AllgemeinePsychologieII Prof.DietrichAlbert WS2003/2004 VO07 VO07,25.11.2002 WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 1
TheoriederSignalentdeckung ROC-Kurve WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 2
TheoriederSignalentdeckung Konfidenz-Rating UmdieROC-Kurveempirischzubestimmen,wird,anstattviele Ja/Nein-Experimentedurchzuführen,oftmalseinsogenanntes Konfidenz-Rating erhoben Eswirdnichteine Ja - bzw. Nein -Antworterwartet,sondern einebeurteilungdersicherheitmitdereinsignalbeobachtet wurde WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 3
TheoriederSignalentdeckung Konfidenz-Rating DieKategorieneiner Ratingskala werdenmitunterschiedlichen striktenkriterieninverbindunggebracht UntereinemsehrstriktenKriterium(C1)werdennurdieUrteilein derkategorie sichereinsignal als Ja -Antwortenbetrachtet UntereinemwenigerstriktenKriterium(C2)werdendieUrteile indenkategorien ehereinsignal und sichereinsignal als Ja -Antwortenbetrachtet UntereinemnochliberalerenKriterium(C3)werdendieUrteile indenkategorien eherkeinsignal, ehereinsignal und sichereinsignal als Ja -Antwortenbetrachtet WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 4
TheoriederSignalentdeckung Konfidenz-Rating:Annahmen WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 5
TheoriederSignalentdeckung Konfidenz-Rating:Beispiel WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 6
TheoriederSignalentdeckung Konfidenz-Rating:Beispiel WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 7
TheoriederSignalentdeckung Konfidenz-Rating:Beispiel WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 8
TheoriederSignalentdeckung Konfidenz-Rating:ROC-Kurve WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 9
TheoriederSignalentdeckung Literatur Green,D.M.&Swets,J.A.(1966).Signal detectiontheory and psychophysics.newyork:wiley. McNicol,D.(1972).Aprimerof signaldetectiontheory.london: GeorgeAllen& Unwin LTD. Velden,M.(1982).DieSignalentdeckungstheorieinderPsychologie. Stuttgart:Kohlhammer. Goldstein,E.B.(1997).Wahrnehmungspsychologie(4.Aufl.).Heidelberg: SpektrumAkademischerVerlag.[AnhangE,S.551-558] WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 10
AnwendungderTheoriederSignalentdeckung Zielsetzung BestimmungderGedächtnisleistungineinem Wiedererkennensexperiment unabhängigvondergezeigtenreaktionsneigung Ausgangssituation WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 11
AnwendungderTheoriederSignalentdeckung TrägtmandieWahrscheinlichkeiteinesTreffersP( alt alt) gegendiewahrscheinlichkeitp( alt neu)ab,soerhältmaneine MemoryOperatingCharacteristicCurve (MOC-Kurve) NachfolgendwerdendieausverschiedenenAnnahmenzuLern- und EntscheidungsprozessenableitbarenKonsequenzenbezüglich derformdermoc-kurvedargestelltfür Hochschwellen-Modelle AnnahmeeinerkontinuierlichenStärkederGedächtnisspurim RahmenderklassischenTheoriederSignalentdeckung WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 12
Hochschwellen-Modelle BeiHochschwellen-ModellenerfolgtdieBestimmungder WiedererkennensleistungdurchKorrekturderbeobachteten WahrscheinlichkeitenbezüglichRaten Annahmen EsgibteinenZustand,indemdasWiedererkenneneinesalten ItemsohneFehlererfolgt DieWahrscheinlichkeit,dasssicheinaltesItemindiesemZustand befindetsei p S IsteinaltesItemnichtindiesemZustand,soerrätdieVersuchsperson mitwahrscheinlichkeitg,dassdieseinaltesitemist WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 13
Hochschwellen-Modelle Annahmen EntsprechendgibtesfürneueItemseinenZustand,indemdiese ohnefehleralsneuerkanntwerden DieWahrscheinlichkeit,dasssicheinneuesItemindiesemZustand befindet,sei p N IsteinneuesItemnichtindiesemZustand,soklassifiziertdie VersuchspersondiesesmitWahrscheinlichkeitgalsaltesItem DiegenanntenAnnahmenbezüglichalterundneuerItemslassen sichdurchzweigleichungenformalcharakterisieren WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 14
