先定概率
信号检测论
Guangdong University of Education 实验报告名称:信号检测论课程名称:实验心理学学号:姓名:年级:专业名称:应用心理学实验名称:信号检测论摘要:本实验的目的在于通过重量鉴别,学习信号检测论实验的有无法;考察不同先定概率下被试的辨别力和判定标准;绘出受试者的操作特性曲线。
引言随着阈限理论和近代科学技术的发展,一种新的心理物理法——信号检测论诞生了。
信号检测论(或讯号侦察论、讯号觉察论)(signal detectiontheory,简称SDT)乃是信息论的一个分支,研究的对象是信息传输系统中信号的接受部分。
它最早用于通讯工程中,即借助于数学的形式描述“接受者”在某一观察时间将掺有噪音的信号从噪音中辨别出来。
信号检测论的形成有一个发展过程。
早在20世纪20年代末,就有人对信息传输的理论进行了讨论,引进信息量的概念,并取得初步的结果。
到了40年代初,人们便清楚地认识到,由于接受的信息带有某种随机的性质,因此,系统本身的结构也必须适应于它所接收和处理的信息这种统计性质。
1941~1942年,人们开始将统计方法应用于通讯系统研究中,从而建立了最佳线性滤波理论——维纳滤波理论(Wiener’s filter theory)。
从最小均方差准则出发,得出了对线性滤波器最佳传输函数的要求。
1943年,人们在雷达技术发展需要的推动下,在研究如何提高雷达检测能力时,提出了一种最佳线性滤波理论。
人们在同噪音进行斗争中总结出来的各种方法,实质上都是有意识地利用信号与噪音的统计特性来尽可能抑制噪音,从而提取信号的。
1946~1948年建立了基础信息论和潜在抗干扰理论。
后者是用概率方法研究高斯噪音中接收信号的理想接收机问题,将那种能够使错误判断概率为最小的接收机称为理想接收机。
申农(Shannon,1948)便认识到对消息的事先确定性这一点恰恰是在通信的对象的基础上建立起来了信息论的基础理论。
信号检测论的原理
ZN
1.28 0.77 0.23 -0.02 -0.39
ZSN
0.52 0.00 -0.53 -0.77 -1.17
d’
0.76 0.77 0.76 0.75 0.78
β
1.98 1.34 0.89 0.74 0.54
有关正态分布表查法的补充:如果P>0.5,则查P-0.5所对应的O值和Z值; 如果P<0.5,则查0.5-P所对应的O、Z值;正负要结合SN和N的分布图判 断。
3.先定概率(先验概率):是指在呈现刺激前,主试事先告诉被试的SN和 N各自出现的概率。
4.对有无信号出现判定的四种结果:
信号是否出现 被试报告情况 判定概率及表示方法
击中 虚报
有(SN) 无(N)
有(y) 有(y)
击中条件概率,P(y/SN) 虚报条件概率,P(y/N)
漏报 有(SN)
无(n)
漏报条件概率, P(n /SN)
3.评价法举例: 在一个信号检测实验中,SN和N各呈现150次,即先定概率恒定在0.50。要 求被试对信号出现有多大把握分五个等级进行评价。“5”代表最有把握, “1”代表最没有把握。“4”、“3”、“2”处在“5”和“1”之间。
End
(3)假设击中概率为70%,虚报概率为30%。通过查POZ转换表可知, Z击中和 Z虚报分别为0.524和-0.524;代入公式d’ = Z击中 – Z虚报 = 0.524 - ( 0.524 )= 1。
五、接受者操作特征曲线(ROC曲线)
1.含义:接受者操作特征曲线(receiver operating characteristic curve),简称ROC 曲线,是指在特定刺激条件下,以被试在不同判断标准下所得的虚报概率P(y/N) 为横坐标,以击中概率P(y/SN)为纵坐标,画得的各点的连线。
信号检测论——有无法
信号检测论——有无法姓名(上海师范大学应用心理学,上海,201418)摘要本实验采用信号检测论中的一个基础实验程序——有无法,考察两名被试在不同的先定概率的情况下,辨别力和判定标准的大小。
实验发现:(1)信号检测论是一种心理学实验常用的有效研究方法;(2)击中率和虚报率会随着先定概率的提高而增加;(3)被试对声音频率的辨别力和判断标准有显著的性别差异。
关键词信号检测论;有无法;先定概率;辨别力;判定标准1 导言信号检测论是现代信息论的重要分支领域,由美国心理学家坦纳(W. P. Tanner)和斯威茨(J. A. Swets)应用于知觉研究。
信号检测论与心理物理学均认为,物理刺激所引发的心理感受是一个正态连续变量。
两者的区别在于:传统心理物理学的阈限概念假设了一种理想状态,其中刺激出现时是完全纯净的,个体对刺激的知觉不会受到其他因素的干扰。
信号检测论认为,信号总是在噪音的伴随下出现的,因此对信号刺激的知觉不可避免的会受到各种噪音的干扰。
一切影响到信号侦测的背景都是噪音,它可能由内部自发的神经活动所引起,也可能由外部的实验处理或环境变化所导致。
信号和噪音是信号检测论中最基本的两个概念。
在心理学领域,信号检测论所指的信号可以理解为刺激。
而噪音就是信号所伴随着的背景。
信号检测论假定,噪音总是存在于系统之中,无法消除——无论这个系统是一个收音机,还是人的神经系统。
信号检测论有三个基础的实验程序:有无法、迫选法和评价法。
有无法的基本程序是:注释呈现刺激后,让被试判定所呈现的刺激中有无信号,并口头报告。
被试对有无信号出现的判断有四种结果:击中、虚报、漏报和正确否定,但判断的条件概率一般只用击中的条件概率和虚报的条件概率,因为其他的两个是这两个条件概率的互补。
信号伴随噪音和单独出现噪音,这两种情况下,分别可以在心理感受量值上形成两个分布:信号加噪音分布和噪音分布,前者也常常简称为信号分布。
