Methoden der Psychologie Teil 2: Weber, Fechner, und die Folgen Psychologisches Institut der Johann Gutenberg Universität Mainz Uwe Mortensen SoSe 2016

Webers Gesetz Ernst Heinrich Weber (1795 - 1878), Anatom und Physiologe an der Universität Leipzig Anmerkung: Webers Gesetz ist kein Gesetz, die Beziehung stellt Nur eine Approximation dar!

Fechner: Psychophysische Funktion Gustav Theodor Fechner (1801 – 18887) Begründer der Psychophysik, der Studie der Beziehungen zwischen externen Stimuli und den dadurch ausgelösten Empfindungen. Fechner-Problem: Kann man die Stärke einer Empfindung auf einer Skala repräsentieren?

Fechner: Psychophysische Funktion Konstruktion der Psychophysischen Funktion (Skala): Subjektive Empfindung: repräsentiert durch

Fechner: Psychophysische Funktion Lösung: die psychophysische Funktion ist durch die Logarithmus-Funktion definiert, - allerdings bis jetzt nur für diskrete Werte s1, s2, ...

Fechner: Psychophysische Funktion

Fechner: Psychophysische Funktion

Fechner: Psychophysische Funktion „Fechnersche Maßformel“ Für beliebigen Wert s aus S kann der entsprechende Empfindungswert „vorausgesagt“ werden!

Fechner: Psychophysische Funktion Alternative Lösung: Funktionalgleichungen

Stevens: Psychophysische Funktion Stevens (1957) ließ Empfindungsstärken direkt Schätzen (magnitude estimation) und fand die Beziehungen: Folgerung: Stanley S. Stevens (1906-1973) Stevens und Weber: Die JNDs sind proportional zu s!

Ekmans Gesetz Webers Gesetz: nur eine Approximation: Gösta Ekman: es gilt Webers Gesetz auf der subjektiven Skala:

Kommentar

Shunting inhibition Problem mit Fechner und Stevens: die psychophysischen Funktionen Wachsen unbegrenzt – aber die Physiologie läßt nur eine endliche maximale Aktivierung zu! Allgemeines Prinzip bei neuronaler Aktivierung: es findet gleichzeitig eine Hemmung (Inhibierung) statt, die die Aktivierung begrenzt. Shunting inhibition:

Psychometrische Funktionen Bisher: Unterschiedsschwellen und psychophysische Funktionen wurden wie deterministische Größen behandelt. Tatsächlich sind Unterschiedsschwellen probabilistische Größen: für kleine Werte des Inkrements wird ein Unterschied nur mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit wahrgenommen. Die Wahrscheinlichkeit des Entdeckens wächst monoton mit dem Wert des Inkrements: „Psychometrische Funktion“

Psychometrische Funktionen Allgemein gilt: Die Fläche unter der Dichtefunktion Ist gleich dem Wert der Verteilungsfunktion.

Psychometrische Funktionen

Psychometrische Funktionen Kriteriumswert xc = konstant Die Dichtefunktion f hängt vom Streuungsparameter sigma ab!

Psychometrische Funktionen

Psychometrische Funktionen

Psychometrische Funktionen Schätzung der Psychometrischen Funktion durch eine Regressionsgerade:

Psychometrische Funktionen Psychometrische Funktionen und Item-Funktionen: Psychometrische Funktionen haben ihre Entsprechung in der Theorie psychometrischer Tests: gegeben sei ein ''Item'' (= Aufgabe, oder eine Ausage, der man zustimmen oder die man ablehnen kann, etc). Man möchte die Ausprägung eines Merkmals (Fähigkeit, Einstellung, etc) Messen. Je größer die Ausprägung des Merkmals, desto größer wird die Wahrscheinlichkeit, das Item ''positiv'' zu beantworten, d.h. die Aufgabe zu lösen, der im Item geäußerten Meinung zuzustimmen, etc

Rauschen und Signal plus Rauschen Die Wahrscheinlichkeit des Entdeckens hängt von xc ab! Reines Rauschen (noise) = blau, Signal + Rauschen = rot, Fixe Signalintensität, variabler Kriteriumswert xc

Rauschen und Signal plus Rauschen Die urteilende Person legt den Kriteriumswert xc implizit selbst fest, - nach Maßgabe der Bedingungen! x erlebte Aktivität, s Stimulus, n Noise Beispiel: Kind erkrankt an Encephalitis!

Rauschen und Signal plus Rauschen Wettchance Likelihood-Quotient Quotient der Grundquoten

Korrekte und falsche Entscheidungen

Fehler erster und zweiter Art Ho: Es gibt kein Signal, die Intervention hat keinen Effekt, ein Unterschied existiert Nicht, H1 = Negation von Ho.

Treffer, falscher Alarm, ROC-Kurven (ROC = Receiver Operating Characteristic)

ROC-Kurven gleiche und verschiedene Varianzen ROC-Kurven symmetrisch ROC-Kurven asymmetrisch