Psychophysik

Question 1

Wahrnehmungsprozess

Answer 1

1) Umgebungsreiz:
Das vom Objekt reflektierte Licht auf das Auge.
2) Transformation:
Transformation von Reizen und dessen Reaktionen.
Reflexionslicht des Objekts -> beeinflusst durch ihre Eigenschaften und Lichtverhältnissen.
Transformation des Reflexionslicht, sobald es ins Auge gelangt, indem Akkomodation stattfindet. Erhalt von einem scharfen Bild nicht möglich, wenn optisches System nicht voll funktionstüchtig.
Repräsentationsprinzip: Wahrgenommenes entsteht nicht durch direkt Kontakt mit Stimuli, sondern Repräsentation in den Rezeptoren.
3) Transduktion:
Bild in den Rezeptoren wird in elektrische Signale umgewandelt, um die visuelle Repräsentation an das Gehirn weiterzuleiten.
Sehpigment Molekül “Retinal” ist für die Umwandlung des Lichts in Bildsignale verantwortlich, diese werden durch Nervenimpulse weitergeleitet.
4) Neuronale Verarbeitung:
neuronale Verarbeitung der elektrischen Signale.
5) Wahrnehmung:
Stimulus wird bewusst wahrgenommen
6) Erkennen:
Durch Top-Down-Prozesse Kategorisierung und Interpretation des Stimulis.
7) Handeln/Verhalten:
Motorische Reaktion auf das erkannte Objekt.

Question 2

Akkommodation

Answer 2

Scharfstellung eines Objekts durch Erhöhung der Brechkraft.

Question 3

Top-Down Prozesse

Answer 3

Wissensbasiert, Kognitiv
Informationsverarbeitung, das durch höhere mentale Prozesse gesteuert wird.
Bsp. Wenn wir Wahrnehmungen aufgrund unserer Erfahrungen und Erwartungen interpretieren.

Question 4

Bottum-Up Prozesse

Answer 4

Daten-/Reizgesteuert
Beginnt bei den Sinnesrezeptoren und arbeitet sich bis auf die höheren Ebenen der Verarbeitung vor. In dem Prozess werden Reizmerkmale analysiert und interpretiert.

Question 5

Wahrnehmung

Answer 5

Bewusste sensorische Erfahrung

Question 6

Bewusstsein

Answer 6

Erleben mentaler Zustände und Prozesse

Question 7

Aufmerksamkeit

Answer 7

auf die Beachtung eines Objekts gerichtete Bewusstseinshaltung

Question 8

Gedächtnis

Answer 8

System, das der Speicherung und dem Abruf von Informatonen dient.

Question 9

Denken

Answer 9

Interpretierende und Ordnungsstiftende Verarbeitung von Informationen.

Question 10

Psychophysik

Answer 10

Untersucht Zusammenhänge zwischen Reizen und Verhaltensreaktionen/ Wahrnehmungen.

Question 11

Psychophysiologie

Answer 11

Untersucht Zusammenhänge zwischen Reizen und physiologischen Antworten.

Question 12

Absolute Schwelle

Answer 12

Kleinste Intensität, die nötig ist, um ein Reiz wahrzunehmen.
Konvergiert auf den 50%-Punkt der Funktion.
- Psychometrische Funktion wird zur Auswertung genutzt-

Question 13

Unterschiedsschwelle

Answer 13

Kleinster Wahrnehmbarer Unterschied zwischen zwei Reizen.
Konvergiert auf den 75%-Punkt der Funktion.
- entspricht einem halben Unsicherheitsintervall!

Question 14

Psyhometrische Funktion

Answer 14

Wahrschenlichkeit für eine bestimmte Antwort in Abhängigkeit vom Reizpegel.
50%-Punkt als Schwelle.

Question 15

Zentrale Annahmen der Schwellentheorie

Answer 15

° VP weiß, wann Schwellen überschritten wird und kann darüber berichten.
° Keine Überschreitung der Schwelle, wenn Reiz nicht dargeboten wird oder gleich ist.
° Urteilsprozesse können ignoriert werden.

