信号检测理论

科技工作者之家 2020-11-17

信号检测理论(signal detection theory)是研究噪声干扰下弱信号最优检测和信号参量估计的科学。又称噪声中的信号检测。信息论的分支学科。研究对象是在噪声理论和信号理论的基础上构造最优处理系统以最有效地获取有关信息。

简介信号检测理论(signal detection theory)是指有关在心理物理学的认识中之感觉过程和判断过程的理论。在从噪声中检测信号时,因通过测定有信号时的正确反应(Hit1)和有噪声时的错误反应(false-alarm),从而将过去在阈值测定中混淆了的、被测体判断的感觉侧面与非感觉侧面分离开来。2

主要内容信号检测理论亦称“信号侦察理论”、“信号觉察理论”。是一种测量感受性的理论。它是信息论的一个分支。最早起源于通讯工程,主要是区分检测系统感受部分的辨别力和判定部分如何处理接受到的信息。W.P.坦纳和J.A.斯威茨于1954年将其应用于人类知觉的研究,从而发展了心理物理学方法。古典心理物理学以感觉阈限作为测量感受性的指标,但在实际操作中,被试的主观制订标准对所测得的感觉阈限会发生重要影响,它不能测定反应的倾向性,而测得的阈限和反应倾向性也难以分开。信号检测论则能解决这些问题。

原理信号检测理论认为,在感觉刺激时,其实存在两个过程,一个是感觉过程,它反映了刺激的强度;另一个是随之而来的独立的判断过程,其反映了被试的反应偏差。信号检测论的测量,是将所要觉察的刺激或刺激的差别视为信号,将可能与信号相混淆的刺激视为噪音,将信号出现报告有信号时称为击中,将信号出现报告无信号时称为漏报,将信号未出现报告无信号时称为正确否定,将信号未出现报告有信号时称为虚报。错报比正确否定愈少,表明判断标准愈高。在同等判断标准下,虚报比击中愈少,表明判断力愈高。信号检测论就是通过将被试者的辨别力,即感觉分辨力(d)和被试的反应偏差(β)的测定,把被试者的主观态度,动机因素等所产生的干扰作用从感受性中排除,从而得到比较准确的结果。信号检测实验的基本方法有三种即:有无法、评价法和迫选法。

具体应用具体应用信号检测理论时包括两种实验方法或模式,分别是有无法(yes-no method)和评价法(confidence method)。有无法的具体操作是先在一定的噪声背景中给予或不给予信号刺激,同时记录下被试者所做出的信号“有”或“无”的判断及其正误,以此计算出其命中或误报的概率,再将概率值带入标准公式即可算出被试者的辨别力指标和反应倾向指标。而评价法是要求被试者在做出信号有无判断的同时,报告自己做出判断的把握程度,即信心指数,比如做“有”判断时有70%的把握判断正确,从而更精确的评估被试者在不同判断倾向下的辨别力。3

本词条内容贡献者为:

汤寿旎 - 副教授 - 武汉理工大学

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