Отчет по практике в хронологии

Міністерство науки і освіти, молоді та спорту України

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. О. ГОНЧАРА

Факультет фізики, електроніки та комп’ютерних систем

Кафедра радіоелектроніки

 

 

 

 

ЗВІТ З НАВЧАЛЬНОЇ ПРАКТИКИ

 

 

 

 

	Виконав: студент групи КМ-10-1 “__”________ 2012 р. Хоменко М.С.
	Перевірив: к. ф.-м. н., викладач “__”_______ 2012 р. Хмеленко О.В.

 

 

 

 

 

 

 

Дніпропетровськ

2012

ЗМІСТ

 

Вступ..........………………………………………………………….….……... 3

1. Пристрої для дослідження швидкості реакції людини……………..……4
2. Практична частина. Будова та устрій індикатора напруги......................13

Список використаних джерел................................................................……..15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

 

Хроноскоп - прилад (електричний годинник) для вимірювання дуже малих проміжків часу (до однієї тисячної частки секунди).

Хронограф - годинник, який показує години, хвилини і секунди, суміщені з хронометричним пристроєм, що дозволяє проводити вимірювання проміжків часу.

Для практичної частини  було обрано індикатор зниження напруги. Індикатор зниження напруги живлення - широко використовуваний пристрій в наші дні. Цим індикатором можна контролювати напругу джерела живлення різної радіоелектронної апаратури, він дозволить, наприклад, запобігти надмірній розрядці акумулятора. Вже давно були розроблені різні індикатори зниження напруги живлення, але наш індикатор вдосконалений, оскільки тут використовується миготливий режим роботи світлодіода, що дозволило зробити індикатор більш помітним і економічним. Використання світлодіода дозволяє відразу наочно помітити, що напруга падає і користувач відразу може цьому запобігти, щоб уникнути поломки.

Ключові слова: психохронометрія, хроноскоп, хронограф, обробка інформації, індикатор напруги, світлодіод.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Пристрої для дослідження швидкості реакції людини

 

Історія наукових хронометричних досліджень налічує більше 150 років.

Використовуючи хронологічний  підхід Д. Меєра та співавт., можна  виділити чотири основні періоди: донауковий (доісторичний), період розквіту (золотий  вік), період занепаду (темний період) та період відродження. 

Донауковий період в психохронометрії тривав від зародження інтелектуальної активності людини до середини XIX сторіччя. Характерним для цього періоду є те, що переважна більшість філософів та науковців не бачила сенсу у вимірюванні чогось необмежено швидкого і такого, що не піддається аналізу за своєю сутністю, хоча в цей самий час вони були авторами багатьох фундаментальних ідей стосовно природи пізнання та діяльності.

Цікаво, що навіть Дж. Мюллер, котрого вважають одним із засновників  експериментальної фізіології, висловлював сумнів стосовно можливості вимірювання швидкості нервової діяльності і вважав, що її рівень є приблизно того ж порядку, що й швидкість світла. Не менш цікавим є і те, що астрономи в певному сенсі першими звернули увагу на практичне використання ідеї Дж. Мюллера щодо визначення швидкості розумових процесів.

У 1816 році увагу відомого німецького астронома Фр. Бессела  привернуло повідомлення, надруковане  в “Астрономічному журналі”. У  ньому говорилось про звільнення асистента Королівського астронома Грінвічської обсерваторії через те, що він неодноразово фіксував “падіння зірок” майже на секунду пізніше, ніж його керівник. Проаналізувавши існуючі матеріали та провівши дослідження, Фр. Бессел звернув увагу на існування різниці у часі реєстрації астрономами одних і тих самих подій на небосхилі. Він запропонував вираховувати так зване “рівняння спостерігача” для кожного, хто спостерігає за небесними світилами. Зрозуміло, що ці думки підштовхнули фізіологів та психологів до вивчення індивідуальних відмінностей на рівні швидкості реакції [1].

Початок наукових досліджень швидкості реакції людини на подразник  пов’язаний з роботами датського  фізіолога Ф.С. Дондерса (1818 - 1889). Хоча слід зазначити, що його дослідженням передувало вирішення проблем прикладного характеру Ч. Уітстоуном та М. Хіппом. У 1840 р. англієць Ч. Уітстоун створив прилад для вимірювання швидкості польоту артилерійських набоїв. Прилад включався за допомогою електрики у той момент, коли набій залишав дуло гармати, і виключався, коли останній попадав у ціль. В 1842 р. швейцарський годинникар М. Хіпп вдосконалив створений Ч. Уітстоуном механізм. Він створив інструмент, пружина якого, коливаючись з частотою 500 Гц, зачіпляла зубчик колеса і таким чином регулювала швидкість повороту колеса годинникового механізму. Пізніше ними була створена інша модель, що базувалась на вібрації з частотою 1000 Гц, вона отримала назву хроноскопа Хіппа.

