Curs 8

1. Curs 8 Percepțiași designul de experimente Fundamente ale Psihofizicii

2. Ce este psihofizica? • Subdisciplinăa psihologiei experimentale [Wundt] • Măsurarearelației dintre stimulifiziciși corlațile lorsubiective (percepute) • Studiul relațiilor dintre energia fizică și capabilitățile senzoriale • Studiul științific al relației dintre stimul (în domeniul fizic) și senzație (în domeniul psihologic)[Gescheider, 1976]

3. Introspecția • Introspecția = auto-observare - self-analysis, self-control, self-command • Metoda aplicată de către psihologi timpurii (Wundt) • Auto-observarea gândurilor conștiente și senzațiilor • Percep eu această lumină mai strălucitoare decât alta? De ce? • În mod inerent subiectivă • respinsă ca metodă științifică • Oferă ÎNSĂ intuiții utile în timpul proiectării experimentelor (ajută la formularea de ipoteze) • Mi-am dat seama că este greu pentru mine să aud tonuri foarte înalte și foarte scăzute. Astfel, frecvența unui sunet poate fi un factor în intensitate percepută / audibilitate. Haideți să testăm asta într-un experiment!

4. Psihologia comportamentală - Behaviorism • Psihologia va studia comportamente obiective, nu experiențe subiective mentale. • Scopul psihologiei comportamentale este de a anticipa și controla comportamentul. • Studiul comportamental se reduce la studiul reflexului de tip stimul-răspuns. • Procesul de învățare adaugă flexibilitate tipului de reflex stimul-răspuns • Condiționării clasice de Pavlov • Condiționarea operantă de B. F. Skinner

5. Declinul psihologiei comportamentale • Lingvistică: • Skinner a susținut că, copiii învață limba prin imitație și consolidare. • Chomsky a observat • Nu există nici un eveniment observabil de vorbire“reinforcent”. • Copii spun multe propoziții care nu le-au auzit niciodată. • Dezvoltarea limbajului este determinată de un program înnăscut, acultural (gramatica universală).

6. Declinul psihologiei comportamentale • Constrângeri biologiceîn procesul de learning • John Carcia, 1966 • Șobolanilorli s-a dat apă aromată cu zaharina. • Șobolanii li s-a dat apoi un șoc electric sau au fost radiați. • Șoculnu a avut nici un efect asupra băutului apei. • Radiarea a condus la evitarea aproape completă a apei dulci. • Nu toți stimulii sunt echivalenți și diferențele dintre specii sunt importante.

7. Senzație și percepție

8. Senzație și percepție • O senzație apare oricând un stimul activează unul din receptori. • Organele de simțdetectează apoi orice schimbare în energie, cum ar fi lumina, caldura, sunetul, și presiunea fizică • O senzație poate fi combinată cu alte senzatii si cu experienta din trecut pentru a obține o percepție. • O percepție reprezintă organizarea de informații senzoriale în experiențe semnificative

9. Spirala lui Fraser • Illustrates the difference between sensation and perception. • Our perception of this figure is that of a spiral, but it is actually an illusion.

10. Clasificări • Senzațiilepot ficlasificate prin 4 caracteristici: • Intensitate • Calitate • Durată • Extensie • Caracteristicile unei senzații afectează în mod diferit percepția unui stimul.

11. Psihofizică • The transition of psychology from a philosophical to a scientific discipline occurred when G. T. Fechner introduced techniques for measuring mental events (1960) • The attempt to measure sensations through the use of Fechnher’s procedure was termed psychophysics • Central to psychophysics is the concept of a sensory threshold

12. Dimensiunea fizică vs. percepută • Physical dimensions • light intensity, sound intensity, sound frequency etc. • Subjective/perceptual dimensions • brightness, loudness, pitch, etc. • Physical dimensions ≠perceptual dimensions

13. Văzul • Is the square A darker than the square B? • Light intensity ≠ brightness

14. Auzul How much louder is the second tone? • If you double the intensity of a tone, you won’t hear it twice as loud! (only 60% louder) • If you change the frequency of a tone, loudness will also change (loudness depends both on intensity and on frequency) • Sound intensity ≠loudness

15. Levels of Analysis • A (stimulus-perception) • Psychophysics • Classical methods, Magnitude Estimation, TSD • B (stimulus-processing) • Physiology (extra- & intracellular recordings) • C (physiology-perception) • fMRI, awake-behaving monkeys

