心理物理法专题知识培训.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,心理物理法专题知识培训,心理物理法专题知识培训,第1页,第五章 心理物理法,本章主要内容：,一、阈限性质,二、测定阈限三种基础方法,三、心理量表法,四、心理物理函数,五、信号检测论,心理物理法专题知识培训,第2页,目标要求,1,、掌握测定阈限三种基础方法；,2,、掌握制作心理量表方法；,3,、掌握信号检测论,心理物理法专题知识培训,第3页,本节内容,一、阈限性质,二、测定阈限三种基础方法,最小改变法,恒定刺激法,平均差误法,心理物理法专题知识培训,第4页,一、阈限性质,刺激作用不是绝正确，而是相正确，它同感觉量相关。,物理量是指对身体各感官刺激；心理量是指各种感觉或主观印象。,心理物理法专题知识培训,第5页,绝对阈限：,有,50,试验次数能引发感觉，,50,次数不能引发感觉刺激强度；,差异阈限：,有,50,试验次数能觉察出差异，,50%,次数不能觉察出差异刺激强度差异。,心理物理法专题知识培训,第6页,二、测定阈限三种基础方法,（一）最小改变法,（二）恒定刺激法,（三）平均差误法,心理物理法专题知识培训,第7页,三、心理量表,（一）次序量表,（二）等距量表,（三）百分比量表,心理物理法专题知识培训,第8页,心理物理函数：是描述对刺激心理感受和刺激物理属性关系函数。,能够描述某种感觉怎样伴随刺激量改变而改变。,韦伯定律、费希纳定律、史蒂文斯定律。,四、心理物理函数,心理物理法专题知识培训,第9页,(,一,),韦伯定律,1846,年，德国生理学家韦伯,韦伯分数：对于任何同一类刺激，产生一个最小可觉差所需增加刺激量，总是等于当前刺激量与一个固定分数乘积，这个固定分数被称做韦伯分数。,心理物理法专题知识培训,第10页,心理物理法专题知识培训,第11页,韦伯定律,:,刺激强度水平与差异阈限大小之间存在固定数学关系,:,I/I=K,I:,差异阈限大小,I:,刺激强度水平,K:,韦伯分数,心理物理法专题知识培训,第12页,缺点：,韦伯常数只适合用于中等强度范围刺激，对于标准刺激微弱或很强时不适用。,心理物理法专题知识培训,第13页,S=KR,S:,心理感觉量值,R:,为实际刺激强度,K:,为常数,心理量是刺激量函数，当刺激量以几何级数增加时，心理学则以算术级数增加。,(,二,),费希纳定律,心理物理法专题知识培训,第14页,费希纳定律成立条件,1,、假定韦伯定律对全部类型和强度刺激都是正确,2,、假定全部最小可觉差在心理上都相等。,心理物理法专题知识培训,第15页,(,三,),史蒂文斯定律,1,、幂定律提出,1957,年,刺激强度和感觉量之间关系为,S=bI,a,S:,感觉量,b:,由量表单位决定常数,a:,感觉道和刺激强度决定幂指数。,数量预计法,心理物理法专题知识培训,第16页,心理物理法专题知识培训,第17页,心理物理法专题知识培训,第18页,五、信号检测论原理,（一）信号检测论由来,（二）信号检测论统计学原理,（三）信号检测论二个独立指标,（四）接收者操作特征曲线,（五）信号检测论试验方法,心理物理法专题知识培训,第19页,（一）信号检测论由来,1,、电子侦察系统中信号检测问题,电子侦察系统中关键问题是信息传输和处理。,数据、资料,电信号,信息,接收天线,电磁波,发射天线,处理,接收系统终端或使用者,心理物理法专题知识培训,第20页,2,人类感知过程信号检测问题,人类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。,各感官对信号分辨问题与电子侦察系统对信号分辨非常相同。,心理物理法专题知识培训,第21页,(,二,),信号检测论统计学原理,心理学上信号检测试验普通是在信号和背景不易分清条件下进行。,信号检测论所指信号能够了解为刺激,(stimuli),对信号检测起干扰作用背景叫,噪音,(noise),。,对信号起着干扰作用原因都可看成,“,噪音,”,。普通心理物理区分试验，其中包含着刺激,A,和刺激,B,。在这种情况下，可将其中一个刺激作为噪音，另一个作为信号。,心理物理法专题知识培训,第22页,主试展现刺激，有时只展现“,噪音,”刺激,（以,N,表示）,；有时在信号刺激加噪音刺激同时展现,（以,SN,表示）,，让被试对信号刺激做出反应。,在展现刺激前，主试要先告诉被试,N,和,SN,各自出现概率。这个概率称为,先定概率,（或先验概率）,。同时对被试说明判定结果奖惩方法。因为先定概率和奖惩方法都将影响被试判定标准，每次试验展现是,N,还是,SN,是随机安排。主试在展现刺激之前（约,2,秒前）要先给被试者一个预备信号。