¿Qué características del estímulo determinan el exponente de la ley de potencia psicofísica?

Siguiendo el trabajo de Stanley Stevens, se supone comúnmente que las funciones psicofísicas de la intensidad del estímulo siguen leyes de potencia, como se ilustra a continuación:gráfico de exponentes de la ley de potencia

Esto parece ser cierto para una amplia variedad de diferentes tipos de estímulos y sensaciones. Una tabla que se presenta a menudo para ilustrar esta generalidad es de Stevens, 1975 :

tabla de exponentes de ley de potencia

Sin embargo, no es obvio al examinar esta tabla qué tipos de estímulos tienden a asociarse con qué tipos de exponentes de potencia; en particular, qué tipos de estímulos tienden a asociarse con funciones psicofísicas de intensidad aceleradas positivamente frente a funciones psicofísicas aceleradas negativamente . de intensidad De hecho, los exponentes en la tabla anterior me parecen estar distribuidos de manera bastante desordenada, y no he visto ninguna mención de trabajo que sugiera lo contrario en mi búsqueda bibliográfica, admitidamente limitada.

Así que mi pregunta es: ¿Alguien conoce alguna investigación que intente caracterizar qué tipos de estímulos tienden a asociarse con qué tipos de funciones psicofísicas de la intensidad del estímulo? Si es así, ¿cuál es el resumen básico de esta investigación y cuáles son algunas lecturas sugeridas? Como se insinuó anteriormente, estoy particularmente interesado en las características de los estímulos que predicen funciones psicofísicas aceleradas positivamente frente a negativas de la intensidad del estímulo, pero las referencias y descripciones de preguntas de investigación más específicas también son bienvenidas.

Actualización: pensé que podría ayudar decir un poco más sobre lo que me interesa saber exactamente aquí, de la manera más clara y concisa que sé. Lo que busco son referencias a artículos de revisión y/o artículos de investigación que traten (o incluso que solo mencionen) de predecir la forma de la ley de potencia psicofísica a través de una variedad de estímulos diferentes, utilizando predictores de nivel de estímulo. Es difícil extraer conclusiones generales sobre esto de la tabla de Stevens anterior, dado que el exponente de la ley de potencia parece variar ampliamente, siendo a veces > 1 y a veces < 1, incluso para estímulos en el mismo continuo psicológico., como en los casos de "Sabor" y "Calidez". El objetivo de la tabla (y, de hecho, del cuerpo de investigación en el que se basa) es simplemente mostrar que estas funciones siguen leyes de potencia de un tipo u otro; si bien esto es medianamente interesante, lo que realmente quiero saber es qué tan bien podemos predecir qué tipos de leyes de potencia seguirán los diferentes estímulos. Por favor, hágamelo saber si puedo ofrecer alguna aclaración adicional.

Especulación: (no pude encontrar ninguna investigación para confirmar mi intuición sobre esto) El exponente negativo es para la información sensorial que está integrada en el procesamiento contextual, es adaptativo, por lo que tiene menos efecto a medida que hay más presente y la mente se adapta al estímulo. . El exponente positivo está más relacionado con un sistema de alerta. Hay un umbral en el que despega (similar a un transistor). Nota: Wikipedia documenta algunas fuertes críticas a la ley de potencia de Steven.
Gracias por el comentario; Doy la bienvenida a la especulación. Soy consciente de algunas de las críticas a la evidencia de las funciones universales de poder, pero para que quede claro para otros lectores: preferiría que este hilo no se desvíe hacia esa discusión si se puede evitar. Ya sea que la función psicofísica más precisa sea en realidad potencia, logaritmo, exponencial o lo que sea, el punto importante para los propósitos de este hilo es que algunos tipos de estímulos se caracterizan por pendientes que aumentan más rápidamente que otros, y estoy interesado en el estímulo. factores que influyen en esta variabilidad.

Respuestas (2)

Principalmente: la elección de variables.

Tenga en cuenta que el exponente depende de la elección de los parámetros; o incluso peor: las relaciones pueden cambiar de ley de potencia a lineales, logarítmicas o exponenciales, con variables de redefinición.

Por ejemplo, puede medir el volumen del sonido en amplitud, densidad de energía (cuadrado de la amplitud) o dB (logaritmo del primero). Nada de eso es privilegiado. Además, la "magnitud psicológica" necesita una definición exacta, por la misma razón (no solo para especificar qué tipo de reacción es esa, sino también cuál es la cantidad física exacta que se mide).

En general, si considera solo parámetros cualitativos, entonces puede observar solo el comportamiento cualitativo de la relación (por ejemplo, si es monótono). Para calcular exponentes (o incluso - para afirmar que cierta relación es una función de potencia) no es suficiente.

