信号检测论

本节主要内容:

一、信号检测论的由来

二、信号检测论的基本原理 三、信号检测论的两个独立指标 四、接收者操作特性曲线 五、信号检测论的实验方法。 六、信号检测轮在实际领域的应用

一、信号检测论的由来 1、初步形成

通讯工程 -----维纳滤波理论 2、发展

雷达探测技术-----最佳线性滤波理论 3、成熟

50年代以后,广泛应用现代数学工具的基础 上建立了比较系统成熟的信号检测论。 4、在心理学中的应用

(1)在信息论的影响下,心理学家开始探索从信息加工的角度理解人的感知觉系统。

(2)对传统心理物理学方法的改进。1954年Tanner和 Swets首次把信号检测论 运用到人的感知觉研究中。

二、信号检测论的基本原理 1、统计学原理

信号检测论的数学基础:统计决策理论 噪音中检测信号可以看作一个统计判断过程 2、最优决策原则

三、信号检测论的两个独立指标 (一)反应偏向 1、似然比值 数学定义:

给定Xc水平上信号分布的纵轴与噪音分布的纵轴之比。即

(1) 先定概率

信号检测中噪音和信号出现的概率。

(2) 奖惩办法

主试对被试(信号检测者)判定结果的奖惩措施。

VnN:正确否定的奖励数,VyN:虚报成法数 VyS:击中的奖励数, VnS:漏报的惩罚数

β,但

β的调节没有达到理想水平。这个现象称为β惰性 .

格林和斯韦茨还发现,支付矩阵对检测者实际反应倾向的影响大于信号概率的

影响,换句话说,当信号概率发生变化时,β惰性现象更加明显。

2、报告标准——C

I2: 高强度刺激

I1:低强度刺激

Z1: 低强度刺激时正确拒斥概率对应的Z值。 d’:

辨别力指标 (二)敏感性指标

敏感性可以表现为噪音分布f

N(X)与信号加噪音分布fSN(X)之间的分离程度。

两者的分离程度越大,敏感性越高;分离程度越小,敏感性越低。

例:图片再认实验

 有两组图片,一组是“新的”(即未见过的),一组是“旧的”(即已看过的)。在实验过程中,先让被试看一组图片,然后将其与另一组图片混合,被试在再认过程中,根据自己确定的标准,回答“新的”或“旧的”。 结果如下(设:新刺激强度为0,旧刺激强度为1)

四、接受者操作特性曲线

又称等感受性曲线(sensitivitycurve),即曲线上各点反映着相同的感受性,它们都是对同一信号刺激的反应,不过是在几种不同的判定标准下所得的结果。

接受者操作特性曲线是以虚惊概率为横轴,击中概率为纵轴所组成的坐标图。图中曲线是由被试在特定刺激条件下由于采用不同的判断标准得出的不同结果画出的。

实例 :ROC曲线的具体绘制过程

选图画页500页,分成五个组,每组100张。五组画页的先定概率分别是0.1、0.3、0.5、0.7和0.9。 结果如下:

五、信号检测论的实验方法

1、有无法 2、评价法

1、有无法

 这个方法要求事先选定SN刺激和N刺激,并规定SN和N出现的概率,然后以随机方式呈现SN或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结果来估计P(y/SN)和P(y/N)。

本节主要内容:

一、信号检测论的由来

二、信号检测论的基本原理 三、信号检测论的两个独立指标 四、接收者操作特性曲线 五、信号检测论的实验方法。 六、信号检测轮在实际领域的应用

一、信号检测论的由来 1、初步形成

通讯工程 -----维纳滤波理论 2、发展

雷达探测技术-----最佳线性滤波理论 3、成熟

50年代以后,广泛应用现代数学工具的基础 上建立了比较系统成熟的信号检测论。 4、在心理学中的应用

(1)在信息论的影响下,心理学家开始探索从信息加工的角度理解人的感知觉系统。

(2)对传统心理物理学方法的改进。1954年Tanner和 Swets首次把信号检测论 运用到人的感知觉研究中。

二、信号检测论的基本原理 1、统计学原理

信号检测论的数学基础:统计决策理论 噪音中检测信号可以看作一个统计判断过程 2、最优决策原则

三、信号检测论的两个独立指标 (一)反应偏向 1、似然比值 数学定义:

给定Xc水平上信号分布的纵轴与噪音分布的纵轴之比。即

(1) 先定概率

信号检测中噪音和信号出现的概率。

(2) 奖惩办法

主试对被试(信号检测者)判定结果的奖惩措施。

VnN:正确否定的奖励数,VyN:虚报成法数 VyS:击中的奖励数, VnS:漏报的惩罚数

β,但

β的调节没有达到理想水平。这个现象称为β惰性 .

格林和斯韦茨还发现,支付矩阵对检测者实际反应倾向的影响大于信号概率的

影响,换句话说,当信号概率发生变化时,β惰性现象更加明显。

2、报告标准——C

I2: 高强度刺激

I1:低强度刺激

Z1: 低强度刺激时正确拒斥概率对应的Z值。 d’:

辨别力指标 (二)敏感性指标

敏感性可以表现为噪音分布f

N(X)与信号加噪音分布fSN(X)之间的分离程度。

两者的分离程度越大,敏感性越高;分离程度越小,敏感性越低。

例:图片再认实验

 有两组图片,一组是“新的”(即未见过的),一组是“旧的”(即已看过的)。在实验过程中,先让被试看一组图片,然后将其与另一组图片混合,被试在再认过程中,根据自己确定的标准,回答“新的”或“旧的”。 结果如下(设:新刺激强度为0,旧刺激强度为1)

四、接受者操作特性曲线

又称等感受性曲线(sensitivitycurve),即曲线上各点反映着相同的感受性,它们都是对同一信号刺激的反应,不过是在几种不同的判定标准下所得的结果。

接受者操作特性曲线是以虚惊概率为横轴,击中概率为纵轴所组成的坐标图。图中曲线是由被试在特定刺激条件下由于采用不同的判断标准得出的不同结果画出的。

实例 :ROC曲线的具体绘制过程

选图画页500页,分成五个组,每组100张。五组画页的先定概率分别是0.1、0.3、0.5、0.7和0.9。 结果如下:

五、信号检测论的实验方法

1、有无法 2、评价法

1、有无法

 这个方法要求事先选定SN刺激和N刺激,并规定SN和N出现的概率,然后以随机方式呈现SN或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结果来估计P(y/SN)和P(y/N)。


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