Probleem 3: Perception and Decision Making
Literatuur: Coren en Goldstein
Psychophysics: de studie naar de relatie tussen fysieke stimuli in de wereld en de sensaties
die we ervaren. De naam komt van Gustav Teodor Fechner die het mind-body probleem
wilde oplossen. Om de relatie tussen onze fysieke lichamen en onze mentale ervaringen te
beschrijven, moest hij drie problemen oplossen:
1. Hij moest een manier vinden om te meten wat de minimale intensiteit van een
stimulus is wat we kunnen waarnemen, dit is het probleem van detection.
2. Hij moest een manier vinden om te meten hoe verschillend stimuli moeten zijn om
niet langer hetzelfde te lijken, dit is het probleem van discrimination.
3. Hij probeerde de relatie te beschrijven tussen de intensiteit van een stimulus en de
intensiteit van onze sensatie, dit is het probleem van scaling.
1. Detection (Vignet A & B)
Onze sensorische systemen reageren op veranderingen in energie in de omgeving in de vorm
van licht, geluid, beweging, warmte, etc. Het probleem van detectie is hoeveel verandering
in energie nodig is voordat een sensorisch systeem de aanwezigheid kan detecteren. Deze
minimale hoeveelheid in energieverandering vanaf nul is de absolute threshold. Pas
wanneer deze grens wordt overschreden, kan de observeerder de stimulus detecteren.
Deze relatie kan worden beschreven in een grafiek genaamd
de psychometric function. De voorbeeldgrafiek laat zien dat
een toename in stimulus intensiteit bij 3.5 leidt tot een “ja”
reactie. De absolute threshold is in dit geval dus 3.5.
Hoe meet je de absolute grens?
Method of constant stimuli: een experiment waarbij
de observeerder in een stille kamer zit met een
koptelefoon en aan moet geven wanneer hij/zij de
stimulus detecteert. De tonen die de observeerder gepresenteerd krijgt verschillen in
intensiteit: sommigen duidelijk hoorbaar, anderen niet hoorbaar. De methode is zo
genoemd, omdat een constante set stimuli vooraf is gekozen.
- Deze methode leidt tot een figuur waarin de kans dat een persoon de stimulus
waarneemt geleidelijk toeneemt als de stimulus intensiteit toeneemt (S-curve).
De absolute grens wordt gedefinieerd als de stimulus intensiteit die de
observeerders in 50% van de tijd detecteren.
- Nadeel: de methode kost veel tijd, veel trials, enz.
Method of limits: een experiment waarbij een stimulus wordt gepresenteerd op een
hoge intensiteit die gemakkelijk kan worden waargenomen en in kleine stappen
wordt de intensiteit verlaagd totdat de observeerder rapporteert het niet meer te
detecteren (= descending). In andere trials wordt een stimulus gepresenteerd die niet
kan worden waargenomen en wordt geleidelijk de intensiteit verhoogd totdat de
observeerder rapporteert de stimulus te detecteren (= ascending). De reactie zou
, veranderen wanneer de grens wordt gepasseerd, dus deze wordt geschat als een
intensiteit ergens tussen de laatste twee gepresenteerde stimuli.
- Focust alleen op stimuli vlakbij de absolute threshold.
- Door deze methode is gevonden dat de grens geen vaste waarde is (een persoon
kan de ene keer een toon bij 50 detecteren en de andere keer bij 43).
- Gemiddeld komen er uit de descending series lagere grenzen dan uit ascending.
- Endogenous noise (interne variaties in ruis in het lichaam): hoe hoger de
intensiteit van deze ruis, hoe hoger de intensiteit van de stimulus moet zijn om
deze te kunnen detecteren. Hierdoor is de threshold dus ook hoger.
Adaptive testing: een experiment waarbij de gepresenteerde stimuli worden
aangepast aan de reacties van de observeerder. Een voorbeeld is de staircase
method, waarbij de experimenter begint met een descending series. Elke keer als de
observeerder de stimulus detecteert wordt de intensiteit van de stimulus verlaagd en
elke keer als hij/zij de stimulus niet detecteert wordt de intensiteit verhoogd. Hierna
kan een gemiddelde grenswaarde berekend worden (= one up-one down rule).