,心理物理法专题知识培训,第23页,被试对有没有信号出现判定,在信号检测试验中，被试对有没有信号出现判定，能够有四种结果：,1.,击中,当信号出现时（,SN,），被试汇报为“有”，这称为击中（,hit,），以,Y/SN,表示。咱们把这个判定概率称为击中条件概率，以,P,（,H,）或,P,（,Y/SN,）表示。,2.,虚报,当只有噪音出现时（,N,），被试汇报“有”，这称为虚惊,(false alarm),，以,Y/N,表示。咱们把这个判定概率称为虚惊条件概率，以,P,（,FA,）或,P,（,Y/N,）表示。,3.,漏报,当有信号出现时，被试汇报为“无”，这称为漏报（,miss,），以,n/SN,表示。把这种判定概率称为漏报条件概率，以,P,（,M,）或,P,（,n/SN,）表示。,4.,正确否定,当无信号而只有噪音出现时，被试汇报为“无”，这称为正确否定（,correct rejection,）或正确拒斥，以,n/N,表示。咱们把这个判定条件概率称为正确拒斥条件概率，以,P,（,CR,）或,P,（,n/N,）来表示。,心理物理法专题知识培训,第24页,这么，噪音背景下信号检测试验，在每种刺激状态下都存在二种反应可能，其组合就组成一个两择一判决矩阵，其中,H,和,CR,是正确反应，,M,和,FA,是错误反应。假如用概率表示，则有,:,P,（,H,）,P,（,M,）,=1,P,（,FA,）,P,（,CR,）,=1,两择一判决矩阵,心理物理法专题知识培训,第25页,(,三,),信号检测论二个独立指标,心理物理法专题知识培训,第26页,依据信号检测论把刺激判断看成对信号侦察和做出抉择过程。这么，在同一过程中就出现了两个独立指标：,一个是,感觉区分力,指标（,d,），表示感知能力，又称为,感觉敏感性；,另一个是,反应偏向,，可用,似然比值,（,），有时也用,汇报标准,（,C,）来表示，它包含利益得失、动机、态度等原因。,心理物理法专题知识培训,第27页,1,、反应偏向,反应偏向可由二种方法计算：,一个是似然比值,另一个是汇报标准。,心理物理法专题知识培训,第28页,（,1,）似然比,数学定义：区分信号与噪音反应心理感受水平,Xc,所对应信号分布纵轴与噪音分布纵轴之比。,O,（,SN,）,=,O,（,N,）,心理物理法专题知识培训,第29页,（,2,）汇报标准,C,（,report criterion,）,表示反应偏向、感受经验强度。,C,是横轴上判定标准位置，,C,单位要转换成刺激强度单位。,I,2,I,1,C=Z,1,+I,1,d,其中，,I,2,高强度刺激，,I,1,为低强度刺激，,Z,1,为低强度刺激时正确否定概率,Z,值,心理物理法专题知识培训,第30页,敏感性能够表现为噪音分布与信号加噪音分布之间分离程度。二者分离程度越大，敏感性越高；分离程度越小，敏感性越低。,2,、区分力指标,心理物理法专题知识培训,第31页,心理物理法专题知识培训,第32页,内部噪音分布,f,N,(X),与信号分布,f,SN,(X),分离程度既受信号物理性质影响，也受被试者（测验者）特征影响。所以，,f,N,(X),与,f,SN,(X),之间距离就可作为敏感性指标，称为区分力,d,。,心理物理法专题知识培训,第33页,区分力指标,d,：噪音分布与信号分布之间距离。,d=Z,SN,Z,N,=Z,击中,-Z,虚报,d,越大，表示敏感性越高，,d,越小，表示敏感性越低。,心理物理法专题知识培训,第34页,(,四,),操作者特征曲线,操作者特征曲线（,receiver operating characteristic curve,），简称,ROC,曲线，又称为等感受性曲线（,sensitivity curve,）：,以虚报率为横轴、以击中率为纵轴所组成坐标图，和被试在特定刺激条件下因为采取不一样判断标准得出不一样结果画出曲线。,心理物理法专题知识培训,第35页,1,、,ROC,曲线绘制,实例：杨治良（,1983,）,选图画页,500,页，分成,5,组，每组,100,张。,5,组画页先定概率分别是,0.1,、,0.3,、,0.5,、,0.7,和,0.9,。对于每组画页，主试使用一个信号先定概率，然后按此先定概率展现给被试一定数量画页，要求他们把它们看成“信号”记住。,作为信号画页展现完成之后，与此组作为噪音画页混合，然后随机地逐张展现给被试。这时，每展现一张画页，就要求被试判断此画页是“信号”还是“噪音”，并要求被试把结果统计在试验纸上。,心理物理法专题知识培训,第36页,心理物理法专题知识培训,第37页,心理物理法专题知识培训,第38页,ROC,曲线属性,（,1,）,值改变独立于,d,改变。,（,2,）,ROC,曲线曲率反应敏感性指标,d,。对角线代表,P,（,y/SN,）,=P,（,Y/N,）。