Jelérzékelési elmélet

A Signal Detection Theory (TOS)  egy modern pszichofizikai módszer, amely figyelembe veszi az ingerdetektálás valószínűségi jellegét, amelyben a megfigyelőt a döntéshozatal aktív alanyaként tekintik bizonytalan helyzetekben. A jeldetektálás elmélete az érzékszervi folyamatot kétlépcsős folyamatként írja le: az inger fizikai energiájának leképezése az érzékelés intenzitására és az alany döntéshozatali folyamatára.

Történelem

A jeldetektálás elméletének fő fejlődése 1952-1954 között történt. Az elméleti fejlesztéshez jelentős mértékben hozzájárultak a Michigani Egyetem tudósai : Peterson , Birdsall és Fox. [1] 1954-ben pszichoakusztikus kísérleteket és látási vizsgálatokat is végeztek, amelyek megerősítették a jeldetektálás elméletének jelentőségét. 1966-ban a jelérzékelés elméletét részletesen kidolgozták, és Green és Svets munkájában bemutatták. [2]

Különbségek a klasszikus pszichofizikától

A jeldetektálás elméletének 4 olyan aspektusa van, amelyeket a klasszikus pszichofizika nem vesz figyelembe :

  1. Az alany általi jelészlelés valószínűségi jellege. Ugyanaz az inger különböző intenzitású érzeteket válthat ki. Az ugyanazon ingerre adott válaszok valószínűségi jellegűek.
  2. Téves riasztások és kihagyások. A TOC figyelembe veszi a kihagyott jelminták és a téves riasztások lehetőségét azokban a mintákban, ahol nincs jel.
  3. A jelfelismerő folyamat tevékenysége az alany által. Az alanyt aktív megfigyelőnek tekintik, aki bizonytalansági helyzetben cselekszik, nem pedig az inger információ passzív befogadójának.
  4. Nem szenzoros tényezők befolyása a döntéshozatalra. Az alany döntését az inger meglétéről vagy hiányáról különböző tényezők befolyásolják, amelyek nem kapcsolódnak a stimulációs paraméterekhez. Ilyen tényezők lehetnek az alany előzetes tájékoztatása, visszajelzés, fizetési mátrix és egyéb olyan tényezők, amelyek nem az ösztönzés fizikai paraméterei.

Általános rendelkezések

Az ingerfolyamban megkülönböztetünk egy olyan tulajdonságot, amely jellegzetes tulajdonságainál fogva felhívja a megfigyelő figyelmét - jelinger. Az üres inger (zaj) a jelinger hiánya a mintában. A megfigyelő két válaszkategóriát használhat: "igen", "nem". A megfigyelőnek észlelnie kell az ingert, és „igen” válasszal kell válaszolnia (jel van), ha a jelet nem észleli, „nem” választ kell adnia (nincs jel). A probléma megoldása során a megfigyelő az inger szenzoros képének jellemzői és a meghozott döntés közötti megfeleltetési sémára alapoz. A megfelelési séma kialakítását nemcsak az ingerek jellemzői, hanem a nem szenzoros tényezők is befolyásolják.

A különböző mintákban az ingerek és a zaj jelenlétének 5 százalékos arányát alkalmazzuk: 10%, 30%, 50%, 70%, 90% ingerek. A sorozatokat „felfelé – lefelé” módszerrel hajtják végre: 10%-ról 90%-ra és 90%-ról 10%-ra.

A jelérzékelési helyzetben 4 kimenetel van: helyes találat (van inger - a válasz "igen"), a helyes tagadás (nincs inger - a válasz "nem"), a sikeres (van inger) - a válasz "nem"), téves riasztás (nincs inger - a válasz "Igen").

Inger Válasz
Igen Nem
Jel Helyes találat (H; találat) Megtagadás (O; kihagyás)
Zaj Téves riasztás (FA; téves riasztás) Helyes elutasítás (CR; helyes elutasítás)

Az általános jelészlelési modell két harang alakú átfedő eloszlás. A TOC különböző verzióiban ezek a függvények normál, binomiális vagy exponenciális eloszlásúak. [3] A (C) döntési kritérium a megfelelési séma alapján határozza meg az inger meglétére vagy hiányára vonatkozó döntési szabályt. Ez a kritérium tükrözi a téves riasztások és a helyes találatok valószínűségét egy bizonyos ingerintenzitás mellett.

E kritérium alapján felállítunk egy görbét, amelyet a megfigyelő működési jellemzőjének nevezünk , és meghatározzuk a megfigyelő érzékenységének mértékét (d'). Az érzékenység mértéke egy állandó érték egy adott megfigyelő számára, bizonyos stimulációval.

