Lloyd A. Jeffress

Lloyd A. Jeffress
Photo of Lloyd Jeffress, circa 1977, originally appeared in Physics Today.jpg
Urodzić się
Lloyda Alexandra Jeffressa

( 15.11.1900 ) 15 listopada 1900
San José, Kalifornia , USA
Zmarł 2 kwietnia 1986 ( w wieku 85) ( 02.04.1986 )
Austin, Teksas , USA
Alma Mater
Nagrody
Kariera naukowa
Pola
Instytucje

Lloyd Alexander Jeffress (15 listopada 1900 - 2 kwietnia 1986) był akustykiem, profesorem psychologii eksperymentalnej na University of Texas w Austin i twórcą modeli polowania na miny dla marynarki wojennej Stanów Zjednoczonych podczas II wojny światowej i po niej Jeffress był znany psychologom ze swoich pionierskich badań nad maskowaniem słuchowym w psychoakustyce , ze zorientowanego na bodźce podejścia do teorii wykrywania sygnałów w psychofizyce oraz jego „genialne” elektroniczne i matematyczne modele procesu słuchowego.

Jeffress otrzymał pierwszy w historii srebrny medal w dziedzinie akustyki psychologicznej i fizjologicznej od Acoustical Society of America w 1977 roku za „rozległy wkład w psychoakustykę , zwłaszcza słyszenie obuuszne , oraz za przykład, jaki dał jako nauczyciel i uczony”.

Wczesne życie i edukacja

Lloyd A. Jeffress urodził się 11 listopada 1900 roku w San Jose w Kalifornii jako jedyne dziecko w rodzinie, która niedługo później przeniosła się do Portland w stanie Oregon , gdzie Jeffress dorastał i chodził do szkoły średniej. Od szkoły podstawowej jednym z najbliższych przyjaciół Jeffressa był dwukrotny laureat Nagrody Nobla Linus Pauling , który regularnie przypisywał Jeffressowi pokazanie mu pierwszego eksperymentu chemicznego, gdy oboje mieli po 13 lat.

W 1918 roku Jeffress zapisał się do Oregon Agricultural College (później Oregon State University ) w Corvallis, gdzie był współlokatorem Paulinga. W następnym roku przeniósł się na Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley jako specjalizacja z fizyki , ale po ukończeniu tego stopnia zaczął coraz bardziej interesować się nowo rozwijającą się dziedziną psychologii eksperymentalnej .

Jeffress został przyjęty na absolwenta psychologii w jedynej szkole, do której złożył podanie, UC Berkeley, w 1922 roku i wkrótce związał się z Warnerem Brownem. Jeffress ukończył z Brownem rozprawę w 1926 roku dotyczącą galwanicznej reakcji skóry i obaj mężczyźni pozostali bliskimi przyjaciółmi aż do śmierci Browna.

Jako student ostatniego roku w Berkeley Jeffress spotkał Sylvię Bloomberg, która była wówczas studentką pierwszego roku psychologii pracującą z Edwardem C. Tolmanem i która mieszkała w tym samym pensjonacie co Jeffress.

Jeffresses przeprowadzili się do Teksasu latem 1926 roku, gdzie Lloyd rozpoczął swoją 51-letnią karierę jako nauczyciel na University of Texas w Austin . W 1927 roku psychologia po raz pierwszy stała się wydziałem odrębnym od filozofii w Teksasie, a Jeffress był jednym z sześciu członków nowego wydziału psychologii na wydziale UT liczącym 111 osób. Jeffress został awansowany na profesora zwyczajnego w 1937 roku i był przewodniczącym wydziału psychologii UT od 1936 do 1947.

Późniejsze lata

W 1971 roku Jeffress wycofał się z pełnoetatowego nauczania na Uniwersytecie w Teksasie i przeszedł na zmodyfikowaną służbę. W tej roli prowadził kursy statystyki matematycznej dla doktorantów i statystyki wprowadzające dla studentów. Odszedł z uniwersytetu i został profesorem emerytowanym w 1977 roku.

Po przejściu na emeryturę w wieku 76 lat Jeffress rozpoczął pracę w Dynastat, firmie Austin specjalizującej się w testowaniu i ocenie systemów komunikacji głosowej, której właścicielem jest jeden z pierwszych doktorantów Jeffressa, William D. Voiers. Jeffress był odpowiedzialny za skomputeryzowanie codziennych operacji Dynastat. Obejmowało to opracowanie programów do analizy danych dotyczących percepcji mowy. Kontynuował pracę dla Dynastat do 1984 roku.