Question 16

Fechners Gesetz

Answer 16

“Gleiche Zuwächse in der Empfindungsstärke S erfordern gleiche Verhältnisse in den Reizintensitäten I.”
Δ𝑆 = 𝑐 ∙ΔI /I
𝑆 = 𝑐 ∙ log(I)
Als Psychhophysische Funktion dargestellt (Logarithmisch)

Question 17

Unsicherheitsintervall

Answer 17

Liegt zwischen 25% und 75%
𝑦 = 1 / (1 + 𝑒−𝑎(𝑥−𝑏))
75%- Schwelle = (x75 - (x25)) / 2

Question 18

Webers Gesetz

Answer 18

° Unterscheidschwellen sind proportional zur Intensität des Standardreizes (I)
° Prinzip, das besagt, dass sich zwei Reize um einen konstanten minimalen Prozentsatz (und nicht um einen konstanten Absolutenbetrag) unterscheiden müssen, damit sie als unterschiedlich wahrgenommen werden.
ΔI /I = 𝑐
ΔI = c * I

Question 19

Weber-Fechner Gesetz

Answer 19

Die Empfindungsstärke ist eine logarithmische Funktion der Reizintensität, dass heißt das konstant Zuwächse der Empfindungsstärken konstanten Verhältnissen der Reizintensitäten entsprechen.

Question 20

Psychophysische Funktion

Answer 20

Empfindungsstärke als Funktion der Reizintensität (z.B. 𝑆 = log(𝐼) )

Question 21

Grenzverfahren

Answer 21

• der Vp wird Stimuli in entweder auf- oder absteigender Reihenfolge dargeboten
• Bei Ja - Antwort Eintrag in der zugehörigen Spalte und Verminderung der Intensität des Stimulis im nächsten Durchgang
• Wechsel von Ja zu Nein als Übergangspunkt
• Nächster Durchgang beginnt dann unterhalb der vorherigen Schwelle
• Schwelle als Mittelwert aller Übergangspunkte

Question 22

Nachteile des Grenzverfahrens

Answer 22

° Habituation: Festhalten an Antwort, selbst wenn man den Reiz schon nicht mehr wahrnimmt.
° Antizipation: Antwortwechsel zu früh

Question 23

Herstellungsverfahren

Answer 23

• Vp reguliert den Reiz durch ein Regler
• Er soll es so einstellen, dass der Reiz gerade noch merklich ist (also Absolutschwelle)
• Schwelle entspricht dann dem Durchschnitt der eingestellten Reizintensität

Question 24

Vorteil des Herstellungsverfahrens

Answer 24

+ Schnell und effizient

Question 25

Nachteil des Herstellungsverfahrens

Answer 25

- Habituation - Antizipation - Vp könnte sich an Reglerposition orientieren - stark abhängig von Sorgfalt der Vp

Question 26

Konstanzverfahren

Answer 26

- konstante Anzahl an Intensitäten wird gleichverteilt um die vermutete Schwelle gewählt - zufällige Darbietung aller Intensitäten - Vp hat binäre Antwortmöglichkeit

Question 27

Vorteile des Konstanzverfahrens

Answer 27

+ Reizsequenz ist nicht vorersagbar | + Gesamte psychometrische Fuktion wird erfasst

Question 28

Nachteile des Konstanzverfahren

Answer 28

- zeitaufwändig - Bereich der Intensitäten evtl. nicht ideal (Bsp. zu kleiner Bereich) - Schwelle bei vielen Trials oft nicht konstant (perzeptuelles Lernen )

Question 29

Perzeptuelles Lernen

Answer 29

- Veränderung der Empfindungsschwelle bei wiederholter Ausführung einer perzeptuellen Aufgabe - > Problem bei Verfahren mit vielen Durchgängen - > Dadurch kann psychometrische Funktion steiler werden - > Unterschiedsschwelle sinkt

Question 30

Problem des Kriteriums : "Urteilsprozesse können ignoriert werden"

Answer 30

- Vp muss ein Kriterium festlegen, um zu entscheiden wann er mit Ja antworten soll - Festlegung des Krietriums basiert auf persöliche Erfahrungen - Der Unterscheid der dadurch zwischen zwei Vps Auftritt hat nichts mit der Wahrnehmung zu tun!

Question 31

Rauschen im System

Answer 31

- derselbe Reiz kann zu unterschiedlichen Empfindungsstärken führen (Rauschen) - Je schwächer die Reizstärke, desto mhr Überlappung (Perzeptuelle Unsicherheit) - Vp muss entscheiden, wie stark ein Reiz sein muss, dami sie sich für eine "Ja"- Antwort entscheidet - Vp kann dabei ein Striktes oder Laxes Kriterium festlegen

Question 32

Forced-Choice-Verfahren

Answer 32

- Dabietung von zwei Reizen - Absolutschwelle wird bestimmt - 2-AFC: Reize werden gleichzeitig dargeboten oder - 2-Interval Forced Choice: Reize werden in zwei Beobachungsintervallen dargeboten