由于信号总是叠加在噪音背景之上,因此总体上信号分别总是比噪音分布的心理感受更强些。
心理学实验报告之信号检测论(用于再认实验)
心理学实验报告实验组次执笔者时间成绩
分析与讨论
接受者操作特征曲线〔ROC曲线〕,又称等感受性曲线〔本实验由于精度误差不能完全做到理想上的等感受性〕,即在以虚报率为横轴、击中率为纵轴所组成的坐标图中,由被试在特定刺激条件下〔如不同的先定概率〕由于采用不同的判断标准得出的不同结果画出的曲线。
本实验中即采用不同的先定概率作为不同的刺激条件,从图中可看出:〔1〕随着先定概率的增加,被试〔同一人〕的判断标准ββ值很大〕,这与理论不完全相符,这可能是由于实验的随机误差和实验所使用材料的限制;〔2〕曲线倾斜度和位置大体符合理论预期,说明被试参与性及其自身练习、疲劳等干扰因子控制较好,但并未以大致P=0.5的感受性曲线为距离随机斜线最远的重心形成对称分布,这同样可能是本实验使用材料上的随机误差所致;〔3〕本实验中的区分力指数d’并不完全恒定,而是随着先定概率的增加,被试的区分力指数呈微减趋势,除去随机误差的影响,这可能是因为为随着先定概率的增加,被试的记忆任务越来越重因而影响了其判断力〔疲劳、压力等〕,但作为实验条件下的曲线分布其大致符合了等感受性曲线的分。
ROC曲线
ROC曲线ROC曲线的具体绘制实例:杨治良(1983)曾做过这样一个实验:选图分成五个组,每组100张。
五组画页的先定概率分别是Q103、画页500页z0.5,0.7和0.9。
对于每一组画页,主试者使用一种信号的先定概率,然后按此先定概率呈现给被试者一定数量的画页,要求被试者把它们当做〃信号〃记住。
例如,先定概率为0.1时,则当作〃信号〃的画页为10张;当做〃噪音〃的画页为90张。
作为信号的画页呈现完毕之后,与此组作为噪音的画页混合,然后随机地逐张呈现给被试。
这时,每呈现一张画页,即要求被试判断此画页是〃信号〃还是〃噪音〃,并要求被试把结果记录在实验纸上。
根据五种先定概率得到的实验结果,就可计算击中概率和虚惊概率。
最后,根据不同先定概率下的击中概率和虚惊概率,就可在图上确定各点的位置,把五点联接起来就绘成一条ROC曲线。
RoC曲线具有以下属性:(I)B值的改变独立于d'的变化,考察β值变化对P(y∕SN)和P(y∕N)的影响时发现:当B接近0时,击中概率几乎为0,即信号全当成噪音接受;当B接近无穷大时,虚惊概率几乎为0,即噪音全当成信号接受;而当β从接近0向无穷大渐变的过程中,将形成一条完整地ROC 曲线,曲线在某一处达到最佳的标准βOPT o(2)ROC曲线的曲率反应敏感性指标d':对角线,代表P(y∕SN)=P(y∕N),即被试者的辨别力P为0,ROC曲线离这条线愈远,表示被试者辨别力愈强,d'的值当然就愈大。
由上可知,d'的变化使ROC曲线形成一个曲线簇,而β的变化体现在这一曲线簇中的某一条曲线上不同点的变化。
止匕外,如果将ROC曲线的坐标轴变为Z分数坐标,我们将看到ROC曲线从曲线形态变为直线形态。
这种坐标变换可以用来验证信号检测论一个重要假设,即方差齐性假设。
心理学实验报告之信号检测论(用于再认实验)
心理学实验报告实验组次 _______ 执笔者_________ 时间 _____ 成绩_____________1.先定概率为0.1的刺激&反应矩阵 P(y/SN)= 0.8000P(y/N)=02.先定概率为0.3的刺激&反应矩阵 P(y/SN)= 0.8667P(y/N)=0.0286P(y/SN)=0.8857P(y/N)=0.06674.先定概率为0.9的刺激&反应矩阵 P(y/SN)= 0.8889P(y/N)=0.8000实验结果B = 0.3323 d ' =0.793.先定概率为0.7的刺激&反应矩阵根皤实验融顚同科桧制凶RO ㈣銭(區中四卒点从左到右依次为孵O.lffl, 03S. OJffi 、Q9ffi }1.分析本实验所得的ROC 曲线接受者操作特征曲线 (ROC 曲线),又称等感受性曲线 (本实验由 于精度误差不能完全做到理想上的等感受性),即在以虚报率为横轴、击中率为纵轴所组成的坐标图中,由被试在特定刺激条件下(如不同 的先定概率)由于采用不同的判断标准得出的不同结果画出的曲线。
本实验中即采用不同的先定概率作为不同的刺激条件,从图中可看 出:(1)随着先定概率的增加,被试(同一人)的判断标准B 呈现出 减小趋势,这与人们的一般决策习惯相一致,但变化幅度严重不均(尤 其是先定概率为 0.1时B 值很大),这与理论不完全相符,这可能是 由于实验的随机误差和实验所使用材料的限制;(2)曲线倾斜度和位置大体符合理论预期,说明被试参与性及其自身练习、疲劳等干扰因 子控制较好,但并未以大致 P=0.5的感受性曲线为距离随机斜线最远 的重心形成对称分布,这同样可能是本实验使用材料上的随机误差所 致;(3)本实验中的辨别力指数 d '并不完全恒定,而是随着先定概 率的增加,被试的辨别力指数呈微减趋势,除去随机误差的影响,这 可能是因为为随着先定概率的增加,被试的记忆任务越来越重因而影分 析与 讨 论响了其判断力(疲劳、压力等),但作为实验条件下的曲线分布其大致符合了等感受性曲线的分布规律。
信号检测法实验报告
信号检测法实验报告信号检测法实验王嘉俊、俞伟飞(⼴东第⼆师范学院)摘要:本实验运⽤有关仪器,通过信号检测法测出了我院两位⼼理班学⽣在不同先定概率条件下的重量感受性。
经过分析认为:先定概率会影响被试的反应结果,随着先定概率的增⼤,感受性会先下降再升⾼,判定标准会降低。
关键词:信号检测法范式、先定概率、感受性、判定标准⼀、引⾔信号检测论(signal detection theory,简称SDT,或称信号侦察论、信号觉察论)的研究对象是信息传输系统中信号的接收问题。
