Шум и сигнал

При воздействии некого сигнала на рецепторы возникают потенциалы действия в нейроне, однако при полном отсутствии внешних раздражителей и для сенсорных система, и для мозга, характерна спонтанная нейронная активность. Эта спонтанная сенсорно-нейронная активность частично является результатом неупорядоченного возникновения потенциалов действия, ее сравнивают с шумовым фоном в радиоприемнике, считая некой формой постороннего фонового шума (Ш) в сенсорной системе.

Хотя этот шум и не является частью внешнего раздражителя, или сигнала, который нужно обнаружить, возникая в неоднозначной ситуации, он способен существенно повлиять на обнаружение слабого сигнала. В типичном эксперименте по обнаружению сигнала при каждом его предъявлении наблюдатель пытается понять, являются ли испытываемые им ощущения только результатом воздействия фонового шума (Ш) или на фоне шума он воспринимает и сигнал.

Сенсорный процесс описывается как двухступенчатый: процесс отображения физической энергии стимула в интенсивность ощущения и процесс принятия решения.

Распределение уровней сенсорной активности, вызванной распределением Ш и С. Средний сенсорно-нейронный эффект Ш выше, чем средний эффект Ш благодаря распределением Ш и С. Однако видно, что сенсорные эффекты Ш и Ш перекрываются. То есть они вместе влияют на сенсорную систему таким образом, что при попытке определить, присутствует ли слабый сигнал, наблюдатель должен решить, является ли данный конкретный уровень активности его сенсорной системы реакцией только на Ш или же на СШ.

Критерий – задание, выполняемое наблюдателем в эксперименте, связанном с обнаружением сигнала, заключается в том, чтобы определить, является ли испытываемое им ощущение, определяемое уровнем активности, результатом действия мигнала или только шума. Наблюдатели, решая это вопрос, рырабатывают для себя некий «проходной балл», или ВНУТРЕННИЙ КРИТЕРИЙ (b).

Метод: «да-нет». В соответствии с критерием наблюдатель ответит «Да» (подтверждая присутствие сигнала), если уровень сенсорной активности превышает эту точку, и «Нет». Если сенсорный эффект ниже ее. В обоих случая наблюдатель может ошибиться. Он может ответить утвердительно, когда на самом деле сенсорный эффект является лишь результатом воздействия одного только шума Ш (неправильный положительный ответ) и наоборот.

Чтобы охарактеризовать деятельность испытуемого в данном опыте, принято представлять результаты эксперимента в виде оценок условных вероятностей – вероятностей того, что испытуемый ответит правильно (неправильно) при условии, что был предъявлен стимул значащий или пустой.