实验心理学教学PPT第三节信号检测论方法.pptx

第三节信号检測給方话一、信号检测论的由来信号检测论(signal detection theory),原是信息论的一个分支，研究对象是 信息传输系统中信号的接收过程，用数学的形式描述信号的接收者如何将信号从 信号与噪音的混合体中辨别出来。鳶教馬普魅意獸鼻遺辜察再毎点醫第瑕覆侖的卷霸乘 心理物理学方法的代表。? 1、电子侦察系统中的信号检测问题?信号检测论要解决的就是在信息处理中如何区分辨别力和判断标准的问题。? 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息处理系统，因此有可能用信息检测论的一些概 念和方法对它进行分析。我们可以把各种刺激者祚是信号，把刺激的随机物理 变化和感知系统处理信息中的随机变化着祚是噪音。这样，人作为一个信息接 收者对刺激的辨别问题，就类似于在噪音中检测信号的问题。第二章心理物理学方法(卜)1?传统心理物理学难以区分辨别力和反应标准。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，或者叫做对刺 激的辨别力；二是被试判定刺激是否出现的标准，或者称之为反应倾向，它姦就驚刺蠡譲飜标姦或隸就反我裏1与被试感知系统的特性无关，受被试的动机 … 囱素的影响。信号检测论能够区分辨别力和反应标准， 坦纳（W. P. Tanner）布斯韦茨（J. A. Swets 研究人的感知过程，获得了成功。因而可以被用于到心理物理实验中。 ）于1954年首先把信号检测论用于?二、信号检测论的统计学原理?:?统计决策理论是信号检测论的数学基础。信号检测论实际上是有意识地利用 信号和噪音的统计特性，尽可能地抑制噪音，从而提取信号。1、在心理物理学实验中，要求被试觉察或辨别的刺激相当于信号，任何对 信号起干扰作用的内部或外部因素都可以当作噪音。信号加噪音（SN）与噪 音（N）的感觉次数分布是两个相等的正态分布，两者的差异往往很小，分 布上有重叠。因此符合信号检测论的假设。?:?信号检测论的统计学原理示意图：第二章心理物理学方法（卜）2被试对有无信号的判断有以下种结果:判断有＜y）无(n)刺 激有信号（SN）报准(y/SN)漏报（n/SN）无信号（N）虚报(y/N)正确拒绝（n/N）其中，报准（击中）和正确拒绝是正确判断，虚报和漏报是错误判断。在整个实验中，四种判断的概率存在互补关系: P(y/SN) + P(n/SN) = 1；? P(y/N) + P(n/N) = 1。第二章心理物理学方法（卜）2、从统计学观点来看，人类辨别信号与噪音，就相当于统计推论中的假设 检验，即检验两个正态分布的平均数是否存在显著差异。?例如：Xi是一个阈限下的刺激 X2是一个阈限上的刺激?“无信号”的假设为Ho“有信号”的假设为H1?在没有噪音的条件下，剌激值X= X1时，Ho为真；X= X2时，H1为真； 但是在有噪音的条件下，对于X1和X2的判断形成了两个正态的概率分布： f (X1)、f (X2),或称为fN (X)、fSN (X)。被试对任意一个刺激值X作判 断的时候，需要确定一个判断标准Xc ,当XXc时，判定Ho为真；?:.当XXc时，判定H1为真。但不论Xc确定在哪一个位置，都存在出错误的可能, 即虚报(a )错误和漏报(p )错误。?信号检测论用于心理物理学实验的反应示意图：?三、影响人类对信号判断标准的因素?:?1、信号和噪音的先定概率?信号和噪音的先定概率，是信号和噪音在刺激呈现总次数中的比率，被试在 实验前就知道。分别记作P (SN)和P (N) °P (SN)较大、P (N)较小时判断标准降低(宽松)，P (SN)较小、P (N) 较大时判断标准升高(严格)。* 2、对判断结果的奖励和惩罚正确拒絶的奖励越大，虚报的惩罚越大，判断标准就越高；报准的奖励越大, 漏报的惩罚越大，判断标准就越低。?:?3、被试所要达到的目的?:?如果被试追求最大正确判断的概率，报准和正确拒绝的概率就相等，虚报和 漏报的概率也相等，判断标准位于两个分布曲线的交点。?4、其他因素(1) 被试者的速度与准确性权衡。(2) 被试者有关实验的知识与经验。? (3)被试者的主观预期概率。? (4)系列跟随效应。被试的某一次反应，会受到前面若干次反应或刺激的 累积作用的影响。△由于以上因素的影响，使人类的判断标准不稳定。在心理物理实验中，应 尽可能地控制这些因素，使判断标准相对稳定。第三章心理物理学方法(卜)5四、信号检测论的两个独立指标1、辨别力指数d，(感受性指标)d是衡量被试的感觉辨别力(感受性、敏感性)大小的一个指标。信号加噪音 分布fSN (X)与噪音分布fN (X)的平均数的差异可以作为被试辨别力的指标。 辨别力指数d，计算示意图：? d = (Msn-Mn ) /6n = Zsn-Zn 即：d = Z (报准)一