第4章-传统心理物理学PPT课件下载推荐.pptx
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绝对感觉阈限,有50%的次数能引起感觉,50%的次数不能引起感觉的那一种刺激强度。
6,传统心理物理学,感觉阈限的操作定义:
差别感觉阈限,差别阈限是有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差别。
差别阈限值也称最小可觉差(justnoticeabledifference,j.n.d)。
7,传统心理物理学,阈限测定实验的特点,8,传统心理物理学,选择好刺激系列和反应系列被试反应性与侦查实验尽量简化被试对刺激的反应测定次数要多些,二、感觉阈限的测量方法,测量感觉阈限的方法有三种最小变化法(极限法)平均差误法恒定刺激法特别注意这三种方法的实验程序和实验结果的统计处理。
9,传统心理物理学,感觉阈限的测量方法1:
最小变化法,特点:
将刺激按递增或递减系列的方式,以间隔相等的小步变化,寻求从一种反应到另一种反应的瞬时转换点或阈限的位置,即在多强刺激时,由有感觉变为无感觉,或由无感觉变为有感觉。
10,传统心理物理学,自变量:
刺激强度(按递增或递减系列交替呈现)因变量:
绝对阈限(口头报告)阈限的确定:
将各刺激系列中与转换点对应的刺激强度加以平均,11,传统心理物理学,用极限法测量绝对阈限,12,传统心理物理学,误差控制:
随机误差和系统误差系统误差习惯误差(errorofhabituation)期望误差(errorofanticipation)练习误差(errorofpractice)疲劳误差(erroroffatigue),13,传统心理物理学,极限法测量感觉阈限的四种误差,14,传统心理物理学,用不同系列测得阈限的比较(误差识别),15,传统心理物理学,用极限法测定差别阈限,自变量:
刺激强度(标准刺激和比较刺激强度之差)因变量:
差别阈限(口头报告、?
)差别阈限的确定:
从递增系列和递减系列分别求取差别阈限的下限(DLl)和上限(DLu),然后求各次测量的平均下限和平均上限;
二者之间的距离为不肯定间距(Iu),其中点为主观相等点(PSE)。
PSE与标准刺激的差距为常误(CE)。
取不肯定间距的一半或上限与下限之和的一半作为差别阈限的统计值。
16,传统心理物理学,下限,不肯定间距,上限标准刺激主观相等点,常误,刺激序列,17,传统心理物理学,18,传统心理物理学,.30,差别阈限的计算,差别阈限上限(Lu)上差别阈(DLu)差别阈限下限(Ll)下差别阈(DLl)不肯定间距(Iu)主观相等点(PSE)常误(CE)差别阈限(DL),19,传统心理物理学,误差控制:
习惯误差和期望误差;
标准刺激与比较刺激同时呈现引起的误差;
控制:
ABBA法,20,传统心理物理学,阶梯法:
极限法的变式和替代,21,传统心理物理学,阈下知觉阶梯法:
递增序列和递减序列连续进行(感觉不到感觉到感觉不到)求各转折点的平均数,感觉阈限的测量方法2:
平均差误法,典型实验程序:
实验者规定以某一刺激为标准刺激,然后要求被试调节另一个比较刺激,使后者在感觉上与标准刺激相等。
客观上一般不可能使比较刺激与标准刺激完全一样,于是每一次比较就都会得到一个误差,把多次比较的误差平均起来就可得到平均误差。
因为平均误差与差别阈限成正比,所以可以用平均误差来表示差别感受性。
22,传统心理物理学,用平均差误法测定绝对阈限,23,传统心理物理学,自变量:
刺激强度(比较刺激)标准刺激为零因变量:
绝对阈限(调节值)绝对阈限的确定:
各次调节值的平均,用平均差误法测定差别阈限,自变量:
比较刺激强度(指定标准刺激强度)因变量:
调节值不肯定间距;
主观相等点;
常误绝对阈限的确定:
平均误差指标1:
把每次调节的结果(或每次的判断)与标准刺激之差的绝对值平均起来作为差别阈限。
指标2:
把每次调节的结果与主观相等点之差的绝对值平均起来作为差别阈限。
在这里,主观相等点是相等地带的中点,它等于各比较刺激的平均值。
24,传统心理物理学,误差控制动作误差:
被试采用不同操作方式产生的误差时间误差:
标准刺激和比较刺激相继呈现引起的误差控制:
多层次的ABBA法,25,传统心理物理学,感觉阈限的测量方法3:
恒定刺激法,特点:
根据出现次数来定阈限,即以次数的整个分布求阈限。
具体作法如下:
主试从预备实验中选出少数刺激,一般是5-7个,这几个刺激值在整个测定过程中是固定不变的;
选定的每种刺激要向被试呈现多次,一般每种刺激呈现50-200次;
呈现刺激的次序事先经随机安排,不让被试知道。
用以测量绝对阈限,即无需标准值,如用以确定差别阈限或等值,则需包括一个标准值;
此法在统计结果时必须求出各个刺激变量引起某种反应(有、无或大、小)的次数。
26,传统心理物理学,特别注意,刺激通常都由57个组成,在实验过程中维持不变,因而这种方法叫做恒定刺激法。
刺激的选取:
刺激的最大强度要大到它被感觉的概率达到95%左右,刺激的最小强度要小到它被感觉的概率只在5%左右。
各个刺激之间的距离相等,与最小变化法不同的是,恒定刺激法的刺激是随机呈现的,每个刺激呈现的次数应相等。
每种刺激强度呈现不得少于50次。
在用恒定刺激法来测量差别阈限时,标准刺激和比较刺激是继时呈现的,这就可能产生时间误差。
如主观相等点小于标准刺激,就产生负的时间误差。
反之,就产生正的时间误差。
27,传统心理物理学,用恒定刺激法测定绝对阈限,28,传统心理物理学,自变量:
刺激强度(57个等距)因变量:
口头报告(有或无)绝对阈限的确定:
50的次数报告为“有”的刺激强度直线内插法将刺激作为横座标,以正确判断的百分数作为纵座标,画出曲线。
然后再从纵轴的50处画出与横轴平行的直线,与曲线相交于点a,从点a向横轴画垂线,垂线与横轴相交处就是绝对阈限。
两点阈测量共1000次,比例算式:
(11-10)/(66-29)=(x-10)/(50-29)X=10.56,平均Z分数法将各强度的反应比例转换为标准分数,9mm对应平均Z值表示9位于平均数之下1.51个标准差SD;
11mm对应平均Z值表示11位于平均数之上0.45个标准差SD。
9到11的距离2,对应(1.51+0.45)个标准差(1.96SD);
即:
2=1.96SDSD=21.96=1.02在正态分布条件下,50%次数比例就是平均数所在,故:
平均数=9+1.511.0210.54(mm),30,传统心理物理学,用恒定刺激法测定差别阈限,自变量:
标准刺激和57个比较刺激因变量:
口头报告(大于、小于和相等)绝对阈限的确定:
三类反应的差别阈限50的次数报告为“大于”标准刺激的刺激强度为阈限上限;
50的次数报告为“小于”标准刺激的刺激强度为阈限下限;
(二者之间构成相等地带)求二者的平均(主观相等点)。
三类反应条件下,相等地带易受被试态度和个性的影响。
31,传统心理物理学,32,传统心理物理学,小于St,大于St,Iu,33,传统心理物理学,相等线呈正态分布表示被试的态度比较中立,没有明显的,自信心不足。
如果相等线呈偏态分布或不规则分布,能说明什么问题呢?
