Prawo potęgowe Stevensa
| Kontinuum | wykładnik ( ) | Warunek bodźca |
|---|---|---|
| Głośność | 0,67 | Ciśnienie akustyczne tonu 3000 Hz |
| Wibracja | 0,95 | Amplituda 60 Hz na palcu |
| Wibracja | 0,6 | Amplituda 250 Hz na palcu |
| Jasność | 0,33 | Cel 5° w ciemności |
| Jasność | 0,5 | Punkt żródłowy |
| Jasność | 0,5 | Krótki błysk |
| Jasność | 1 | Źródło punktowe zamigotało na krótko |
| Lekkość | 1.2 | Odbicie szarych papierów |
| Wizualna długość | 1 | Przewidywana linia |
| Obszar wizualny | 0,7 | Przewidywany kwadrat |
| Zaczerwienienie (nasycenie) | 1.7 | Mieszanka czerwono-szara |
| Smak | 1.3 | Sacharoza |
| Smak | 1.4 | Sól |
| Smak | 0,8 | Sacharyna |
| Zapach | 0,6 | Heptan |
| Zimno | 1 | Metalowy kontakt na ramieniu |
| Ciepło | 1.6 | Metalowy kontakt na ramieniu |
| Ciepło | 1.3 | Napromieniowanie skóry, mały obszar |
| Ciepło | 0,7 | Napromieniowanie skóry, duży obszar |
| Dyskomfort, zimno | 1.7 | Napromienianie całego ciała |
| Dyskomfort, ciepły | 0,7 | Napromienianie całego ciała |
| Ból termiczny | 1 | Promieniujące ciepło na skórze |
| Dotykowa szorstkość | 1.5 | Pocieranie płócien szmerglowych |
| Twardość dotykowa | 0,8 | Ściskanie gumy |
| Rozpiętość palców | 1.3 | Grubość bloków |
| Nacisk na dłoń | 1.1 | Siła statyczna na skórze |
| Siła mięśniowa | 1.7 | Skurcze statyczne |
| Ociężałość | 1,45 | Podniesione ciężary |
| Lepkość | 0,42 | Mieszanie płynów silikonowych |
| Wstrząs elektryczny | 3.5 | Prąd przez palce |
| Wysiłek wokalny | 1.1 | Ciśnienie akustyczne głosu |
| Przyspieszenie kątowe | 1.4 | 5 sekund obrotu |
| Czas trwania | 1.1 | Bodźce białego szumu |
Prawo potęgowe Stevensa to empiryczny związek w psychofizyce między zwiększoną intensywnością lub siłą bodźca fizycznego a postrzeganym wzrostem wielkości wrażenia wywołanego przez bodziec. Często uważa się, że zastępuje prawo Webera – Fechnera , które opiera się na logarytmicznej relacji między bodźcem a wrażeniem, ponieważ prawo potęgowe opisuje szerszy zakres porównań sensorycznych, aż do zerowej intensywności.
Teoria została nazwana na cześć psychofizyka Stanleya Smitha Stevensa (1906–1973). Chociaż pomysł prawa energetycznego został zasugerowany przez XIX-wiecznych badaczy, Stevensowi przypisuje się przywrócenie prawa i opublikowanie zbioru danych psychofizycznych na jego poparcie w 1957 roku.
Ogólna forma prawa to
gdzie I to intensywność lub siła bodźca w jednostkach fizycznych (energia, ciężar, ciśnienie, proporcje mieszaniny itp.), ψ( I ) to wielkość wrażenia wywołanego przez bodziec, a to wykładnik zależny od rodzaj stymulacji lub modalność sensoryczna, a k jest stałą proporcjonalności zależną od zastosowanych jednostek.
Dokonano rozróżnienia między psychofizyką lokalną , w której bodźce można rozróżnić z prawdopodobieństwem około 50%, a psychofizyką globalną, w której bodźce można prawidłowo rozróżnić z bliską pewnością ( Luce i Krumhansl, 1988). Prawo Webera-Fechnera i metody opisane przez LL Thurstone'a są powszechnie stosowane w psychofizyce lokalnej, podczas gdy metody Stevensa są zwykle stosowane w psychofizyce globalnej.
