Комбинаторно-вероятностная модель в полиграфе

Генеральный директор ЗАО «Поликониус-Центр» Сошников А. П.
Пеленицын А. Б.
Универсальная комбинаторно-вероятностная модель
оценки значимости психофизиологических стимулов
и ее использование в полиграфе «Диана-01»
г. Москва
В современных психофизиологических исследованиях понятие и термин
"значимость раздражителя (стимула)" употребляются достаточно широко. Более того,
можно утверждать, что выявление психологической значимости раздражителей
фактически является одной из основных задач всей психофизиологической науки, как
фундаментальной,
так
и
прикладной,
к
которой,
в
частности,
относится
и
инструментальная детекция лжи. Однако точного определения этого понятия до
настоящего времени не существует. Оно не приводится ни в публикациях,
посвященных оригинальным исследованиям, ни в фундаментальных трудах, ни в
общепризнанных словарях и справочниках. Соответственно, отсутствуют такие
характеристики этого важного качества раздражителя, которые позволяли бы
осуществлять его измерение и количественную оценку и на этой основе сравнивать по
данному качеству различные
раздражители в пределах одного
или разных
экспериментов.
В случае инструментальной детекции лжи актуальность задачи выявления и
измерения
значимости
заключается
еще
и
в
том,
что
в
результате
психофизиологического обследования с использованием полиграфа в целях оценки
искренности проверяемого лица в отношении каких-то фактов и событий, мы, как
известно, не определяем непосредственно его ложь как таковую, а оцениваем, прежде
всего, относительную значимость для него проверочных вопросов. Только потом,
анализируя природу этой значимости, мы делаем вывод о том, что она может быть
связана с неискренностью, хотя при этом понимаем, что она может иметь и другие
причины помимо лжи. Именно наличие других, отличных ото лжи причин значимости
проверочных вопросов приводит к тому, что искренних проверяемых иногда ошибочно
признают
лгущими
(так
называемая
ложноположительная
ошибка
психофизиологического исследования).
До настоящего времени психологи и психофизиологии под "значимостью"
раздражителя на интуитивном уровне понимают его важность для организма,
способность привлекать внимание, актуальность и т.п. Однако, для решения
2
серьезных прикладных задач, особенно в области инструментальной детекции лжи,
таких описательных определений явно недостаточно.
Следует
оценивать
отметить,
что
значимость
предпринимались
раздражителя
и
по
предпринимаются
величине
попытки
вызываемой
им
психофизиологической реакции, однако все они в итоге оказываются не вполне
удачными
в
связи
фундаментальной
с
тем,
природе
что
психофизиологическая
является
сложным
явлением,
реакция
по
своей
характеризующимся
отсутствием специфичности и нестабильностью. Это приводит, например, к тому, что
один и тот же стимул, обладающий определенной значимостью и предъявляемый
последовательно через короткие интервалы времени, вызывает разные по величине и
паттерну реакции – факт хорошо известный всем полиграфологам. Возникает вопрос:
«Правомерно ли на основании таких нестабильных данных о величине реакции
делать
заключение
о
степени
значимости
вызвавшего
ее
раздражителя?».
Однозначный ответ на этот вопрос - нет, не правомерно, и, прежде всего потому, что
величина реакции, помимо значимости стимула, зависит от действия огромного
количества других внешних и внутренних факторов, не поддающихся полному учету и
контролю в ходе психофизиологического исследования.
В настоящем сообщении показывается, каким образом задача измерения
значимости психофизиологических стимулов решена в предлагаемой ниже модели,
реализованной полиграфе «Диана-01».
Прежде всего, необходимо кратко рассмотреть, в чем же заключаются
трудности интерпретации причин возникновения психофизиологических реакций, и
выявить среди них интересующую нас значимость стимула. Трудности эти связаны как
с
природой
стимулов,
психофизиологического
так
и
реагирования.
с
фундаментальными
В
отличие
от
закономерностями
простых
раздражителей,
используемых в классических физиологических исследованиях, стимулом
при
тестировании на полиграфе является не вопрос, а сложный комплекс, включающий
вопрос, ответ на него и общий контекст ситуации обследования, под которым
подразумевается широкий круг внешних и внутренних обстоятельств, так или иначе
относящихся к проводимому обследованию и оказывающих влияние на испытуемого.
Рассмотрим в самом общем виде механизм появления психофизиологической
реакции.
Предположим, что на человека воздействует звуковой раздражитель (S),
например, вопрос, на который он дает краткий ответ («да» или «нет»). В этот момент у
человека возникает определенная физиологическая реакция (R). Пусть, например, это
будет изменения частоты пульса или изменение электрокожной проводимости,
3
которые регистрируются с помощью полиграфа. Очевидно, что регистрируемая
реакция (R) будет функцией нескольких переменных, а именно:

