127
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ
ПРИБОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
Г. Г. БАРАНОВ, Р. Г. ВАГАПОВ, В. М. ЗАХАРОВ,
Ю. С. КОМАРОВ, Р. Ш. МАРДАНОВ, Н. М. ПЕЙСАХОВ
Госуниверситет им. В. И. Ульянова-Ленина, Казань
Ю. С. НАЖИВИН
Институт психологии АН СССР, Москва
Способность к вероятностному прогнозированию относится к высшим психическим функциям и приобретает особо важное значение в условиях сложной деятельности. Проблема психологических механизмов в прогнозировании, неоднократно обсуждавшаяся в психологической литературе, нуждается в дальнейших экспериментальных исследованиях с использованием современной аппаратуры.
Предлагаемый прибор (см. рис.) имеет принципиальную новизну. Новизна его заключается, во-первых, в том, что он реализует целый ряд методик для изучения способности человека к вероятностному прогнозированию; во-вторых, прибор снабжен большим количеством автоматизированных программ для формирования предъявляемой испытуемому информации; в-третьих, прибор достаточно портативен (вес около 9 кг), что позволяет проводить массовые психологические исследования в полевых (экспедиционных) условиях.
Особенностью прибора является возможность моделирования любых вероятностных структур, встречающихся в реальной жизни, диапазон которых очень широк и простирается от равномерно распределенных последовательностей до детерминированных. Однако в большинстве случаев человек имеет дело с такими последовательностями событий, в которых детерминированная часть либо преобладает над случайной, либо достаточно четко выражена. Использование в приборе цепей Маркова позволяет не только изменять в широких пределах взаимосвязанность событий, но и моделировать структуры, наиболее часто встречающиеся в тон или иной профессиональной деятельности.
По своему устройству прибор представляет собой функциональный преобразователь, превращающий двоичные случайные числа в заданную вероятностно-организованную структуру десятичных цифр. Блок изменения взаимной корреляции сигналов служит для генерации последовательности сигналов с заданной Вероятностной взаимной связью в виде марковской цепи. Данные о структуре записаны в блоке оперативной памяти в виде стохастической матрицы, задающей закон цепи Маркова. Степень взаимной зависимости сигналов определяется значениями условных вероятностей стохастической матрицы.
Приведем основные технические данные прибора: точность измерения времени реакции +1 мсек; точность задания вероятности появления сигнала — 0,125; вид сигналов— цифры от I до 8; диапазон измерения числа ошибок — от 0 до 99; диапазон измерения времени принятия решения и реакций от 0 до 9,999 с; диапазон измерения времени выполнения задания в методиках «поиск закономерности» и «память» —
128
от 0 до 99,99 с; количество сигналов в серии — от 1 до 255; частота предъявления сигналов при изучении памяти — 1 Гц. Прибор имеет следующие режимы работы: 1) исследование вероятностного прогнозирования по реакциям испытуемого на предъявляемые сигналы, т. е. по реакциям на события, которые уже произошли; 2) исследование вероятностного прогнозирования по предугадыванию испытуемым очередного сигнала, т. е. по реакциям на события, которые еще не произошли; 3) исследование запоминания сигнальной последовательности; 4) исследование поиска закономерностей; 5) измерение времени простой сенсомоторной реакции.
В режиме 1 по сигналам
блока управления и синхронизации комплекс блоков 2—5, 9, 10 формирует
последовательность парных, разнесенных во времени на 1,5 с сигналов А, и В,
где i = 1, 2, ...n; n — общее число видов
сигналов А. Сигналы А появляются на выходе блока сигналов 9 с вероятностью 
и служат в качестве предупредительных. Сигналы вида В
появляются на выходе блока сигналов 10 и являются исполнительными.
Предъявление любого
сигнала Ai предупреждает
испытуемого о том, что через 1,5 с может быть предъявлен исполнительный сигнал
В, причем предъявлению каждого из сигналов Ai соответствует своя
вероятность 
появления исполнительного
сигнала, т. е. появление сигнала В состоит в условно-вероятностной зависимости
от сигнала Ai. Одновременно с появлением
каждого исполнительного сигнала блок 3 включает блок измерения времени. В
соответствии с инструкцией испытуемый реагирует на исполнительный сигнал
нажатием кнопки либо на пульте испытуемого, либо с номером Ai При нарушении
инструкции (реакция в отсутствие исполнительного сигнала, несовпадение номера
нажатой кнопки с условным номером предупредительного сигнала) блок 13 фиксирует
ошибку. Информация об ошибках и времени реакции поступает в блок регистрации
12. Общее количество сигналов, предъявляемых испытуемому, задают в блоке 4.
