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Vergleich psychophysikalischer Methoden zur Ermittlung von Wahrnehmungskennwerten

Becker, Alexander (2011):
Vergleich psychophysikalischer Methoden zur Ermittlung von Wahrnehmungskennwerten.
Technische Universität Darmstadt, [Seminar paper (Midterm)]

Abstract

Zusammenfassung:

In der vorliegenden Arbeit sollen psychophysikalische Methoden zur Ermittlung von Wahrnehmungskennwerten verglichen werden. Dazu wird zunächst eine Einführung in die Psychophysik gegeben. Die Schwellwertmessung und die Darstellung der Schwellwerte mit Hilfe der psychometrischen Funktion werden beschrieben. Darauf aufbauend wird aufgezeigt wie die psychometrische Funktion, durch Antworten eines Probanden auf Reize, aufgestellt werden kann. Dabei wird im Rahmen der Signal Detection Theory unter anderem auf die Trennung von Sinnesempfindlichkeit und Entscheidungsverhalten eingegangen.

Anschließend werden die Ergebnisse der Literaturrecherche zu psychophysikalischen Methoden vorgestellt. Daraus werden die Method of Constants, die Gruppe der Staircase Methoden, die Maximum Likelihood Methoden und die Parameter Estimation by Sequential Testing Methoden zur weiteren Untersuchung ausgewählt.

Die ausgewählten Methoden werden mit der Simulationsumgebung MATLAB analysiert, um sie auf ihre Effektivität und Robustheit gegenüber Gewöhnungseffekten und fluktuierenden Entscheidungskriterien zu testen. Um die Effektivität zu beurteilen, wird ein Proband mit kontrollierbaren Sinnesempfindlichkeiten und Entscheidungskriterien entwickelt.

Method of Constants und Staircase Methoden, sowie ein den Anforderungen entsprechender Proband, sind in MATLAB implementiert. Ein Intra-Methodenvergleich ist für diese Methoden möglich. Mit Hilfe des entwickelten Simulationsprogramms können Empfehlungen für Probandentests gegeben werden. So wird z.B. berechnet, mit wie vielen Durchläufen ein Test durchgeführt werden muss, um eine bestimmte Genauigkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. So zeigen die Versuche zur Method of Constants (bei bestimmten Parametern), dass eine Erhöhung der Anzahl der Versuche auf über zehn Durchläufe kaum noch zu einer Steigerung der Qualität, und damit zu sinkender Effektivität, führt. Des Weiteren kann die Effektivität der sogenannten Staircase Methoden deutlich gesteigert werden, wenn Methoden mit Startpunkten von unterschiedlicher Signalstärke kombiniert werden.

Item Type: Seminar paper (Midterm)
Erschienen: 2011
Creators: Becker, Alexander
Title: Vergleich psychophysikalischer Methoden zur Ermittlung von Wahrnehmungskennwerten
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

In der vorliegenden Arbeit sollen psychophysikalische Methoden zur Ermittlung von Wahrnehmungskennwerten verglichen werden. Dazu wird zunächst eine Einführung in die Psychophysik gegeben. Die Schwellwertmessung und die Darstellung der Schwellwerte mit Hilfe der psychometrischen Funktion werden beschrieben. Darauf aufbauend wird aufgezeigt wie die psychometrische Funktion, durch Antworten eines Probanden auf Reize, aufgestellt werden kann. Dabei wird im Rahmen der Signal Detection Theory unter anderem auf die Trennung von Sinnesempfindlichkeit und Entscheidungsverhalten eingegangen.

Anschließend werden die Ergebnisse der Literaturrecherche zu psychophysikalischen Methoden vorgestellt. Daraus werden die Method of Constants, die Gruppe der Staircase Methoden, die Maximum Likelihood Methoden und die Parameter Estimation by Sequential Testing Methoden zur weiteren Untersuchung ausgewählt.

Die ausgewählten Methoden werden mit der Simulationsumgebung MATLAB analysiert, um sie auf ihre Effektivität und Robustheit gegenüber Gewöhnungseffekten und fluktuierenden Entscheidungskriterien zu testen. Um die Effektivität zu beurteilen, wird ein Proband mit kontrollierbaren Sinnesempfindlichkeiten und Entscheidungskriterien entwickelt.

Method of Constants und Staircase Methoden, sowie ein den Anforderungen entsprechender Proband, sind in MATLAB implementiert. Ein Intra-Methodenvergleich ist für diese Methoden möglich. Mit Hilfe des entwickelten Simulationsprogramms können Empfehlungen für Probandentests gegeben werden. So wird z.B. berechnet, mit wie vielen Durchläufen ein Test durchgeführt werden muss, um eine bestimmte Genauigkeit der Ergebnisse zu gewährleisten. So zeigen die Versuche zur Method of Constants (bei bestimmten Parametern), dass eine Erhöhung der Anzahl der Versuche auf über zehn Durchläufe kaum noch zu einer Steigerung der Qualität, und damit zu sinkender Effektivität, führt. Des Weiteren kann die Effektivität der sogenannten Staircase Methoden deutlich gesteigert werden, wenn Methoden mit Startpunkten von unterschiedlicher Signalstärke kombiniert werden.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Probandensimulation, Psychologische Betrachtung Haptik, Psychometrische Funktion, Psychophysik, Signal Detection Theory
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 31 Aug 2011 10:23
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1758

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 25-10-2010

Ende Datum: 25-02-2011

Querverweis: keiner

Studiengang: Wirtschaftsingenieur Elektrotechnik und Informationstechnik (WI-ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT)

Abschluss: Diplom (MFT)

Identification Number: 17/24 EMKS 1758
Referees: Hatzfeld, Dipl.-Ing. Christian and Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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