信號(hào)檢測(cè)論講稿

1、關(guān)于信號(hào)檢測(cè)論第一張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 信號(hào)檢測(cè)論第二張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月信號(hào)檢測(cè)論-現(xiàn)代心理物理學(xué)方法極 限 法 恒定刺激法 平均差誤法 傳統(tǒng)心理物理學(xué)方法第三張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月本節(jié)主要內(nèi)容：一、信號(hào)檢測(cè)論的由來(lái)二、信號(hào)檢測(cè)論的基本原理三、信號(hào)檢測(cè)論的兩個(gè)獨(dú)立指標(biāo)四、接收者操作特性曲線五、信號(hào)檢測(cè)論的實(shí)驗(yàn)方法六、信號(hào)檢測(cè)輪在實(shí)際領(lǐng)域的應(yīng)用第三節(jié) 信號(hào)檢測(cè)論第四張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 1、初步形成 通訊工程 -維納濾波理論（1941） 2、發(fā)展 雷達(dá)探測(cè)技術(shù)-最佳線性濾波理論（1943） 3、成熟 5

2、0年代以后，廣泛應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具的基礎(chǔ) 上建立了比較系統(tǒng)成熟的信號(hào)檢測(cè)論。一、信號(hào)檢測(cè)論的由來(lái)第五張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、在心理學(xué)中的應(yīng)用 (1)該理論本身的影響力波及到了心理學(xué)。 在該理論影響下，心理學(xué)家開(kāi)始探索從信息加工的角度理解人的感知覺(jué)系統(tǒng)。 1954年Tanner和 Swets首次把信號(hào)檢測(cè)論運(yùn)用到人的感知覺(jué)研究中。 (2)傳統(tǒng)心理物理學(xué)方法有待完善。 第六張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、信號(hào)檢測(cè)論的基本原理信號(hào)檢測(cè)論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：統(tǒng)計(jì)決策理論噪音中檢測(cè)信號(hào)可以看作一個(gè)統(tǒng)計(jì)判斷過(guò)程2、最優(yōu)決策原則1、統(tǒng)計(jì)學(xué)原理第七張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022

3、年6月第八張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第九張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第十一張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1-1-第十二張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(1) 先定概率 信號(hào)檢測(cè)中噪音和信號(hào)出現(xiàn)的概率。2、最優(yōu)決策原則 (2) 獎(jiǎng)懲辦法（支付矩陣）主試對(duì)被試（信號(hào)檢測(cè)者）判定結(jié)果的獎(jiǎng)懲措施。第十三張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月總結(jié)：當(dāng)：P（N）/P（SN）1時(shí)，Xc偏高 P（N）/P（SN）1時(shí)，Xc偏低 P（N）/P（SN）=1時(shí)，Xc適中第十四張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6

4、月支付矩陣第十五張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月支付矩陣第十六張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月支付矩陣第十七張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月支付矩陣 在一定的信號(hào)、噪音出現(xiàn)的先定概率條件下對(duì)被試判定結(jié)果的獎(jiǎng)懲辦法。第十八張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月惰性（sluggish beta） 反應(yīng)者確實(shí)在根據(jù)信號(hào)概率和支付矩陣的變化調(diào)節(jié)，但的調(diào)節(jié)沒(méi)有達(dá)到理想水平。這個(gè)現(xiàn)象稱為惰性 .第十九張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月VnN:正確否定的獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)，VyN:虛報(bào)成法數(shù)VyS:擊中的獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)， VnS:漏報(bào)的懲罰數(shù)最優(yōu)決策或最大收益（opt ）的計(jì)算公式：第

5、二十張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 三、信號(hào)檢測(cè)論的兩個(gè)獨(dú)立指標(biāo)（一）反應(yīng)偏向1、似然比值數(shù)學(xué)定義： 給定Xc水平上信號(hào)分布的縱軸與噪音分布的縱軸之比。即第二十一張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十二張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十三張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月第二十四張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月(1) 先定概率 信號(hào)檢測(cè)中噪音和信號(hào)出現(xiàn)的概率。反應(yīng)偏向的影響因素（最優(yōu)決策原則） (2) 獎(jiǎng)懲辦法主試對(duì)被試（信號(hào)檢測(cè)者）判定結(jié)果的獎(jiǎng)懲措施。第二十五張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 I2: 高強(qiáng)度刺激 I1：低強(qiáng)度刺激