在⼼理学中,它是借助于数学的形式描述“接收者”在某⼀观察时间内将掺有噪⾳的信号从噪⾳中辨别出来。
信号检测论应⽤于⼼理学中的基本原理是:将⼈的感官、中枢分析综合过程看作是⼀个信息处理系统,应⽤信号检测论中的⼀些概念、原理对它进⾏分析。
信号检测论在⼼理学中具体应⽤时,常把刺激变量当作信号,把对刺激变量起⼲扰作⽤的因素当作噪⾳,这样就可以把⼈接收外界刺激时的分辨问题等效于⼀个在噪⾳中检测信号的问题,从⽽便可应⽤信号检测论来处理⼼理学中的实验结果。
信号检测论的理论基础是统计决策。
信号检测论本⾝就是⼀个以统计判定为根据的理论。
它的基本原理是:根据某⼀观察到的事件,从两个可供选择的⽅⾯中选定⼀个。
⼈们要想作这样的决策,必须有⼀个选择的标准。
由于事物之间的区别并不那么明显,⼈在作选择决策时往往不是对就是错,因此当刺激超过这⼀标准时被试就以有信号反应,当刺激达不到这⼀标准时被试就以⽆信号反应。
在信号检测实验中,被试对有⽆信号出现的判断可以有4种结果:1.击中。
当信号出现时(SN),被试报告为“有”,这称为击中(hit),以y/SN表⽰。
我们把这个判断的条件概率称击中的条件概率,以P(y/SN)表⽰。
2.虚报。
当只有噪⾳出现时(N),被试报告为“有”,这称为虚报(false alarm),以y/N 表⽰。
我们把这个判断的条件概率称为虚报条件概率,以P(y/N)表⽰。
第五章 信号检测论
刺激 信号加 噪音 噪音
反 有信号 奖一元 罚2000 元
应 无信号 罚一元 奖2000 元
fN(x)
fSN(x)
判断标准
鼓励少说信号: 鼓励少说信号:
平均而言,只要说“有信号”,就处罚1999元; 平均而言,只要说“有信号” 就处罚 元 相反,只要说“无信号” 就奖励1999元。反 相反,只要说“无信号”,就奖励 元 应标准变得严格,击中率和虚报率下降, 应标准变得严格,击中率和虚报率下降,漏报 率和正确拒绝率上升, 值上升。 率和正确拒绝率上升,β值上升。
criterion) 2、报告标准C(report criterion) 报告标准C
表示反应偏向、感受经验强度。 表示反应偏向、感受经验强度。 是横轴上的判定标准位置, C是横轴上的判定标准位置,C的单位要转换 成刺激强度单位。 成刺激强度单位。 Is - IN C = ——————×ZN +IN × d′ 其中, 信号刺激强度, 为噪音刺激强度, 其中,Is信号刺激强度,IN为噪音刺激强度, 为正确拒绝概率的Z分数。 ZN为正确拒绝概率的Z分数。
先定概率为0.1的再认实验结果 先定概率为0.1的再认实验结果 0.1
反应 刺激
信号(旧图画 信号 旧图画) 旧图画 噪音(新图画 噪音 新图画) 新图画 报告“旧的” 报告“旧的” 3 4 P(M)=0.7 = P(cr)=0.96 = 报告“新的” 报告“新的” 7 86
P(H)=0.3 = P(fa)=0.04 =
信号检测论与传统心理物理法的 区别是什么? 区别是什么?
实例: 实例: 甲乙二人在家看电视,外面有人敲门。甲说: 有人敲门” 甲乙二人在家看电视,外面有人敲门。甲说:“有人敲门”, 乙说: 我没听见” 乙说:“我没听见”。 结论:甲的听觉更敏锐。 结论:甲的听觉更敏锐。 传统心理物理法:可以这样认为。 传统心理物理法:可以这样认为。 信号检测论:不完全是这样。甲乙可能有同样的听觉感受性, 信号检测论:不完全是这样。甲乙可能有同样的听觉感受性, 但他们判断是否听到声音的标准可能不同。甲可能冒进, 但他们判断是否听到声音的标准可能不同。甲可能冒进, 只要听到似乎有声音就报告,这样每次敲门都能正确报告, 只要听到似乎有声音就报告,这样每次敲门都能正确报告, 漏报次数少,虚报的次数增多;乙可能比较谨慎, 漏报次数少,虚报的次数增多;乙可能比较谨慎,除非有 百分之百的把握才报告,漏报的次数可能多于甲, 百分之百的把握才报告,漏报的次数可能多于甲,但虚报 的次数少。 的次数少。
【高中数学必修】第十章 概率(公式、定理、结论图表)
第十章概率(公式、定理、结论图表)1.基本事件的特点(1)任何两个基本事件是互斥的.(2)任何事件(除不可能事件)都可以表示成基本事件的和.2.古典概型具有以下两个特征的概率模型称为古典的概率模型,简称古典概型.(1)试验的所有可能结果只有有限个,每次试验只出现其中的一个结果.(2)每一个试验结果出现的可能性相同.【特别提醒】如果一次试验中可能出现的结果有n 个,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每一个基本事件的概率都是1n ;如果某个事件A 包括的结果有m 个,那么事件A 的概率P (A )=m n . 3. 古典概型的概率公式 P (A )=事件A 包含的可能结果数试验的所有可能结果数.典例1:5张奖券中有2张是中奖的,首先由甲抽一张,然后由乙抽一张,求: (1)甲中奖的概率P(A); (2)甲、乙都中奖的概率P(B); (3)只有乙中奖的概率P(C); (4)乙中奖的概率P(D).【思路点拨】先确定事件总数,再确定四个事件中包含的基本事件个数,用古典概率公式求解. 【解析】甲、乙两人按顺序各抽一张,5张奖券分别为A 1,A 2,B 1,B 2,B 3,其中A 1,A 2为中奖券,则基本事件为(A 1,A 2),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 1,B 3),(A 2,A 1),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 2,B 3),(B 1,A 1),(B 1,A 2),(B 1,B 2),(B 1,B 3),(B 2,A 1),(B 2,A 2),(B 2,B 1),(B 2,B 3),(B 3,A 1),(B 3,A 2),(B 3,B 1),(B 3,B 2),共20种.