Döntési kritériumok

A döntéshozatal a döntési kritérium megválasztásától függ (határpont, C). Háromféle kritérium létezik:

  1. Szimmetrikus  - két eloszlás metszéspontjának közepén található. Az ilyen stratégia választása annak a vágynak köszönhető, hogy kevesebb hibás választ adjunk. Ezzel a stratégiával az elutasítások és a téves riasztások egyformán valószínűek.
  2. Liberális  – a kritérium a zajgörbe felé tolódik el. Az ilyen kritérium választása annak a vágynak köszönhető, hogy ne hagyja ki az ingert. Ezzel a stratégiával nő a helyes találatok és téves riasztások száma.
  3. Kemény  – a kritérium a jelgörbe felé tolódik el. Az ilyen stratégia megválasztása annak a vágynak köszönhető, hogy ne válaszoljon a zajra az "igen" válasszal. A helyes válaszok és a téves riasztások száma csökken.

Így a séma megváltoztatásával az FA és a H egyidejű növekedése vagy csökkenése érhető el (ahogy nem lehet egyszerre növelni vagy csökkenteni mindkét típusú FA és O hibáját). A kritérium kiválasztását nem érzékszervi tényezők és a személy által választott stratégia befolyásolják.

Megfigyelői teljesítmény

A megfigyelő működési karakterisztikája , (РХ) a találatok valószínűségének a téves riasztások valószínűségétől való függését tükrözi. A PX görbe távolsága a négyzet főátlójától egy adott megfigyelő adott jelre való érzékenységének (d') mértéke.

  1. Az ideális megfigyelő  - a jel- és zajgörbék nem fedik egymást, a megfigyelő nem tesz téves riasztásokat és kihagyásokat. A PX görbét egy pont ábrázolja a négyzet bal felső sarkában
  2. Jelérzéketlen megfigyelő  - a jel és a zaj görbéi szinte teljesen átfedik egymást. A PX görbe a négyzet átlója.
  3. Valódi megfigyelő fokozott érzékenységgel  - a jel- és zajgörbék kissé átfedik egymást, a PX-görbe eltávolítva a négyzet átlójából
  4. Csökkentett érzékenységű megfigyelő  – A jel- és zajgörbék jelentősen átfedik egymást. A PX görbe közel van a négyzet átlójához

Nem szenzoros tényezők

A nem szenzoros tényezők módosítják az alany megfelelési sémáját, és bevezetik a kísérletező által e séma feletti kontrollként.

Előzetes tájékoztatás - figyelmeztetés az ingerrel járó és az üres próbák arányáról. Hamis információ adható meg.

Visszacsatolás - információ a megfigyelő válaszainak igazságáról / hamisságáról. Lehet, hogy hamis. Minden próba után, vagy egy kísérletcsoport után adják meg (a helyes válaszok gyakoriságaként).

A kifizetési mátrix a helyes és helytelen válaszok kifizetéseinek és szankcióinak rendszere. A kifizetési mátrix hozzájárul a döntési séma ellenőrzésének hatékonyságához, differenciáltságához, valamint növeli a megfigyelő motivációját.

Klasszikus jelérzékelési módszerek

  1. Az igen-nem módszer. A kísérleti eljárás az ingerek véletlenszerű, rendszeres időközönkénti egymás utáni bemutatásából áll. A válaszokat két kategóriás rendszerben adjuk meg.
  2. Kétalternatív kényszerválasztási módszer (2ABV). Az ingerek párban, egymás után vagy térbeli elválasztással egyidejűleg jelennek meg. A válaszokat az Igen-Nem módszer szerint adjuk meg. Ebben a módszerben az ingerek és a zaj szimmetrikusan jelennek meg (inger-zaj, zaj-inger), így a helyes válaszok feltételes valószínűsége (Н, CR) egyenlő.
  3. Értékelési módszer. A kísérlet elvégzésének eljárása hasonló az Igen-Nem módszerhez vagy a 2ABB módszerhez (a módosítástól függően). A válaszokat bizalmi kategóriákban adjuk meg (általában 7 válaszkategóriát használnak). A következő kategóriák érvényesek: „biztos volt jelzés”, „bizonyára volt jelzés”, „nagyobb valószínűséggel volt, mint nem”, „nem tudok választani”, „inkább nem, mint volt”, „biztosan volt jelzés”. nem volt”, „egészen biztos, hogy a jelzés nem volt”. Az értékelési módszer lehetővé teszi több PX pont megszerzését egy kísérletben. [négy]

Jegyzetek

  1. ↑ Peterson, WW, Birdsall, TG és Fox, WC (1954) A jelek detektálhatóságának elmélete. Az IRE Információelméleti Szakmai Csoport eljárása 4, 171-212.
  2. ↑ Green, DM, Swets JA Signal Detection Theory and Psychophysics. 1966. New York: Wiley - ISBN 0-471-32420-5 .
  3. ↑ Gusev A. N., Izmailov Ch. A., Mikhalevskaya M. B. Mérés a pszichológiában: általános pszichológiai műhely. 2. kiadás M: Jelentés, 1998 - 286s.
  4. ↑ Gusev A. N. Általános pszichológia: 7 kötetben: tankönyv diákoknak. magasabb tankönyv intézmények / szerkesztette B. S. Bratus. T. 2: Érzékelés és észlelés. M: "Akadémia" Kiadói Központ, 2007. - 416s.

Irodalom