两类反应的差别阈限75差别阈限,34,传统心理物理学,100908070605040302010,185190195200205210215,“小于”,“大于”,75差别阈限,在“二择一”反应条件下,50%的次数实质上是猜测水平的反应,是辨别力缺乏的表现,可以作为基线水平(0辨别力)看待。
在此基础上,重新设置50%次数位置,即25%、75%,用于确定阈限值。
35,传统心理物理学,说明在两类反应条件下,只有50次数能与标准刺激区分的比较刺激,实际上是不能与标准刺激相区分的。
这时,通常取75次数感觉强于标准刺激的比较刺激来作为相等地带的上限;
取25次数感觉强于标准刺激的比较刺激作为相等地带的下限。
以上限减下限的差除以2,就得到75差别阈限。
36,传统心理物理学,感觉阈限的测量方法:
三种方法的比较,最小变化法的实验程序和计算过程都具体地说明了感觉阈限的含义,但它会因其渐增和渐减的刺激系列而产生习惯误差与期望误差。
平均差误法的特点是求等值,它的实验程序容易引起被试的兴趣,但对不能连续变化的刺激则不能用平均差误法来测其差别阈限。
恒定刺激法的实验结果可以应用各种数学方法加以处理,因而便于与其它测定感受性的方法进行比较。
在应用3类反应的实验程序时,被试的态度会对差别阈限值有较大影响。
最小变化法的实验程序和计算过程都具体地说明了感觉阈限的含义,但它会因其渐增和渐减的刺激系列而产生习惯误差与期望误差。
平均差误法的特点是求等值,它的实验程序容易引起被试的兴趣,但对不能连续变化的刺激则不能用平均差误法来测其差别阈限。
恒定刺激法的实验结果可以应用各种数学方法加以处理,因而便于与其它测定感受性的方法进行比较。
在应用3类反应的实验程序时,被试的态度会对差别阈限值有较大影响。
37,传统心理物理学,三、心理量表法:
阈上感觉的测量,心理物理学研究的目的是确定物理量与心理量之间的数学关系。
感觉阈限的测量为确定这种关系提供了起点;
但要真正阐明二者关系的趋势,还需要对阈上感觉进行测量。
物理刺激可以用物理量表进行测量;
但刺激的物理值的等量增减并不引起感觉上等量的变化;
因此心理感觉的变化需要心理量表来测量。
心理量表有四种属性,据此可以将其分为名称量表、顺序量表、等距量表和比例量表四类。
38,传统心理物理学,心理量表的类型及属性特征,39,传统心理物理学,名称量表,名称量表只能测量差别属性,把事物或属性归于不同的类别。
如邮政编码、性别、职业、学历等。
对名称量表的资料不能进行有效的数学运算,因而功能较弱。
40,传统心理物理学,顺序量表及其制作,顺序量表(或序级量表,ordinalscale)可以测量事物属性在程度上的差异,把事物按某种标准排出一个次序;
它既无相等单位又无绝对零点,相邻两个等级之间的距离是不相等的。
顺序量表只是在一个分类基础上对事物进行分类,每一类别只具有序列性,并不表示数与数之间的差别是相等的。
试举出几个日常生活中应用顺序量表的例子。
选美、购物、阅读,41,传统心理物理学,顺序量表的制作-1:
等级排列法,42,传统心理物理学,等级排列法(或等级法)是把许多刺激同时呈现,让许多被试者按照一定标准,把这些刺激排成一个顺序,然后把许多人对同一刺激评定的等级加以平均,这样,就能求出每一刺激的各自平均等级,最后,把各刺激按平均等级排出的顺序就是一个顺序量表。
图:
17人对10张广告的爱好程度,43,传统心理物理学,44,传统心理物理学,选择比例PZ转换,45,传统心理物理学,等级排列法注意事项,46,传统心理物理学,被试的代表性被试的状态:
被试利用率低排序中可能出现随机误差,顺序量表的制作-2:
对偶比较法,47,传统心理物理学,对偶比较法(或配对比较法)是把所有要比较的刺激配成对,然后一对一对地呈现,让被试者对于刺激的某一特性进行比较,并做出判断:
这种特性的两个刺激中哪一个更为明显。
因为每一刺激都要分别和其他刺激比较,假如以n代表刺激的总数,所以配成对的个数是n(n-1)/2。
如共有10个刺激则可配成45对。
最后依它们各自更明显于其他刺激的百分比的大小排列成序,即可制成一个顺序量表。
实验误差:
空间误差同时比较时刺激的空间位置引起的误差;
通过交替安排出现位置控制。
