Lloyd A. Jeffress- Lloyd A. Jeffress

Lloyd A. Jeffress
Foto von Lloyd Jeffress, ca. 1977, erschien ursprünglich in Physics Today.jpg
Geboren
Lloyd Alexander Jeffress

( 1900-11-15 )15. November 1900
San Jose, Kalifornien , USA
Ist gestorben 2. April 1986 (1986-04-02)(85 Jahre)
Austin, Texas , USA
Alma Mater
Auszeichnungen
Wissenschaftlicher Werdegang
Felder
Institutionen

Lloyd Alexander Jeffress (15. November 1900 - 2. April 1986) war Akustikwissenschaftler, Professor für experimentelle Psychologie an der University of Texas in Austin , Entwickler von Minenjagdmodellen für die US-Marine während des Zweiten Weltkriegs und danach. und dem Mann, den Nobelpreisträger Linus Pauling dafür verantwortlich machte , ihn für Chemie zu interessieren.

Laut dem American Journal of Psychology war Jeffress Psychologen für seine bahnbrechenden Forschungen zur akustischen Maskierung in der Psychoakustik , seinen reizorientierten Ansatz zur Signaldetektionstheorie in der Psychophysik und seine „genialen“ elektronischen und mathematischen Modelle des Hörprozesses bekannt.

Jeffress erhielt 1977 die allererste Silbermedaille in Psychologischer und Physiologischer Akustik von der Acoustical Society of America für „umfassende Beiträge zur Psychoakustik , insbesondere binaurales Hören , und für sein Vorbild als Lehrer und Gelehrter“.

Frühes Leben und Ausbildung

Lloyd A. Jeffress wurde am 11. November 1900 in San Jose, Kalifornien , als einziges Kind einer Familie geboren, die kurze Zeit später nach Portland, Oregon zog , wo Jeffress aufwuchs und zur High School ging. Von Gymnasium auf, einer der engsten Freunde Jeffress war Doppelnobelpreis Sieger Linus Pauling , der Jeffress regelmäßig rechnet mit ihm seinen ersten Chemie - Experiment zeigt , wenn sie beide 13 waren.

1918 schrieb sich Jeffress am Oregon Agricultural College (später Oregon State University ) in Corvallis ein, wo er Paulings Mitbewohner war. Im nächsten Jahr wechselte er als Physik- Major an die University of California in Berkeley , aber während seines Abschlusses interessierte er sich zunehmend für das neu expandierende Gebiet der experimentellen Psychologie .

Jeffress wurde 1922 als Doktorand in Psychologie an der einzigen Schule, an der er sich bewarb, der UC Berkeley, angenommen und verband sich bald mit Warner Brown. Jeffress schloss 1926 bei Brown eine Dissertation über die galvanische Hautreaktion ab, und die beiden Männer blieben bis zu Browns Tod enge Freunde.

Als College-Senior in Berkeley lernte Jeffress Sylvia Bloomberg kennen, die damals Psychologie-Studentin im ersten Studienjahr bei Edward C. Tolman war und im selben Internat wie Jeffress lebte.

Die Jeffresses zogen im Sommer 1926 nach Texas, wo Lloyd seine 51-jährige Lehrtätigkeit an der University of Texas in Austin begann . Im Jahr 1927 wurde die Psychologie in Texas zum ersten Mal eine von der Philosophie getrennte Abteilung, und Jeffress war eines von sechs Mitgliedern der neuen Psychologieabteilung an einer UT-Fakultät von 111. Jeffress wurde 1937 zum ordentlichen Professor befördert und war Vorsitzender der UT-Psychologieabteilung von 1936 bis 1947.

Spätere Jahre

1971 zog sich Jeffress von der Vollzeitlehre an der University of Texas zurück und trat in einen modifizierten Dienst ein. In dieser Funktion hielt er Kurse in mathematischer Statistik für Doktoranden und Einführungskurse in die Statistik für Studierende. Er zog sich von der Universität zurück und wurde 1977 emeritierter Professor .