(1)若“甲中奖”,则有(A 1,A 2),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 1,B 3),(A 2,A 1),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 2,B 3),共8种,故P(A)82205==. (2)甲、乙都中奖含有的基本事件有(A 1,A 2),(A 2,A 1),共2种,所以P(B)=212010=. (3)“只有乙中奖”的基本事件有(B 1,A 1),(B 2,A 1),(B 3,A 1),(B 1,A 2),(B 2,A 2),(B 3,A 2),共6种,故63()2010P C ==. (4)“乙中奖”的基本事件有(A 2,A 1),(B 1,A 1),(B 2,A 1),(B 3,A 1),(A l ,A 2),(B 1,A 2),(B 2,A 2),(B 3,A 2),共8种,故82()205P D ==. 【总结升华】1、利用古典概型的计算公式时应注意两点: (1)所有的基本事件必须是互斥的;(2)m 为事件A 所包含的基本事件数,求m 值时,要做到不重不漏. 2、古典概型解题步骤:(1)阅读题目,搜集信息;(2)判断是否是等可能事件,并用字母表示事件;(3)求出基本事件总数n和事件A所包含的结果数m;(4)用公式()mP An求出概率并下结论.4.事件的关系与运算5.概率的几个基本性质(1)概率的取值范围:0≤P(A)≤1.(2)必然事件的概率P(E)=1.(3)不可能事件的概率P(F)=0.(4)互斥事件概率的加法公式①如果事件A与事件B互斥,则P(A∪B)=P(A)+P(B).②若事件B与事件A互为对立事件,则P(A)=1-P(B).典例2:经统计,在某储蓄所一个营业窗口等候的人数及相应概率如下:(1)至多2人排队等候的概率是多少?(2)至少3人排队等候的概率是多少?【思路点拨】利用互斥事件概率加法公式计算.【解析】记“等候的人数为0”为事件A,“1人等候”为事件B,“2人等候”为事件C,“3人等候”为事件D,“4人等候”为事件E,“5人及5人以上等候”为事件F,则易知A、B、C、D、E、F互斥.(1)记“至多2人排队等候”为事件G,则G=A∪B∪C,∴P(G)=P(A+B+C)=P(A)+P(B)+P(C)=0.1+0.16+0.3=0.56.(2)记“至少3人排队等候”为事件H,则H=D∪E∪F,∴P(H)=P(D+E+F)=P(D)+P(E)+P(F)=0.3+0.1+0.04=0.44.【总结升华】第(2)问也可以这样解:因为G与H是对立事件,所以P(H)=1-P(G)=1-0.56=0.44.。
信号检测论
信号检测论(有无法)(张研教师教育学院心理系10150201班1051020145号)摘要本实验目的在于通过测定和比较不同频率声音的辨别力和判定标准,学习用有无法进行信号检测论的实验;考察不同先定概率下被试的辨别力和判定标准。
被试与被试间的ROC曲线不同。
被试乙的辨别力较弱。
在先定概率为0.5时,被试的辨别力最弱。
关键词:信号检测论有无法辨别力判断标准1 前言1971年格希德等人对指尖振动刺激的绝对阈限测定实验反驳了阈限作为不变的感觉界限的观点。
此后心理物理学家们从传统心理物理学的阈限理解出发进行推导,结果反证了最初前提假设的错误,为现代心理物理学-----信号检测论的基本思想打开了道路。
坦纳和斯韦茨(Tanner & Swets,1954)等人第一次将信号检测论引入对感觉系统的研究上来。
信号检测论是现代心理物理学最重要的内容之一,它的出现彻底改变了以往人们对阈限的理解,将个体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分,从而解决了传统心理物理学所无法解决的问题。
本实验用两个不同重量的刺激作为“信号”和“噪声”,随机呈现。
根据被试的击中率和虚报率计算辨别力d’和判定标准β,并绘制操被试操作特性曲线,即ROC曲线。
辨别力d':亦称感觉敏感性。
不受情绪、期望、动机等变数影响。
d'值高说明辨别力强。
公式为d'=Z击中—Z虚惊,β定义为区分信号与噪音反应的心理感受水平Xc所对应的信号分布纵轴与噪音分布纵轴之比。
一般认为,β>1 说明被试掌握的标准较严。
根据前人的研究,ROC曲线为一条减速曲线;ROC曲线离对角线越远,表示被试辨别力越强。
假设本实验被试的辨别力存在个体差异,但同一被试在不同先定概率下的辨别力保持相同;相同先定概率下,不同被试的判断标准存在个体差异;各被试的ROC曲线符合前人的研究结果,为一条减速曲线。
2 方法2.1 被试山西师范大学10级心理系学生两名2.2 实验材料和仪器仪器为PsyTech-EP2009型心理实验台。
《信号检测论
《信号检测论——有无法》实验报告教科院 余剑秋(2009105020419)实验目的通过实验信号检测论的有无法掌握击中率和虚报率的计算、感受性指标(d ’)的计算、判断标准似然比指标(β)的计算。
实验结果1、根据120次实验结果,并计算出不同先定概率条件下“击中”的概率P (Y/SN )和虚报的概率P (Y/N )分别为表一、表二、表三。