Hochschwellen-Modelle FormaleCharakterisierungderAnnahmen FüralteItemsergibtsichdieGleichung FürneueItemsergibtsichdieGleichung LöstmandiezweiteGleichungennachgauf(wozu p N! 1 anzunehmenist)undsetztindieerstegleichungein,soerhält mandieallgemeineformdervorhergesagtenmoc-kurve WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 15
Hochschwellen-Modelle FormaleCharakterisierungderAnnahmen AllgemeineFormderMOC-Kurve(p N! 1) DieseGleichungzeigt,dassdieMOC-KurvenunterdenAnnahmen derhochschwellen-modellestetsgeradensind UnterverschiedenenAnnahmenbezüglichderWerteder Wahrscheinlichkeiten p S und p N lassensichjeweilsdie SteigungskoeffizientenundOrdinatenabschnittebestimmen WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 16
Hochschwellen-Modelle:MOC-Kurven Kintsch (1982)diskutiertfürdieParameterwerte p S und p N dreifälle Fall1:Fürp N =0erhältman DieMOC-KurveistalsoeineGerade,diefürverschiedeneWerte p S jeweilsdurchdiepunkte(0, p S )und(1,1)geht DieserFallistwenigplausibel,da p N =0bedeutet,dassdie VersuchspersonneueItemsniesicheralssolcheerkennenkann WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 17
Hochschwellen-Modelle:MOC-Kurven WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 18
Hochschwellen-Modelle:MOC-Kurven Fall2:Mitp= p N =p S ergibtsich DieMOC-KurveisthierbeialsoeineGerademitSteigung1und Ordinatenabschnittp Fürdie wahre Wiedererkennensleistungperhältman wasderhäufigverwendetenkorrekturfürratenentspricht WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 19
Hochschwellen-Modelle:MOC-Kurven WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 20
Hochschwellen-Modelle:MOC-Kurven Fall3:Esgelte0< p N <p S ImVergleichzudenbeidenvorgenanntenFällenwirddieseAnnahme alsempirischangemessenerbetrachtet DieMOC-KurveisteineGerademiteinerSteigungkleiner1und Ordinatenabschnitt p S FürjedeWahlderWerte p S und p N ergibtsicheineeindeutig festgelegtegerademitsteigungskoeffizient(1- p S )/(1- p N ) WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 21
Hochschwellen-Modelle:MOC-Kurven WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 22
TheoriederSignalentdeckung ÜbertragungderAnnahmenderTheoriederSignalentdeckungauf dasparadigmadeswiedererkennens JedesItem,gleichgültigobaltoderneu,wirddurchdieRealisierung einerstetigenevidenzvariablencharakterisiert,dieals StärkederzugehörigenGedächtnisspurinterpretiertwird ZurKlassifikationdesItemsals alt oder neu,wirddie jeweiligegedächtnisspurmiteinemkriteriumswertverglichen UnterdiesenAnnahmenergibtsicheineMOC-Kurve,derenForm denbereitsbesprochenenroc-kurvenentspricht WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 23
TheoriederSignalentdeckung WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 24
TheoriederSignalentdeckung:MOC-Kurven WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 25
TheoretischvorhergesagteMOC-Kurven WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 26
Experimentvon Egan (1958) DieLernlistebestandaus100Wörtern,dieinderTestphase zusammenmit100 Distraktoren vorgegebenwurden DieVersuchspersonenhatteneinKonfidenzrating aufeinerfünfstufigen Rating-Skalaabzugeben Kategorie1: mitsicherheitalt Kategorie3: ichmussteraten Kategorie5: mitsicherheitneu DiefolgendeAbbildungzeigtdieDatenvonvierderinsgesamt16 Versuchspersonen WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 27
Experimentvon Egan (1958) WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 28