- De methode is snel en efficiënt, met weinig verspilde trials en een hoge mate van
betrouwbaarheid.
Om te voorkomen dat in de bovenstaande methodes bijna alleen maar “ja” wordt gezegd,
werden catch trials toegevoegd waarin geen stimulus werd gepresenteerd. Onderzoekers
geloofden dat personen die in deze trials nog steeds “ja” reageerden, konden worden
betrapt op gokken. Echter, het blijkt dat sommige personen niet gokken, maar werkelijk
geloven dat ze de stimulus hebben gehoord. Om dit te verklaren werd een nieuwe
benadering opgesteld.
Signal detection theory
Signal detection theory (SDT) gaat ervan uit dat iedere stimulus moet worden gedetecteerd
tegen een bepaalde achtergrond van endogene ruis. In elke trial moet de observeerder
beslissen of er sprake was van een signal (S + N) of slechts de gebruikelijke noise (N).
Signal detection theory vereist een bepaald type experiment dat verschilt van een klassiek
psychofysisch experiment. Het experiment gebruikt twee typen presentaties:
1. Signal absent trial: er wordt geen stimulus gepresenteerd en observeerders horen
alleen geluid van interne processen of de omgeving.
2. Signal present trial: er wordt wel een stimulus gepresenteerd (op één intensiteit).
Mogelijke reacties uit zo’n experiment:
Hit: “ja” zeggen als een stimulus aanwezig is = correcte reactie.
Miss (Type I error): “nee” zeggen als een stimulus aanwezig is = incorrecte reactie.
False alarm (Type II error): “ja” zeggen als een stimulus niet aanwezig is = incorrect.
Correct rejection: “nee” zeggen als een stimulus niet aanwezig is = correct.
Een outcome matrix laat zien wat de proportie van
trials is waarin de vier mogelijke uitkomsten
Literatuur: Coren en Goldstein
Psychophysics: de studie naar de relatie tussen fysieke stimuli in de wereld en de sensaties
die we ervaren. De naam komt van Gustav Teodor Fechner die het mind-body probleem
wilde oplossen. Om de relatie tussen onze fysieke lichamen en onze mentale ervaringen te
beschrijven, moest hij drie problemen oplossen:
1. Hij moest een manier vinden om te meten wat de minimale intensiteit van een
stimulus is wat we kunnen waarnemen, dit is het probleem van detection.
2. Hij moest een manier vinden om te meten hoe verschillend stimuli moeten zijn om
niet langer hetzelfde te lijken, dit is het probleem van discrimination.
3. Hij probeerde de relatie te beschrijven tussen de intensiteit van een stimulus en de
intensiteit van onze sensatie, dit is het probleem van scaling.
1. Detection (Vignet A & B)
Onze sensorische systemen reageren op veranderingen in energie in de omgeving in de vorm
van licht, geluid, beweging, warmte, etc. Het probleem van detectie is hoeveel verandering
in energie nodig is voordat een sensorisch systeem de aanwezigheid kan detecteren. Deze
minimale hoeveelheid in energieverandering vanaf nul is de absolute threshold. Pas
wanneer deze grens wordt overschreden, kan de observeerder de stimulus detecteren.
Deze relatie kan worden beschreven in een grafiek genaamd
de psychometric function. De voorbeeldgrafiek laat zien dat
een toename in stimulus intensiteit bij 3.5 leidt tot een “ja”
reactie. De absolute threshold is in dit geval dus 3.5.
Hoe meet je de absolute grens?
Method of constant stimuli: een experiment waarbij
de observeerder in een stille kamer zit met een
koptelefoon en aan moet geven wanneer hij/zij de
stimulus detecteert. De tonen die de observeerder gepresenteerd krijgt verschillen in
intensiteit: sommigen duidelijk hoorbaar, anderen niet hoorbaar. De methode is zo
genoemd, omdat een constante set stimuli vooraf is gekozen.