Nach seiner Pensionierung im Alter von 76 Jahren ging Jeffress zu Dynastat, einem Unternehmen in Austin, das sich auf das Testen und Bewerten von Sprachkommunikationssystemen spezialisiert hat und das einem der ersten Doktoranden von Jeffress, William D. Voiers, gehört. Jeffress war dafür verantwortlich, den täglichen Betrieb von Dynastat computerisiert zu gestalten. Dazu gehörte die Entwicklung von Programmen zur Analyse von Sprachwahrnehmungsdaten. Er arbeitete bis 1984 für Dynastat.

Jeffress starb am 2. April 1986 im Alter von 85 Jahren in Austin. Nach seinem Tod gründete UT das Lloyd A. Jeffress Memorial Fellowship, dessen erster Gewinner Dr. Beverly Wright war, der später die Acoustical Society of . gewann Amerikas R. Bruce Lindsay Award für die Weiterentwicklung der theoretischen oder angewandten Akustik oder beides.

Linus Pauling schrieb nach Jeffress Tod: "Ich habe viele Freunde, aber ich denke weiterhin an Lloyd Alexander Jeffress als meinen besten Freund."

Leben in der Wissenschaft

Jeffress' akademische Abstammung geht in vier Stufen direkt vom "Vater der experimentellen Psychologie ", Wilhelm Wundt , ab. Jeffress' Ph.D. Berater in Berkeley, Warner Brown, hatte bei Robert S. Woodworth studiert , der ein Schüler von James McKeen Cattell war , der ein Schüler von Wundt war.

Während seines Aufenthalts in Berkeley im Jahr 1925 führten sein Wissen über Physik und seine Liebe zu Geräten dazu, dass er ein Labyrinth zur Selbstaufzeichnung entwickelte, das ihm eine Veröffentlichung – seine erste – mit einem der bekanntesten kognitiven Psychologen seiner Zeit, EC Tolman , einbrachte . Sowohl Psychologie als auch Physik würden für ihn interessant bleiben, und er hatte oft mit seiner Loyalität zu dem einen oder anderen zu kämpfen.

Jeffress Karriere war insofern bemerkenswert, als seine wissenschaftliche Karriere im Laufe seines Lebens an Schwung gewann, anstatt aus einem "großen Flattern der Aktivität" zu bestehen, gefolgt von einem langsamen Niedergang. Von seinen mehr als 115 veröffentlichten Artikeln wurden nur 14 veröffentlicht, bevor er 50 Jahre alt war. Erst als er 1950 seine langjährige Zusammenarbeit mit dem Defense Research Laboratory (DRL) der UT begann, hatte er Assistenten, die in der Lage und daran interessiert waren, alle notwendigen Arbeiten zu erledigen, die für die Durchführung und Durchführung der Experimente erforderlich waren, sagte er, er habe an alles gedacht eine lange.

Das Jeffress-Modell

Ab etwa 1940 galt Jeffress' primäres Forschungsinteresse dem Hörsystem, insbesondere den Mechanismen, die der Schalllokalisierung zugrunde liegen. Sein am häufigsten zitierter Artikel "A Place Theory of Sound Localization" erschien 1948 im Journal of Comparative and Physiological Psychology. In dem Artikel beschreibt er ein hypothetisches neuronales Netz, das in der Lage ist, die zeitlichen (Zeit-)Informationen an den beiden Ohren zu kreuzkorrelieren und dadurch die kleinen Unterschiede zu extrahieren, die in der Ankunftszeit einer Wellenfront an den beiden Ohren bestehen können, und so die Klang. Dieses Neurocomputermodell, das erklärt, wie Hörsysteme kleine Unterschiede in der Ankunftszeit von Geräuschen an den beiden Ohren registrieren und analysieren können, um die Richtung von Schallquellen abzuschätzen, wurde als Jeffress-Modell bekannt.

Das Jeffress-Modell wurde mehr als 60 Jahre lang als akzeptierte Erklärungsgrundlage für viele Fakten des binauralen Hörens verwendet, und es hat sich wiederholt als konzeptionell korrekt erwiesen, wenn auch nicht explizit neuronal. Der HNO-Arzt Peter Cariani von der Harvard Medical School schrieb auf Scholarpedia: „Die spätere Neuroanatomie und Neurophysiologie hat die grundlegenden Prämissen des Basismodells weitgehend bestätigt (siehe (Joris und Yin 2007; Joris 2006; Joris et al. 1998), wenn auch (wohl) mit besseren Entsprechungen bei Vögeln als bei Säugetieren ... Ob Diskrepanzen zwischen den ursprünglichen Modellannahmen von Jeffress und den neueren neurophysiologischen Daten eine Widerlegung der Kernprinzipien der Signalverarbeitung des Modells darstellen (binaurale temporale Kreuzkorrelationsoperationen an zeitlich kodierten Eingaben) ist Gegenstand laufender Diskussionen und Debatten."