Варто зазначити, що існували певні труднощі із застосуванням  даного приладу. Основною проблемою  було те, що в невизначений час пружина починала коливатися на октаву нижче зі швидкістю в два рази меншою, ніж звичайно. Ці зміни можна було почути, тому експериментатору доводилося уважно слухати і припиняти дослідження, коли тон змінювався. Інша проблема була пов'язана з електричним компонентом запуску та зупинки соленоїда, який оперував зчепленням. Час, необхідний як для запуску, так і для зупинки приладу, значною мірою залежав від електричної напруги, тому хроноскоп М. Хіппа завжди використовували в поєднанні з вольтметром. Це давало впевненість в тому, що всі дослідження проводились при одній і тій самій напрузі.

Пізніше над вдосконаленням хроноскопу М. Хіппа працювала лабораторія  В. Вундта. Як калібраційний стандарт для хроноскопа було створено інший  прилад, що отримав назву контрольного молотка. Він давав можливість визначати інтервал між включенням і виключенням електричних контактів. В буквальному розумінні цього слова цей прилад був схожий на молоточок, який при падінні активізував електричний контакт. Це створювало зчеплення і зупиняло рух хроноскопа. Але для визначення тривалості даного процесу потрібен був інший прилад, причому такий, який міг би вимірювати дуже малі інтервали часу.

Таким приладом став хронограф. Його основними компонентами були циліндр, обгорнутий закопченим папером, та жорстка волосина, приклеєна до камертона, вібрація якого складала 1000 Гц. Таким чином, протягом 1000 мілісекунд відображалось 1000 хвилеподібних кривих, тобто 1 хвиля за 1 мілісекунду. Зчеплення та розчеплення на хроноскопі М. Хіппа, ініційововані контрольним молоточком, залишали відмітки на папері, і кількість хвилястих ліній між відмітками показувала тривалість інтервалу в мілісекундах. В цілому було отримано таке коло: хронограф калібрував контрольний молоточок, який в свою чергу калібрував хроноскоп М. Хіппа, створений для вимірювання швидкості реакції досліджуваного [1].

 

Рис. 1. Принципова схема хронографа.

В середині XIX сторіччя великий  внесок у розвиток психохронометрії було зроблено відомим німецьким  фізіологом Г. Гельмгольцом. Саме він запропонував використовувати просту сенсомоторну реакцію як експериментальне знаряддя в нейрофізіологічних дослідженнях. Використання даного підходу дало можливість Г. Гельмгольцу в 1850 -1853 роках дослідити швидкість нервової передачі в організмі людини. Отриманий показник складав близько 50 м/с, тобто набагато менше, ніж швидкість звуку, а тим паче світла. В той час це відкриття мало великий вплив на розвиток науки. Як зазначав Е. Борінг [1], експериментальна робота Г. Гельмгольца стала основою для подальших досліджень в галузі експериментальної психології щодо хронометрії процесів та швидкості реакції.

А тепер повернемось  до досліджень Ф.С. Дондерса. Вони припадають на другу половину XIX сторіччя, і  їх значення неможливо переоцінити. Саме Ф.С. Дондерсу належить умовивід, що розум - це не мозок, а результат діяльності мозку. Ф.С. Дондерс захопився дослідженням взаємозв’язку між феноменом розумової діяльності та функціонуванням мозку. Його цікавило питання, чи можна виміряти час, необхідний для здійснення елементарного розумового процесу. Перші експерименти Ф.С. Дондерса полягали у вимірюванні часу реакції досліджуваного на електричні подразнення правої або лівої ноги. Цей показник становив у середньому 1/5 секунди і практично є першим вимірюванням швидкості реакції людини. Досліджуваному потрібно було натискати на телеграфний ключ правою або лівою рукою залежно від того, ступня якої ноги подразнювалась. Пропонувалось три завдання: для визначення тривалості простої сенсомоторної реакції (засвітилась лампочка - натисни на кнопку), тривалості реакції розрізнення (засвітилась зазначена лампочка із п’яти - натисни на кнопку, засвітились інші - не реагуй) та реакції вибору (на вмикання кожної лампочки із п’яти запропонованих потрібно реагувати натисканням відповідної кнопки).

Досліджуючи тривалість реакції як процессу, що триває в  період між появою подразника і реалізацією  відповіді, Ф.С. Дондерс сформулював  закон сумативності психічного (пізнавального) процессу. Він вважав, що шляхом віднімання тривалості простої реакції від тривалості складної можна вирахувати складові, які організм витрачає на виявлення стимулу, його ідентифікацію та вибір варіанту відповіді. Цей підхід базується на постулаті адитивності (від англ. to add - додавати), тобто послідовності окремих стадій пізнавального процессу, і отримав назву методу віднімання (subtractive method).

