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第五章现代心理物理法.ppt

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第五章 现代心理物理法,孔令玲 应用心理学教研室,内容,阈限的概念 阈限理论的发展 信号检测论的原理,传统的阈限概念,传统阈限概念起源于费希纳。 从测量上考虑传统阈限的概念,后经卡特尔等人发展形成了费-伽马假设的传统觉察理论基础。这种觉察论假设有三个连续量:刺激、内部反应和判断。,R0,R1,R2,R3,传统阈限的异议,经典的阈限测量没有考虑许多非感觉变量对被试的影响。在这些非感觉变量中,主要有下列两种最为主要: 1、刺激出现的概率 2、反应代价,,,研究课题,现代心理物理学课题可分割为检测、认知、分辨和量表等四个基本问题: 检测问题 认知问题 辨别差异问题 量表问题,阈限的理论发展,神经量子理论-对最小可觉察的重新解释 史蒂文斯的幂定律,神经量子理论,神经量子理论 (neural quantum theory)是由史蒂文斯等人(Stevensetal, 1941)提出用来解释阈限的一种理论。他们在响度和音高的辨别实验中,推论其基本神经过程是按全或无定律 (或全有全无律)(all-or-none law)进行的。 神经量子理论假设反应刺激变化过程的神经结构在机能上被分为各个单元或量子。具体地说,被试者只有在此增量大到足以兴奋一个附加的神经量子单位时,才能够察觉到刺激增量。,继续加强增量,务必达到兴奋一个附加量子才会有一个最小可觉差。这样所得到的理论上的刺激-反应间关系曲线应是梯形跳跃式的。 但是,在实际测量阈限的实验研究中,所得到的总是一条递加的拱形曲线(ogive curve)。 对于这内中的原因,史蒂文斯认为是在于缺少对被试的动机、注意疲劳等随机波动因素的全面控制。,史蒂文斯的幂定律,20 世纪中叶,史蒂文斯对费希纳的对数定律进行了批评。1957 年,他根据多年的研究结果,提出了刺激强度和感觉量之间关系的幂定律: 其中:S 是感觉量;b 是由量表单位决定的常数;a 是感觉道和刺激强度决定的幂指数。,第二节信号检测论的原理,信号检测论的由来 信号检测论的统计学原理 信号检测论的二个独立指标 接受者操作特性曲线,信号检测论,1.电子侦察系统中的信号检测问题 电子侦察系统中的关键问题是信息的传输和处理。,但是在传输过程中不可避免地会遇到: ①外界干扰和内部干扰; ②电磁波传播过程中无线电信号畸变; ③设备技术的不完善等因素的影响。 信号中混入了很多噪音,使信息传输的可靠性降低,这是信息传输过程中的不利因素。,举例:雷达侦察系统,假定所要侦察的信号是在亮度均匀的背景上出现的一个短暂的闪光。这里对信号侦察起干扰作用的背景叫做噪音(noise,N),短暂的闪光称作信号(signal, S),因它是在均匀亮度的背景上出现的,所以又称信号加噪音,一般常写作SN。 信号和噪音都是随机出现的。 电子侦察系统包括一个光电传感器和一个侦察反应器,前者是接收信号的,后者是对信号作出反应的。,如果光电传感器的输出达到某一临界水平,侦察反应器就以“有闪光”反应,如果达不到这个临界水平,侦察反应器就以“没有闪光”反应。这个临界水平可以根据需要进行调节。,如果要求尽可能不漏掉信号,就得把反应的临界水平调得很低,但这要付出一定的代价,那就是有时信号并没有出现,只要传感器的输出达到这个反应水平,侦察反应就出现“有信号”反应。此种情况用信号检测论的语言来说,叫“虚报”。 如果把反应水平调得过低,漏掉的信号可能会很少,但虚报的可能性却会相当大。,,反之,如果要求尽量减少虚报,就得把侦察反应器的反应水平调得很高。这样,在没有信号时虽然本会以“有信号”反应,但在有信号时传感器的输出由于达不到一定的反应水平,侦察器也不会以“有信号”反应。这样虚报的概率减少了,但报准(又称击中)的概率即不会很高。,从上述情况可以看出:虚报率与报准率都随着反应水平的变化而变化。变化的原因?,,这里必须分清两个问题: 一个是电子侦察系统接收部分的辨别力问题 另一个是判定反应部分对所收到信息如何处理的问题。 信号检测论要解决的就是如何区分这两方面的问题。,2.人类感知过程的信号检测问题,人类的感知系统好比是一个信号觉察器,各感官都可看作是一个信息处理系统。我们把各种刺激看作是信号,把刺激的随机物理变化和感官信息处理中的随机变化看作是噪音。 这普遍存在于各个实验之中,各感官对信号的分辨问题与电子侦察系统对信号的分辨非常相似。,,传统的心理物理学方法所测定的阈限,实际上包含着两方面的内容:一是对刺激的感受性或者叫做辨别刺激的能力,另一是被试判定刺激是否出现的标准。,尽管在使用这些传统的心理物理学方法时,曾考虑到被试的态度、偏好、倾向和所采用的标准对测量阈限所产生的影响,并且采取了一些措施来消除这些影响。 例如在极限法中,采用渐增系列、渐减系列呈现刺激,用以平衡习惯误差和期望误差。 又如用AB法平衡
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