Jeffress zmarł w Austin 2 kwietnia 1986 roku w wieku 85 lat. Po jego śmierci UT ustanowił Lloyd A. Jeffress Memorial Fellowship, którego pierwszym zwycięzcą był dr Beverly Wright, który następnie wygrał Acoustical Society of Amerykańska nagroda im. R. Bruce'a Lindsaya za postęp w dziedzinie akustyki teoretycznej lub stosowanej, albo jedno i drugie.

Linus Pauling napisał po śmierci Jeffressa: „Mam wielu przyjaciół, ale nadal myślę o Lloydzie Alexandrze Jeffresie jako o moim najlepszym przyjacielu”.

Życie w nauce

Akademicki rodowód Jeffressa wywodzi się bezpośrednio od „ojca psychologii eksperymentalnej ”, Wilhelma Wundta , w czterech krokach. Doktorat Jeffressa doradca w Berkeley, Warner Brown, studiował u Roberta S. Woodwortha , który był uczniem Jamesa McKeena Cattella , który był uczniem Wundta.

Kiedy był w Berkeley w 1925 roku, jego znajomość fizyki i zamiłowanie do gadżetów doprowadziły go do opracowania labiryntu samorejestrującego się, który przyniósł mu pierwszą publikację u jednego z najbardziej znanych psychologów kognitywnych swoich czasów, EC Tolmana . Interesowała go zarówno psychologia, jak i fizyka i często musiał zmagać się z lojalnością wobec jednego lub drugiego.

Kariera Jeffressa była godna uwagi, ponieważ jego kariera naukowa nabierała rozpędu przez całe życie, zamiast składać się z „wielkiego trzepotania aktywności”, po którym następował powolny upadek. Spośród jego ponad 115 opublikowanych artykułów tylko 14 zostało opublikowanych przed ukończeniem 50 lat. Dopiero po tym, jak rozpoczął swoją długą współpracę z Laboratorium Badań Obronnych (DRL) UT w 1950 roku, miał asystentów zdolnych i zainteresowanych wykonywaniem całej podrzędnej pracy niezbędnej do wdrożenia i przeprowadzenia eksperymentów, o których powiedział, że myślał o wszystkich przed siebie.

Model Jeffressa

Od około 1940 roku głównym zainteresowaniem badawczym Jeffressa był układ słuchowy, zwłaszcza mechanizmy leżące u podstaw lokalizacji dźwięku. Jego najczęściej cytowany artykuł „A Place Theory of Sound Localization” ukazał się w 1948 Journal of Comparative and Physiological Psychology. W artykule opisuje on hipotetyczną sieć neuronową zdolną do krzyżowej korelacji informacji czasowych (czasu) w obu uszach, a tym samym wyodrębnienia niewielkich różnic, które mogą istnieć w czasie nadejścia czoła fali do obu uszu, lokalizując w ten sposób dźwięk. Ten neurokomputacyjny model, który wyjaśnia, w jaki sposób systemy słuchowe mogą rejestrować i analizować niewielkie różnice w czasie dotarcia dźwięków do obu uszu w celu oszacowania kierunku źródeł dźwięku, stał się znany jako model Jeffressa.

Model Jeffress był używany jako akceptowana podstawa wyjaśniająca wiele faktów związanych ze słyszeniem obuusznym przez ponad 60 lat i wielokrotnie wykazano, że jest poprawny koncepcyjnie, chociaż nie jest wyraźnie poprawny neuronowo. Otolaryngolog Peter Cariani z Harvard Medical School napisał w Scholarpedia: „Późniejsza neuroanatomia i neurofizjologia w dużej mierze potwierdziły podstawowe przesłanki podstawowego modelu (patrz (Joris i Yin 2007; Joris 2006; Joris i in. 1998), aczkolwiek (prawdopodobnie) z lepszymi odpowiedniki u ptaków niż u ssaków. ... Czy rozbieżności między pierwotnymi założeniami modelu Jeffressa a nowszymi danymi neurofizjologicznymi stanowią obalenie podstawowych zasad przetwarzania sygnału modelu (operacje korelacji krzyżowej obuusznej czasowej na wejściach kodowanych czasowo) była przedmiotem trwającej dyskusji i debaty”.

