Zur Geschichte der Psychophysik Gustav Theodor Fechner

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1 Zur Geschichte der Psychophysik Gustav Theodor Fechner Wiederholung: Kant: Die Möglichkeit der Mathematik beruht auf den a priori gegebenen Anschauungsformen Raum und Zeit Die Psyche ist nur auf die Zeit ausgedehnt, aber nicht auf den Raum Mathematik ist für die Psychologie nicht anwendbar. Dieser Kantsche Einwand ist wirkungsmächtig geworden. Will die Psychologie eine Wissenschaft werden, muss sie danach trachten den Kantschen Einwand zu widerlegen. Herbart: Psychisches muss in 2 Dimensionen existieren. Er hat neben der Zeit die 2. Dimension gefunden: INTENSITÄT. Klar bewusste Vorstellungen sind intensive Kräfte. Vorstellungen treffen im Bewusstsein aneinander sind sie gleich, stärken sie sich, sind sie gegensätzlich schwächen sie sich. Intensitätsänderungen gehorchen strengen Gesetzen: Jede Zunahme der Intensität bedingt eine Abnahme einer anderen Intensität einer Vorstellung. So wird Mathematik in die Psychologie eingebaut: Zunahme/Abnahme wird mit Gleichungen dargestellt, Zunahme und Abnahme sind proportional. Herbarts System von Gleichungen Bsp.: Gegeben 2 einander entgegengesetzte Vorstellungen a und b, die gleichzeitig im Bewusstsein aufeinander treffen, wobei die Intensität von a>b. a und b werden einander hemmen, beide werden an Intensität verlieren (weil sie gegensätzlich sind). a intensiver als b Folgendes Verhältnis soll gelten: d(b):b = a:(a+b) d(b)= ab:(a+b) d(b) Ausmaß der Intensitätsabnahme von b a hemmt b b hemmt a Ausmaß der Intensitätsabnahme d(b) = Intensität von a:(intensität von a + Intensität von b) Intensitätsabnahme d(b) = ab:(a+b) b Intensität der gehemmten Vorstellung b b <b b = b-d(b)= =b-ab:(a+b) =[ab+b 2 -ab]:(a+b)= = b 2 :(a+b) b immer größer als 0 b = b 2 : (a+b) (Rechenbeispiel kommt nicht zur Prüfung) Mathematik angewandt auf Psychologie Herbart schließt daraus, dass a und b konkrete Kräfte sind. a und b können nie 0 werden b >0 b 0 Seite 1 von 5

2 Herbarts Schluss! Sind 2 einander entgegengesetzte Vorstellungen ungleicher Intensität gegeben, dann kann die Vorstellung mit größerer Intensität jene mit schwächerer Intensität zwar hemmen, nicht aber aus dem Bewusstsein verdrängen! Erstes Axiom der Herbart Psychologie: Die Weite des Bewusstseins ist größer als 2 Vorstellungen. Schwächen: 1. Grundgleichung ist willkürlich gesetzt. 2. Gleichungen bleiben immer abstrakt; es ist nicht vorstellbar wie man für a und b konkrete Werte (Zahlen) einsetzen kann. Gustav Theodor Fechners ( ) Einwand gegen Herbarts Theorie: (!) Bei Herbart fehlt der Bezug auf körperliche Vorgänge und damit ein konkreter Ansatz zur Messung! Fechner hatte eine psychotische Phase So wurde er vom Physiker zum psychologisch Interessierten.»Haben Pflanzen eine Seele?«(Ein Buchthema Fechners) (Fechner schaffte auch Grundlagen für die Psychoanalyse. Freud stimmte oft mit ihm überein.) NATURWISSENSCHAFTLICHE PSYCHOLOGIE Fechner war davon überzeugt, dass alles was existiert eine Seele hat. Fechner war also PAN-Psychist. Leib Seele Problem: Fechners Lösung des Leib Seele Problems:»Ein und dasselbe Wesen erscheint sich selbst als Geist und zugleich anderen als Leib.«Jedes Wesen hat eine Innenseite (nur für sich zugänglich) und eine Außenseite (für andere zugänglich). Fechners Annahme eines psychophysischen Parallelismus: Jede Änderung im Psychischen geht eine Änderung im Physischen einher und umgekehrt. funktionelle Beziehung : (Zusammenhang nicht kausal oder ausgehend vom Hirn sonder nur einfach:) Ändert sich etwas auf der einen Seite etwas, ändert sich auch etwas auf der anderen Seite. Aus einem Buch Fechners: Psychophysik ist die exakte Lehre von den funktionellen oder Abhängigkeitsbeziehungen zwischen Körper und Seele, allgemeiner zwischen körperlicher und geistiger, physischer und psychischer Welt Fechner will leisten, was Herbart nicht konnte: Fechner wollte nicht nur Gleichungen aufstellen sondern konkrete Maßbestimmungen der Psyche, konkrete Messungen der Intensität. Ziel der Fechnerschen Psychophysik: Maßbestimmung des Psychischen! Wenn man den Zusammenhang zwischen Psychischen und Physischen mathematisch darstellen kann, dann ist aus den Ergebnissen der Messung der Intensität physischer Vorgänge der Intensität der begleitenden psychischen Vorgänge zu erreichen. Problem Fechners: es gibt keine Formel/mathematische Darstellung der psychischen und physikalischen Zusammenhänge. (Formel noch nicht gefunden.) Weltformel (mathematische Darstellung) ist Fechner eingefallen am (»früh morgens im Bette liegend«): Seite 2 von 5

