Perception - Examen 1 PDF

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CHAPITRE 1 1. La psychophysique : -

But : Comprendre le passage d’une réalité physique à une réalité psychologique Ét u d i el el i e ne n t r el ame s u r eph y s i q u ed ’ u n es t i mul a t i o ne tl ame s u r e p s y c h o l o g i q u ed ec e t t es t i mu l a t i o n Li e nph y s i q u ea v e cs e n s a t i o nsé p r o u v é s Dé b u td el ap s y c h o p h y s i q u ed eFe s c h n e re to nl u id oi t d i ffé r e nt e smé t h o d e s e xp é r i me n t a l e s

2. Détection -

Systèmes sensoriels renseignent sur les changements physiques ou chimiques de l’environnement But de la psychophysique : évaluer amplitude minimale pour qu’un changement perceptible pour l’humain Seuil absolu : plus petite quantité d’énergie détectée en l’absence de toute autre simulation, sensation pas possible sous ce seuil

2.1 Seuil absolu et méthode des stimuli constants -

Déterminer grossièrement le seuil où il a presque jamais de perception et une région pour laquelle il y a presque toujours une perception On retient 5 à 9 stimuli entre ces régions qui présentés plusieurs fois aléatoirement Observateur doit rendre au moins 100 jugements = plus il y a d’essais pour mesurer le seuil plus la valeur du seuil estimée est juste On doit rapporter si l’observateur perçois le son et les transformer probabilités de détection du stimuli Graphique : Fonction psychométrique Seuil absolu : essai réussit à 50 % ce qui plus que le hasard Graphique : o Hypothèse 1 : Phénomène étudié est une variable continue = distribution discrète obtenue est une approximation d’une fonction continue o Hypothèse 2 : La fonction psychométrique est un dérivé de la distribution normale et se nomme fonction normale cumulé ou gautienne cumulée et permet d’estimer la valeur du seuil

2.2 Théorie sur la détection du signal -

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Signal : stimuli qu’on tente de détecter qui a des caractéristiques précises et stables Bruit : toile de fond variable qui s’ajoute au signal, il comprend l’activité externe contrôlé par l’expérimentateur et l’activité physiologique interne généré par le système nerveux Observateur doit décider si c’est un Bruit seul ou Signal+Bruit Plus le signal est fort, plus il est détecté Critère de décision bêta : sensibilité de détection

Réponse

Présent Absent

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Présent Détection correcte Omission

Rejet correct

Manière de décider de l’observateur : o Observateur conservateur : Moins de détection correcte et moins de fausses alarmes o Observateur audacieux : Plus de détection correcte et plus de fausses alarmes Mesurer la sensibilité de l’observateur sans le critère décisionnel avec le d prime : La distance entre les lignes pointillées représentent l’indice de sensibilité (D prime) o D prime = Différence des moyennes des distributions B et S+B / écart-type bruit o D prime = Z (détection correcte) – Z (fausse alarme) = Affirme normalité des distributions pour S et B+S Calcul critère décisionnel :ligne verticale continue nommée bêta o Ordonnée distribution S+B / Ordonnée distribution B o Bêta plus grand que 1 = observateur conservateur o Bêta plus petit que 1 = observateur audacieux

3. Discrimination -

Signal Absent Fausse alarme

Essayer de savoir si deux stimuli sont différents Seuil différentiel :

o différence intensité minimale nécessaire pour que deux stimuli puissent être différenciés o c’est le seuil où l’observateur devient capable de faire la différence entre deux stimuli nommé différence juste perceptible 3.1 Seuil différentiel et méthode des stimuli constants -

