信号检测论评价法实验报告
信号检测与估计原理及应用教学设计
信号检测与估计原理及应用教学设计一、课程概述本课程主要介绍信号检测与估计的基本原理与方法，包括信号检测的几种假设检验方法、似然比检验方法和贝叶斯检验方法等，以及信号估计的线性最小均方误差估计方法和极大似然估计方法等。
同时，针对实际应用，本课程将以雷达信号处理、数字通信和信号处理等为例，介绍信号检测与估计在实际应用中的具体应用。
二、课程目标1. 理论目标：掌握信号检测与估计的基本概念和原理，并掌握信号检测的几种假设检验方法、似然比检验方法和贝叶斯检验方法等，以及信号估计的线性最小均方误差估计方法和极大似然估计方法等。
2. 实践目标：能够熟练掌握使用MATLAB等软件对信号进行检测和估计的实现，并能够应用所学知识解决实际问题，如雷达信号处理、数字通信和信号处理等。
三、课程内容1. 信号检测基本概念信号检测处理的基本概念，基于最小误差概念的信号检测理论，二元信号检测，多元信号检测等。
2. 基于最小误差概念的信号检测贝叶斯检测、极大似然检测、信噪比检测等。
3. 常用信号检测方法单门限检测、双门限检测、能量检测、协方差矩阵检测等。
4. 似然比检验方法似然比基本概念，二元似然比检验、多元似然比检验等。
5. 贝叶斯检验方法贝叶斯检验概率、最佳贝叶斯检验、线性贝叶斯检验等。
6. 信号估计基于正交函数系的线性最小均方误差估计，基于极大似然估计的参数估计等。
7. 应用实例雷达信号检测、数字通信信号检测、始终对话检测与估计等。
四、课程教学方法本课程采用理论授课与实践相结合的教学方法。
理论课程以教师授课、案例演示为主，实践环节通过上机实验学习和设计完成学生实践等形式来巩固所学知识。
五、教学评价本课程教学评价主要采用以下几种手段：1. 学生考试通过期末考试对学生掌握的信号检测与估计知识进行考核。
2. 实验报告通过本课程的实验环节，要求学生完成实验报告，包括实验目的、实验内容、实验结果、实验心得等部分，对学生理解课程知识情况进行评测。
实验心理学总结—理论部分
实验心理学总结第一章．绪论一．实验心理学的由来1.诞生标志：1879年冯特在德国莱比锡大学创立第一个心理学实验室。
2.三个代表人物：（1）费希纳：开创性地提出了量化研究“心灵”的思想，以及具体操作的量化方法。
①贡献：a.联系内部世界和外部世界。
b.心理现象的定量研究（三种方法）。
②对现代实验心理学的影响：a.他关于感觉测量的思想被后人进一步深化（心理测量学）。
b.从费希纳阈限思想的不足和缺陷出发，后人发展出新的心理物理学方法（信号检测论）。
（2）冯特：首先提出心理学必须用实验的方法进行研究，从而搭建了实验心理学的框架。
①著作：a.《对感官知觉学说的贡献》，第一次讲到“实验心理学”，与费希纳的《心理物理学》一起常被看做新心理学著作诞生的标志。
b.《生理心理学原理》，科学心理学史上最伟大的著作。
②贡献：a.研究对象（心理现象）。
b.研究方法（试验方法）。
c.培养人才。
③影响：宣告诞生。
（3）艾宾浩斯：用实证方法研究记等高级心理过程。
①著作：a.《记忆》。
b.《心理学概述》（心理学仅有短期的历史，却有着长期的过去）。
②贡献：a.证明了实验法可以用来研究高级心理过程。
b.从根本上变革了心理学的研究范式（人工实验情境）。
c.为实验心理学提供新的变量测量方法（高级心理过程量化）。
d.通过实验研究，建立了第一个和高级心理过程有关的函数关系（遗忘曲线）。
③影响：对高级心理过程的研究。
二．科学属性1.非科学的方法：注意凝聚、先验、权威。
2.科学方法的特点：在经验观察的基础上寻求现象解释的可重复性，并进行自我校正。
3.认识误区：①实验心理学万能论：a.科学方法本身都是有限的，因此实验心理学不可能是万能的。
b.心理学的学科特殊性更强调了实验心理学不可能是万能的。
②实验心理学背离真实生活：a.实验室环境可以与真实生活不尽相同（相同的内在过程）。
b.实验室研究更有其优势（更可控、更具说服力）。
c.并不会将实验室结论无限推广到真是生活中去。
关于再认的实验报告
关于再认的实验报告弓欣（山西师范大学现代文理学院教育系心理1401班，山西临汾，041000）摘要：本实验用于研究被试对不同材料刺激再认的均值是否存在差异。
被试采用心理1401班48名同学，平均年龄20岁。