3 Zend Avasta oder über die Dinge des Himmels und des Jenseits (1851) (in diesem Buch wurde die Formel das erste mal publiziert) Mathematisierung der Psychologie: Fundamentalformel: dγ=dβ/β (Differentialgleichung) dγ momentane Änderung der Intensität der geistigen Tätigkeit β die zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessene ursprüngliche Intensität der die geistige Aktivität begleitenden körperlichen Vorgänge dβ momentane Maßformel: γ = logβ/d Wobei d den Wert von β bezeichnet, für den γ=0 [Formel ist nicht Prüfungsstoff, sondern wie Fechner dazu gekommen ist (Gedankengang)] Man kann aber nichts mit der Formel anfangen, das hat Fechner eingesehen und hat sich an einen Freund gewandt: Wilhelm Weber (Prof. für Physik) Fechner schrieb Weber: sehen sie, was mir eingefallen ist (betrifft die Formel) Weber antwortete ihm: das ist eine interessante Formel, aber es wäre besser, wenn sich ein unterstützender Faktor finden ließe Fechner sucht nach einem unterstützenden Faktor. Er bemerkt, dass die begleitenden körperlichen Vorgänge einfach zu messen sind, aber nicht einfach zu differenzieren. Fechner fehlen die Instrumente zum Messen (1860), aber er geht von hirnphysiologischen Prozessen aus; kann sie aber weder identifizieren noch messen. Somit scheitert Fechner an seiner Theorie.»Das ursprüngliche Programm der Psychophysik ist nicht empirisch zu realisieren, weil sich die das subjektive Erleben begleitenden hirnphysiologischen Prozesse nocht eindeutig identifizierbar «Fechners Lösung: Wir werden [ ] den Reiz, das Anregungsmittel der Empfindung, als Elle an der Empfindung anlegen. Nicht mehr Hirnphysiologie soll gemessen werden, sondern physiologische (physikalische) Prozesse! R kausal S funktionell S = Reiz P = hirnphysiologische Vorgänge R = Empfindung P Innere Psychophysik: physiologische und psychologische Veränderungen Äußere Psychophysik: Reizintensität und Empfindungsstärken Seite 3 von 5

4 Experimente! (durch äußere Psychophysik möglich!) mit Ernst Heinrich Weber ( ) (Bruder von Wilhelm Weber) beschäftigte sich mit dem Tastsinn (Körperempfindungen) und fand Empfindungsunterschiede am ganzen Körper. einfache Gewichtsversuche: Vl legt Gewichte auf den Handrücken der Vp -> Vp muss entscheiden, ob beide Gewichte gleich schwer sind oder eines schwerer ist. 1. Gewichte werden zuerst auf die eine, dann auf die andere Hand gestellt (nacheinander) 2. Gewichte werden gleichzeitig auf die Hände gestellt der Unterschied muss relativ hoch sein, damit er bemerkt wird! z.b. Ausgangsgewicht 100g -> Unterschied merkbar bei ca. 133 g o Simultan (gleichzeitig aufgelegt) o Sukzessiv (nach einander aufgelegt) bessere Unterscheidung z.b. Ausgangsgewicht 200g -> 66g 1000g -> 333g Weber hat dies erforscht ABER Fechner (!) hat erkannt, dass somit eine mathematische Darstellung möglich ist: Gleichung: S/S 0 = k = konstant z.b.: 100/33 -> ⅓ -> das Verhältnis bleibt konstant = Weber Bruch Die relative Unterschiedsschwelle ist konstant. Beim Heben (also nicht beim Auflegen) der Gewichte: 1/60 genug für Unterschiedserkennung Ursprüngliche Fundamentalformel : dγ = dβ/β Jetzt: S/S 0 = k = konstant Formeln sind relativ ähnlich dr = c ds/s durch Integration erhält man die Maßformel : R = C + c logs Wobei c vom Weber Bruch k und die additive Konstante C von der Absolutschwelle so abhängig ist.!!! Empfindungsintensität ist proportional dem Logarithmus der Reizintensität!!! Empfindungsintensität R (negativ beschleunigte Kurve) Reizintensität S Seite 4 von 5

5 Absolute Schwelle: wie intensiv muss der Reiz sein, dass er gerade noch wahrgenommen wird? Nullpunkt (der Empfindungsskala; Nullpunkt muss festgelegt werden) Wie viel Reizintensität muss ich vom Ausgangsreiz hinzufügen, dass die Person den Unterschied merkt? Unterschiedsschwelle Just noticeable different Seite 5 von 5