Experimentvon Egan (1958) AusdenErgebnissenläßtsichunzweideutigableiten,dassMOC-Kurven keinegeradensind,wiediesdiehochschwellen-modellevorhersagen DieherkömmlicheKorrekturfürdasRaten,dieäquivalentistzu einemhochschwellen-modell,istdeshalbnichtadäquat! DieFormderempirischermitteltenMOC-Kurvenstimmtweitgehend übereinmitderdurchdietheoriedersignalentdeckungabgeleiteten theoretischenmoc-kurve,dieaufderideeeinerkontinuierlichvariierenden StärkederGedächtnisspurbasiert WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 29
ExperimentvonClark& Greenberg (1971) UntersuchungdesEinflussesvonStressaufdasWiedererkennen sinnarmersilben DerStresswurdedadurchinduziert,dassstudentischen Versuchspersonengesagtwurde,dassdieZahlderrichtig wiedererkanntenitemsmitderintelligenzzusammenhänge unddassdiemeisten StudentInnen imdrittendurchgangeinensehr hohenanteilrichtigerantwortenerzielten NachderLernphasewurdendreiTestdurchgängemitjeweils neuen Distraktorendurchgeführt WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 30
ExperimentvonClark& Greenberg (1971) Ergebnisse VeränderungderGedächtnisleistungd überdiedurchgänge AbnahmeinStressbedingung(3.Durchgang:d =1.09) ZunahmeinneutralerBedingung(3.Durchgang:d =1.47) VeränderungdesKriteriumsβ überdiedurchgänge AbnahmeinStressbedingung(3.Durchgang:β =1.05) ZunahmeinneutralerBedingung(3.Durchgang:β =2.15) WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 31
ExperimentvonClark& Greenberg (1971) DiskussionderErgebnisse UnterStressneigtendieVersuchspersonenzunehmenddazu, Itemsals alt zubezeichnen,währendsieinderneutralen Bedingungeherals neu bezeichnetwurden MöglicherweisewirddurchWahleinesliberalenKriteriumsunter Stressversucht,einehöhereLeistungzuerzielen BeiBenutzungdesProzentsatzesrichtigwiedererkannter Lernitems alsleistungsmaß(eventuellauchnachkorrekturbzgl. Ratens)würdeinderStressbedingungeinevermeintlichhöhere Leistungresultieren WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 32
UntersuchungvonMiller&Lewis(1977) WarumschneidenDepressivebeiLern- undgedächtnisaufgaben vergleichsweiseschlechtab? GedächtnisleistungältererpsychiatrischerPatientenimVergleich zunormalenbeimwiedererkenneneinfachergeometrischerfiguren WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 33
UntersuchungvonMiller&Lewis(1977) DiskussionderErgebnisse Depressivewieseneinensehrhohen Kritriumswert auf,d.h.sie reagiertenäußerstvorsichtiginbezugauffalschenalarm DerGrundfürdasscheinbarschlechteAbschneidenvonDepressiven beigedächtnisaufgabenistvermutlichdieverwendungvon reaktionsneigungsabhängigenleistungsmaßen BezüglichsolcherLeistungsmaßeisteineDifferentialdiagnosezwischen DepressionundDemenznichtmöglich WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 34
Schlussfolgerungen EskannnichtgrundsätzlichvonderempirischenGültigkeitder NormalverteilungsannahmebeiWiedererkennensexperimentenausgegangen werden VerschiedeneexperimentelleBefunde(z.B.Murdock,1965)deuten jedochaufdiegültigkeitdernormalverteilungsannahme(bei gleichenvarianzen)fürdiebedingtenverteilungenf(x neu) und f(x alt) hin IndiesenFällenkanndasMaßd alsunverzerrterindikatorder Gedächtnisleistunginterpretiertwerden WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 35
Schlussbemerkungen DieTheoriederSignalentdeckungstelltauchfürdieAuswertung vonwiedererkennensexperimentennachdemmultiple-choice- ParadigmaeinengeeignetenformalenRahmenzurVerfügung DerParameterd (bzw.dieflächeunterderroc-kurve)gibtein MaßderGedächtnisstärkean,dasunabhängigvonderAnzahlder indermultiple-choice-aufgabeverwendeten Distraktor-Itemsist DieAnwendungderTheoriederSignalentdeckungerlaubtdaher einenvergleichderunterverschiedenenexperimentellenparadigmen erhobenenwiedererkennensleistungen WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 36