P (Y/SN )=6÷8=0.75 P (Y/N ) =7÷32=0.21875≈0.22表一:先定概率P (SN )=0.2时,P (Y/SN )、P (Y/N )的值P (Y/SN )=16÷20=0.8 P (Y/N ) =5÷20=0.25表二:先定概率P (SN )=0.5时,P (Y/SN )、P (Y/N )的值P (Y/SN )=29÷32=0.90625≈0.9 P (Y/N )=1÷8=0.125≈0.13表三:先定概率P (SN )=0.8时,P (Y/SN )、P (Y/N )的值报告“信号”(Y ) 报告“噪音”(N )信号(SN )噪音(N )报告“信号”(Y ) 报告“噪音”(N )信号(SN )噪音(N )报告“信号”(Y ) 报告“噪音”(N )信号(SN )噪音(N )2、根据所求得的P(Y/SN)和P(Y/N),可以求出不同先定概率下的相应的d’和β。
将三种先定概率条件下的“击中率”、“虚报率”通过正态分数表,可以得到Z分数及三种先定概率条件下纵线高度O SN、O N,根据公式可以求出d’和β,结果如表四。
讨论被试重量辨别的感受性和判断标准受到先定概率的影响。
如果信号的先定概率计做P(SN),噪音的先定概率计做P(N),则可以看到在P(SN)=0.2时,P(SN)/ P(N)的比值(4)大于1,β值为1.07;在P(SN)=0.8时,P(SN)/P(N)的比值(1/4)小于1,β值为0.946;在P(SN)值变大时,β值变大,被试的判断标准变的严格。
信号检测论(有无法)
信号检测论(有⽆法)信号检测论(有⽆法)梁振宇2014级⼼理学2班 2014704217摘要本实验选取了岭南师范学院教科院2014级⼼理学2 班的⼀名⼥⽣作为被试,运⽤信号检测论的有⽆法测量被试在先定概率下的辨别⼒指数和判断标准的⼤⼩,并绘制出ROC曲线,检验信号检测论的先定概率发⽣变化时,被试的击中率、虚报率、辨别⼒指数和判断标准是否受其影响。
结果发现:(1)当先定概率增加时,辨别⼒指数变化较⼤,判断标准变化不⼤;(2)当先定概率增加时,被试的击中率和虚报率基本稳定。
关键词信号检测论有⽆法先定概率判断标准β辨别⼒指数d‘Roc曲线1、引⾔信号检测论(Signal Detection Theory,简称SDT),是⼀种⼼理物理法,是关于⼈们在不确定的情况下如何作出决定的理论。
它是信息论的⼀个重要分⽀,1954年,美国⼼理学家W.P.Tanner和J.A.Swets把它运⽤于⼈的知觉过程,使⼼⾥物理学⽅法发展到⼀个新的阶段,它的出现彻底改变了以往⼈们对阈限的理解,将客体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分,从⽽解决了传统⼼理物理学所⽆法解决的问题。
信号检测论有两个独⽴指标:⼀是感觉辨别⼒指标(d‘=Z击中—Z虚报)表⽰感知能⼒,⼜称感觉敏感性;另⼀个是反应偏向,可⽤判断标准(β=击中率的纵坐标/虚报率的纵坐标)来表⽰,它包括利益得失、动机、态度等因素。
信号和噪⾳是信号检测论的基本概念。
信号检测论实验⼀般是在信号和背景分不清的条件下进⾏,对信号检测起⼲扰作⽤的背景称为“噪⾳”。
主试呈现的刺激,有时只呈现“噪⾳”刺激(以N表⽰);有时在信号刺激呈现的同时呈现噪⾳刺激(以SN表⽰),让被试对信号刺激做出反应。
在呈现刺激之前,主试告诉被试刺激N和SN各⾃出现的概率,这个概率称为先定概率,同时对被试说明判定结果的奖惩办法。
每次实验呈现的⽆论是N还是SN,都是随机安排的。
主试在呈现刺激之前要给被是⼀个预备信号。
概率解题须先定性后定量
概率解题须先定性后定量作者:杨文金来源:《高中生·高考》2019年第05期解答概率题时要先定性(六大概型:古典概型、几何概型、互斥事件的概率、独立事件同时发生的概率、独立重复试验的概率和条件概率),后定量。
在定性时,要仔细分析,不要把事件定性错了,要做到审准题意,弄准概型,用准公式。
下面把同学们在解答概率问题时弄错概型的情形作一归纳,供同学们在复习时参考。
一、把几何概型错看成古典概型小结错解错在审题错误,导致把几何概型看成了古典概型。
a是从区间[0,4]中任取的数字,b是从区间[1,4]中任取的数字,这里是“数字”,不是“整数”,所以试验会有无数个结果,不是有限个。
由于每个事件发生的可能性相等,所以它是几何概型。
二、把古典概型错看成独立重复试验的概率小结错解错在把古典概型定性为独立重复试验,其实所求事件的概型应该是古典概型。
由于已知中的抽取,是一次性从100件产品中抽取5件,所以没有抽多次,根本不是独立重复試验。
如果有的同学分5次来抽,每次抽取一件,也不是独立重复这是由于第一次抽取时,抽到次品的概率是5/100,第二次抽取时,只有99件产品,此时抽到次品的概率肯定不是5/100,概率不同,所以不是独立重复试验。
三、把独立重复试验的概率错看成古典概型小结错解错在把独立重复试验的概率定性为古典概型。
若是从数量确定的总体中抽取,则可以看作古典概型;若是从无限总体或数量较大没有确定的总体中抽取,则可以看作独立重复试验。
四、把独立重复试验的概率错看成独立事件的概率小结错解错在把独立重复试验的概率定性为独立事件的概率。
这三名考生选做同一道题为事件A,则A实际上是三个互斥事件与和事件。
三名考生可能同时选做第一题、第二题或第三题,而每一个互斥事件的概率又是三个独立事件同时发生的概率。
五、把独立事件同时发生的概率错看成独立重复试验的概率小结错解错在把独立事件同时发生的概率定性为独立重复试验的概率,事件“恰好前3次击中”是指前3次击中,第4次没有击中,所以它是4个独立事件同时发生的概率,而不是独立重复试验的概率。
实验心理学名词解释
1.变量在性质数量上可变化、操纵或测量的条件,现象或特征。
2.自变量实验者操纵控制的,并且能够产生所要研究的心理现象的变量。
