信号检测论(有无法)实验报告
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信号检测论(有无法)实验报告
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(1XXXX, 200946304018)
摘要:运用信号检测论“有无法”检测被试辨别力、判断标准和
面对不同先定概率下的反应偏向,通过ROC曲线测出被试对信
号和噪音的辨别能力。
关键字:信号检测论,辨别力,判断标准,ROC曲线
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
在对刺激进行感知时,干扰(也即噪音)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一个在噪音中检测信
号的问题。
在心理学领域,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起干扰作用的所有背景,对
信号起着干扰作用的因素都可当做“噪音”。
信号检测论把刺激的判断看成对信号的侦察并作出决策的
过程,其中既包括感觉过程也包括决策过程。感觉过程是神经系
统对信号或噪音的客观反应,它仅取决于外在的刺激的性质,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。
前者决定了被试的感受性大小,信号检测论多选用辨别力指标d’
来作为反映客观感受性的指标;后者则决定被试的决策是偏向于
严格还是偏向于宽松,信号检测论用似然比β或报告标准C来对
反应倾向进行衡量。并学习绘制ROC曲线。[1]
2 实验方法
2.1 被试:三名2009级应用心理学1班的学生,女,20岁。
2.2 实验仪器和材料:本实验采用成都中医药大学信号检测论—
有无法实验程序,根据给定的各种文字或图形材料定义实验参
数。
2.3 实验程序:
首先用鼠标双击实验程序图标,进入实验状态。在“编辑实
验材料”菜单中选择“给定图片材料”进入定义窗口。在“信号
+噪音数量”后面选择信号与噪音的总数量为80,在“先验概率
P(SN)”中定义信号呈现的先验概率,本实验中,先验概率依
次为0.1,0.3,0.5,0.7,0.9。实验材料的先验概率定义完毕后,选择
“提取图片”按钮,之后再预览图片,然后单击“保存图片”按
钮,保存图片材料。
实验材料的图片、信号与噪音的总次数、信号的先验概率定
义完毕后,准备进行正式实验。
以0.5先验概率为例,主试选择主界面“正式实验”菜单中,
选择“给定图形材料”。被试开始进行实验,屏幕出现指导语:
下面是一个测验你的辨别能力的实验。实验开始时,首先在屏幕
中心一次呈现一系列的图片材料,要求你尽量记住这些材料,呈
现完这些材料之后,计算机将呈现两倍数量的图片,其中部分是
刚才呈现过的,并要求你判断哪一个呈现过,哪一个没有呈现过。
如果呈现过按“Y”键,如果没有呈现过按“N”键。正式实验
开始前,先做练习实验,明白上述指导语后按“开始实验“键进
行。被试仔细阅读指导语,并按照指导语进行实验。
3 实验结果
3.1根据五种先定概率得到的实验结果,可计算击中概率与虚惊
概率,见表1
表1 五种先定概率的实验结果
表1-1先定概率为0.1的实验结果
先定概率(0.1) 报告“Y” 报告“N”
Y 60 20
N 8 72
P击中=0.75 P虚惊=0.1
表1-2先定概率为0.3实验结果
先定概率(0.3) 报告“Y” 报告“N”
Y 80 0
N 16 64
P击中=1 P虚惊=0.2
表1-3先定概率为0.5的实验结果
先定概率(0.5) 报告“Y” 报告“N”
Y 64 16
N 10 70
P击中=0.8 P虚惊=0.125
表1-4先定概率为0.7的实验结果
先定概率(0.7) 报告“Y” 报告“N”
Y 78.5 1.5
N 3.2 76.8
P击中=0.982 P虚惊=0.04
表1-5先定概率为0.9的实验结果
先定概率(0.9) 报告“Y” 报告“N”
Y 74.4 5.6
N 35.6 44.4
P击中=0.930 P虚惊=0.444
3.2 根据上面所得的击中概率和虚惊概率,可求出不同概率下的
d’值和β值,见表2
表2 不同先定概率下的d’和β
项目 y/SN y/N dˊ ß
0.1 P 0.75 0.1 1.955 1.810
Z 0.674 -1.281
O 0.3179 0.1756
0.3 P 1 0.2
Z 无穷大 -0.841
O 0.2801
0.5 P 0.8 0.125 1.967 1.324
Z 0.841 -1.126
O 0.2801 0.2116
0.7 P 0.982 0.04 3.804 0.056
Z 2.053 -1.750
O 0.0484 0.862
0.9 P 0.930 0.444 1.626 0.340
Z 1.476 -0.150
O 0.1343 0.3945
3.3 以P(y/N)为横坐标,以P(y/SN)为纵坐标,绘制POC曲线,
见图1
图1 根据表2资料绘制的ROC曲线
4 分析和讨论
本实验从表可以看出随着噪音与信号的呈现比率(即先定概
率)的变化,被试的判断标准也会发生相应的改变,而辨别力d’
的波动也较大,结果并不符合理论上应为随着先定概率增大,判
断标准减小。说明本组实验不够严谨,实验过程误差控制没做好,
没有有效验正经典实验。
先定概率低时,被试不轻易回答有信号,表明被试有了高的
判断标准。当先定概率高时,被试容易回答有信号,表明被试有
了低的判断标准。在几轮实验中辨别力d’并不稳定,这说明被
试客观感受性变化较大。如果在实验中加入奖惩措则影响被试动
机水平,而影响判断标准。本实验中判断标准,说明被试的判断
标准严松不一。
得到的ROC曲线离对角线(辨别力d’=0)较远,说明被试
的感受性高。每一个人的感受性是不同的,不会影响判断标准。
但是由于实验数据的不准确所以没有的到标准的ROC曲线。
这次实验是用有无法作为信号检测论的研究方法,被试只用
判断是否感受到信号不用判断信号的强弱大小。若要知道对信号
的确信程度可用评价法。
5 结论
当呈现信号和噪音的先定概率发生变化时,对被试辨别力
(d’)有影响且对判断标准有影响,并绘制ROC曲线。但本次
实验没有验证。
6 参考文献
1 秀艳主编.实验心理学.北京:人民卫生出版社,2007.70~73