Question 33

Vorteile des Forced-Choice-Verfahrens

Answer 33

+ Kriterium fällt heruas, da es auf beide Intervalle angewandt wird + Jeder Durchgang bringt das Signal zurück + Subjektiv leichter für die Teilnehmer

Question 34

Adaptive Force-Choice-Verfahren

Answer 34

- Reizintensität hängt im laufenden Durchgang von den Antworten der vorherigen Durchgänge ab - Reiz konvergiert auf bestimmtes Niveau - > schneller als Konstanzverfahren - einfachster Fall: simple up/down Staircase-Verfahren

Question 35

Simple up/down Staircase-Verfahren

Answer 35

- falsche Antwort: Intensität erhöhen (up) - richtige Antwort: Intensität senken (down) - Schrittweite wird nach einigen Umkehrpunkten reduziert - Schwelle als Mittelwert der Umkehrpunkte - konvergiert immer auf den 50%- Punkt der pschometrische Funktion!

Question 36

1-up/2-down Verfahren

Answer 36

- 2 richtige Antworten hintereinenander: down - 1 falsche Antwort: up - konvergiert auf 71%-Punkt der psychometrischen Funktion

Question 37

3-down/1-up Verfahren

Answer 37

- 3 richtige Antworten: down - 1 falsche Antwort: up - konvergert auf 79%- Punkt der psychometrischen Funktion

Question 38

Signalentdeckungstheorie

Answer 38

Annahmen: 1) Immer Rauschen im System(Wahrnehmung): physiologisch, Umgebung, psychologisch 2) Empfindungsstärken können durch Verteilungen beschrieben werden 3) Analyse der Fehler genauso wichtig wie die Auswertung der korrekten Antworten

Question 39

Verteilung der Empfindungsstärken bei Rauschen und Signal + Rauschen

Answer 39

- Signal + "JA" : Falscher Alarm - Signal + "NEIN" : Richtige Zurückweisung - Signal + Rauschen , "JA" : Hit - Signal + Rauschen , "NEIN" : Miss ° hohe Trefferrate + viele Fehlalarme: deutet auf ein Laxes Antwortkriterium hin

Question 40

Isosensitivitätskurve (ROC-Kurve)

Answer 40

- Hitrate als Funktion der Fehlalarmrate - jeder Punkt auf der Kurve entspricht derselben Sensitivität - Punkte auf einer Kurve: ° links unten: striktes Antwortkriterium (viele Verpasser) ° rechts oben: laxes Antwortkriterium (viele Fehlalarme) - Krümmung ROC-Kurve ist ein Maß für die Sensitivität - d' = Abstand zwischen den Verteilungen der Sensitivität

Question 41

Sensitivität d'

Answer 41

- Abstand zwischen den Verteilungen für Rauschen und Signal + Rauschen - bei Vergrößerung des Abstands steigt das Verhältnis von Trefferrate (Hitrate) zu Fehlalarmrate an, d.h. die ROC-Kurve wird stärler gekrümmt (unabhängig davon, wo das Kriterium liegt) - Berechnung: 𝑑′ = (𝜇𝑆𝑁 − 𝜇𝑁) / 𝜎 = 𝑧(𝐻𝑖𝑡𝑟𝑎𝑡𝑒) − 𝑧(𝐹𝑒ℎ𝑙𝑎𝑙𝑎𝑟𝑚𝑟𝑎𝑡𝑒) = 𝑧((𝐻𝑖𝑡)/ (𝐻𝑖𝑡𝑠 + 𝑀𝑖𝑠𝑠)) − 𝑧((𝐹𝐴)/(𝐹𝐴 + 𝐶𝑅)) - z-Werte ind der Tabelle der Standardnormalverteilung zu entnehmen - p = Fläche unter der Kurve links von z - O = Höhe der Kurve bei z - Berechnung des Antwortkriterium (Urteilsneigung / Bias): Verhältnis der beiden Wahrscheinlichkeitsdichten beim Kriterium xcrit - 𝛽 = (𝑓(𝑥𝑐𝑟𝑖𝑡|𝑆𝑁))/(𝑓(𝑥𝑐𝑟𝑖𝑡|𝑁))

Question 42

Überschwellige Skalierung

Answer 42

Ziel ist es eine psychophysische Funktion zu finden. Es wird zwischen Indirekten und Direkten Methoden unterschieden.