3.因变量因自变量变化而变化的变量,也是研究者力图记录、测量的变量。
4.刺激变量已知对机体的反应发生影响的刺激条件。
5.机体变量机体本身对反应有影响的变量。
又叫先试变量或先行变量。
6.效度测量工具能够测量出其所测量的现象的程度。
7.信度一个测量工具其所测量的现象的前后一致性程度。
8.无关变量该变量不是研究中的自变量,但影响实验结果,实验中应严格控制。
9.指导语心理实验由被试完成,主试为交待任务向被试讲的话叫指导语。
10.随机误差由于一些难以控制的偶然因素,常使反应变量上下波动,这样的误差叫随机误差。
11.系统误差实验中由于某种原因的影响,使反应变量有系统地发生变化。
12.随机性原则团体中每个个体被抽选的机遇是相等的,任何被试的选择与其它被试的选择无关,彼此之间的选择是独立的。
随机抽取出来的被试,要安排到哪个受试序列上以及要分配到哪个实验组去,都是随机安排和分配的,即每个被试配入的组别和序列的机遇是相等的。
13.反应时间从刺激作用发生到引起有机体外部反应开始动作之间的时距。
由刺激引起感官的活动;神经冲动由神经传递;大脑的加工活动;效应器接受冲动作出反应等所消耗的时间。
其中以大脑活动占时最多,故反应时间又称为反应潜伏期。
14.心理物理法研究心理量和物理量之间对应关系的方法。
由于此法运用数学方法和测量技术,所以给心理现象的定量研究及精确表述提供了有利条件。
15.似动知觉对没有空间位移的物体所产生的运动知觉。
16.诱导运动某一物体的运动引起另一静止物体的运动知觉。
17.组块记忆过程中,对材料加工组合,把分散孤立的材料组成一个大的单位。
18.口语记录指实验时,被试将自己的思维过程口头报告出来所做的记录。
或在实验后对主试提问所做的回答的记录。
分三种:边思维边口述;事后追述;提示回忆。
19.原型对解决问题具有启发作用的物体或事件。
实验心理名词解释
4、差别阈限:刚刚能引起差别感觉的刺激之间的最小强度差叫作差别阈限又称为最小可觉差(j.n.d)。差别阈限的操作性定义:有50%的次数能觉察出差别、50%的次数不能觉察出差别的刺激强度的增量。
5、韦伯比例:1846年韦伯发表了他关于重量差别阈限的研究,系统地阐述了差别阈限与标准刺激之间的关系,他指出,差别阈限与标准刺激成正比,并且差别阈限和标准刺激的比例是一个常数,用△T/I=K这个等式表示。其中△T代表差别阈限,I代表标准刺激的强度,K是小于1的一个常数。K也叫作韦伯比例或韦伯分数。
9、习惯误差:就是指被试因习惯于由原先的刺激所引起的感觉或感觉状态,当刺激和感觉早已发生了变化,被试还以先前的感觉来报告。
10、期望误差:是指被试过早期望将要来临的刺激而导致错误的判断。
11、时间误差:在用恒定刺激法测量重量差别阈限的实验中,标准刺激和比较刺激是继时成现的,这就可能产生时间误差。
32、击中:色子游戏的4种情形。当特殊色子是3,被试也以“是3”反应,称为击中。
33、虚报:当特殊色子是0,被试以“是3”反应,称为虚报。
34、ROC曲线:接受者操作特征曲线简称ROC曲线,在心理学上又称等感受性曲线。这就是说,曲线上各点反映着相同的感受性,它们是对同一信号刺激的反应,不过在几种不同的判断标准下所得的结果就是了。
22、对偶比较法:是把所要测的刺激配成对,逐对呈现给被试,让被试判断在两个刺激中哪一个某种特性更明显。若有n个刺激,一共可配成n(n-1)/2对。
23、等级排列法:是一种更为直接的方法,它要同时呈现所有的刺激,让被试根据一定的心理特点,将其中最优的刺激排在第一位,把最差的刺激排在最后,其他刺激依次排在中间,以等级来表示与各刺激相应的心理量的顺序。
信号检测论实验指导
信号检测论(有无法)本实验用两个不同频率的声音刺激作为“信号”和“噪声”,随机呈现。
根据被试的击中率和虚报率计算辨别力d’和判定标准β,并绘制操作者特性曲线,即ROC曲线。
为了保证实验结果的可靠性,信号与噪声之间的强度差异与被试的感觉辨别阈限要接近,才能客观地测量出被试的感受性和判断时的反应倾向性。
因此,正式实验前可以先用传统心理物理法进行预备实验,测量被试的感受性水平,确定信号与噪声的强度。
一、目的1. 通过测定和比较不同频率声音的辨别力和判定标准,学习用有无法进行信号检测论的实验。
2. 考察不同先定概率下被试的辨别力和判定标准。
二、仪器与材料1. 仪器:PsyTech-EP2009型心理实验台。
2. 材料:4种频率声音:1000Hz、1005Hz、1010Hz和1015Hz。
三、方法1.双击桌面“心仪心理实验平台”图标,弹出登录窗口。
对首次登录者请先注册用户;对已做过实验者用已有用户名和密码登录。
双击“电脑实验”,打开PsyTech-EP2009型心理实验台主界面。
选中左侧实验列表中的“信号检测论(有无法)”,右边呈现实验说明。
单击“进入实验”弹出“指导语”窗口。
实验者可进行参数设置。
信号的产生可以选择做预备实验,如果时间不够也可以“直选”某具体频率作为信号,并单击“开始实验”按钮进行实验。
2.参数设置中信号选择如果是“根据预实验结果自动选择”,则预备实验的指导语是:这是一个预备实验,请使用1号反应盒。
每次实验计算机将先后发出两个不同频率的声音。
请你判断哪个声音的频率更高。
如果你觉得第二个声音比第一个声音的频率高,请按“+”键;如果觉得第二个声音比第一个声音的频率低,请按“-”键。
预备实验将进行30次。
当你明白了操作要求后,请点击下面的“预备实验”按钮开始。
说明:预备实验结束后,计算机会将正确百分比中最接近80%的频率作为正式实验的信号(SN),而1000HZ则作为噪声(N)。
3.正式实验指导语是:这个实验要测试你对声音频率的辨别力。
实验心理学实验报告