Tabela po prawej stronie zawiera wykładniki podane przez Stevensa.
Metody
Głównymi metodami używanymi przez Stevensa do pomiaru postrzeganej intensywności bodźca były szacowanie wielkości i wytwarzanie wielkości . Podczas szacowania wielkości za pomocą wzorca eksperymentator przedstawia bodziec zwany wzorcem i przypisuje mu liczbę zwaną modułem . W przypadku kolejnych bodźców badani zgłaszają liczbowo ich postrzeganą intensywność w stosunku do wzorca, tak aby zachować stosunek między odczuciami a szacunkami numerycznymi (np. dźwięk odbierany dwa razy głośniej niż wzorzec powinien mieć liczbę dwa razy większą od modułu). W oszacowaniu wielkości bez standardu (zwykle tylko oszacowanie wielkości ), osoby badane mają swobodę wyboru własnego standardu, przypisując dowolną liczbę pierwszemu bodźcowi i wszystkim kolejnym, przy czym jedynym warunkiem jest zachowanie proporcji między doznaniami a liczbami. W produkcji wielkości podawana jest liczba i bodziec odniesienia, a badani wytwarzają bodziec, który jest postrzegany jako ta liczba razy wartość odniesienia. Stosowane jest również dopasowywanie międzymodalne , które na ogół polega na zmianie wielkości jednej wielkości fizycznej, takiej jak jasność światła, tak aby jej postrzegana intensywność była równa postrzeganej intensywności innego rodzaju wielkości, takiej jak ciepło lub ciśnienie .
Krytyka
Stevens na ogół zbierał dane szacunkowe wielkości od wielu obserwatorów, uśredniał dane dla wszystkich badanych, a następnie dopasowywał do danych funkcję potęgi. Ponieważ dopasowanie było ogólnie rozsądne, doszedł do wniosku, że prawo potęgowe jest prawidłowe.
Główna krytyka dotyczyła tego, że podejście Stevensa nie zapewnia ani bezpośredniego testu samego prawa potęgowego, ani podstawowych założeń metody szacowania / produkcji wielkości: po prostu dopasowuje krzywe do punktów danych. Ponadto prawo potęgowe można wydedukować matematycznie z funkcji logarytmicznej Webera-Fechnera (Mackay, 1963), a relacja sprawia, że przewidywania są spójne z danymi ( Staddon , 1978). Podobnie jak w przypadku wszystkich badań psychometrycznych, podejście Stevensa ignoruje indywidualne różnice w relacji bodziec-doznanie i generalnie istnieją duże indywidualne różnice w tej relacji, które uśrednienie danych przesłoni ( Greem i Luce 1974 ).
Głównym twierdzeniem Stevensa było to, że używając oszacowań wielkości/produkcji, respondenci byli w stanie dokonać oceny na skali ilorazowej (tj. jeśli x i y są wartościami na danej skali ilorazowej, to istnieje stała k taka, że x = ky ). W kontekście aksjomatycznej psychofizyki ( Narens 1996 ) sformułował testowalną właściwość, która uchwyciła ukryte założenie leżące u podstaw tego twierdzenia. W szczególności dla dwóch proporcji p i q , i trzy bodźce, x , y , z , jeśli y ocenia się p razy x , z ocenia się q razy y , to t = pq razy x powinno być równe z . Sprowadza się to do założenia, że respondenci interpretują liczby w sposób autentyczny. Właściwość ta została jednoznacznie odrzucona ( Ellermeier i Faulhammer 2000 , Zimmer 2005 ). Nie zakładając prawdziwej interpretacji liczb, ( Narens 1996 ) sformułował inną właściwość, która, jeśli zostanie utrzymana, oznacza, że respondenci będą mogli dokonywać ocen w skali proporcjonalnej, a mianowicie, jeśli y jest oceniane p razy x , z jest oceniane q razy y , a jeśli y ' jest osądzony q razy x , z ' jest osądzony p razy y ' , wtedy z powinno być równe z ' . Ta właściwość została zachowana w różnych sytuacjach ( Ellermeier i Faulhammer 2000 , Zimmer 2005 ).