Model Jeffress jest również częścią każdej dyskusji na temat wykrywania koincydencji w neurobiologii .

Nauczając o lokalizacji dźwięku, Jeffress pytał swoich uczniów: „Jakie są trzy najważniejsze aspekty dźwięku?” Uczniowie często odpowiadali: „Częstotliwość, amplituda i faza”. "NIE!" wykrzyknąłby Jeffress. „Gdzie to jest, czy może cię zjeść i czy ty możesz to zjeść”.

Sympozjum Hixona

Jeffress opuścił Austin tylko na rok po przybyciu w 1926 r. W latach 1947 i 1948 pracował jako profesor wizytujący Hixon w California Institute of Technology , gdzie zgromadził wielu czołowych naukowców swoich czasów, aby zbadać stan wiedzy o człowieku zachowanie i mózg.

Profesura Hixona rozwinęła się z rozmowy, którą Jeffress odbył z Linusem Paulingiem, który był wówczas w Caltech. Pauling wspomina, że ​​około 1946 roku przekazano szkole darowiznę na wsparcie prac nad funkcjonowaniem mózgu. Pauling był członkiem Komitetu Funduszu Hixon, który postanowił wykorzystać pieniądze na zorganizowanie sympozjum na temat mechanizmów mózgowych. Ponieważ rozumieli, że przygotowanie i prowadzenie takiego sympozjum będzie trudne i będzie wymagało wiedzy osoby, Pauling zasugerował Jeffress, którego komisja zaakceptowała i który następnie mieszkał przez rok w domu Paulingów w Pasadenie, podczas gdy Pauling i jego rodzina byli w Oksford.

Uczestnikami Sympozjum Hixona na temat mechanizmów neuronowych w 1948 r. byli znani naukowcy z wielu dyscyplin: Pauling (chemia), Heinrich Klüver ( cybernetyka ), John von Neumann ( automaty komórkowe ), Karl Lashley (zachowanie i uczenie się), Ogden Lindsley ( precyzja nauczanie ), Rafael Lorente de Nó ( neuroanatomia / neurofizjologia ), Warren McCulloch (modelowanie sieci neuronowych) i WC Halstead ( ocena neuropsychologiczna ). Wiele artykułów zebranych w Cerebral Mechanisms in Behaviour: The Hixon Symposium, z Jeffress jako redaktorem, stało się klasykami cytowanymi w tysiącach artykułów naukowych.

Recenzja książki w magazynie Science powiedziała: „Sympozjum Hixona ma znaczenie dla każdego, kto interesuje się teorią ludzkiego zachowania i urządzeniami, które sam zbudował człowiek - a mianowicie maszynami komputerowymi i cybernetycznymi”. Książka została po raz pierwszy opublikowana w 1951 roku i została wznowiona w 1969 roku.

Badania dotyczące polowania na miny w DRL

Na początku II wojny światowej Jeffress mógł czerpać bezpośrednio ze swojego licencjackiego szkolenia z fizyki. Profesor Paul Boner z Wydziału Fizyki UT wziął urlop z Teksasu, aby pracować w Underwater Sound Lab na Uniwersytecie Harvarda , a Jeffress został poproszony o przejęcie jego kursu fizyki na pierwszym roku. Po powrocie po wojnie Boner został dyrektorem Laboratorium Badań Obronnych (DRL) na Uniwersytecie w Teksasie, a Jeffress ostatecznie został szefem Wydziału Psychoakustyki. DRL przekształciło się w Laboratorium Badań Stosowanych (ARL) w 1968 roku.

Przed dołączeniem do DRL jako pracownik na pół etatu w 1950 roku, Jeffress pracował na kampusie UT w War Research Lab, gdzie pomagał w opracowywaniu i testowaniu nowego celownika dla bombowców B-29 i B-36, jak a także z Wojskowym Laboratorium Fizycznym. Oba te laboratoria ostatecznie stały się częścią DRL.