曲线离对角线越远，表示区分离越强，,d,值就越大。,心理物理法专题知识培训,第39页,(,五,),信号检测论试验方法,1,、有没有法,2,、评价法,心理物理法专题知识培训,第40页,1,、有没有法,(1),基础程序,当主试展现刺激以后，让被试判断刚才展现刺激有没有信号。,心理物理法专题知识培训,第41页,1,、有没有法,(2),对主试者要求,要求各轮试验中,SN,和,N,展现先定概率是多少，而且要求判断结果奖惩方法。,试验前主试要把试验中要求信号和噪音展现先定概率以及对被试判定结果奖惩方法，被试要求等以指导语形式明白而通俗地向被试说清楚，以此来影响被试判断标准改变。,心理物理法专题知识培训,第42页,1,、有没有法,(3),计算详细步骤,见,P91,心理物理法专题知识培训,第43页,1,、有没有法,举例：用有没有法做重量区分试验。,试验仪器与材料：,100,克、,104,克、,108,克和,112,克重量各,1,个。,把,104,、,108,和,112,克重量与,100,克重量比较,10,次，选出一个在,10,次比较中有,7,次或,8,次以为比,100,克重重量作为信号刺激（,SN,），,100,克重量作为噪音（,N,）。,心理物理法专题知识培训,第44页,主试按以下,3,种不一样,SN,、,N,出现概率安排试验次序：,（,1,）,（,2,）,（,3,）,P,（,SN,）,0.20,0.50,0.80,P,（,N,）,0.80,0.50,0.20,每种先定概率做,100,次，其中信号在前和信号在后各,50,次。,50,次中信号和噪音出现次序按随机标准。,心理物理法专题知识培训,第45页,试验结果及处理：,1,、依据,300,次试验结果，按先定概率不一样，列出方阵，并计算出对应,“,击中,”,条件概率,P,（,y/SN,）,“,虚报,”,条件概率,P,（,y/N,）。,2,、依据所预计,3,对,P,（,y/SN,）和,P,（,y/N,），以,P,（,y/N,）为横坐标，以,P,（,y/SN,）为纵坐标，画出,ROC,曲线。,3,从附录表中查出各对,P,（,y/SN,）和,P,（,y/N,）对应,Z,值和,O,值，并计算,d,和,。,心理物理法专题知识培训,第46页,2,、评价法（,Rating Scale Method,）,又叫多重决议法，或评级量表法。其展现刺激方式同,“,有没有法,”,一样。,对被试反应不是简单,“,有信号,”,或,“,无信号,”,方式，而是将被试从,“,有信号,”,到,“,无信号,”,这一感觉连续体，要求出不一样感觉评价等级，然后让被试依据对所展现刺激自信度情况，汇报有信号,(,或无信号,),评价等级。,心理物理法专题知识培训,第47页,通常咱们把被试作答必定程度分为五个等级。,1,100,80,必定是,SN,：必定是信号,2,80,60,必定是,SN,：可能是信号,3,60,40,必定是,SN,：可能是信号，也可能是噪音,4,40,20,必定是,SN,；可能是噪音,5,20,0,必定不是,SN,：必定是噪音,心理物理法专题知识培训,第48页,心理物理法专题知识培训,第49页,试验举例：用评价法做汉字再认试验,试验仪器：计算机、,SDT,评价法试验程序。,试验材料：图片材料或汉字词材料。,心理物理法专题知识培训,第50页,指导语：,“,下面是一个测验你区分能力试验。试验开始时，屏幕中心窗口将依次展现一系列图片材料，要求你尽可能记住这些图片；这些材料展现完成后，计算机将展现两倍数量图片，其中有二分之一是刚才展现过，二分之一是没有展现过，要求你判断哪一个展现过，哪一个没有展现过，并对你判断必定程度做等级评价，假如,100,必定展现过，就按数字键,1,；假如以为可能（,75,必定）展现过，就按,2,；假如不能确定（,50,必定）是否展现过，就按,3,；假如以为可能（,25,必定展现过）没有展现过，就按,4,；假如,100,必定没有展现过，就按,5,。正式试验开始之前，先做练习试验。明白上述指导语后按,开始试验,键进行试验。,”,心理物理法专题知识培训,第51页,试验程序,先给被试展现,80,张信号图片，信号图片展现完成，展现,160,个信号加噪音图片，要求被试按照试验指导语，对每张图片是“信号”还是“噪音”作出判断，并回答自己判断必定程度。,心理物理法专题知识培训,第52页,试验结果及处理,依据被试以上五种反应次数，按照分别计算四个判断标准下被试击中率（,P,（,y,SN,）和虚报率（,P,（,y,N,）,并计算出对应区分力,d,和判断标准,依据（,P,（,y,SN,）和（,P,（,y,N,）或转换后,Z,SN,和,Z,N,绘制,ROC,曲线。,心理物理法专题知识培训,第53页,