为了平衡顺序效应，被试按照学号分为单号组与双号组。
实验需要被试先学习一组材料，之后在给出的混合材料中（学习过的与没有学习过的）辨别出之前学习过的材料。
由电脑统计击中、虚报、漏报与正确拒绝的次数，并记录。
实验材料有两组，分别为汉字与抽象图形。
之后根据公式：保持量=（正确再认数-错误再认数）/总数×100%算出保持量，录入SPSS进行配对样本T检验。
得出汉字与图片材料的再认没有显著相关，均值无显著差异。
关键词：再认信号检测论1.前言对曾经感知过的事物再度感知的时候，觉得熟悉,认得它是从前感知过的，叫做再认。
再认和再现是记忆的基本过程，是和识记、保持两个过程相互联系、相互统一的记忆过程，也是识记和保持过程的表现和结果。
在心理学里，再认和再现被认为是评价记忆巩固水平的重要指标。
再认一直被实验心理学家用来测验人类记忆的效果。
再认有不同的速度和准确性，也常常出现再认错误或者完全不能再认的情况。
影响再认成绩的主要因素首先是识记与保持是否良好，其次是当前事物与感知过的事物相同与相似程度。
如果完全相同（原来的事物），再认会比较容易，但如果不是原事物而只是相似,则情况就会恰恰相反,即越相似则再认越困难，甚至发生错误。
还有时间间隔，主体的身心状态等因素影响再认结果。
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。
信号和噪音是信号检测论中最基本的两个概念。
在心理学中，信号可以理解为刺激，噪音就是信号所伴随的背景[1]。
信号检测实验中起干扰作用的所有背景都是噪音。
SDT有两个重要独立指标：（1）敏感性指标d′，是观察者对刺激的感受性的度量，d′越大，敏感性越高。
北大实验心理学(完全免费)
北大实验心理学第一章绪论&1.观察与实验一．实验的意义以精密的控制获得正确的结果eg:下落物体的重量与下落时间的关系。
物体高度，初速大小，重量，形状质地，etc时间为因变量，其他均为控制变量二．心理学研究涉及的变量1．自变量——可操纵（对一个事物），选择（男女，被试年龄。
）刺激变量（一般都可操纵）被试变量（一般是用选择的方法）2．因变量——测量（包括计数）3．干扰变量（或称控制变量）也包括刺激变量，被试变量。
三．思考1．学习以后，再现之前，插入学习材料的多少与原来学习材料的遗忘情况之间的关系。
2．对外语单词每次记多少个（自变量）比较合适，测验做对的题数（因变量）。
3．视力（自变量）对字词再认（因变量）再认的影响4．男女生（性别自～）对计算机爱好差异（程度因～）5．小学生可否学代数年龄（小学生/中学生自～）（学会/学不会因～）6．培养自学能力，提高教学质量。
（培养/不培养自～）（成绩因～）7．说出变量控制上的问题(i) 一学校用计算机辅助教学，一组用PC机，一组用Apple机结论：用计算机好。
X.因为是在比较不同的机型。
(ii) 一老是用计算机辅助口算数学。
一节课后测验，发现用计算机的学生的成绩高于不用计算机的学生。
（智商，水平，性别，年龄都一样）结论：用计算机好X.（因为情绪变量设有控制）用CIA,兴奋。
&2.心理学实验设计的基本问题一．问题的选定从某理论，从生活经验二．选定实验目的检验何种自变量与何种因变量之间的关系三．实验方法（程序）eg:(I)A~B 对照（两组）(ii)ANA (一组)方法一——N(新方法)——方法——(iii)ANNAAN…随机（一组）四．（被试）选择对象五．时间，地点，人员，材料&3.实验报告的写法一．题目二．关键词3～5个三．引言。
从前的实验。
引用的话。
自己的目的，原实验有何矛盾，问题。
四．方法五．结果（不下结论）统计检验，有无显著性差异（也可能有引用，要注明）六．讨论（自由发挥）七．结论强调结果八．参考文献九．附录（原始数据，资料）带有统计编号意义的用阿拉伯数字（年月日，时间也是）约数用中文（不要顿号），个位数也常用中文，文献中，古籍——中文，现代——数字万，亿，兆可压缩——eg:1.2亿3千”X”第二章反应时＆１一般问题一．人差方程A-B=0.5二．反应时没有反应的时间（又叫反应潜伏期）三．唐德斯，反应时A,B,C图（略）四．反应时的测定&2.减法反应时一．减法反应时的定义任务一与任务二只差一个要研究的环节，两反应时相减得到的结果即要研究的环节的反应时。