时间误差继时比较时刺激先后呈现引起的误差;
通过交替安排呈现顺序控制。
控制思路:
安排两轮比较,对刺激的空间关系和时间关系予以交替。
48,传统心理物理学,样品,A,B,C,D,E,ABCDE-1-52-863-10974-,例:
5种样品偏好量表的制作(1轮比较),49,传统心理物理学,传统心理物理学,50,记录表,分析表,对偶比较法注意事项,推广范围:
对偶比较法得到的顺序量表仅仅是针对一个被试的心理物理量表,不能直接推广到更大的人群。
前提假设:
此量表模型要求对偶比较是可传递的(transitive),如果刺激A优先于刺激B,而且刺激B优先于刺激C,那么刺激A优先于刺激C。
然而,有些情况下这种传递性难以保证,这时就不能采用对偶比较法。
51,传统心理物理学,等距量表及其制作,52,传统心理物理学,等距量表(equalintervalscale)是一种有相等单位但没有绝对零点的量表。
等距量表除了具有名称量表和等级量表的性质外,它要求整个量表的各个部分的单位是相等的,但没有绝对的零点。
等距量表可以采用的统计处理方法:
计算均数、标准差、相关系数等统计量,应用t检验、F检验等。
POZ转换法,53,传统心理物理学,只要了解样本所在总体的分布情况,就可以将顺序量表中的累积频数转换为对应的量值。
最常见的情况就是正态分布下通过POZ转换表求Z分数,而Z分数是符合等距量表要求的。
因此,只要假定顺序量表评价的通过率符合正态分布,就能够将顺序量表改造为等距量表。
例,等距量表的制作-1:
感觉等距法,54,传统心理物理学,感觉等距法是通过把一个感觉分成主观上相等距离来制作。
它要求被试者将某种感觉上的一段心理量分成两个或两个以上的等分。
最简单的是由帕拉托(Plateau,1872)提出的二分法(bisectionmethod)。
55,四分法举例:
同时方案(Stevens和Volkmann,1944),传统心理物理学,实验结果,四分法举例:
渐进方案,56,传统心理物理学,等距量表的制作-2:
差别阈限法,差别阈限法是通过在不同强度的基础上测量最小可觉差(j.n.d)来实现。
差别阈限法认为:
每一个j.n.d在心理上都是相等的,因此可以用最小可觉差作为心理物理量表的等距单位。
测得许多j.n.d以后,以刺激强度为横坐标,以绝对阈以上的j.n.d数为纵坐标,画出的心理物理关系图就是等距量表。
实验者就可从图上找出产生某一感觉水平所需要的刺激值。
57,传统心理物理学,说明:
按照差别阈限法制作的等距量表是符合费希纳定律的。
制作过程中,可以按照一般的差别阈限测定程序进行,也可以按照韦,伯定律进行推算。
费希纳定律当感觉单位(JND)的数目以算术级数增长时,刺激强度则以几何级数增长。
刺激强度量表上的几何增长与感觉量表上的算术增长呈对数关系。
58,传统心理物理学,表某一实验的实验数据,(采自WoodworthSchlosberg,1954),59,传统心理物理学,费希纳定律:
S=KlgR,等比量表及其制作,60,传统心理物理学,等比量表(比例量表或比率量表,ratioscale)既有真正的零点,也是等距的。
等比量表除了含有名称、等级这些等距量表的特征外,还有一个具有实际意义的绝对零点。
等比量表可以采用的统计处理方法:
除了等距量表可以采用的方法外,还可以计算几何平均数和相对差异量。
量表的零点=零感觉?
等距量表的零点并不能反映零感觉,而是有50%的几率有感觉。
等比量表的零点应能反映零感觉;
这也正是制作等比量表的核心和难点。
61,传统心理物理学,等比量表的制作-1:
分段法,分段法是制作感觉比例量表的一种最直接的方法;
即通过把一个感觉量加倍或减半或取任何其他比例来建立心理量表。
具体作法:
呈现一个固定的阈上刺激作为标准,让被试者调整比较刺激,使它所引起的感觉为标准刺激的一定比例,例如,2倍、3倍、1/2倍、1/3倍等等。
每个实验只选定同一个比例进行比较,同一个标准刺激比较若干次后,再换另外几个标准刺激进行比较。
把所有的标准刺激都比较完之后,便可用与各标准刺激在感觉上成一定比例的相应的物理量值制成一个感觉比例量表。
62,传统心理物理学,试比较分段法与感觉等距法?