Das Jeffress-Modell ist auch Teil jeder Diskussion über die Koinzidenzerkennung in der Neurobiologie .

Jeffress war dafür bekannt, dass er seine Studenten beim Unterrichten über Klanglokalisierung fragte: "Was sind die drei wichtigsten Aspekte von Klang?" Studenten antworteten oft: „Frequenz, Amplitude und Phase“. "Nein!" Jeffress würde ausrufen. "Wo es ist, ob es dich essen kann und ob du es essen kannst."

Das Hixon-Symposium

Jeffress verließ Austin nach seiner Ankunft im Jahr 1926 nur für ein Jahr. 1947 und 1948 arbeitete er als Hixon-Gastprofessor am California Institute of Technology , wo er viele führende Wissenschaftler seiner Zeit zusammenbrachte, um den Wissensstand über den Menschen zu untersuchen Verhalten und Gehirn.

Die Hixon-Professur entstand aus einem Gespräch, das Jeffress mit Linus Pauling geführt hatte, der damals am Caltech war. Pauling erinnert sich, dass der Schule um 1946 ein Geschenk gemacht wurde, um die Arbeit an der Funktion des Gehirns zu unterstützen. Pauling war Mitglied des Hixon Fund Committee, das beschloss, mit dem Geld ein Symposium über zerebrale Mechanismen abzuhalten. Da sie wussten, dass die Vorbereitung und Durchführung eines solchen Symposiums schwierig sein würde und eine sachkundige Person erfordern würde, schlug Pauling Jeffress vor, den das Komitee akzeptierte und der dann für das Jahr im Haus der Paulings in Pasadena lebte, während Pauling und seine Familie dort waren Oxford.

Die Teilnehmer des Hixon-Symposiums über neuronale Mechanismen 1948 waren namhafte Akademiker verschiedener Disziplinen: Pauling (Chemie), Heinrich Klüver ( Kybernetik ), John von Neumann ( Zellulare Automaten ), Karl Lashley (Verhalten und Lernen), Ogden Lindsley ( Präzision Lehre ), Rafael Lorente de Nó ( Neuroanatomie / Neurophysiologie ), Warren McCulloch (Modellierung neuronaler Netze) und WC Halstead ( neuropsychologisches Assessment ). Viele der in Cerebral Mechanisms in Behavior: The Hixon Symposium gesammelten Artikel mit Jeffress als Herausgeber wurden zu Klassikern, die in Tausenden von wissenschaftlichen Artikeln zitiert wurden.

In der Rezension des Buches Science heißt es: "Das Hixon-Symposium hat Bedeutung für jeden, der sich mit der Theorie des menschlichen Verhaltens und den Apparaten beschäftigt, die der Mensch selbst gebaut hat - nämlich Computer und kybernetische Maschinen." Das Buch wurde erstmals 1951 veröffentlicht und 1969 neu aufgelegt.

Minenjagdforschung bei DRL

Zu Beginn des Zweiten Weltkriegs konnte Jeffress direkt auf seine Physik-Grundausbildung zurückgreifen. Professor Paul Boner vom UT Physics Department hat sich von Texas beurlaubt, um am Underwater Sound Lab der Harvard University zu arbeiten , und Jeffress wurde gebeten, seinen ersten Physikkurs zu übernehmen. Nach seiner Rückkehr nach dem Krieg wurde Boner Direktor des Defense Research Laboratory (DRL) an der University of Texas, und Jeffress wurde schließlich Leiter der Abteilung für Psychoakustik. DRL wurde 1968 zum Applied Research Laboratory (ARL).

Bevor er 1950 als Teilzeitmitarbeiter zu DRL kam, arbeitete Jeffress auf dem Campus der UT beim War Research Lab, wo er bei der Entwicklung und Erprobung eines neuen Visiers für die B-29- und B-36-Bomber half sowie mit dem Military Physics Research Lab. Beide Labore wurden schließlich Teil von DRL.