Question 43

Fechner-Skalierung (Indirekt)

Answer 43

Annahmen: ° Um eine Empfindungsskala zu konstruieren, wird ... benötigt a) .. ein Nullpunkt(z.B. Absolutschwelle) b) .. eine Einheit (ebenmerkliche Empfindungsunterschiede) ° Ebenmerkliche Unterschiede sind subjektiv gleich (überall auf dem Empfindungskontinuum) ° Weber Gesetz beschreibt Zusammenhang zwischen Unterscheiedsschwelle und Ausgangsniveau (Intensität des Standardreizes) - Δ𝑆 = 𝑐 ∙ ((ΔI) /I) (Fundamentalformel) - 𝑆 = 𝑐 ∙ log(I) (nach Integration) ° Daten werden durch klassische Schwellenmethoden gewonnen ° Heute: selten Skalierung nach Fechner, doch die Idee dass die Diskriminierbarkeit von Reizen als Basis für die Messung subjektiver Empfindungsstärken dient, ist in indirekten Skalierungsmethoden zu finden

Question 44

Nachteil der Fechner - Skalierung

Answer 44

Sehr Aufwendig, da jede Unterschiedsschwelle mittels Konstanzverfahren ermittelt werden muss

Question 45

Bradley-Terry-Luce Modell (Indirekt)

Answer 45

Annahme: ° Skalenwerte v(a) und v(b) für die Empfindungsstärken der Reize a und b, werden durch den Präferenzwahrscheinlichkeiten pab bestimmt. (Durch Paarverlgeich) ° pab hängt von wahrgenommener Distanz zwischen a und b ab: - Bei pab = 0.5 sollten annähernd gleche Skalnwerte vorliegen - Wenn pab > pcd dann sollte der Abstand zwischen Reiz a und b größer sein als der Abstand zwischen Reiz c und d ° Wahlaxiom für Paarvergleiche: 𝑝𝑎𝑏 = (𝑣(𝑎))/ (𝑣(𝑎) + 𝑣(𝑏)) ° v-Skala ist eine Verhältnisskala (d.h. eindeutig bis auf Multiplikation mit einer positiven Konstante): 𝑝𝑎𝑏 = 1/( 1 + ((𝑘 ∙ 𝑣(𝑏))/ (𝑘 ∙ 𝑣(𝑎))) Vorgehen: 1) Vollständiger Paarvergleich - Bei n Reizen: n(n-1)/2 Vergleiche 2) Überprüfung der Antworten auf Verletzung der Transitivität: 𝐴 > 𝐵 ∧ 𝐵 > 𝐶 ⇒ A>C 3) Aggregierung der Daten über mehrere Vps, statistischer Test der Modellgültigkeit und Schätzung der v-Werte

Question 46

Magnitude Estimation (Direkt)

Answer 46

Vorgehen: ° In jedem Durchgang wird ein Standardreiz präsentiert, dem ein vereinbarter Wert zugeordnet wird und ein Vergleichsreiz ° Vp soll dem Vergleichsreiz eine Zahl zuordnen, die der Empfindungsstärke entspricht ° für jede Pegelstufe/ Vp: Berechnung des mittleren Urteils mit dem geometrischen Mittelwert -> In log-log-Koordinatensystem wird daraus ein annähernd linearer Zusammenhang -> Steigung b kann durch linearer Regression geschätzt werden: log (𝑦) = log (𝑎) + 𝑏 log(𝑥); y = Lautheitsurteil, x = Schalldruck -> log(x) = Pegel -> b entspricht dem Exponenten in der Potenzfunktion: 𝑦 = 𝑎 ∙ 𝑥^𝑏

Question 47

Stevens' Power Law

Answer 47

Annahme: Empfindungsstärke als Potenzfunktion der physikalischen Reizintensität: S= a ∙ I^b -> S= Empfindungsstärke -> I = Reizintensität -> a= Konstante (bestimmt die Einheit) -> b= Exponent (abhängig vom perzeptuellen Kontinuum) ° Verallgemeinerung des Fechner-Weber-Gesetzes -> Positiv und negativ beschleunigte psychophysische Funktionen möglich ° 𝑆 = 𝑎 ∙ I^𝑏 log (𝑆) = 𝑏 ∙ log(I) + log(𝑎) -> Exponent hängt vom perzeptuellen Kontinuum (Sinnesmodalität) ab

Question 48

Axiomatische Messtheorie

Answer 48

° Empfindungssärken von Vps können direkt auf Verhältnisskalenniveau eingeschätzt und wiedergegeben werden ° Ratio Production: Reizintensität auf ein Verhältnis zum Standard einstellen (vgl. Herstellungsverfahren) ° Axiom 1: Monotonie (immer erfüllt) ° Axiom 2: Kommutativität (meistens erfüllt) ° Axiom 3: Multiplikativität (häufig verletzt)