задачей наблюдения.

Объем сенсорной непосредственной памяти измеряют числом стимулов (кусков предъявляемого материала), воспроизводимых сразу же после одноразового короткого (доли секунды) предъявления.

3.4 Кратковременная оперативная память.

Кратковременная память (КВП) определяется способностью человека сохранять информацию только на тот период (до нескольких десятков секунд, а иногда и больше), которой требуется для решения текущей задачи. Например, об ограничении скорости на данном участке дороги человек за рулем помнит только до первого перекрестка. Или ктонибудь назвал Вам номер телефона, а у Вас нет под рукой карандаша. Вероятно, Вы запомните этот номер, если будете его мысленно повторять, пока не доберетесь до телефонного аппарата. Но если что-то очень отвлечет Ваше внимание, с Вами заговорят или уроните монету, которую приготовили, то Вы, вероятно, перепутаете цифры.



Объем КВ памяти характеризуют качеством воспроизводимых при однократных (несколько секунд) предъявленных стимулов.

На рис. 3.1 показана зависимость среднего количества воспроизводимых слов ВС от количества предъявленных слов ПС, полученная в экспериментах, проведенных в Казанском ГУ, 1972 г. Это возрастающая, но не линейная кривая.

Рис. 3.Многими экспериментами установлено «магическое» число 7±2 стимулов, которые мы можем удержать в КВ памяти:

5 – объем памяти на слова, 8 – на десятичные цифры и 9 – на двоичные цифры. Это максимальное число стимулов практически не зависит от количества информации, приходящейся на стимул, что наглядно иллюстрируется данными Хейза, 1978, рис. 3.Рис. 3.На рисунке числа, стоящие в верхнем правом углу прямоугольных диаграмм есть их площадь – количество предъявленной информации (бит).

Видим, что количество предъявляемой информации изменяется более, чем в 5 раз, а максимальное количество воспроизводимых символов почти не изменяется и равно 7±2.

Оно и является инвариантом кратковременной оперативной памяти.

Итак, КВ память ограничена не количеством запоминаемой информации, а количеством запоминаемых символов и не связано с заключенной в них информацией.

Этот результат объясняется возможным укрупнением и группировкой по осмыслению единиц запоминания. И тогда нам кажется, что мы способны в КВ-памяти запоминать больше.

Номер телефона 481-39-65 – это либо 7 единиц запоминания, если воспринять его как 7 цифр, либо 3 единицы запоминания, если воспринимать его как три числа, указанные черточками. А номер 234-56-78 уже можно считать одной единицей запоминания, если он будет восприниматься как последовательность цифр от 2 до 8.

В ряду отдельных, семантически не связанных по смыслу букв, каждая будет самостоятельной единицей запоминания. Но в случаях их объединения в осмысленные слова единицей запоминания становится уже слово. Это возможно за счет доступа к долговременной памяти. Входные элементы КВ-памяти сопоставляются со сведениями о них в долговременной памяти. Как только сопоставление произошло, так наши обширные знания помогают систематизировать кажущийся несвязным материал. Т.о., хотя объем КВ-памяти ограничен 7-ю элементами, но плотность, т.е. количество информации, приходящейся на каждый элемент, может возрастать при укрупнении единиц информации.

Укрупнение – это по сути перекодировка стимулов, позволяющая увеличить информационную нагрузку на каждую единицу. Например, объединение букв в осмысленные слова, слов во фразы и т.д.

Заметим, что из изложенного становятся ясными основы мнемонических приемов запоминания.

Можно считать, что КВ-оперативная память играет роль буфера с ограниченной емкостью. Экспериментально установлено, что сигналы, поступающие в этот буфер первыми и последними, запоминаются прочнее, чем сигналы средней части последовательности. Например, при запоминании ряда многозначных чисел, вероятность пропуска или ошибки воспроизведения средних элементов последовательности оказывается выше.

Скорость приема (запоминание и воспроизведение) информации зависит от скорости поступления, и имеют три характерных зоны, показанные на рис. 3.Рис. 3.3.5 Математическая модель памяти.

Рассмотрим математическую модель зависимости между количеством усваиваемой человеком информации и основными величинами процесса поступления и хранения информации в памяти человека.

Обозначим I(t) количество единиц информации, хранящейся в памяти в момент t. За единицу хранения информации примем некоторое субъективно-целостное образование, которым может быть: бит, цифра, слог, слово, информационно смысловой элемент текса (базы данных, базы знаний (ИСЭТ)) и другие стимулы. Таким образом, получим математическую модель без привязки к конкретным единицам измерения информации.

Сенсорный Память Реакция S вход(анализатор) I (мышление R => мышечное) RS S – скорость передачи информации различными источниками;

R – скорость (количество информации в секунду) «прихода» информации в память;

RS – скорость убывания количества информации в памяти, определяемая процессом забывания.

Измерение находящейся в памяти информации в единицу времени будет:

dI -= RR s dT Примем гипотезу, что забывание информации RS пропорционально разности между информацией, имеющейся в данный момент t и некоторым ее конечным значением. I, определяемым уровнем памяти через достаточно большой промежуток времени.

- II )( RS = где µ1 безразмерный коэффициент в общем случае зависящий от объема памяти, характеристик индивидуума, способа подачи информации и др.

- некоторая константа – постоянная времени.

Итак:

dI/dT = R - µ/*(I - I ) При R= const (не зависит от времени) µ =const =const и начальных условиях:

I=I0, при t=получим решение этого дифференциального уравнения 1-го порядка:

t II += R + I - I - R )( e, где = безразмерное, нормированное к время.