Pierwszym projektem Jeffressa w DRL było ustalenie, czy ulepszenia, jakie ludzie wykazują podczas wykrywania sygnałów dwuusznych, a nie monofonicznych, można dostosować do sonarów Marynarki Wojennej. Jeffress zaprojektował i zbudował eksperymentalny sonar binauralny, który on i jego uczniowie przetestowali w Lake Travis w Austin . Chociaż projekt ten zakończył się niepowodzeniem, zainicjował w DRL program dotyczący maskowania i słyszenia obuusznego, który przetrwał i był bardzo produktywny przez ponad 20 lat.

W 1953 roku DRL zebrał obszerne surowe dane podczas oceny kilku sonarów US Navy do polowania na miny. Dane te, które miały postać nagrań fotograficznych i zapisów na taśmach magnetycznych, musiały zostać szczegółowo przeanalizowane w celu uzyskania ilościowych miar prawdopodobieństwa wykrycia celu, błędów lokalizacji itp. w funkcji wielu zmiennych. Ponieważ Jeffress miał znacznie lepszą wiedzę na temat prawdopodobieństwa i statystyki niż ktokolwiek inny z personelu DRL, poproszono go o przeprowadzenie niezbędnych analiz.

Jeffress szybko zaplanował operację analityczną, wynalazł i zbudował złożony sprzęt do analizy, przeanalizował dane i opublikował wyniki, a wszystko to w ciągu kilku miesięcy. Niemal z dnia na dzień Jeffress zyskał reputację eksperta w polowaniu na miny, która miała stale rosnąć przez następne dwie dekady.

Ta wstępna praca, wraz z kolejnymi podobnymi ocenami, doprowadziła Jeffressa do opracowania techniki polowania na miny, znanej jako grupowanie. Najpierw wykorzystał dane zebrane na morzu do opracowania techniki, następnie przystąpił do wykorzystania modeli numerycznych (które obejmowały teorię liczb losowych), a na końcu opracował model teoretyczny (w zamkniętej formie analitycznej). Marynarka wojenna chętnie zaakceptowała jego pracę i poprosiła o napisanie doktryny taktycznej dotyczącej tworzenia klastrów. Ten dokument, wraz z innymi raportami, które napisał, pozostał standardowymi pracami dotyczącymi polowania na miny i nadal można je było znaleźć na każdym statku do poszukiwania min we flocie amerykańskiej po śmierci Jeffressa.

Jeffress wniósł wiele wkładu w naukę o środkach przeciwminowych, zwłaszcza w dziedzinie precyzyjnych systemów nawigacji radiowej i akustycznej. Wiele z jego prac w tej dziedzinie zostało odtajnionych w 1997 roku, ponad 10 lat po jego śmierci.

Jeden z pomników Jeffressa wspominał, że Jeffress był uważany za niezwykłego w DRL, ponieważ był w stanie kontynuować naukę na uniwersytecie, prowadzić podstawowe badania w zakresie psychoakustyki i wykonywać swoją pracę stosowaną w polowaniu na miny w tym samym czasie - i odnosić sukcesy we wszystkich trzech . W tym samym pomniku odnotowuje się, że Jeffressowi udało się uzyskać fundusze w DRL od Marynarki Wojennej w wyjątkowy sposób: „Podstawowe badania Jeffressa w zakresie psychoakustyki w DRL były sponsorowane przez Biuro Okrętów Marynarki Wojennej, agencję, która zwykle zajmuje się rozwojem i zaopatrzeniem w sprzęt , podczas gdy większość jego prac stosowanych w polowaniu na miny była finansowana przez Office of Naval Research (ONR), którego statutem jest sponsorowanie badań podstawowych”.

Godne uwagi osiągnięcia

We wczesnych latach pięćdziesiątych, kiedy Jeffress miał pięćdziesiąt lat, niektóre badania przeprowadzone przez JCR Licklidera i IJ Hirsha na temat tego, co później nazwano różnicami w poziomie maskowania, zwróciły uwagę Jeffressa i zapoczątkowały dwudziestoletni program badawczy, w ramach którego on i jego uczniowie udokumentowali różne aspekty wydajności systemu obuusznego w zadaniach związanych z wykrywaniem sygnału. Po jego śmierci American Journal of Psychology (AJP) nazwał Jeffressa „uznanym autorytetem” w dziedzinie maskowania słuchowego i różnic poziomów maskowania.