信号检测论(有无法)实验报告摘要:运用信号检测论“有无法”,测定在不同先定概率下,4名女生被试对呈现信号和噪音的击中率和虚报率,计算其辨别力d’和判定标准 ,并绘制接受者特征曲线。
检测被试辨别力、判断标准的高低和面对不同先定概率下的反应偏向,测出被试对信号和噪音的辨别能力。
结论:1.被试的辨别力受先定概率的影响,在先定概率接近0.5时,被试的辨别力弱;2.被试的判断标准受先定概率的影响,在先定概率低时(为0.2),标准严格;3.不同被试的ROC曲线不同。
关键词:信号检测论、有无法、辨别力、判断标准、ROC曲线一.引言信号检测论是现代心理物理学的重要组成部分,它的出现彻底改变了人们对阈限的理解,将个体的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分,从而解决了传统心理物理学无法解决的问题。
是以统计判定论为根据的理论基本原则是把刺激的肯定程度用有序的方法数量化。
信号检测论(signal detection theory,简称SDT,或称信号侦察论、信号觉察论)的研究对象是信息传输系统中信号的接收问题。
在心理学中,它是借助于数学的形式描述“接收者”在某一观察时间内将掺有噪音的信号从噪音中辨别出来。
信号检测论的理论基础是统计决策。
信号检测论本身就是一个以统计判定为根据的理论。
它的基本原理是:根据某一观察到的事件,从两个可供选择的方面中选定一个。
人们要想作这样的决策,必须有一个选择的标准。
由于事物之间的区别并不那么明显,人在作选择决策时往往不是对就是错,因此当刺激超过这一标准时被试就以有信号反应,当刺激达不到这一标准时被试就以无信号反应。
信号检测论应用于心理学中的基本原理是:将人的感官、中枢分析综合过程看作是一个信息处理系统,应用信号检测论中的一些概念、原理对它进行分析。
具体做法是把人类个体比作一个信号感受器,具有对信息辨别的感受能力能在信号的背景噪音不易分清的实验条件下根据可供选择的假说选定一个做为判断标准报告出现的是信号还是噪音。
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对于先定概率对回忆的影响的验证摘要:本实验是验证先定概率对回忆的影响的改进实验,实验的操作程序是基于杨志良先生的实验。
通过杨志良先生的实验得到如下结果,虽然实验结果以及绘图均与杨先生的实验结果存在差异,但本实验基本可以验证杨先生的实验,从而验证了先定概率对于记忆的影响,得出β值的改变独立于d’的改变,随着β越来越接近0,击中率越来越接近1,随着β越来越大,虚惊率越来越接近0。
ROC曲线里对角线越远,d’的值越大。
关键词:先定概率辨别力似然比信号噪音1引言信号检测论是信息论的一个分支,研究对象是信号传输系统中的信号接收部分。
在心理学领域中,由于人的感官以及分析综合的过程可以看做一个信系处理系统,这样我们就可以用新号检测论中的一些概念和方法来进行研究。
信号检测论有两个重要的指标:一个表示辨别的水平,不受情绪﹑期望﹑动机等因素的影响,通常用辨别力d’=Z虚惊-Z击中;另一个是表示反应偏向的指标,有两种计算方法,一种是似然比β,β=O击中-O虚惊,一种是报告标准C=[(I2-I1)/d’]﹡Z正确拒斥+I1。
信号检测论可以用于再认的记忆研究。
在应用信号检测论的再认实验中,将新(未见过的)、旧(已见过的)刺激分别视为噪音和信号,则d’的值低表是被试对新、旧不易鉴别;β或C值高表示被试对新、旧刺激判断标准松,反之,表示判断标准严。
本实验的目的在于(1)通过对杨志良先生的实验的验证,掌握信号检测论的基本理论,学会计算信号检测论指标d’、C、β;(2)学习绘制接受者操作特性曲线,了解信号检测论的用途;(3)了解信号的先定概率对再认回忆的影响。
2 方法2.1 被试被试十名2.2 仪器计算机2.3 材料西方,中国建筑图片共200张,分成4组,每组50张。
2.4 实验设计将四组图片的先定概率分别定出为不同的概率(成等差数列),对于每组图片,主视按定一种信号的先定概率给被试呈现一定的数目的图片,要求被试把他们当做“信号”记住。
(其余图片为“噪音”)作为信号的图片呈现完毕之后,与此组的噪音图片混合,然后随机地呈现给被试。
这时,每呈现一张图片,要求被试判断此图片是“信号”还是“噪音”,并以与记录。
2.5 实验程序(1)登录并打开TIME DX心理实验软件主界面,选择电脑的显示模式即1024×768(0hz)16bit(65536 color)RGB,并进行检测。
上一步测试完后,马上测试在选定的电脑模式下,电脑的刷新频率。
接下来打开DMDX心理实验软件主界面,选择“先定概率对记忆的影响试验”,点击“run”进入指导语界面。
(2)阅读指导语:这是一个判断所呈现的图片是否为“信号”。
实验的开始先按先验给被试呈现一定数目图片记为“信号”。
然后判断后期呈现的图片与前期相同为“信号”,否则则为“噪音”。
若为“噪音”按“→”键,若为“信号”按“←”键(3)阅读完毕指导语后,按“空格”开始试验。
本实验需要被试做五次实验,先定概率分别为0.2,0.4,0.6,0.8。
例如当先定概率为0.2时,当作信号的图片是50*0.2,即10张,当做噪音的图片为40张。
对于每组图片,主试使用一种信号的先定概率,然后按此先定概率给被试呈现一定数目的图片,要求被试把他们按照当做信号记住。
(4)作为信号的图片呈现完毕后,再与此组作为噪音的图片混合,然后随机地逐张呈现给被试。
每呈现一张图片,要求被试判断此图片是信号还是噪音。
(5)实验结束,数据被自动保存。
(6)更换程序,按照(3)(4)(5)继续试验,直到四个先验概率实验全部完成为止。