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Deux stimuli sont présentés et on dit déterminer celui avec la plus grande magnitude Chaque essai a un stimuli standard et un stimuli de comparaison qui prend 7 à 9 valeurs autour du stimuli standard Le standard et le stimuli comparé sont présentés à plusieurs reprises conjointement ou successivement Point égalité subjective (PES) : correspond à 0,50 ce qui veut dire que la probabilité de répondre que le standard est plus lourd que le stimulus de comparaison est plus lourd que le standard Erreur constante : différence entre le point galité subjective et la valeur du standard Deux seuils différentiels : o Supérieur : soustraire les points 0,75 et 0,50 o Inférieur : soustraire les points 0,50 et 0,25 Pour avoir un seuil = moyenne des seuils /2 Erreurs classiques pour détermination des seuils différentiels avec méthode des stimulis constants: o Erreurs spatiales : si les stimuli sont présentés en même temps, il faut varier le côté où le standard est présenté pour éviter une préférence d’un côté o Erreurs d’ordre temporel : présentés des stimuli un après l’autre et tendance à juger le premier ou deuxième de plus grand amplitude, si premier stimulus est souvent plus long cela est interprété comme une diminution de traces en mémoire

4. La loi de discrimination de Weber et sa forme généralisée -

Il a pas un seul seuil différentiel pour une modalité sensorielle Seuil différentiel augmente en fonction de l’intensité des stimuli Il y a une relation proportionnelle entre le seuil différentiel et la magnitude K= constante de Weber = seuil différentiel /magnitude Le ratio entre le seuil différentiel et le standard reste le même Calcul Loi de Weber : Seuil différentiel * Magnitude = K * Magnitude Fraction de Weber est valide uniquement pour une gamme limitée sur un continuum sensoriel, pour les valeurs très basses ou très élevées la fraction de Weber est plus élevée

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Pour les valeurs basses on utilise la loi de Weber transformée en rajoutant un a qui est le bruit sensoriel : Seuil différentiel * Magnitude = K * Magnitude + a Le a a beaucoup plus de poids pour les valeurs faibles que des valeurs plus grandes

5. Autres méthodes d’estimation des seuils 5.1 La méthode de l’ajustement ou méthode des erreurs moyennes -

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Le participant doit trouver le seuil absolu en augmentant l’intensité jusqu’à ce qu’il entend un son ou en diminuant l’intensité jusqu’à ce qu’il entend plus de son. Il y a une série ascendante et descendante Valeur estimée du seuil absolu : Moyenne des points de transitions entre ce qui est perceptible ou pas Méthode utilisée davantage pour un seuil différentiel : observateur doit ajuster un stimulus de comparaison pour qu’il paraisse égal au stimuli standard Les stimuli doivent varier de façon continue pour les seuils absolus et différentiels et puissent être présentés simultanément pour le seuil différentiel Deux informations obtenues par cette méthode o Moyenne des points d’égalité o L’écart type de la distribution des points Erreur constante = Moyenne -stimulus standard Seuil différentiel = Écart-type Plus l’écart-type est grand, plus élevé est le seuil et moins bonne est la discrimination et moins sensible est l’organisme donc 2 stimuli semblent égaux sur une grande étendue

5.2 La méthode des limites -

Seuil absolu : Alternance de série ascendante et descendante de sons o Ascendante : On utilise un son nettement en dessous du seuil absolu et on augmente graduellement l’intensité d’un essai à l’autre jusqu’à ce que le stimulus soit perçu o Descendante : On utilise un son qui peut être perçu et on diminue peu à peu leur intensité jusqu’à le stimulus n’est plus perçu o Éviter les erreurs d’anticipation et d’habitation : Les séries ascendantes et descendantes ne commencent pas toutes au même point o N.B. Quand on essait de trouver dans le tableau le point de transition pour les valeurs on doit toujours retenir la valeur mitoyenne entre le stimulus qui est détecté et le stimulus non détecté o Par exemple, si à 6 le stimulus n’est pas détecté à 8 le seuil de transition est donc à 7; si à 12 le stimulus n’est pas détecté et qu’il est détecté à 11 le point de transition est donc à 11,5