Введем безразмерное количество информации, нормируя к I=I / I, 0=I0 / I R R = ++ (1 0 - - )1 e I I Формулы (2), (3) позволяют прогнозировать процесс накопления или убывания информации в памяти в зависимости от комплекса свойств человека, поступающей информации и уровня ее начального количества.





3.6 Переработка информации иконической (зрительной) памятью.

Эксперименты Дж. Сперлинга (1967 г).

Испытуемому показывали в течение 0,05 с карточку с 9-ю буквами в три ряда, а затем выясняли, что он помнит из увиденного через различные промежутки времени.

Для этого показывали 2-ю карточку, где значком отмечено только место одной из букв. До предъявления одной карточки оператор почти не знает какая из 9-ти букв будет отмечена. Назвать букву, место которой отмечено значком.

Если вторая карточка идет сразу же после 1-ой то оператор почти всегда правильно называет отмеченную букву. Вывод – в иконической памяти помещается не более 9-ти букв.

Но если после показа 1-ой карточки надо назвать все буквы, то оператор называет какие-то 4-5 букв, и за время их произношения остальные буквы из памяти стираются.

Для определения кривой забывания вторая карточка показывается с разной задержкой 0,1…1 с.

Так как время переработки информации зрительным анализатором на порядок больше времени поступления информации, в данном эксперименте, т.е. за время поступления 0,05 с переработки информации еще нет, то задача сводится к решению уравнения (1) при R=0.

Из (2) получаем, вводя безразмерные величины =I/ I0, = I / I = +(1- )*e- При выборе µ=1, =0,15 с, I = 4,3 буквы экспериментальные данные довольно хорошо ложатся на теоретическую кривую.

Время реакции человека.

Различают:

сенсомоторную реакцию - то или иное движение в ответ на появление сигнала;

реакцию интеллектуальных процессов - выбор одной реакции из многих возможных, принятие решения.

Величину латентного периода (задержки ) реакции оператора можно определить как время накопления поступающей в память информации до некоторого уровня Iлат, соответствующего началу реагирования оператора на это накопленное количество.

Этот уровень может быть принят равным значению I, которое находится в памяти достаточно долго и является как бы эталоном сравнения действующего сигнала и заранее заданного.

Теоретическая зависимость для расчета получается из формулы (2) при исходных условиях I0=0, µ =1:

I = (I +Rt)*(1-e) Откуда при I= I найдем t = tлат tлат = *ln(1 + I /Rt) (5) Видим, что время латентного периода уменьшается с увеличением темпа R поступления информации и с уменьшением величины I необходимого уровня информации, при котором произойдет реагирование человека.

4. Общие характеристики воспринимающих информацию сенсорных анализаторов органов чувств человека.

4.1 Основные понятия. Терминология.

Сенсорный – чувствующий, ощущающий. От латинского sensus – чувство, ощущение.

Органы чувств – анатомо-физиологический аппарат, воспринимающий воздействия (сигналы) от раздражителей (источников информации), находящихся вне и внутри тела.

Раздражители воздействуют на периферический воспринимающий «прибор» - рецептор, являющийся окончанием органа чувств. Информация в виде нервных импульсов, возникающих в результате раздражения, передается по чувствующему афферентному (в сторону мозга) нерву в группу нейронов определенного участка коры больших полушарий головного мозга. Воздействия раздражителей воспринимают все органы чувств (зрение, слух, вкус, обоняние, осязание) и специальные рецепторные образования в органах, тканях, суставах, сосудах, мышцах.

Рецептор – от латинского receptor – принимающий. Это концевые образования чувствительных нервных волокон, воспринимающих раздражение и преобразующих энергию сигналов раздражения различной природы в нервное возбуждение, которое передается в центральную нервную систему.

Анализаторы. Анализатором называют участок коры головного мозга, чувствующий нерв и рецептор, а также эфферентный (в сторону периферии) нерв, по которому мозг посылает ответную информацию в рецепторную систему. Анализатор разбирает, дифференцирует, классифицирует, определяет природу раздражителей и обеспечивает целесообразную реакцию на изменение условий в окружающей и внутренней среде. Уже рецепторная сеть начинает элементарный анализ восприятия информации. Но более тонкий дифференцированный анализ осуществляется в сложнейшей нейронной сети соответствующего центра головного мозга. Понятие «анализатор» введено в науку И.П. Павловым в 1909 г.

4.2. Классификация и параметры Классификация анализаторов человека по специфике принимаемых сигналов.

По внешним сигналам:

- зрительный анализатор. Рецепторная сеть – сетчатка глаза.

- слуховой анализатор. Рецепторная система – улитка внутреннего уха.

- тактильный анализатор(осязание).

Рецепторы – чувствительные клетки кожи и - температурный анализатор.

внутренних органов.

- обонятельный анализатор. Рецепторная сеть - чувствительные клетки носа.

- вкусовой анализатор. Рецепторные клетки на языке и небе.

По внутренним сигналам:

- анализаторы давления Кинестетический – рецепторы в мышцах и сухожилиях.

Вестибулярный – рецепторы в полости уха.

По экстра сенсорным сигналам:

- гипотетическое восприятие информации вне перечисленных выше сенсорных каналов восприятия.

4.3 Основные параметры анализаторов 1. Абсолютный порог ощущения интенсивности сигнала. Минимальное значение раздражения, при котором возникает осознаваемое ощущение.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 8 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.