【实验报告】信号检测法(有无法)
信号检测法（有无法）祁伟强（2009093005）摘要运用信号检测论的“有无法”检测被试辨别力、判断标准和面对不同先验概率下的反应偏向，通过做ROC曲线测出被试对信号和噪音的辨别能力引言信号检测论的研究对象是信息传播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，从而便可以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，从两个可选择的方面选定一个，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，人在做决定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四种结果：击中、虚报、漏报、正确否定。
方法被试：略仪器和材料：JGW——B心理实验台操作箱，100克，104克，108克和112克的重量各一个。
实验程序：1.准备工作（1）把104克、108克和112克的重量分别和100克的重量进行比较10次，选出一个在十次比较中七次或八次觉得比100克重的重量作为信号刺激。
100克的重量作为噪音。
（2）主试按下三种不同的SN和N出现的先验概率安排实验顺序。
（1）（2）（3）P(SN) 20 50 80P(N) 80 50 20每种先验概率做100次其中先后50次。
50次中信号和噪音出现的顺序按随机原则排列，并列表如下：2.正式实验：（1）在每次50次实验开始前，先让被试熟悉一下信号和噪音的区别，并告诉被试在这50次中信号出现的概率。
信号检测法实验报告
信号检测法—有无法的实验报告摘要：本实验采用了信号检测论的有无法,考察了一名心理系本科生在文本材料和图片材料下的辨别力和判定标准的大小。
实验发现：被试在文本材料上的学习优于图片材料上的学习。
关键字：信号检测论有无法辨别力d’判定标准1.前言信号检测论是现代心理物理学的重要组成部分，它假设人们对刺激进行感知时，干扰也总是存在的，即人作为一个接受者对刺激的辨别问题可等效于在噪音中检测信号的问题。
信号检测论的研究对象是信息传播系统中信号接收问题,在心理学中它是借助数学的形式描述”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:将人的感官、中枢分析综合过程看做是信息处理系统，应用信号检测理论中的一些概念、原理进行分析。
在心理学领域中，信号检测论所指的信号可以理解为刺激。
在信号检测论中，噪音就是对信号检测其干扰作用的所有背景，对信号起干扰作用的因素都可以当成噪音。
信号检测论把刺激的判断看成对信号的检查，并做出决策的过程。
感觉过程是神经系统对信号或噪音的客观反应，它仅取决于外在刺激的性质，即信号和噪音之间的客观区别；而决策过程受到主观因素的影响.信号检测论认为:被试觉察信号有一个中枢神经效应,这种效应随着每次刺激呈现,时刻都在变化。
信号总是在噪音的背景上产生,信号的影响和噪音的影响都被假定为正态分布,这两种分布由于信号比噪音微弱或增强,故有一定的重叠,而使信号和噪音都可能引起同一程度的感觉。
人类觉察是建立在统计决策论的基础上,就是说被试选择一个标准,当给定的刺激超过这个标准时,被试就反应“有”,否则说“无”.信号检测论的实验方法有三种：有无法、迫选法和评价法。
有--无法实验是信号检测实验的基本形式。
信号检测论(signal detection theory)属于信息论的一个分支,研究对象是信号传输系统中的信号接收部分。
它借助于数学形式,分析信号接收者如何把信号从噪声中提取出来。
信号检测论(再认)实验报告
优点：①信号检测论用于再认实验最大的优点就是区分了人们的辨别力和反应偏向，传统再认实验测得的数值是辨别力和反应偏向的混合物，认为P（Y）仅仅为外界物理刺激的函数，所以信号检测论用于再认实验是对传统再认实验方法的突破，为进一步研究提供了分析基础。②信号检测论把错误反应分为漏报和虚报两类，有利于分析被试发生错误的原因，传统再认实验无法对错误反应做进一步分析，只能认为被试此时出现“内隐偏差”而无法进一步测量和说明。③信号检测论的敏感性指标d＇比再认法的指标（对-错）N更加灵敏。
一引言