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o Valeur du seuil = Moyennes des points de transition / par le nbr d’essai Déterminer seuil absolu : moyenne des points de transition, de non perçu à perçu dans les séries ascendantes et de perçu à non perçu dans les séries descendantes Erreurs de la méthode des limites o Erreur habituation : habitude de répondre non lors d’une série ascendante ce qui surestime le seuil absolu ou oui lors d’une série descendante ce qui sous-estime le seuil absolu o Erreur anticipation : Lorsqu’il y a un point de transition, c’est passer trop rapidement de oui à non pour la détection du stimulus (série descendante) ce surestime la valeur du seuil, ou de non à oui (série ascendante) ce qui sous-estime la valeur du seuil Estimation du seuil différentiel avec méthode des limites avec seuil différentiel : o Utilisation de deux stimuli : un standard et un de comparaison sont présentés simultanément ou successivement selon la nature du continuum sensoriel évalué o Après la présentation de 2 stimuli, l’observateur doit déterminer si un stimulus est plus petit, plus grand ou égal à l’autre stimulus o Stimuli de comparaison varient d’un essai à l’autre pour augmenter la difficulté de discrimination, lors d’une série ascendante la magnitude est augmentée et lors d’une série descendante la magnitude est diminuée o Cette méthode a la particularité que les séries descendantes ou ascendantes ne s’arrêtent pas lorsqu’un point de transition est observé o Par exemple, pour une série ascendante la première transition observé est celle où le stimulus de comparaison est plus petit que le standard, puis à l’essai suivant les mêmes stimuli semble égaux. Pour cette même série ascendante, il faut augmenter la valeur des stimuli de comparaison jusqu’à ce que les stimuli standard et de comparaison ne semblent plus égaux. On atteint donc le point de transition où le stimulus de comparaison est plus grand que le stimulus standard. À ce moment, la série s’arrête. o Pour déterminer le seuil différentiel, il faut alterner plusieurs séries ascendantes et descendantes et établir le point à partir duquel une série varie d’une fois à l’autre o Déterminer la limite supérieure où le stimuli standard et le stimulus de comparaison paraissent semblables o déterminer la limite inférieur où le stimulus standard et le stimulus de comparaison paraissent semblables o On fait plusieurs essais de comparaison avec méthode ascendante et descendante pour mesurer les limites supérieurs et inférieurs o On fait la moyenne des valeurs obtenus pour les limites supérieures et inférieures

o Valeurs à calculer : 1. Point égalité subjective = Valeur moyenne de la limite supérieure + Valeur moyenne de la limite inférieure / 2 2. Intervalle d’incertitude : valeur moyenne de la limite supérieure – valeur moyenne de la limite inférieure 3. Seuil différentiel = intervalle incertitude / 2 6. Les méthodes adaptatives -

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Permettent d’estimer les seuils avec moins d’essais (Diminue le nombre d’essais dans une région éloignée du seuil). Une de ces procédures est la méthode de l’escalier (Bonnet, 1986) : Il faut choisir un niveau de départ et un cran (Step d’augmentation de l’intensité du stimulus) , ce dernier permet de diminuer ou d’augmenter la force du stimulus pour passer de l’état où on perçoit versus on ne perçoit pas ou on ne perçoit pas à on perçoit. Dès qu’on passe d’un état à un autre, il faut décider si on change ou non la force du stimulus, Il faut aussi décider à quel moment on arrête le stimulus. Avec cette procédure de l’escalier, on peut utiliser un escalier simple avec une seule série de variation ou un escalier double avec 2 séries de stimuli indépendants (Une série peut partir bien au-dessus du seuil et l’autre bien au-dessous du seuil. Une autre méthode adaptative est appelée PEST : Avec cette procédure, à chaque inversion de réponse au stimulus dans une direction opposée, le cran (Step entre la force des stimuli) est diminué de moitié versus le cran reste le même lors d’un changement dans la même direction ou même être doublé (Si on reste par exemple dans la même direction lors de trois essais consécutifs. Il existe d’autres méthodes adaptatives comme la procédure bayesienne ou basé sur un maximum de vraisemblance..

