Анализ, синтез и восприятие речи - Джеймс Л. Фланаган
Скачать (прямая ссылка):
ЧЕЛОВЕК — КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
17
цию измерять. Для непрерывного источника скорость выработки информации можно определить только после того, как будет установлен критерий верности воспроизведения сигнала посредством некоторого специального кода. Этот критерий, определяющий энтропию источника, может носить либо субъективный, либо объективный характер. При телефонной связи необходимая точность определяется способностью приемника правильно воспринимать сигнал, которую частично можно установить по результатам психоакустических измерений. Скорость выработки информации источником зависит от формы кодирования информации и используемого критерия ее восприятия. Если, например, в качестве критерия выбраны и !разборчивость и качество речи, то следует ожидать, что скорость выработки источником информации и пропускная способность канала будут большими, чем в том случае, когда в качестве критерия выбирается одна разборчивость.
Хотя и невозможно ответить на вопрос: «Сколько информации содержится в речевом сигнале?», — тем не менее, опираясь на результаты экспериментов по синтезу, можно показать, что речь, достаточно близкая по восприятию к той, которая кодируется с использованием принципа сохранения формы волны, может быть передана по каналу с пропускной способностью, значительно меньшей 30 000 дв. ед./сек. В настоящее время установлено, что пропускная способность может быть равна 1000 или 2000 дв. ед.]сек. Подробнее об этом будет сказано ниже.
1.3. Пропускная способность человека как канала передачи информации
Выше было отмечено, что существует критерий верности, по которому устанавливается скорость выработки информации источником. Такой критерий определяется способностью приемника реагировать на изменения в принимаемом сигнале. На основании психоакустических экспериментов со слуховыми порогами часто находят верхнюю границу этой способности. Однако, по-видимому, более важной, но и более трудно поддающейся измерению и применению при разработках систем передачи речи, является способность человека воспринимать и обрабатывать информацию.
По оценке информационной емкости мозга человека было проведено большое число экспериментов, которые неизбежно сводились к решению специфических идеализированных задач восприятия. Поэтому в результате получали такую меру информации, которая могла быть достаточно строго интерпретирована только в рамках данного частного эксперимента. В больший-
18
РЕЧЕВАЯ СВЯЗЬ
стве случаев трудно экстраполировать или обобщить результаты применительно к более сложным и практическим задачам связи. Тем не менее такие результаты служат количественной мерой, по которой можно оценивать величину коммуникативных способностей человека в целом.
Например, при одном опыте, определяющем скорость реакции, от испытуемых требовалось как можно быстрее устно повторить визуально представляемые возбудители (Ликлайдер, Стивене и Хейс —Licklider, Stevens and Hayes). Возбудители представлялись в виде случайных последовательностей двоичных единиц, десятичных единиц, букв и слов. Достигнутая в этом случае максимальная скорость обработки информации составила величину порядка 30 дв. ед./сек. Когда способ реакции был изменен на иной, при котором предлагаемые цели нужно было указывать рукой, эта скорость упала примерно до 15 дв. ед./сек.
В том же опыте была рассмотрена возможность увеличения скорости путем одновременного использования нескольких видов реакции, в частности рукой и голосом. Для такой двухка-нальной процедуры было найдено, что общая скорость приблизительно равна сумме скоростей, соответствующих отдельно взятым видам реакции, т. е. около 45 дв. ед./сек. По мнению авторов эта цифра представляет собой наибольшую скорость безошибочной передачи информации через коммуникативный канал человека.
При другом эксперименте испытуемым предлагали читать вслух список простых односложных слов (Пирс и Карлин — Pierce and Karlin). Наивысшая достигнутая при этом скорость составила от 42 до 43 дв. ед./сек. Было установлено, что прозу можно читать быстрее, чем набор случайных слов. Из этого факта сделано заключение, что скорость чтения ограничивается не мышечными, а умственными способностями. Когда задача была изменена таким образом, что одновременно нужно было отыскивать объекты и называть их, скорость обработки информации снизилась.
Еще один эксперимент позволил измерить количество информации, которую могут усвоить испытуемые из воспринимаемых на слух тонов, закодированных различным образом для получения «ескольких видов возбудителей (Поллак и Фикс — Pollack and Ficks). Были применены возбудители в виде частоты тона, громкости, скорости прерывания, направления источника в пространстве, общей продолжительности звучания и отношения времени звучания к паузе. ;В результате проведенных опытов найдено, что испытуемые способны усваивать 5,3 дв. ед. на один возбудитель. Поскольку продолжительность каждого возбуди-
ЧЕЛОВЕК — КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ
19
теля во время опытов менялась, доходя иногда до 17 сек, установить скорость передачи информации из этих данных не представляется возможным.