Por supuesto, hay muchas adaptaciones para aumentar la sensibilidad (p. ej., detección de bordes) o reducirla (p. ej., para ver bien en condiciones de iluminación que difieren por orden de magnitud, en términos de intensidad de la luz). Pero para comparar sus exponentes, para que la comparación tenga sentido, debe tener una muy buena justificación para la elección correcta de las variables.

Gracias por la información Piotr. ¿Tiene alguna cita/referencia a artículos que hayan considerado los temas que discutió?
Bueno, es una parte de cualquier introducción estándar a la física que: no puedes comparar diferentes variables (por ejemplo, lo que es más: un metro o un kilogramo) a menos que tengas relaciones entre ellas. Y tanto dependiendo de la elección de las variables como de las restricciones, se obtienen diferentes relaciones entre "cantidades físicas". Por ejemplo, tome "calor" como una función de "electricidad": no tiene sentido. Incluso si nos restringimos a "calor" = energía generada por segundo (W), (I - corriente, U - voltaje, R - resistencia) entonces puede ser W(U) = IU, W(U) = U^2/ R, W(I) = IU, W(I) = RI^2, ...
Ahora estoy lejos de muchos libros, pero debería ser algo así como "Conferencias de Feynman sobre física" o, si quieres algo más específico, mira el análisis dimensional (ahí ves muy bien que también las restricciones cambian las relaciones drásticamente).
El punto sobre las unidades es bastante simple y no lo estoy cuestionando. Mi pregunta es si conoce artículos específicamente de psicofísica, o psicología en general, que plantean estos problemas dimensionales en respuesta al trabajo de psicofísica del OP. Está claro que la tabla y las figuras como las que publiqué anteriormente invitan a las comparaciones en los exponentes a través de los estímulos. Entonces, si es el caso de que tales comparaciones realmente tienen poca o ninguna justificación, entonces esperaría que las personas hayan hecho este punto básico al escribir en algún lugar de la literatura psicofísica. ¿Ves lo que quiero decir?
No conozco artículos psicológicos al respecto. Pero bueno, son cosas fundamentales ya la Naturaleza le da igual que el psicólogo lo sepa o no. (Compare como si algunos tipos usaran 2 + 2 = 5 afirmando "oye, pero no hay ningún artículo en nuestro campo que lo desmienta".) Conozco algunos artículos más sutiles (por ejemplo, arXiv: 1102.4101 cuando se argumenta que cierta relación estadística en la sociología de la unidad de datos no es necesaria una ley de potencia). Además, apuesto a que la mayoría de los psicólogos matemáticos lo saben muy bien. Lamentablemente, tengo dudas sobre si los psicólogos estándar tienen suficiente educación.
Bien, entonces tal vez la razón por la que no puedo encontrar ninguna discusión en la literatura de psicofísica sobre las preguntas que planteé en el OP es porque se entiende implícita y universalmente entre los psicofísicos que no preguntes eso, por las razones que tú señalar en relación con las unidades. Si este es el caso, entonces supongo que mi pregunta está respondida.
@Jake No es tan improbable que para algunos sea "tan obvio, no tiene sentido escribir un artículo al respecto" y los demás no son conscientes de ese problema (de todos modos, requiere cierta competencia en ciencias naturales), sin eso muchos en el medio. Pero bueno, tal vez haya lugar para que lo aclares. ¿Está escribiendo un artículo cuando quiere hacer referencia al material de la pregunta que hizo?
Estoy trasladando esta discusión a la sala de chat de Ciencias Cognitivas ("La Terminal Axon").

Los que respondieron hacen algunos puntos muy buenos acerca de ser específicos acerca de las definiciones operativas y demás. Sin embargo, he argumentado, en un libro de texto de psicología evolutiva, que probablemente haya una razón por la cual la incomodidad del frío y las descargas eléctricas tienen leyes de potencia con exponentes mayores que el brillo percibido (a intensidades de estímulo bajas), por ejemplo. Se adapta a ser muy sensible a niveles intensos de cosas que pueden matarlo o dañarlo, por ejemplo, para evitar la congelación o la muerte por electrocución. Esto también sugeriría que los exponentes psicofísicos para dimensiones normalmente inofensivas, como el brillo y el volumen, aumentarían para luces muy brillantes o ruidos muy fuertes (que podrían dañar los ojos o los oídos, respectivamente).

La psicóloga Martie Haselton ha formulado argumentos muy similares en su investigación sobre la "teoría de la gestión de errores". Roy Baumeister ha señalado puntos similares en su artículo del Psychological Bulletin titulado algo así como "Lo malo es más fuerte que lo bueno".

Brett Pelham