7. Échelonnage; -

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Autre question importante en psychophysique est le lien entre la force d’un stimulus physique et la magnitude psychologique. La loi de Weber met en relation deux quantités physiques. Tel que Fechner l’a proposé par une méthode indirecte, la relation entre la magnitude d’un stimulus physique et la magnitude psychologique est logarithmique (exponentielle). Vérification de cette loi sur la relation entre les quantités physiques pour un continuum sensoriel en particulier et l’expérience sensorielle qui en résulte. S.S. Stevens (Psychophysicien) propose différentes méthodes pour mesurer cette expérience (Il a identifié différentes échelles entre autre en ce qui concerne l’audition. Les démonstrations empiriques de Stevens reposent sur diverse méthodes d’échelonnage : Échelles de partition et Échelles de rapport.

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Pour les échelles de partition il existe : des échelles de cotation et des échelles d’équisection. Les échelles de cotation impliquent qu’un observateur doit coter chacun des stimulus d’un ensemble de stimuli dans certaines catégories. (Par exemple de 1 à 5). Le nombre de stimuli et de catégories sont déterminés d’avance. Pour les échelles d’équisection, l’observateur doit diviser le continuum psychologique en une série de distances égales. Par exemple, l’observateur peut décider que la distance entre les sensations créées par les stimuli A et B sur un continuum sensoriel (La capacité de percevoir avec un sens) est plus petite, égale ou plus grande que la distance entre les sensations produites entre les stimuli C et D ailleurs sur ce continuum de sensations. Parmi les méthodes propres aux échelles d’équisection, on note la méthode de bissection où on doit choisir un stimulus dont l’intensité est à mi-chemin entre les intensités des deux autres stimuli. Pour les échelles de rapport, il y a des tâches d’estimation et des tâches de production. Il peut y avoir une tâche d’estimation de la magnitude où un observateur s’expose à un stimulus standard (Modulus) auquel on donne une valeur numérique (Chiffre). Ensuite à chaque stimulus présenté. L’observateur donne une valeur numérique relativement au standard, il établit son barème de valeurs autour de la valeur du stimulus standard (Modulus) (Ce ne doit pas être 0). Si un stimulus est 2 fois plus grand qu’un stimulus standard (Modulus) de 50, l’observateur lui donnera une valeur arbitraire de 100. C’est ainsi qu’il sera possible d’établir une correspondance des différentes valeurs assignées pour faire une représentation par graphique (La magnitude psychologique sur l’axe des Y par rapport à la magnitude sur le plan physique sur l’axe des x). Il y a des variantes d’Échelles de rapport où on retrouve une production de rapport ou de fractionnement. Par exemple, on peut reproduire l’intensité d’un stimulus pour qu’il corresponde à un pourcentage donné d’un autre stimulus (par exemple 50% ou 33%).

Loi de Stevens (Loi de puissance): -

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Loi psychophysique pour identifier et quantifier (Chiffrer) la relation entre la magnitude (L’importance) de la sensation et la magnitude d’un stimulus sur le plan physique. Il est possible que cette relation entre la magnitude de la sensation et la magnitude d’un stimulus soit monotone (C’est-à-dire que ça s’accroisse de façon continue avec l’augmentation de la magnitude physique). Il faut se poser la question sur la nature exacte de cet accroissement : est-ce que l’accroissement de la sensation est rapide au début pour les stimuli de faible amplitude et est-ce que l’accroissement de la sensation est plus lent ensuite pour les stimuli de plus grande amplitude? En fait, cet accroissement dépend de la nature (Du type) de stimulus à l’étude. Il y a trois types d’accroissements : exponentiel, linéaire ou logarithmique.