63,传统心理物理学,等比量表的制作-2:
数量估计法,64,传统心理物理学,数量估计法(methodofmagnitudeestimation)也是制作比例量表的一种直接方法。
具体步骤:
主试先呈现一个标准刺激(如一个重量),并赋予标准刺激一个主观值(如10);
让被试者以这个主观值为标准,把其他不同强度比较刺激的主观值,放在这个标准刺激的主观值的关系中进行判断,并用数字表示出来。
计算出每组被试者对每个比较刺激量估计的几何平均数或中数,再以刺激值为横坐标,感觉值为纵坐标,即可制成感觉比例量表。
长度心理量表的制作(BakerDudek,1957)心理长度的增长显著低于物理长度的增长。
心理量和物理量的变化都有固定的比率。
史蒂文斯定律,65,传统心理物理学,心理物理函数,心理物理函数是描述对刺激的心理感受和刺激的物理属性之间关系的函数。
用来描述心理感受和物理刺激的各种属性(诸如光的波长、声音的频率、皮肤刺激的面积等)的依从关系;
如听知觉的等响度曲线、不同波长刺激的视感觉阈限曲线。
用来描述某种感觉如何随着刺激量的变化而变化,回答诸如:
”刺激量为X的时候,心理感觉Y的值是多少”这样的问题。
66,传统心理物理学,心理物理函数,心理物理函数是描述对刺激的心理感受和刺激的物理属性之间关系的函数。
用来描述某种感觉如何随着刺激量的变化而变化,回答诸如:
67,传统心理物理学,韦伯定律,1846年E.H.Weber根据重量差别阈限的研究,系统地阐明了差别阈限和标准刺激之间的关系;
指出差别阈限和标准刺激成正比,二者的比例是一个常数,通常表示为:
I/I=kI代表差别阈限,I代表标准刺激强度,k是小于1的常数。
K也称作韦伯比例或韦伯分数。
Fechner把这个关于差别阈限的规律称为韦伯定律(WeberLaw)。
68,传统心理物理学,韦伯比例,感觉道音高/2000Hz重压觉/400g视明度/100光子举重/300g响度/100dB,1000Hz橡胶气味/200嗅单位皮肤压觉/5g/mm2咸味道/3mol/L(3克分子/公升),1/3331/771/621/521/111/101/71/5,不同感觉道的韦伯分数是不同的。
表最优条件下各种感觉道的韦伯比例,69,传统心理物理学,视觉通道的明度差别阈限实验,听觉通道的噪音响度差别阈限实验,比较二者韦伯分数的大小?
70,传统心理物理学,71,韦伯定律的验证Engen(1971),传统心理物理学,Riesz(1928),72,传统心理物理学,韦伯定律的主要贡献第一,提供了一个比较辨别能力的指标。
第二,可对不同感觉道的感受性进行比较。
73,传统心理物理学,费希纳定律,74,传统心理物理学,韦伯定律预测了物理刺激量值与相应的差别阈限大小之间的关系。
如果韦伯定律是正确的,可以通过韦伯定律依次求出心理量和物理量之间的对应关系。
按照韦伯定律,设某感觉道的绝对阈限的值为a,对应心理量表的零点,韦伯分数I/I=K;
那么:
心理量表的1就对应了a(1+K),心理量表的2就对应了a(1+K)2,.,心理量表的n就对应了a(1+K)n。
这就意味着,心理量值恰好就是物理量值除以a之后,并取以(1+K)为底的对数:
=log(1+K)(I/a)。
经过对数换底公式的变化,可以得到更简洁的形式:
=KlgI即:
感觉强度的变化和刺激强度的对数变化成正比,75,传统心理物理学,韦伯定律,76,传统心理物理学,77,费希纳定律,传统心理物理学,费希纳定律的成立条件,78,传统心理物理学,假定韦伯定律对所有类型和强度的刺激都是正确的;
(假设建立心理量表所用的差别阈限法是合理的)假定绝对阈限是零感觉点;
假定所有最小可觉差在心理上都是相等的。
(假设用韦伯定律的推导代替大量差别阈限法实验来确定每个最小可觉差也是合理的),Durup和Piron(1933):
要求被试调整蓝色光和红色光的亮度,以使它们看起来明度一致。
与费希纳对所有最小可觉差都相等的假设相反,当这两种色光亮度同处于各自阈限以上同样数量的最小可觉差时,它们的明度从来都没有被认为相等过。
Stevens,S.S.(1936):
一个在感觉阈限上20个最小可觉差的声音刺激,和一个在感觉阈限上10个最小可觉差的声音刺激,被试判断前者远远比后者的两倍更响。
79,传统心理物理学,史蒂文斯定律,80,传统心理物理学,史蒂文斯定律(Stevenslaw)指出心理量和物理量之间的共变关系,并非如费希纳定律所描述的那样是一个对数函数关系,而应该是一个幂函数关系,因而这一定律也被称为幂定律(thepowerlaw)。
幂定律与数量估计法,数量估计法:
建立感觉比例量表的直接方法,S=bIa,81,传统心理物理学,82,传统心理物理学,83,传统心理物理学,Thanks!
84,传统心理物理学,GustavTheodorFechner(18011887),德国物理学家、生理学家、哲学家和心理学家。
代表性著作:
心理物理学纲要代表性研究:
感觉阈限测量方法的研究、费希纳定律的提出,85,传统心理物理学,
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