KognitionspsychologiedesGedächtnisses EntwicklungderKognitivenPsychologie BisgegenEndedes19.Jahrhundertsistdiesogenannte Bewusstseinspsychologie(z.B.WilhelmWundt)beherrschend VorwiegendverwendetesParadigma GewinnungvonDatenaus Introspektion (Selbstbeobachtung) SigmundFreud(1856-1939)weistdenEinflussvonUnbewusstem aufdasverhaltennach Freud,S.&Breuer,J.(1893).StudienüberHysterie. WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 37
KognitionspsychologiedesGedächtnisses EntwicklungderKognitivenPsychologie CharlesDarwin(1809-1882)kennzeichnetEvolutionalsAnpassung desorganismusandieumwelt Darwin,C.(1859).The Origin of Species. DerPositivismuswendetsichgegentheoretischeSpekulationund betontdasprimatderunmittelbarenbeobachtung A.Comte(1798-1857),E.Mach(1838-1916) DieinderrussischenSchuledesObjektivismus(u.a.I.Pawlow, 1849-1936)formuliertenPrinzipienwurdenimsogenanntenBehaviorismus weiterentwickelt WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 38
KognitionspsychologiedesGedächtnisses EntwicklungderKognitivenPsychologie Behaviorismus:BegründerJohn Broadus Watson(1878-1958) Psychology as the behavioristviewsitis a purelyobjective experimental branch of naturalscience. Itstheoreticalgoalis the prediction and control of behavior. Introspectionforms noessential part of itsmethods, noris the scientificvalue of itsdatadependentupon the readinesswithwhich theylendthemselves to interpretation in terms of consciousness.the behaviorist,inhis eort to get a unitaryscheme of animalresponse, recognizes no dividing line between manand brute. Watson,J.B.(1913).Psychology as the behavioristviews it. Psychological Review,20,158-177. WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 39
KognitionspsychologiedesGedächtnisses EntwicklungderKognitivenPsychologie KennzeichnungdesBehaviorismus PsychologieisteineNaturwissenschaft PsychologischeDatensolltenobjektivseinundausExperimenten stammen, Introspektion istzuvermeiden DerBehaviorismuslehntdieAnnahmevermeintlicherinnerer Ursachenabundbetrachtetlediglichexterne,umweltabhängige EinflussfaktorenaufdasVerhalten Reiz-Reaktions-TheoriendesLernens (stimulusresponsetheories,s-rtheorien) ZielsetzungistdieVorhersageundKontrolledesVerhaltens WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 40
KognitionspsychologiedesGedächtnisses EntwicklungderKognitivenPsychologie DieKognitivePsychologieentwickeltsichMittedes20.Jahrhunderts alsgegenbewegungzumbeherrschendenbehaviorismus Einflüsse TheoriederSprachstrukturvonN.Chomsky(1957) Informationstheorie(Shannon& Weaver,1949) EntwicklungvonComputerwissenschaft,künstlicherIntelligenz EskommtzursogenanntenkognitivenWende,entscheidendbeeinflusst durchdiemonographie CognitivePsychology vonu.neisser (1967) WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 41
KognitionspsychologiedesGedächtnisses EntwicklungderKognitivenPsychologie Grundannahmen GrundlegendistderInformationsverarbeitungsansatz,derimRahmen einercomputer-metapherentwickeltwird,d.h.diemenschliche InformationsverarbeitungwirdalsanalogzurDatenverarbeitung ineinemcomputerbetrachtet UnterdemBegriffderKognitionwerdendabeialle,aufdem sensorischeninputoperierendenverarbeitungsprozessegefasst DieimBehaviorismusnegiertenBegriffeEmpfindung,Wahrnehmung, Vorstellung,ProblemlösenoderDenkenbeziehensich aufhypothetischestadienoderaspektederkognition WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 42
KognitionspsychologiedesGedächtnisses EntwicklungderKognitivenPsychologie Zielsetzungnach Neisser (1967) DieAufgabeeinesPsychologen,derdiemenschlicheKognition verstehenwill,istanalogderjenigeneinesmenschen,der entdeckenwill,wieeincomputerprogrammiertist...er möchtedasprogrammverstehen,nichtdiehardware.vielleicht übertreibtdasdenfalleinwenig.diehardwareeinescomputers kanngewisseindirektewirkungenaufdasprogrammierenhaben, undinähnlicherweisekannvielleichtdasphysischesubstratder OrganisationpsychischenGeschehensGrenzbedingungensetzen. WS2003/2004,Prof.DietrichAlbert 43