Согласно К. Шеннону, «Энтропия есть статистический параметр, который измеряет в известном смысле среднее количество информации, приходящейся на одну букву языкового текста» [1]. Если символы в последовательности, составляющей текст, независимы, то энтропию можно рассчитать по следующей формуле:
где H – энтропия множества вероятностей pi; pi – вероятность символа i.
Величина H принимается в качестве меры количества информации и измеряется в битах на символ [2]. В проведённом исследовании изучалось влияние H на адресата, т.е. человека принимающего (читающего) заданную последовательность текстовых символов.
В качестве тестов использовались следующие последовательности из 100 букв русского языка, для которых рассчитывалась энтропия:
Первый тест. Последовательность, состоящая из одного символа: А А А А А А А А А А… H = 0 бит/символ.
Второй тест. Приближение нулевого порядка (символы независимы и равновероятны) [2] в виде последовательности букв, выбранных случайным образом: я к с в у р и о а ц…
H = 4,179 бит/символ.
Третий тест. Последовательность, состоящая из равного количества всех букв русского алфавита в случайном порядке: ё й ц у к е н г ш щ… H = 5,044 бит/символ.
Психоэмоциональное состояние адресата определялось путём анализа оценочных параметров кожно-гальванической реакции (КГР), которые измерялись с помощью двухканального аппаратно-программного комплекса «Дианел 11S-iON» [3]. Этот метод нашёл широкое применение во многих областях исследований, связанных с изучением и оценкой человеческого фактора [4].
В данной работе использовались следующие оценочные параметры КГР, объяснение которых и методику расчёта можно найти в [5]:
1. КГР-активность:
где СА – КГР-активность, сНп/мин; ai – амплитуда активации, сНп (приращение активации за i-ю реакцию); Ta – время тестирования, с.
Величина КГР-активности получается как сумма амплитуд фазических КГР за время Та, приведенных к 1-й мин. Данный параметр можно использовать как интегральный показатель динамических процессов энерготрат, т. е. как своеобразную оценку психофизиологических затрат на регуляцию психофизиологического и психоэмоционального состояний человека.
2. Время фазы активации ti, с.
3. Время фазы релаксации – ti, с.
4. Амплитуда активации ai, сНп.
5. Амплитуда релаксации – ai, сНп. Показывает уменьшение активации после релаксации в i-й реакции.
6. Средняя скорость активации:
где Vi – средняя скорость активации, сНп/мин (характеризует «мощность» реагирования в i-й реакции).
7. Средняя скорость релаксации:
где Vi – средняя скорость релаксации, сНп/мин (характеризует интенсивность восстановительных процессов в коже).
Результаты тестирования представлены в таблице.
Результаты тестирования
|
Оценочный параметр КГР |
Первый тест |
Второй тест |
Третий тест |
|||
|
Левый канал |
Правый канал |
Левый канал |
Правый канал |
Левый канал |
Правый канал |
|
|
КГР-активность |
48,35 |
50,7 |
42,37 |
51,47 |
43,53 |
52,97 |
|
Время активации |
1,61 |
1,19 |
2,36 |
2,16 |
4,04 |
2,02 |
|
Время релаксации |
2,87 |
2,40 |
1,69 |
4,0 |
5,96 |
3,58 |
|
Амплитуда активации |
4,34 |
3,67 |
5,47 |
5,88 |
8,03 |
5,70 |
|
Амплитуда релаксации |
6,62 |
5,41 |
6,80 |
7,23 |
9,04 |
6,87 |
|
Скорость активации |
2,93 |
3,43 |
2,62 |
3,06 |
2,25 |
3,52 |
|
Скорость релаксации |
2,43 |
2,59 |
1,64 |
1,99 |
1,61 |
1,90 |
Примечание. В таблице наименования левого и правого канала имеют условное значение.
Сравнительный анализ полученных данных, представленных в таблице, позволил сделать следующие выводы.
С увеличением энтропии последовательности текстовых символов (букв русского алфавита) возрастает КГР-активность по одному из каналов передачи сигналов электрокожного сопротивления. В настоящей работе этому выводу по условиям тестирования соответствует правый канал. Кроме того, увеличение энтропии последовательности текстовых символов приводит к увеличению времени, амплитуды и скорости активации и релаксации по левому каналу.
Таким образом, возрастание энтропии последовательности текстовых символов (букв русского алфавита) приводит к увеличению основных оценочных параметров КГР по определённым каналам. Следовательно, энтропия последовательности текстовых символов влияет на психоэмоциональное состояние человека.
Полученные результаты можно использовать для разработки методики создания высокоинформативных текстовых сообщений и исследования влияния этих сообщений на психоэмоциональное состояние человека.
Исследование выполнено при поддержке Программы «Научный фонд» ДВФУ. Мы выражаем благодарность руководству Дальневосточного федерального университета за финансовую поддержку (Грант по проекту # 12-08-13013-17).