- Deze methode leidt tot een figuur waarin de kans dat een persoon de stimulus
waarneemt geleidelijk toeneemt als de stimulus intensiteit toeneemt (S-curve).
De absolute grens wordt gedefinieerd als de stimulus intensiteit die de
observeerders in 50% van de tijd detecteren.
- Nadeel: de methode kost veel tijd, veel trials, enz.
Method of limits: een experiment waarbij een stimulus wordt gepresenteerd op een
hoge intensiteit die gemakkelijk kan worden waargenomen en in kleine stappen
wordt de intensiteit verlaagd totdat de observeerder rapporteert het niet meer te
detecteren (= descending). In andere trials wordt een stimulus gepresenteerd die niet
kan worden waargenomen en wordt geleidelijk de intensiteit verhoogd totdat de
observeerder rapporteert de stimulus te detecteren (= ascending). De reactie zou
, veranderen wanneer de grens wordt gepasseerd, dus deze wordt geschat als een
intensiteit ergens tussen de laatste twee gepresenteerde stimuli.
- Focust alleen op stimuli vlakbij de absolute threshold.
- Door deze methode is gevonden dat de grens geen vaste waarde is (een persoon
kan de ene keer een toon bij 50 detecteren en de andere keer bij 43).
- Gemiddeld komen er uit de descending series lagere grenzen dan uit ascending.
- Endogenous noise (interne variaties in ruis in het lichaam): hoe hoger de
intensiteit van deze ruis, hoe hoger de intensiteit van de stimulus moet zijn om
deze te kunnen detecteren. Hierdoor is de threshold dus ook hoger.
Adaptive testing: een experiment waarbij de gepresenteerde stimuli worden
aangepast aan de reacties van de observeerder. Een voorbeeld is de staircase
method, waarbij de experimenter begint met een descending series. Elke keer als de
observeerder de stimulus detecteert wordt de intensiteit van de stimulus verlaagd en
elke keer als hij/zij de stimulus niet detecteert wordt de intensiteit verhoogd. Hierna
kan een gemiddelde grenswaarde berekend worden (= one up-one down rule).
- De methode is snel en efficiënt, met weinig verspilde trials en een hoge mate van
betrouwbaarheid.
Om te voorkomen dat in de bovenstaande methodes bijna alleen maar “ja” wordt gezegd,
werden catch trials toegevoegd waarin geen stimulus werd gepresenteerd. Onderzoekers
geloofden dat personen die in deze trials nog steeds “ja” reageerden, konden worden
betrapt op gokken. Echter, het blijkt dat sommige personen niet gokken, maar werkelijk
geloven dat ze de stimulus hebben gehoord. Om dit te verklaren werd een nieuwe
benadering opgesteld.
Signal detection theory
Signal detection theory (SDT) gaat ervan uit dat iedere stimulus moet worden gedetecteerd
tegen een bepaalde achtergrond van endogene ruis. In elke trial moet de observeerder
beslissen of er sprake was van een signal (S + N) of slechts de gebruikelijke noise (N).
Signal detection theory vereist een bepaald type experiment dat verschilt van een klassiek
psychofysisch experiment. Het experiment gebruikt twee typen presentaties:
1. Signal absent trial: er wordt geen stimulus gepresenteerd en observeerders horen
alleen geluid van interne processen of de omgeving.
2. Signal present trial: er wordt wel een stimulus gepresenteerd (op één intensiteit).
Mogelijke reacties uit zo’n experiment:
Hit: “ja” zeggen als een stimulus aanwezig is = correcte reactie.
Miss (Type I error): “nee” zeggen als een stimulus aanwezig is = incorrecte reactie.
False alarm (Type II error): “ja” zeggen als een stimulus niet aanwezig is = incorrect.
Correct rejection: “nee” zeggen als een stimulus niet aanwezig is = correct.
Een outcome matrix laat zien wat de proportie van
trials is waarin de vier mogelijke uitkomsten