Jeffress od dawna interesował się również percepcją wysokości tonu i publikował na takie tematy, jak krótkoterminowe fluktuacje w dostrojeniu peryferii słuchowych i stale zmieniająca się wysokość dudniącego kompleksu dwutonowego (patrz artykuły poniżej).

Podejście Jeffressa do zrozumienia zachowań zmysłowych i percepcyjnych polegało na dokładnym zbadaniu bodźca fizycznego, aby spróbować wyizolować te jego aspekty, które wydawały się krytyczne. Być może najlepszym tego przykładem było jego traktowanie teorii wykrywania sygnałów w odniesieniu do ludzkich obserwatorów: według AJP „ponowne wynalezienie” wykrywania sygnałów z perspektywy fizyki. W serii artykułów opublikowanych w Journal of the Acoustical Society of America w latach sześćdziesiątych Jeffress rozwinął coś, co nazwał „zorientowanym na bodźce” poglądem na skuteczność wykrywania ludzi. AJP nazwał jego artykuł z 1964 r. „Podejście zorientowane na bodziec do teorii wykrywania”, klasykiem.

Jeffress był znany z budowania i testowania modeli symulujących elementy układu słuchowego. W szczególności jednocześnie opracował matematyczne i elektryczne modele wykrywania sygnału monofonicznego i porównał ich działanie w przypadku wielu manipulacji bodźcami z wykrywaniem ludzi w tych samych warunkach bodźca. Ostateczne wersje tych modeli były bardzo skuteczne w przewidywaniu wielu faktów psychofizycznych.

Jeffress dołączył do Acoustical Society of America w 1939 r. I został wybrany na członka w 1948 r. Służył ASA przez osiem lat jako zastępca redaktora czasopisma Acoustical Society of America zajmującego się akustyką psychologiczną, począwszy od 1962 r. Był to jeden z najdłuższych okresów świadczenia usług dla każdego redaktora stowarzyszonego i był to najdłuższy okres dla redaktora stowarzyszonego w dziedzinie akustyki psychologicznej i fizjologicznej. Po odejściu Jeffressa jako zastępcy redaktora praca została ponownie zbadana i okazało się, że jest za duża dla jednej osoby, i utworzono dwie podsekcje z zastępcą redaktora dla każdej.

Jeffress był także członkiem American Association for the Advancement of Science (AAAS) i American Psychological Association (APA). Chociaż był nominowany do członkostwa w Towarzystwie Psychologów Eksperymentalnych , nigdy nie został zaproszony do przyłączenia się.

W 1971 roku Jeffress otrzymał nagrodę Beltone Award za wybitne osiągnięcia jako pedagog, aw 1978 roku Wydział Psychologii UT uhonorował jego długą i wybitną służbę podczas swojej złotej rocznicy. W 1979 roku Jeffress otrzymał nagrodę Distinguished Service Award przyznawaną przez American Speech-Language-Hearing Association .

Bibliografia

Artykuły

Raporty akustyczne Wybranego Laboratorium Badań Obronnych

Te nie są już klasyfikowane.
  • DRL-A-89, „Statistical Methods Applied to Mine Hunting”, LA Jeffress i in., 12 listopada 1956, pierwotnie poufne
  • DRL-A-208, „Proponowany system nawigacyjny dla MSO”, LA Jeffress, 14 lutego 1963, poufne

Wybrane książki i raporty

  • Jeffress, LA, red., Mechanizmy mózgowe w zachowaniu: Sympozjum Hixona [odbyło się w California Institute of Technology we wrześniu 1948 r.], Wiley, Nowy Jork (1951)
  • Jeffress, LA, Masking and Binaural Phenomena, DRL Acoustical Report 245, University of Texas at Austin Defense Research Laboratory, Defense Technical Information Center (1965)
  • Jeffress, LA, Study: Mine-Hunting Techniques, DRL Acoustical Report 246, University of Texas at Austin Defense Research Laboratory (1966)
  • Jeffress, LA, Contributions of Psychophysics to Sonar (raport ARL-JM-69-23) Applied Research Laboratories, University of Texas, Austin (1969)
  • Jeffress, LA, Mine Hunting Procedures, (raport ARL-TR-69-28) Applied Research Laboratories, University of Texas, Austin (1969) (poufne).

Prace cytowane

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lloyd_A._Jeffress&oldid=1119022575 ”