характеристик раздражителя (S);

факторов окружающей обстановки (Е);

индивидуальных психофизиологических особенностей человека (Р).
Другими словами, можно записать:
R = f(S, Е, Р)
(1)
Каждый из аргументов этой функции также неоднороден и сложен по своей
структуре. Так, среди составляющих компонентов раздражителя (S), способных
самостоятельно влиять на величину психофизиологической реакции (R), можно
выделить громкость (L), длительность (Т) и, наконец, субъективную ЗНАЧИМОСТЬ
для человека (I), которая, собственно, определяет информационный компонент
реакции,
и
выявление
которой
представляет
главную
задачу
проводимого
исследования. Значимость (I), в свою очередь, также имеет сложную структуру и
обуславливается собственно содержанием вопроса, субъективным отношением к
нему испытуемого, степенью угрозы для него, скрываемой в этом вопросе, общим
контекстом проверочной ситуации, а какой ответ был дан на заданный вопрос.
Факторы обстановки (Е) включают посторонние шумы (N), отвлекающие внимание
предметы и события (D) и т.п., а факторы (Р), отвечающие за индивидуальную
реактивность физиологических систем организма конкретного испытуемого, помимо
всей своей сложности, оказываются еще и зависимыми от времени - Р(t). Поэтому, с
учетом,
наличия
даже
только
перечисленных
факторов,
формулу
(1)
для
психофизиологической реакции на внешний звуковой раздражитель следовало бы
представить в более развернутом виде, а именно:
R = f(I, L, T, Е, N, D, P(t)...)
Таким
образом,
становится
очевидным,
(2)
что
по
своей
природе
психофизиологические стимулы и вызываемые ими реакции всегда являются
сложными, многофакторными и зависят от большого числа различных побудительных
причин.
Из этого следует, что одной из основных задач любого психофизиологического
исследования,
является,
психофизиологической
прежде
реакции
всего,
установление
на
основе
измерения
фактора
значимости
(I),
содержащегося
в
предъявляемом стимуле. Поэтому условно будем называть этот основной целевой
фактор первичным, а все прочие, входящие в формулу (2) вторичными. Совершенно
очевидно,
практически
что
в
процессе
невозможно
с
реального
высокой
психофизиологического
надежностью
исследования
прогнозировать
степень
искажающего влияния на физиологические реакции вторичных факторов. В связи с
этим конкретные методики проведения психофизиологических исследований с
4
использованием полиграфа предусматривают различные способы снижения действия
некоторых вторичных факторов с тем, чтобы максимально приблизиться к условиям,
когда по силе реакции (R) можно было бы более-менее точно оценивать степень
воздействия на человека фактора значимости (I). Однако в реальной обстановке
никогда нельзя исключать, что при каждом конкретном предъявлении стимула какойнибудь из вторичных факторов вдруг не подействует случайно и не повлияет на
величину последующей реакции.
Из сказанного следует, что в результате случайного воздействия вторичных
факторов, реакции в ответ на повторное предъявление одного и того же стимула
будут различаться. К счастью, при отсутствии действительно значимой стимуляции
воздействие всех вторичных факторов оказывается, как правило, случайным, и
вызываемые ими физиологические реакции не имеют систематического характера,
который они приобретают под воздействием значимых для организма стимулов.
Конечной же целью любого психофизиологического тестирования является
выработка критерия для ответа на главный вопрос: «Является ли зарегистрированная
реакция прямым следствием воздействующего стимула или просто случайно
совпадает с ним по времени?».
С
учетом
изложенных
трудностей
проблема
выявления
и
измерения
психофизиологических реакций является достаточно сложной и вряд ли может быть
решена путем простого совершенствования только техники регистрации. С учетом
изложенного
выше,
предлагается
следующий
подход,
основанный
на
двух
принципиальных положениях, которые определяют стратегию измерения и оценки
реакций в процессе психофизиологического эксперимента:
1. Психофизиологические реакции измеряются используя "порядковую" (или
ранговую) шкалу.
2. Для
достижения
надежной
оценки
наличия
и
силы
воздействия
интересующего фактора, необходимо неоднократное предъявление одного и
того же стимула в процессе исследования, поскольку только при этом
условии
случайное
действие
всех
вторичных
факторов
будет
нивелироваться, а эффект изучаемого действующего начала - усиливаться.
Ранговый подход существенно упрощает всю процедуру оценки реакций перед
их последующей статистической или какой-либо другой обработкой. Этот метод
оценки физиологических реакций является экономичным, надежным, чувствительным
и, в то же время, устойчивым к случайным флуктуациям и неконтролируемым
воздействиям. Он прост при использовании в условиях реальной практики. Кроме
того,
он
позволяет
разрабатывать
новые
подходы
к
оценке
психофизиологических исследований, один из которых описывается ниже.
результатов
5
Рассмотренный механизм возникновения и развития психофизиологических
реакций подтверждает вывод о том, что значимость стимула нельзя определять на
основе простого измерения величины реакции. Принимая во внимание объективную
природу
случайного
участия
в
возникновении
психофизиологических
реакций
различных вторичных факторов, затрудняющих выявление интересующего фактора
значимости стимула, авторами предложено концептуально новое определение:
«Психофизиологическая значимость стимула пропорциональна неслучайности
возникшей на него реакции». Стимул значим, если в ходе психофизиологического
исследования реакции, возникающие в ответ на него, оказываются неслучайными.
Данное
определение
и
понимание
значимости
стимула
обладает
одним
исключительно ценным свойством. Оно позволяет проводить количественную оценку
значимости в терминах вероятности. Другими словами, на основе предложенного
подхода величина значимости стимула, т.е. его измеренное значение, определяется
как вероятность неслучайности появления реакции в ответ на его предъявление.
В целях практической реализации новой концепции оценки значимости
стимула, как вероятности неслучайности вызываемых им психофизиологических
реакций, авторами сначала была разработана "Универсальная комбинаторновероятностная модель» психофизиологического эксперимента, на основе которой был
создан и реализован в полиграфе «Диана-01» версия 4.0 специальный алгоритм
ChanceCalc®, позволяющий автоматически измерять значимость исследуемых
стимулов в терминах вероятности неслучайности регистрируемых реакций в процессе
проведения психофизиологических обследований. Отличительными особенностями и
существенными преимуществами созданного алгоритма измерения значимости
психофизиологических стимулов являются:

