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認知心理学。注意 – 意思決定 – 学習 – 判断 – 記憶 – 動機 – 知覚 – 推論 – 思考 – 認知プロセス認知 – 概要Index
心理物理学において、閾値の決定とは、感覚の閾値を心理物理学的に測定することであり、特定の装置や測定技術を用いて達成される。
閾値の種類
いくつかの異なる感覚閾値が定義されています。
- 絶対閾値：刺激を検出できる最低レベル。
- 認識閾値：刺激を検出できるだけでなく、認識できるレベル。
- 差動閾値：検出された刺激の増加が知覚できるレベル
- 終末閾値：刺激が検出されなくなるレベル
閾値（または限界）とは、参加者が刺激の存在をちょうど検出できる強度のポイントです。 閾値以下の強さの刺激は検出できません。 しかし，被験者は毎回同じ刺激を検出するわけではないので，閾値は絶対的な限界値ではなく，試行の平均値として考えられます（Snodgrass, 1975）。
しきい値には、絶対しきい値と差しきい値の2種類があります。 絶対閾値とは、被験者が刺激の存在を検出できる割合（p；50％がよく使われる）を示す刺激の特性のレベルです。 絶対的な閾値の例としては、手の甲にある1本の髪の毛を感じることができないが、同じ場所に数本の髪の毛を触ると検出できる、つまり閾値を超えることがあるというものです。
差の閾値とは、強さの異なる2つの刺激の間の差の大きさで、被験者がある程度の割合で検出できるものです（ここでも50%がよく使われます）。 この閾値を調べるために、いくつかの差動法が用いられます。 一方の刺激を他方の刺激と同じように知覚できるように調整してもらったり、2つの刺激の差の大きさを説明してもらったり、背景に対する刺激を検出してもらったりします。
刺激を検出する能力を妨害する背景雑音が常に存在するため、絶対値閾値と差閾値は似ていると考えられることがありますが (Snodgrass, 1975)、ピッチ弁別課題などでは、差閾値の研究も行われています。
使用されている方法
心理物理学実験では、刺激検出実験や差動検出実験における被験者の知覚をテストするために、限界の方法、一定刺激の方法、調整の方法の3つの方法が伝統的に使用されてきました(Snodgrass, 1975)。
限界の方法
Wilhelm Wundtが限界の方法を発明しました。 被験者は刺激を検出したかどうかを報告します。 制限の昇順法では、刺激の何らかの特性が、最初は刺激を検出できないほど低いレベルから始まり、被験者がそれを認識したと報告するまで、そのレベルを徐々に上げていきます。 例えば、音を感知できる最小の振幅を調べる実験の場合、感知できないほど小さな音から始めて、徐々に大きくしていきます。 限界値の降順法では、これが逆になります。 いずれの場合も、閾値は、刺激がちょうど検出される刺激特性のレベルと考えられます。
実験では、昇順法と降順法を交互に使用し、閾値を平均化します。
実験では、上昇法と下降法を交互に使用し、閾値を平均して測定します。 また、逆に、刺激が検出できるようになるか、検出できなくなるかを予測して、早まった判断をしてしまうこともあります (期待の誤差)。
このような潜在的な落とし穴を回避するために、Georg von Bekesyは1960年に階段法を聴覚の研究に導入しました。 この方法では、最初は音が聞こえていて、被験者が反応するたびに音が小さくなっていき、被験者が音を聞いたと言わなくなるまで続けます。 その後、段階的に音を大きくしていき、被験者が「聞こえた」と言うと、再び段階的に音を小さくしていく。
一定の刺激の方法
一定の刺激の方法では、刺激のある特性のレベルは、昇順または降順に提示されるのではなく、試行ごとに関係なく、ランダムに提示されます。 これにより、被験者は次の刺激のレベルを予測することができず、慣れや期待の誤差を減らすことができる。
調整法
平均誤差法とも呼ばれる調整法では、被験者に刺激のレベルをコントロールしてもらい、背景の雑音に対してぎりぎり検出できるか、または他の刺激のレベルと同じになるまで変化させるように指示します。
弁別
弁別実験では、2つの重さや2つの音など、2つの刺激の違いがどの時点で検出できるかを実験者が調べます。 被験者に重さなどの刺激を提示し、別の重さが重いか軽いかを答えてもらいます（実験によっては、2つの重さが同じであると答える場合もあります）。 主観的等質点（PSE）では、被験者は2つの重さが同じであると認識します。 Just noticeable difference (JND)またはdifference limen (DL)は、被験者がある割合pの時間で気づく刺激の違いです(pには通常50%が使用されます)。
限界、一定の刺激、調整の方法は、単一の刺激を検出するのではなく、刺激間の差を検出するように被験者に求めることで、差の検出に利用することができます
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