Jeffress' erstes Projekt bei DRL bestand darin, festzustellen, ob die Verbesserung, die Menschen zeigen, wenn sie binaurale statt monaurale Signale erkennt, an Navy-Sonaren angepasst werden kann. Jeffress entwarf und baute ein experimentelles binaurales Sonar, das er und seine Schüler am Lake Travis in Austin testeten . Obwohl dieses Projekt nicht erfolgreich war, initiierte es am DRL ein Programm zu Maskierung und binauralem Hören, das über 20 Jahre Bestand hatte und sehr produktiv war.

1953 hatte DRL bei der Auswertung mehrerer Minensuchsonare der US-Marine umfangreiche Rohdaten gesammelt. Diese Daten, die in Form von Foto- und Magnetbandaufzeichnungen vorliegen, mussten im Detail analysiert werden, um quantitative Messungen der Zielerfassungswahrscheinlichkeit, der Positionsfehler usw. als Funktion einer Reihe von Variablen zu erhalten. Da Jeffress ein viel besseres Wissen über Wahrscheinlichkeit und Statistik hatte als jeder andere als der DRL-Mitarbeiter, wurde er eingeladen, die erforderlichen Analysen durchzuführen.

Jeffress plante schnell den Analysevorgang, erfand und baute die komplexe Analysehardware, analysierte die Daten und veröffentlichte die Ergebnisse innerhalb weniger Monate. Fast über Nacht hatte Jeffress seinen Ruf als Experte für Minenjagd aufgebaut, ein Ruf, der in den nächsten zwei Jahrzehnten stetig wachsen sollte.

Diese anfängliche Arbeit führte zusammen mit nachfolgenden ähnlichen Bewertungen Jeffress zur Entwicklung einer Minenjagdtechnik, die als Clustering bekannt ist. Er verwendete zunächst auf See gesammelte Daten, um die Technik zu entwickeln, fuhr dann fort, numerische Modelle zu verwenden (die Zufallszahlentheorie beinhalteten) und entwickelte schließlich ein theoretisches Modell (in geschlossener analytischer Form). Die Navy nahm seine Arbeit bereitwillig an und bat ihn, die taktische Doktrin zum Clustering zu schreiben. Dieses Dokument, zusammen mit anderen Berichten, die er verfasste, blieben die Standardwerke über die Minenjagd und waren nach Jeffress Tod noch auf jedem Minenjagdboot der US-Flotte zu finden.

Jeffress leistete viele Beiträge zur Wissenschaft der Minenabwehr, insbesondere in den Bereichen präziser Funk- und akustischer Navigationssysteme. Ein Großteil seiner Arbeit in diesem Bereich wurde 1997, mehr als 10 Jahre nach seinem Tod, freigegeben.

Eines von Jeffress' Gedenkstätten erinnerte daran, dass Jeffress am DRL als bemerkenswert galt, weil er seine Universitätslehre verfolgen, seine Grundlagenforschung in Psychoakustik betreiben und seine angewandten Arbeiten in der Minenjagd gleichzeitig durchführen konnte – und in allen dreien erfolgreich sein konnte . Dieselbe Gedenkstätte stellt fest, dass es Jeffress gelungen ist, bei DRL auf einzigartige Weise Gelder von der Navy zu erhalten: "Jeffress' Grundlagenforschung in Psychoakustik bei DRL wurde vom Bureau of Ships der Navy gesponsert , einer Agentur, die sich normalerweise mit der Entwicklung und Beschaffung von Hardware befasst , während ein Großteil seiner angewandten Arbeit in der Minenjagd vom Office of Naval Research (ONR) finanziert wurde, dessen Charta es ist, die Grundlagenforschung zu fördern."

Beachtliche Errungenschaften

In den frühen 1950er Jahren, als Jeffress in seinen 50ern war, erregten einige Forschungen von JCR Licklider und IJ Hirsh über das, was später als Maskierungsebenenunterschiede bezeichnet wurde, Jeffress' Aufmerksamkeit und begannen ihn mit einem zwei Jahrzehnte dauernden Forschungsprogramm, in dem er und seine Studenten dokumentierten verschiedene Aspekte der Leistung des binauralen Systems bei Signalerkennungsaufgaben. Nach seinem Tod nannte das American Journal of Psychology (AJP) Jeffress die "anerkannte Autorität" in Bezug auf auditive Maskierung und Unterschiede auf Maskierungsebene.