3 结果P击中=0.7P虚惊=0.025P击中=0.95P虚惊=0.1P击中=0.96P虚惊=0.15P击中=0.975P虚惊=0.2不同先定概率下的d’和β4 讨论杨志良在次试验中绘制的ROC曲线具有两个属性(1)β值的改变独立于d’的改变,考察β变化对P击中和P虚惊的影响发现:当β接近0时,击中率几乎为1;当β接近无穷大时,虚惊率几乎为0,;而当β从接近0像无穷大渐变的过程中,将形成一条完整的ROC曲线,曲线在某一处达到最佳的标准βopt。
(2)ROC曲线的曲率反应敏感性指标d’;代表P击中和P虚惊相等的直线(从原点出发的对角线),即被试的辨别力d’为0,ROC曲线离这条线越远,表示被试辨别力强,d’的值越大。
本实验数据中存在一些误差但也基本可以验证杨志良先生的第一个观点,在本实验中的ROC曲线图中存在一个极其偏离的点,可忽略,其他的点连成的曲线基本可以符合杨志良先生的第二个观点。
根据本实验与杨志良先生的实验有一些出入,原因可能有以下几个原因:(1)ROC曲线图中曲线上半部分曲率较小且整条曲线分布在Y轴的0.86~1范围内,而不是从0~1的均匀分布,其原因可能是由于每组总的图片过少,被试记忆非常容易,使得击中率较高,虚报率较低,使得数据都集中在一个区域,无法区分。
(2)其他的误差一方面可能是由于实验环境中存在影响被试的因素,另一方面可能是由于被试本身的兴趣,态度,期望的原因对不同的图片有不同的记忆效果造成的。
5 结论虽然本实验存在一些误差,但基本可以得出以下结论;(1)β值的改变独立于d’的改变,随着β越来越接近0,击中率越来越接近1,随着β越来越大,虚惊率越来越接近0。
(2)ROC曲线里对角线越远,d’的值越大。
参考文献郭秀艳.实验心理学.北京:人民教育出版社杨志良.实验心理学.杭州;浙江教育出版社附录1 先定概率为0.2n50 s50 <d 50><fd 30><azk><nfb><cr><t 3000><id "键盘"> <dbc 0> <dwc 000255 000> <vm 1024,768,768,16,0>$0 <mr +Space>"请尽量记住下列呈现的图片";+1 *<ms% 800><jpg>"1";+2 *<ms% 800><jpg>"2";+3 *<ms% 800><jpg>"3";+4 *<ms% 800><jpg>"4";+5 *<ms% 800><jpg>"5";+6 *<ms% 800><jpg>"6";+7 *<ms% 800><jpg>"7";+8 *<ms% 800><jpg>"8";+9 *<ms% 800><jpg>"9";+10*<ms% 800><jpg>"10";0 <mnr "+右箭头"> <mpr "+左箭头"><ln -2> "请判断下列图片是否呈现过", <ln 0> "是按左箭头,否按右箭头", <ln +2> "按空格键继续";$+201*<ms% 800><jpg>"1";+201*<ms% 800><jpg>"3"; +201*<ms% 800><jpg>"4"; +201*<ms% 800><jpg>"5"; +201*<ms% 800><jpg>"6"; +201*<ms% 800><jpg>"7"; +201*<ms% 800><jpg>"8"; +201*<ms% 800><jpg>"9"; +201*<ms% 800><jpg>"10"; -212*<ms% 800><jpg>"11"; -212*<ms% 800><jpg>"12"; -212*<ms% 800><jpg>"13"; -212*<ms% 800><jpg>"14"; -212*<ms% 800><jpg>"15"; -212*<ms% 800><jpg>"16"; -212*<ms% 800><jpg>"17"; -212*<ms% 800><jpg>"18"; -212*<ms% 800><jpg>"19"; -212*<ms% 800><jpg>"20"; -212*<ms% 800><jpg>"21"; -212*<ms% 800><jpg>"22"; -212*<ms% 800><jpg>"23"; -212*<ms% 800><jpg>"24"; -212*<ms% 800><jpg>"25"; -212*<ms% 800><jpg>"26"; -212*<ms% 800><jpg>"27"; -212*<ms% 800><jpg>"28"; -212*<ms% 800><jpg>"29"; -212*<ms% 800><jpg>"30"; -212*<ms% 800><jpg>"31"; -212*<ms% 800><jpg>"32"; -212*<ms% 800><jpg>"33"; -212*<ms% 800><jpg>"34"; -212*<ms% 800><jpg>"35"; -212*<ms% 800><jpg>"36"; -212*<ms% 800><jpg>"37"; -212*<ms% 800><jpg>"38"; -212*<ms% 800><jpg>"39"; -212*<ms% 800><jpg>"40"; -212*<ms% 800><jpg>"41"; -212*<ms% 800><jpg>"42"; -212*<ms% 800><jpg>"43"; -212*<ms% 800><jpg>"44"; -212*<ms% 800><jpg>"45";-212*<ms% 800><jpg>"47";-212*<ms% 800><jpg>"48";-212*<ms% 800><jpg>"49";-212*<ms% 800><jpg>"50";$0 "实验结束,谢谢您。