Экспериментатор имеет возможность видоизменить исследование, предъявляя испытуемому только сигналы Ai При этом блок сигналов 10 отключается, блок измерения времени реакции 8 включается при появлении сигналов Ai, а испытуемому дается инструкция реагировать на появление этих сигналов нажатием соответствующих кнопок. В этом варианте последовательность сигналов Ai может быть сделана марковской. Закон цепи Маркова записывают в блок оперативной памяти в виде матрицы переходных вероятностей. Как и в предыдущем случае, прибор фиксирует время реакции и ошибки испытуемого.
Получаемые в результате эксперимента два вариационных ряда (время реакции и ошибок) содержат информацию о степени усвоения испытуемым структуры последовательности сигналов и ее использования для организации ответной деятельности. Оценка вероятностного прогнозирования выводится путем математического анализа этих рядов.
В режиме 2 испытуемый должен предсказать, какой из сигналов Ai, появится в очередном предъявлении. Степень усвоения испытуемым структуры сигналов Ai, проявляется в точности предсказаний и быстроте принятия решений. При этом по сигналу с блока управления датчик случайных чисел вырабатывает число, которое преобразуется блоком 3 по закону, хранимому в блоке оперативной памяти. Результат преобразования поступает в блок сигналов 9, который формирует один из сигналов. Одновременно включается блок измерения времени. Испытуемый проверяет правильность своего предыдущего прогноза и намечает следующий сигнал, нажимая соответствующую кнопку. Номер сигнала через шифратор поступает в блок выделения ошибок, а информация о принятии решения — в блок управления, который прекращает измерение времени блоком 8. При проявлении следующего сигнала блок выделения ошибок сравнивает его номер с предсказанным. При несовпадении фиксируется ошибка.
В режиме 3 прибор вначале генерирует серию сигналов, а затем, когда испытуемый ее воспроизводит, фиксирует ошибки и измеряет время воспроизведения. Серия формируется из сигналов Ai. Генерация сигналов сопровождается записью их в блок оперативной памяти с помощью блока 4, формирующего адреса ячеек, куда записываются номера сигналов. После достижения заданной длины серии блок 4 через блок управления прекращает генерацию сигналов. Длина серии может быть случайной, для чего экспериментатор переключает блок 4 на прием информации с блока 3 и набирает на своем пульте условный номер одного из сигналов Ai. Длина серии в этом случае зависит от вероятности появления выбранного экспериментатором сигнала.
После предъявления серии блок 4 включает блок измерения времени. Испытуемый воспроизводит серию по памяти, нажимая на своем пульте кнопки с соответствующими номерами. Эти данные поступают через шифратор в блок выделения ошибок, куда одновременно из блока оперативной памяти подаются сигналы предъявленной испытуемому серии. Если номера сигналов не совпадают, блок 13 фиксирует
129
ошибку. Конец воспроизведения испытуемый отмечает нажатием на специальную кнопку, сигнал с которой поступает на блоки 1 и 8. При этом измерение времени прекращается, а от блока 1 на блок 12 поступает разрешение на регистрацию.
В режиме 4 перед испытуемым ставят задачу отыскать закономерность преобразования сигналов. Прибор преобразует по заданному экспериментатором закону вводимые испытуемым сигналы и регистрирует общее время работы испытуемого и число сделанных им попыток. Связь между пультом испытуемого 7 и блоком 3 осуществляется через шифратор 11. Блок 3 при этом переключается на прием информации с пульта испытуемого, а датчик случайных чисел отключается. Информация с пульта испытуемого, поступающая на вход блока 3, интерпретируется им как случайное число, подлежащее преобразованию (как в режиме 2). Темп исследования выбирается самим испытуемым, ошибки не регистрируются, а блок измерения времени не включается до окончания работы, момент которого испытуемый отмечает нажатием на специальную кнопку.
Режим 5 является частным случаем режима при условии 1 (единичный предупредительный и исполнительный сигнал). Используя только сигналы Ai и выбирая для некоторого i Pi=1, экспериментатор может измерять время реакции без предупредительного сигнала. (
Блок регистрации (электрическая управляемая печатающая машины ЭУМ-23 в сочетании с транскриптором) конструктивно в состав прибора не входит. Мы сочли необходимым упомянуть о нем, поскольку наличие средств регистрации для автоматизации обработки результатов эксперимента для приборов данного типа является почти обязательным. Дело в том, что в ряде методик скорость поступления информации определяется темпом работы испытуемого, т. с. информация поступает нерегулярно и часто с такой скоростью, что экспериментатор не успевает ее записать. Использование автоматических средств регистрации облегчает работу экспериментатора и исключает потерю информации.
Прибор показал высокую надежность в течение годичной эксплуатации на кафедре педагогики и психологии Казанского университета. В настоящее время созданы модифицированные варианты прибора, которые позволяют шире варьировать условия предъявления цифровой, световой и звуковой информации (по модальностям и вероятностям) и допускают стыковку с мини-ЭВМ «Электроника ДЗ-28».