心理測定機能

心理測定関数は、検出および識別タスクに適用される推論心理測定モデルです。これは、速度、持続時間、明るさ、重量などの物理的刺激の特定の特徴と、人間または動物の被験者の強制選択応答との関係をモデル化します。したがって、心理測定関数は、一般化線形モデル(GLM)を心理物理学的データに具体的に適用したものです。応答の確率は、シグモイド リンク関数(プロビット、ロジットなど)によって予測子の線形結合に関連付けられます。

選択肢の数に応じて、心理物理学的実験パラダイムは、単純な強制選択 (はい/いいえタスクとも呼ばれる)、2 つの選択肢の強制選択(2AFC)、および n 選択肢の強制選択に分類されます。実験の選択肢の数によって、関数の下側漸近線が決まります。

一般的な例としては、視力検査表を使用した視力検査があります。被験者はさまざまなサイズのシンボル (サイズは関連する物理的刺激パラメータ) を見て、それがどのシンボルであるかを判断しなければなりません。通常、被験者が一部のシンボルを識別できるが、すべてのシンボルを識別できないラインが表に 1 つあります。これは心理測定関数の遷移範囲に等しく、感覚閾値が視力に対応します。(厳密に言えば、標準的な手順のバイアスにより、典型的な検眼測定では感覚閾値が正確に得られるわけではありません。)

一般的に使用されている心理測定プロットには、次の 2 種類があります。

1. 正しい応答のパーセンテージ（または同様の値）をy 軸に、物理的パラメータをx 軸にプロットします。刺激パラメータが可能な範囲の一方の端に非常に近い場合、人は常に正しく応答できます。範囲のもう一方の端に近づくと、人は刺激を適切に知覚できないため、正しい応答の確率は偶然のレベルになります。その中間には、被験者の正しい応答の確率が偶然のレベルを上回っているものの、常に正しく応答するわけではない遷移範囲があります。シグモイド関数の変曲点、または関数が偶然のレベルと 100% の中間に達する点は、通常、感覚閾値と見なされます。
2. Y 軸に「はい」の回答の割合をプロットし、単に [0.5, 1] ではなく [0, 1] の範囲をカバーするシグモイド形状を作成します。これにより、被験者は、刺激が要求された特定のタイプではないと確信している状態から、刺激が要求された特定のタイプであると確信する状態に移行します。

心理測定関数をプロットする 2 番目の方法は、プロビット分析 (累積ガウス分布のフィッティング) などのツールを使用した原理的な定量分析に簡単に適用できるため、多くの場合好まれます。ただし、重要な欠点もあります。まず、しきい値の推定は p(yes)、つまり信号検出理論の用語で言う「ヒット」のみに基づいています。次に、結果として、バイアスフリーまたは基準フリーではありません。3 番目に、しきい値は p(yes) = .5 で識別されますが、これは従来の任意の選択にすぎません。

• Wichmann, Felix A.、およびFrank Jäkel。「心理物理学の方法」Stevensの実験心理学と認知神経科学ハンドブック5（2018）：1-42。