функциональная гибкость и применимость практически к любым известным
вариантам
структуры
психофизиологического
эксперимента
или,
в
прикладном плане, к любым форматам полиграфических тестов при
проведении опросов с использованием полиграфа;

одновременно
высокие
чувствительность
и
избирательность,
обеспечивающие низкие уровни вероятности как ложноотрицательной, так и
ложноположительной ошибок;

возможность
оценивать
автоматическом,
так
и
зарегистрированные
при
экспертном
реакции,
анализе
как
при
результатов
психофизиологического тестирования;

возможность представления результатов тестирования в количественном
выражении с указанием вероятности возможной ошибки полученных
заключений;

логичность, понятность и простота полученных данных.
6
Учитывая,
что
основной,
первичный
фактор
в
различных
параметрах
зарегистрированных реакций в пределах одного стимула носит неслучайный характер,
в то время как вторичные факторы в этих же условиях в большинстве своем
случайны, оценка значимости стимулов через измерение вероятности неслучайности,
создает
получать
принципиально
надежные
новую
результаты
экспериментальную
при существенном
парадигму.
Это
позволяет
сокращении длительности
экспериментов за счет уменьшения количества повторных предъявлений вопросников
в отличие от используемых стандартных критериев числовой оценки полиграфных
обследований.
Реализация алгоритма и процедуры оценки значимости стимулов выделяет
полиграф "Диана-01" из круга подобных устройств и позволяет условно называть его
не только "детектором лжи" или "детектором правды", но и "детектором значимости", а
поэтому применять его не только в целях детекции лжи, но и для решения широкого
круга прикладных психофизиологических задач.
Продолжительный опыт практического использования описанного подхода к
оценке психофизиологической значимости стимулов и соответствующего алгоритма
при его применении в интересах правоохранительных органов и спецслужб России
показал их полную работоспособность, технологическую "дружественность" и высокую
эффективность.
Планируется к публикации в сборнике VII научно-практической конференции.
Сочи, 10-12 мая 2006 г.