把被试识记过的材料和没有识记过的材料混在一起，要求被试把两种材料区分开来，与一般再认发所不同的是信号检测论（SDT）用于再认实验时，把正确的反应分为“击中”和“正确拒斥”，把错误反应分为“漏报”和“虚报”。
SDT有两个重要独立指标，一个是d＇,它代表再认的水平，一般不受情绪、期望、动机等因素影响。d＇愈大表示敏感性愈高，d＇愈小表示敏感性愈低。d＇=Z击中-Z虚惊，另一个是反应偏向之一的C值，即判断标准，C值高，表示被试判断标准严，反之则松，C=（I2-I1）/d＇×Z正确拒斥＋I1.（Z为低强度刺激时正确拒斥概率P=F4/(F3＋F4)）查转换表得到，I2为高强度刺激=1，I2为低强度刺激=0）
5) 实验结束，数据被自动保存。实验者可直接查看结果，也可换被试继续实验，以后在主界面“数据”菜单中查看。
三、实验结果
1.根据实验结果分别统计出3种材料击中次数（f1）、漏报次数（f2）、虚报次数（f3）和正确否定次数（f4）并填入下面表中。
击中次数（f1）
漏报次数（f2）
虚报次数（f3）
正确否定次数（f4）
4) 无论选择何种材料，进入实验都是屏幕先一次呈现16张图片，被试只看并牢记，不作反应。呈现完毕后出现指导语，告知被试下面将随机呈现32张图片，其中16张是前面见过的（即“旧”的），其余16张是未见过的（即“新”的）。被试要对图形（汉字单词）做出判断，认为旧的按“+”键，新的按“-”键。计算机记录反应时。
实验报告3 _评价法
评价法测图片再认的准确性和判定标准摘要 本实验旨在通过测定被试对图片再认的准确性和判定标准，学习信号侦察实验的基础程序之三——评价法。
结果求得的四个d`值非常近似（1d`1.61=-，2d`1.50=-，3d`1.67=-，4d`1.89=-），而求得的四个β值各不相同，且随着标准的提高又一个连续的增加的趋势（10.46β=，21.27β=，3 2.11β=，48.41β=）。
说明判定标准可以不同，而被试的感受性是稳定的。
关键词 信号检测论 评价法 感受性d` 判断标准β1. 引言信号检测论是信号论的一个重要分支，1954年，美国心理学家W.P.Tanner 和J.A.Swets 把它应用于人的知觉过程，是心理物理学方法发展到一个新的阶段（见参考文献[1]）。
从生活中的现实情形就可以知道，人的感觉知觉过程不仅涉及感受性，同时又涉及判断标准。
也就是说，人对信号的觉察也在内心设有标准，当感觉到达某种程度或超过那种程度就说感觉是信号引起的，否则就说是由噪音引起的。
古典心理物理学方法把感受性与判断标准混在一起而不能区分它们，例如，用恒定刺激法测差别阈限时允许三类反应，就会使差别阈限受到自信或谨慎态度的很大影响。
信号检测论不仅考察人对信号刺激的反应，还同时考察人对噪音刺激的反应，所以其优点就是能够把人的感受性与他的判断标准区分开，并以独立的数据来分别表达它们。
信号检测论有两种实验方法：有无法和评价法。
有无法要求事先选定SN 刺激和N 刺激，并规定SN 刺激和N 出现的概率，然后以随机方式呈现SN 和N ，要求被试回答，刚才的刺激是SN 还是N 。
根据被试对呈现刺激的判断的结果来估计击中率P(y|SN)和虚报率P(y|N)。
判断标准β等于P(y|SN)/P(y|N)，而感受性d`则是击中率P 对应的Z 分数与虚报率P 对应的Z 分数之差，用公式表示如下：d`=Z SN -Z N 。
[2]一般来说，人的分辨能力在短时间内不会变化，是恒定的；但人的判断标准却可以时刻变化。
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信号检测论评价法实验
报告
Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8
信号检测论的评价法实验报告
（福州大学应用心理系福建福州 350001）
摘要：信号检测论是现代心里物理学最重要的内容之一。
本实验使用了信号检测论的基本方法评价法考察了被试对图片再认的准确性和判断标准。
通过本实验来了解信号检测论的一些观点和评价法的具体实施方法、步骤。
关键词：信号检测法范式、评价法、感受性、判定标准
一、引言
科学主义要求心理学的量化和精确性。
心理物理学的发展在信号检测论出现之后进入了一个新的阶段，被习惯称为现代心里物理学。