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Stevens a établi que la meilleure expression de la relation entre l’ampleur d’une sensation perçue et l’intensité d’un stimulus est exprimée à l’aide d’une fonction de puissance S=KØb S = Sensation K = Constante qui dépend des unités de mesure utilisées b = l’exposant propre ou spécifique à la dimension sensorielle étudiée

N.B. L’exposant b est la principale caractéristique de cette équation et il constitue la signature d’un continuum sensoriel. - Si le lien entre la sensation et le stimulus est linéaire b =1, - Si la relation entre la sensation et le stimulus est exponentielle b > 1 - Si la relation entre la sensation et le stimulus est logarithmique b < 1 VOIR FIGURE 1.4 PAGE 19 DU MANUEL

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Selon Stevens les valeurs suivantes pour b sont donnés aux différents sens : - Odorat : b =0,55 - Intensité sonore : b = 0,6 - Température : b = 1,0 - Décharges électriques : b = 3,50

N.B. Ces valeurs de b peuvent fluctuer d’une expérience à l’autre

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Autres contributions de Stevens : -

Il apporte une nuance importante p/r aux différents types d’expériences sensorielles : Un continuum sensoriel prothétique et un continuum sensoriel méthathétique : Pour le continuum prothétique : il s’agit d’expériences qui reposent sur un processus physiologique additif, c’est-à-dire un processus où l’augmentation de l’intensité physique du stimulus entraine une augmentation de la fréquence des potentiels d’action (activité électrique cellulaire) par les neurones responsables de la réception de ces stimuli. (Répond à la question de combien est le changement?) Par exemple, pour la sensation visuelle, un changement de brillance est additif (Une source lumineuse est plus ou moins intense qu’une autre, c’est un continuum prothétique) Le continuum méthatétique ne repose pas sur un principe d’addition, mais plutôt de substitution. (Répond à la question de quelle nature est la sensation?) Par exemple, un changement de longueur d’onde sera substitutif, ce n’est pas une différence quantitative au plan sensoriel, mais c’est un changement d’apparence, de tonalité de couleur par exemple

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Stevens est aussi à l’origine de l’identification des différentes échelles de mesures : o L’échelle nominale : Sert à identifier un objet. o L’échelle ordinale : Indique le rang ou l’ordre des scores o L’échelle intervallaire : Comprend la notion de distance entre les scores et l’échelle ratio qui comporte , en plus de la notion de distance, un zéro absolu. N.B. On ne peut pas se servir des mêmes échelles pour toutes les qualités sensorielles. Certaines de ces qualités peuvent être quantifiées (Continuum prothétique) d’autres pas (Continuum méthatétique). Pour les sens qui sont quantifiables, on peut utiliser des scores qui peuvent être distribués sur une échelle ordinale ou intervallaire. Pour le continuum métathétique, c’est l’échelle nominale qui est appropriée. CHAPITRE 2

1. Caractéristiques physiques d’une onde sonore simple -

Le cerveau traduit les séries de pression d’air en potentiel d’action traduit par le cerveau Corps qui vibrent et provoquent des perturbations qui sont propagées uniquement dans un milieu matériel comme l’air ou l’eau Les vibrations causent une série de compressions et de raréfactions dans les molécules de l’environnement La pression normale de l’air est successivement augmentée ou diminuée Les variations pour un son pur sont représentées à l’aide d’une simple onde sinusoïdale

2. La fréquence et la phase -

Fréquence : rapidité de changement de cycles compressions-raréfactions parcourus durant une période donnée Hertz : unité de mesure pour la fréquence en nombre de cycles/ seconde Période : temps pris pour compléter un cycle sur l’onde sinusoïdale Cycle : Début à 0 degré, compression et raréfaction entre 90 à 270 degré et finit à 360 degré Cycle par seconde : 1 cycle/ sec = 1 Hz et 500 cycles/ sec = 500 Hz Longueur o...