Jeffress hatte auch ein langjähriges Interesse an der Tonhöhenwahrnehmung und veröffentlichte zu Themen wie kurzfristigen Schwankungen in der Stimmung der Hörperipherie und der sich ständig ändernden Tonhöhe eines schlagenden Zweitonkomplexes (siehe Artikel unten).

Jeffress' Ansatz zum Verständnis des sensorischen und wahrnehmungsbezogenen Verhaltens bestand darin, zunächst den physischen Reiz sorgfältig zu untersuchen, um zu versuchen, die kritisch erscheinenden Aspekte zu isolieren. Das vielleicht beste Beispiel dafür war seine Behandlung der Signalerkennungstheorie, wie sie auf menschliche Beobachter angewendet wird: laut AJP die Signalerkennung aus physikalischer Sicht "neu erfinden". In einer Reihe von Artikeln, die in den 1960er Jahren im Journal of the Acoustical Society of America veröffentlicht wurden , entwickelte Jeffress eine, wie er es nannte, "stimulusorientierte" Sicht der menschlichen Erkennungsleistung. Die AJP bezeichnete seinen 1964 erschienenen Artikel „Stimulus-Oriented Approach to Detection Theory“ als Klassiker.

Jeffress war dafür bekannt, Modelle zu bauen und zu testen, um Komponenten des Hörsystems zu simulieren. Insbesondere entwickelte er gleichzeitig mathematische und elektrische Modelle der monauralen Signalerkennung und verglich ihre Leistung bei einer Reihe von Reizmanipulationen mit der von Menschen, die unter denselben Reizbedingungen erkennen. Die endgültigen Versionen dieser Modelle waren sehr erfolgreich bei der Vorhersage zahlreicher psychophysischer Fakten.

Jeffress trat 1939 der Acoustical Society of America bei und wurde 1948 zum Fellow gewählt. Ab 1962 diente er der ASA acht Jahre lang als Mitherausgeber für psychologische Akustik. Dies war eine der längsten Dienstzeiten für jeden Mitherausgeber, und es war am längsten für einen Associate Editor in psychologischer und physiologischer Akustik. Als Jeffress als stellvertretender Redakteur in den Ruhestand ging, wurde der Job erneut geprüft und als zu viel für eine Person befunden, und es wurden zwei Untersektionen mit jeweils einem stellvertretenden Redakteur gebildet.

Jeffress war außerdem Fellow der American Association for the Advancement of Science (AAAS) und der American Psychological Association (APA). Obwohl er für die Mitgliedschaft in der Society of Experimental Psychologists nominiert wurde , wurde er nie eingeladen.

1971 erhielt Jeffress den Beltone Award für herausragende Leistungen als Pädagoge, und 1978 ehrte das UT Psychology Department seine langjährigen und hervorragenden Dienste während seiner Aktivitäten zum goldenen Jubiläum. 1979 erhielt Jeffress den Distinguished Service Award der American Speech-Language-Hearing Association .

Literaturverzeichnis

Artikel

Ausgewählte akustische Berichte des Verteidigungsforschungslabors

Diese werden nicht mehr klassifiziert.
  • DRL-A-89, "Statistical Methods Applied to Mine Hunting", von LA Jeffress et al., 12. November 1956, Ursprünglich vertraulich
  • DRL-A-208, "A Proposed Navigational System for MSOs", von LA Jeffress, 14. Februar 1963, vertraulich

Ausgewählte Bücher und Berichte

  • Jeffress, LA, Hrsg., Cerebral Mechanisms in Behavior: The Hixon Symposium [abgehalten am California Institute of Technology im September 1948], Wiley, New York (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, Studie: Minen-Hunting Techniques, DRL Acoustical Report 246, University of Texas, Austin Defense Research Laboratory (1966)
  • Jeffress, LA, Beiträge der Psychophysik zu Sonar, (Bericht ARL-JM-69-23) Applied Research Laboratories, University of Texas, Austin (1969)
  • Jeffress, LA, Mine Hunting Procedures, (Bericht ARL-TR-69-28) Applied Research Laboratories, University of Texas, Austin (1969) (vertraulich).

Verweise

zitierte Werke