Варто зазначити, що Ф.С. Дондерс усвідомлював важливість розпочатих досліджень, що не раз підкреслював у своїх працях.

Вимірювання швидкості  розумових процесів були продовжені В.Вундтом, вчителями якого були такі видатні вчені, як Г. Гельмгольц та Е. Дюбуа-Реимонд. Створена ним психологічна лабораторія у Лейпцігу стала моделлю, за якою було відкрито більше десяти подібних науково-дослідних центрів у всьому світі. В.Вундт започаткував такий напрям, як розумова хронометрія (mental chro- nometry), що став одним із основних в психологічних дослідженнях періоду 1870 - 1950 рр. Основні положення цього напряму було викладено у його книзі “Grundzuge der Physiologischen Psychologie”, що вийшла у світ в 1873 році. Можна із впевненістю сказати, що і в наш час праці В. Вундта мають неабиякий вплив на наукові дослідження в психології, фізіології та медицині.

А в 1886 році під керівництвом В. Вундта у Лейпцігу дисертацію, присвячену психометричним дослідженням, захищає молодий талановитий науковець Дж. Кеттел. Після захисту він розпочинає роботу в університеті м. Пенсильванія (СІЛА), де стає одним із фундаторів Американської психологічної асоціації (АПА), а пізніше і її четвертим президентом. Разом із Дж. Балдуіном в 1897 році Дж. Кеттел засновує журнал “Психологічний огляд” (“Psychological Review”). В 1900 році він викупляє занепадаючий журнал у А. Белла і на його основі створює один із провідних наукових часописів світу - “Наука” (“Science”), видавцем якого Дж. Кеттел був майже 50 років.

На початку 30-х років XX сторіччя розпочав свої дослідження  Дж. Струп (1897 - 1973). Його зацікавили зауважені  Дж. Кеттелом індивідуальні відмінності  у часі, необхідному для розпізнання  та читання назв кольорів. А вже  в 1935 році в журналі експериментальної психології Дж. Струпом було представлено новий метод хронометричних досліджень, що був складовою частиною його дисертаційної роботи.

Сутність завдання полягає  у тому, що досліджуваному необхідно  назвати колір чорнила, яким написано назву кольору, намагаючись ігнорувати при цьому зміст самого слова. Так, наприклад, якщо слово зелений надруковано червоними чорнилами, то досліджуваний має сказати червоний. Пропонується чотири картки. На першій з них всі слова надруковані чорним кольором. На другій назви кольорів надруковані конфліктним кольором (наприклад, слово червоний надруковано зеленим чорнилом). Третя картка містить різнокольорові батареї X, і досліджуваному потрібно назвати колір кожної з них. Четверта знову включає назви кольорів, надруковані конфліктним кольором. Оцінюється час, необхідний для обробки кожної картки.

Варто зазначити, що одна із базових версій передбачає вимову вголос кольору чорнила, ігноруючи  при цьому зміст слова, а в  іншій досліджуваного просять читати вголос слова, незважаючи на колір друку. Експериментальні дослідження, які проводив Дж. Струп, передбачали обробку 10 карток по 10 стимулів у кожній. Даний метод здобув широке визнання та застосування як в академічних колах, так і серед практикуючих психологів, і в дещо модифікованому вигляді і тепер використовується при проведенні психометричних досліджень.

Період занепаду (так  званий темний період) в розвитку психохронометрії припадає на першу половину XX сторіччя. В 1893 році вийшла у світ праця одного із учнів В. Вундта - О. Кюлре, де метод віднімання було піддано нищівній критиці. Ця публікація була викликана тим, що результати досліджень тривалості складових реакції, одержані в різних лабораторіях, суттєво відрізнялись між собою. І хоча було очевидно, що потрібно враховувати фактор індивідуальних відмінностей, і що тривалість процесів, які забезпечують сприйняття та диференціацію подразників, прийняття рішення, реакцію на стимул і т. ін. не можна звести до простої алгебраїчної суми окремих стадій, що використання різних методичних підходів і завдань також не сприяло уніфікації результатів, різка критика з боку учня В. Вундта призвела до зменшення інтенсивності психохронометричних досліджень.

Звичайно, не можна сказати, що вивчення даних питань було припинено  взагалі і протягом даного періоду не з’явилися значущі публікації. Важлива роль належить дослідженням динаміки нервових процесів, проведеним Р. Вудвортом (1939) та Г. Шлосбергом (1954), взаємозв’язку між сприйняттям та відповіддю Дж. Струпа, рефрактерного періоду К. Телфорда та іншим. Але порівняно з попереднім і наступним періодами, протягом зазначеного часу мав місце суттєвий спад.