16. C A B Levels of Analysis Perception Processing recognition Action Transduction Stimulus on receptors Environmental Stimulus Attended Stimulus

17. Psihofizica clasică • Purpose: • To derive the mathematical relationship between the experiential aspect of perception and the physical characteristics of the stimulus • Psychometric Function • formula that relates subjective experience to the physical stimulus • cannot use verbal descriptions

18. Limite senzoriale • The Absolute Threshold (RL from German Reiz Limen) is the smallest amount of stimulus ( in the physical domain) energy to provide a sensation (ψ in the psychological domain) • The Difference Threshold (DL from German Differenz Limen): the amount of change in the stimulus () to provide a Just Noticeable Difference in the sensation (JND)

19. Legea lui Weber (1834) • Weber a descoperit că două greutăți relativ grele trebuie să difere cu o sumă mai mare decât două greutăți relativ ușoare pentru ca o greutate să fie percepută ca mai grea decât cealaltă • Relația liniară dintre mărimea diferitului threshold nivelul de intensitate al stimulului Weber fraction: c

20. Legea lui Weber pentru greutate • Weber fraction tends to increase greatly at extremely low intensities • Example: Weber fraction for lifted weights

21. Legea lui Weber pentru luminozitate • Also for brightness Weber fraction is constant for stimuli with intensity greater than a certain value

22. Considerații Fracțiile Weber sunt adimensionale Este posibil să se compare diferite modalități senzoriale Exemplu: luminozitate si intensitatea acustică

23. Compararea capacităților senzoriale Brightness perception Loudness perception

24. Teoria lui Fencher • Fechner published Elements of Psychophysics in 1860 • He proposed that sensation magnitude could be quantified indirectly by relating the values of  on the physical scale to the corresponding values of the JND in in sensation in the psychological scale • An arithmetic series of mental intensities might correspond to a geometric series of physical energy Sensation Magnitude  Stimulus intensity 

25. Legea lui Fencher • All JND’s were equal psychological increments in sensation magnitude, regardless of the size of  • More precisely: • JND is a standard unit of sensation magnitude, regardless of its size in physical units. • JND is the smallest detectable increment in a sensation and is therefore always psychologically the same size

26. Senzitivitatea absolută • The absolute threshold (Reiz Limen) in classical psychophysics serves as the zero point. • The absolute threshold is the intensity or duration of a stimulus that is sensed 50% of the time (the median). • Stimuli below the threshold (limen) are subliminal.

27. Classical Psychophysical Theory • Sensory Threshold • Herbart (1824) critical boundary, above which neural activity signals the presence of a sensory event –ABSOLUTE

28. Psychophysical Theory • Threshold is a statistical concept, affected by: • Chance variation in the nervous system • Random signal noise • Intensity of signal • Observer’s criterion

29. Psychophysical Theory

30. Psychometric curve 1 .5 % “Yes” responses 0 Luminozitate

31. Absolute sensitivity for touch • One way of measuring tactile sensitivity is to determine the smallest amplitude of vibration of the skin that can be detected by an observer • Verrilo’s experiment (1963): a stimulator attached to a vibrator was placed in contact with the base of the thumb • The size of the stimulator was varied over a range of 0.005 cm2 to 5.1 cm2

32. Absolute sensitivity for touch • When the stimulator was larger then 0.02 cm2, vibrotactile sensitivity was greatest in the frequency region around 250 Hz • Increasing the size of the stimulator, the threshold proportionally decreases • For 0.02 cm2 stimulators or smaller, no spatial summation was observed

33. Receptors systems • From these findings Verrillo concluded that the skin contains at least two receptors systems. • One system summates energy over space and accounts for the U-shaped frequency function obtained when all but the smallest stimulators are used (Pacinian corpuscle) • The other system accounts for the flat frequency (no spatial summation) for very small contactors Human psychophysical thresholds for the detection of vibrotactile stimuli (unfilled point) compared with the electrophysiological response of the Pacinian corpuscle in the cat (filled points)

34. Receptors systems • In further experiments stimuli with a much wider frequency range were presented • The results provided the basis for a four channel model of mechanoreceptors (1988) • P channel (Pacinian) high frequency • NPI (Meissner) 2-40 Hz • NPIII (Merkel) 0.4-2 Hz • NPII (Ruffini) only if Pacinian are deficient

35. Receptors systems • P channel (Pacinian) H.F. • NPI (Meissner) 2-40 Hz • NPIII (Merkel) 0.4-2 Hz • NPII (Ruffini)