信号检测论被引入到心理学实验中，是对传统心理物理学的重大突破。
信号检测论(Signal Detector Theory)原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收部分【1】。
信号检测论主要包括有无法和评价法两种实验方法。
国内运用信号检测论实验的研究主要集中在记忆领域，在注意、知觉、表象、内隐学习以及社会认知领域的研究也日渐增多[2]。
本实验运用了信号检测论的评价法来考察被试对图片再认的准确性和判断标准。
二、实验方法
1、实验目的：（1）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）了解评价等级对再认回忆的影响。
2、实验仪器与材料：本实验的仪器为计算机和Psykey系统中的信号侦查论---评价法。
实验材料为两套图片：一套是识记过的图片，共60张（每个图片内容不同）作为信
号SN；另一套是没有识记过的图片，共60张（每个图片也不同，但与相应的第一套相似），作为噪音N。
3、被试：福州大学应用心理学系2012级学生一名，性别男，矫正后视力正常。
4、实验程序：
（1）准备工作
打开并登录计算机里的psykey软件系统，找到里面的信号检测论——评价法实验，并开始实验。
（2）正式实验
被试阅读指导语：“请你来做一个记忆实验，先看60张图片，要求你尽量记住这些图片，电脑播放这些图片的速度是没一秒钟一张。
”被试阅读完毕并理解指导语后，开始实验。
根据实验设计，以1s的时间间隔开始呈现第一套的60张图片，每张图片呈现时间为2s。
?
接着被试继续阅读指导语：“现在电脑会呈现120张图片，其中一半是你刚才看过的，另一半是新的图片。
在看一张图片时，你就要判断它是不是刚才看到过的，并请点击相应数字：5——100%的可能为看过，4——75%的可能为看过，3——50%的可能为看过，2——25%的可能为看过，1——0%的可能为看过。
你必须在5秒之内完成判断。
请你尽快判断。
”
根据实验设计，开始呈现二套图片混合后的120张图片，让被试判断是否是刚才识记过的，并按照规定的等级按键作出评价。
?
实验完毕由计算机统计实验数据。
二、实验结果
表1 被试实验结果统计
类型12345合计信号172473060噪音54131160
图1 被试实验结果统计
表2 不同判定标准做出反应的累积次数反应1+2+3+4+52+3+4+53+4+54+55 SN6043413730 N606521
表3 信号检测实验结果处理
d’=z 击中 — z 虚惊 虚惊
击中O O =β 根据所估计的两对 P(y/SN)和 P （y/N ）的数值，以虚惊 P(y/N) 为横坐标，以击中概率P(y/SN)为纵坐标，画出被试的ROC 曲线图。
图一 被试ROC 曲线
三、 分析与讨论
1.两个独立指标——辨别力指标和判断标准的意义
辨别力指标d’，是观察者对刺激的感受性的度量，d’越大，表示敏感性越高，d’越小，表示敏感性越低。
判断标准是观察者反映偏向的度量，常用似然比标准β或报告标准C来进行衡量【3】。
2.ROC曲线
（1）β值的改变独立于d’的变化。
当β较小时，击中率和虚报率都较大；当β较大时，击中率和虚报率都较小。
（2） d’的值越大，表示被试敏感性越高。
该被试的d’平均值为2，敏感性比较高。
3.信号检测论用于再认实验的优点
优点：
（1）信号检测论可以验证各种影响再认记忆的已知因素，诸如年龄、脑损伤、药物等，酒精影响了人们对新旧事物进行分辨的能力，还是改变了人们判断新旧的标准。
（2）信号检测论将个体客观的感受性和主观的动机、反应偏好等加以区分，从而解决了传统心里物理学所无法解决的问题。
它将辨别力和判断标准分离。
（3）通过信号检测论可以排除主观标准设定的变动，求得感觉系统对某一强度刺激的感受性，增进人们对于阈限的理解以及提供传统和现代心里物理学整合的可能性。
四、参考文献
[2] 杜晓燕, 杨伊生, 王凤梅. 信号检测论的原理及其在心理实验中的应用[J]. 科教导刊, 2009(5).
[2] 陈晓惠. 心理学研究中信号检测论实验综述[J]. 教育教学论坛, 2013(44).
[3] 郭秀艳. 实验心理学[M]. 第1版. 北京:人民教育出版社, 2004:285-290.。