6、 Z1: 低強(qiáng)度刺激時(shí)正確拒斥概率對(duì)應(yīng)的Z值。 d: 辨別力指標(biāo)2、報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)C第二十六張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（二）敏感性指標(biāo) 第二十七張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 敏感性可以表現(xiàn)為噪音分布fN(X)與信號(hào)加噪音分布fSN(X)之間的分離程度。兩者的分離程度越大，敏感性越高；分離程度越小，敏感性越低。第二十八張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月例：圖片再認(rèn)實(shí)驗(yàn) 有兩組圖片，一組是“新的”（即未見(jiàn)過(guò)的），一組是“舊的”（即已看過(guò)的）。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先讓被試看一組圖片，然后將其與另一組圖片混合，被試在再認(rèn)過(guò)程中，根據(jù)自己確定的標(biāo)準(zhǔn)，回答“新的”或“舊的”。結(jié)果

7、如下（設(shè)：新刺激強(qiáng)度為0，舊刺激強(qiáng)度為1）第二十九張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月四、接受者操作特性曲線 又稱等感受性曲線（sensitivitycurve），即曲線上各點(diǎn)反映著相同的感受性，它們都是對(duì)同一信號(hào)刺激的反應(yīng)，不過(guò)是在幾種不同的判定標(biāo)準(zhǔn)下所得的結(jié)果。接受者操作特性曲線是以虛驚概率為橫軸，擊中概率為縱軸所組成的坐標(biāo)圖。圖中曲線是由被試在特定刺激條件下由于采用不同的判斷標(biāo)準(zhǔn)得出的不同結(jié)果畫(huà)出的。 第三十張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月實(shí)例 ：ROC曲線的具體繪制過(guò)程 選圖畫(huà)頁(yè)500頁(yè)，分成五個(gè)組，每組100張。五組畫(huà)頁(yè)的先定概率分別是0.1、0.3、0.5、0.7和

8、0.9。 結(jié)果如下：第三十一張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月22第三十二張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、信號(hào)檢測(cè)論的實(shí)驗(yàn)方法1、有無(wú)法2、評(píng)價(jià)法3、迫選法第三十三張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、有無(wú)法這個(gè)方法要求事先選定SN刺激和N刺激，并規(guī)定SN和N出現(xiàn)的概率，然后以隨機(jī)方式呈現(xiàn)SN或N，要求被試回答，剛才的刺激是SN還是N。根據(jù)被試對(duì)呈現(xiàn)刺激的判斷結(jié)果來(lái)估計(jì)P(y/SN)和P(y/N)。第三十四張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、評(píng)價(jià)法 事先選定SN刺激和N刺激，并規(guī)定SN和N出現(xiàn)的概率，然后以隨機(jī)方式呈現(xiàn)SN或N，不僅要求被試回答，剛才的刺

9、激是SN還是N，還要求按規(guī)定的等級(jí)（590%的可能為信號(hào)，475%的可能為信號(hào)，350%的可能為信號(hào)，225%的可能為信號(hào)，125% ）作出評(píng)價(jià)，即說(shuō)明每次判斷的把握有多大，這樣被試在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中就會(huì)有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。所以比有無(wú)法能提供更多信息。 第三十五張，PPT共三十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3、迫選法實(shí)驗(yàn)程序： 1、刺激呈現(xiàn)方式。一般每次給被試呈現(xiàn)的刺激數(shù)目為2-8個(gè)刺激，其中只有一個(gè)是信號(hào)，其余為噪音，這種呈現(xiàn)刺激的方式稱為mAFC方式（多項(xiàng)迫選法），即每次從呈現(xiàn)的m個(gè)刺激中選出信號(hào)，如2AFC即從兩個(gè)刺激中選出信號(hào)，4AFC是從4個(gè)刺激中選出信號(hào)，6AFC是從6個(gè)刺激中選出信號(hào)等。在呈現(xiàn)刺激時(shí)，每次呈現(xiàn)的多個(gè)刺激可以同時(shí)呈現(xiàn)，也可以相繼呈現(xiàn)，具體情況根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)而定。信號(hào)在每組刺激中呈現(xiàn)的位置或先后順序是完全隨機(jī)的。 2、反應(yīng)方式。當(dāng)呈現(xiàn)多個(gè)刺激后，只要求被試回答哪個(gè)是信號(hào)。被試回答是信號(hào)的依據(jù)是他對(duì)刺激量的差異的感覺(jué)，如果感覺(jué)到某一刺激與其他刺激有顯著差異，或與信號(hào)的感覺(jué)量一致，就判斷為信號(hào)，如果判斷后發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，及時(shí)更正即可。 3、計(jì)算感受性的方法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)和被試正確判斷次數(shù)可計(jì)算正確判斷概率，公式如下：P（C）C/N C為被試正確判斷的次數(shù)，N為被試判