Krytycy prawa potęgowego zwracają również uwagę, że ważność prawa zależy od pomiaru postrzeganej intensywności bodźca, który jest stosowany w odpowiednich eksperymentach. ( Luce 2002 ), pod warunkiem, że numeryczna funkcja zniekształcenia respondentów i funkcje psychofizyczne mogą być rozdzielone, sformułowano warunek behawioralny równoważny funkcji psychofizycznej będącej funkcją potęgową. Warunek ten został potwierdzony w przypadku nieco ponad połowy respondentów, a forma potęgi została uznana za rozsądne przybliżenie dla pozostałych ( Steingrimsson & Luce 2006 ).
Kwestionowano również, szczególnie w zakresie teorii wykrywania sygnałów , czy dany bodziec jest rzeczywiście powiązany z określoną i bezwzględną postrzeganą intensywnością; tj. taki, który jest niezależny od czynników i warunków kontekstowych. Zgodnie z tym Luce (1990, s. 73) zauważył, że „wprowadzając konteksty, takie jak szum tła, do ocen głośności, kształt funkcji szacowania wielkości z pewnością znacznie odbiega od funkcji potęgowej”. Rzeczywiście, prawie wszystkie sądy zmysłowe mogą zostać zmienione przez kontekst, w którym bodziec jest postrzegany.
Zobacz też
- Ellermeier, W.; Faulhammer, G. (2000), „Empiryczna ocena aksjomatów fundamentalnych dla podejścia Stevensa do skalowania proporcji: I. Produkcja głośności”, Perception & Psychophysics , 62 (8): 1505–1511, doi : 10.3758 / BF03212151 , PMID 11140174
- Greem, DM; Luce, RD (1974), „Zmienność oszacowań wielkości: analiza teorii czasu”, Perception & Psychophysics , 15 (2): 291–300, doi : 10,3758 / BF03213947
- Luce, RD (1990), „Prawa psychofizyczne: dopasowywanie międzymodalne”, Przegląd psychologiczny , 97 (1): 66–77, doi : 10.1037/0033-295X.97.1.66
- Luce, RD (2002), „Psychofizyczna teoria proporcji intensywności, wspólnych prezentacji i dopasowań”, Psychological Review , 109 (3): 520–532, CiteSeerX 10.1.1.320.6454 , doi : 10.1037/0033-295X.109.3 .520 , PMID 12088243
- Narens, L. (1996), „Teoria szacowania współczynnika wielkości”, Journal of Mathematical Psychology , 40 (2): 109–129, doi : 10.1006 / jmps.1996.0011
- Luce, RD i Krumhansl, C. (1988) Pomiar, skalowanie i psychofizyka. W RC Atkinson, RJ Herrnstein, G. Lindzey i RD Luce (red.) Stevens' Handbook of Experimental Psychology . Nowy Jork: Wiley. str. 1–74.
- Smelser, NJ i Baltes, PB (2001). Międzynarodowa encyklopedia nauk społecznych i behawioralnych . s. 15105–15106 . Amsterdam; Nowy Jork: Elsevier. ISBN 0-08-043076-7 .
- Steingrimsson R.; Luce, RD (2006), „Empiryczna ocena modelu globalnych ocen psychofizycznych: III. Forma filtrowania funkcji psychofizycznych i intensywności”, Journal of Mathematical Psychology , 50 (1): 15–29, doi : 10.1016 / j jmp.2005.11.005
- Stevens, SS (1957). „O prawie psychofizycznym”. Przegląd psychologiczny . 64 (3): 153–181. doi : 10.1037/h0046162 . PMID 13441853 .
- Stevens, SS (1975), Geraldine Stevens, redaktor. Psychofizyka: wprowadzenie do perspektyw percepcyjnych, neuronowych i społecznych , Transaction Publishers, ISBN 978-0-88738-643-5 .
- Zimmer, K. (2005). „Badanie ważności stosunków liczbowych we frakcjonowaniu głośności” . Percepcja i psychofizyka . 67 (4): 569–579. doi : 10.3758/bf03193515 . PMID 16134452 .