5.3 信号检测理论 - 视觉神经生理学

TOP

5.3 信号检测理论

2009-11-26 15:36:17 来源:网络作者:浪琴【大中小】浏览:41173次评论:0条

视知觉学主要研究视觉刺激、视觉环境和人视觉系统之间的关系，即外界的物理视觉刺激与人的视觉感知之间的联系。视知觉的研究方法广泛应用于视光学基础研究、临床研究及常规的视觉检查中。视力、验光、视野、隐斜视及色觉检查等均是与视知觉学紧密相关的视觉检查方法。

个体的视觉阈值是波动的，受到多种因素的影响，如内部神经噪音、判断标准及注意力等。利用信号检测理论能够检测视觉阈值而不受被检者判断标准等的影响。
可辨度指信号强度远离内部神经噪音的程度，信号强度相对噪音越强，可辨度越高。
判断标准对具有同一可辨度的试验，个人的判断标准可能不同。严标准者比宽标准者较难发现信号。

一、内部神经噪音的影响
信号检测理论认为视觉系统存在噪音。噪音是不存在任何外界信号时，人的知觉系统内部固有的神经活动，它影响知觉系统对信号的探测。
噪音的分布是随机的，因此它的分布属于正态分布。见图5-3A。刺激光产生的信号叠加于随机分布噪音上，引起神经活动的增强，见图5-3B。在进行试验时，被检者必须判断存在信号加噪音不定期是仅有噪音。信号越强，被检者越容易将信号加噪音与噪音区别开来。可辨度越大，信号加噪音与噪音越远离，信号加噪音分布区与噪音分布区的重叠越少，越易区别，见图5-4。

二、判断标准的影响
不同个体有不同的判断标准。在视觉检查时，存在不同判断标准的被检者。即使两个个体的视觉阈值一样，但判断标准不同，检查的最终结果也可能不同。持宽松标准的个体往往比持严格标准的个体测出的阈值低，敏感度高。而利用信号检测理论能够在不受被检者判断标准等的影响下测量视觉阈值。
信号检测理论中的几个名词：
1、假试验没有信号，仅有内部神经噪音的试验。
2、真试验既有噪音又有信号的试验。
3、假阳性反应当只有噪音存在，但其引起的神经活动已经超过被检者的判断标准，因此被检者判断存在信号。
4、阴性反应当只有噪音存在，其引起的神经活动低于被检者的判断标准，因此被检者判断不存在信号。
5、阳性反应当信号存在，其引起的神经活动超过被检者的判断标准，因此被检者判断存在信号。
6、假阴性反应当信号存在，但其引起的神经活动低于被检者的判断标准，因此被检者判断不存在信号。
图5-5为三种判断标准不同的人对可辨度相同的信号的判断结果。图中虚线为判断标准线。
持宽标准的个体得到较多阳性反应，相应的假阳性反应也较多，但假阴性反应很少，见图5-5A例。持严标准的个体得到阳性反应比宽标准的个体要少，较多假阴性反应，但假阳性反应要少得多，见图5-5B例。持适中标准的个体得到的假阳性反应比持宽标准的个体要少，假阴性反应比持严标准的个体要少，见图5-5C例。

三、被检者的判断性质曲线
（一）判断性质曲线
通过采用不同的判断标准以及不同的可辨度可以得到被检者的判断性质曲线。举例如下：
在暗适应状态下，让被检者固视一小红点，同时注意周边是否存在刺激光所发出的信号。然后随机地进行多次真试验及假试验。即每次试验时，可以给信号也可以不给信号。但给的信号必须很弱，接近被检者的阈值。若每次被检者的反应都是准确的话，那么该信号的亮度太强，需要更换。
1、通过控制被检者的期望值或积极性，产生不同的判断标准。如辨认正确奖励1元、10元或100元等来改变被检者的判断标准，奖励越多判断标准会越宽，反之亦然。以每种判断标准的假阳性率为横坐标，阳性率为纵坐标得到被检者判断性质曲线见图5-6A。其中S段为严标准段、M段为适中标准段、L段为宽标准段。
2、改变信号亮度（即改变可辨度）或更换被检者均可得到不同弯度的判断性质曲线见图5-6B。

（1）如果曲线群是由同一被检者接收不同可辨度的信号所得，那么
1）d′=0是指无论被检者的判断标准如何改变，假阳性率与阳性率相等，即信号太弱，与噪音相重叠，不能被辨认出来。
2）d′=∞指无论被检者的判断标准如何改变，假阳性率为零，即信号很强，极易辨认。
3）两者之间逐渐变弯的曲线表示信号的可辨度逐渐变大。
（2）如果该曲线群是由不同被检者接收同一可辨度的信号所得，那么
1）d′=0指无论不同被检者的判断标准如何改变，他们对该信号都不敏感，阈值较高。
2）d′=∞指无论不同被检者的判断标准如何改变，他们都能分辨出该信号的存在，敏感度极高，阈值低。
3）两者之间逐渐变弯的曲线表示不同被检者对该信号的敏感度逐渐变大，而不管他们的判断标准如何改变。d′即为排除了判断标准影响后与阈值相对应的值，可通过相应公式计算得到。
（二）改变被检者判断标准的方法
1、控制被检者的期望值不改变假试验的出现度，即先定概率保持不变，但告诉被检者假试验出现率发生了改变。告诉被检者假试验出现率越高则被检者的判断标准会越严，反之被检者的判断标准会越宽松。
2、控制被检者的积极性对阳性反应加以奖励而不对其他反应加以惩罚，那么被检者的判断标准会很宽松，反之被检者的判断标准会很严。改变惩罚的力度也会改变被检者的判断标准。
（三）被检者判断性质曲线的临床应用举例
1、视力检查一些被检者在读视力表时不愿意出错，尽量降低误读率，而采用了很严的判断标准，不去读更小的字。从判断性质曲线可见，这样同时也会降低读准率（阳性反应）。因此，他测得的视力往往要比事实上具同等视力的但持宽标准的个体要差。所以，我们应该尽量鼓励被检者去读更小的字，只有判断标准一致时，测得的视觉阈值才更具可比性。
2、临床判断当医生普查被检者时，为了不遗漏任何病变，需要采用较为宽松的标准；只要有一点可疑，都要记录下来。而当专科医生给患不治之症的患者下诊断时，往往采用较为严格的标准；有充分把握才能下诊断。
可见，被检者判断性质曲线能反映出信号出现的先定概率和判断标准对阳性率和假阳性率的影响，也能反映出不同被检者的可辨度d′。在一些易受精神因素影响的视觉检查中，被检者判断性质曲线配合可辨度d′的计算，比传统方法测定的阈值更为可靠。

180

顶一下

您看到此篇文章时的感受是：

Tags：5.3 信号检测理论

责任编辑：peijingshi

【大中小】【打印】【繁体】【投稿】【收藏】【推荐】【举报】【评论】【关闭】【返回顶部】

分享到:

上一篇：5.2 改良的视知觉研究方法

下一篇：5.4 Weber’s法则

推荐图文

好视力眼镜遭..	明星追时髦戴..	棱镜眼镜的加..	小林志玲胡辰..	戴上更适合亚..	戴眼镜妹妹如..
O.D.C在上海开..	陈道明戴眼镜..	验光配镜必须..	访雷朋眼镜Lux..	配眼镜，暗房..	网络红人韩寒..