信号检测论中d prime计算

计算信号检测论(SDT)的d prime,当击中率为1或虚报率为0是需要怎么修正?信号出现次数很少,只有8次,如果使用1/2N纠正感觉偏差很大。

在信号检测论(Signal Detection Theory,SDT)中,d' (d prime) 是一个用来评估一个刺激在信号和噪声条件下的辨别能力的指标。d' 的计算可以通过以下公式得到:

[d' = Z(Hit) - Z(False Alarm)]

其中,

(



)
Z(Hit) 和

(










)
Z(FalseAlarm) 是分别击中率(Hit Rate)和虚报率(False Alarm Rate)的Z分数。

当击中率为1或虚报率为0时,由于计算Z分数涉及对击中率和虚报率进行对数运算,会导致计算无法进行,从而导致


d

无穷大(正负无穷大)。这在实际中可能不太现实,因为完美的击中率和虚报率几乎是不可能的。

在信号出现次数很少的情况下,确实可能会导致


d

的计算出现问题。对于小样本量的情况,计算


d

可能会导致估计不准确或不稳定。在这种情况下,使用1/2N来修正


d

确实可能会产生较大的偏差。

针对小样本量的情况,有一种常用的方法是使用修正过的


d

,称为Hautus校正。Hautus校正基于计算似然估计来调整


d

。修正后的公式如下:

[d'_{\text{corrected}} = \sqrt{2} \times \text{erfinv}(Hit) - \sqrt{2} \times \text{erfinv}(False Alarm)]

其中,
erfinv
erfinv 是反误差函数。

Hautus校正可以帮助在小样本量的情况下得到更稳健和准确的


d

估计。请注意,仍然需要警惕小样本量可能导致估计误差较大的问题。在实际应用中,最好尽可能增加样本量,以获得更可靠的结果。

信号检测论(SDT)中用来衡量信号和噪声的区分度的指标是d'(d-prime)。它是平均的信号强度与噪声强度之间的差异除以噪声的标准差。在计算d'时,您可以考虑使用修正方法来处理击中率或虚报率为0的情况。

  1. 当出现击中率为0或虚报率为0时,可以使用“修正常量”(bias correction)或称之为“中立修正”(neutral correction)的方法,这是一种比较常见的修正方法。修正常量为0的情况下,可以使用以下公式来计算d':
    d' = z(Hit rate) – z(False alarm rate)

    其中,z()表示正态分布的逆函数。

  2. 对于信号出现次数很少的情况,通常使用1/2N的修正方法。这种修正方法可用来确保d'的估计结果在较小样本量时保持一定的可信度。在信号出现次数较少的情况下,使用1/2N修正可能会导致估计的d'值偏差较大,这是因为样本量限制导致的。

需要注意的是,修正方法仅供参考,并不一定适用于所有情况。在进行信号检测论分析时,建议结合实际情况和研究目的,综合考虑使用合适的修正方法。如果对具体的计算需要有更详细的指导,建议参考相关的研究文献或咨询领域专家。

信号检测论相关心理物理实验设计学习笔记
可以参考下

在信号检测论(SDT)中,d'(d prime)是一个常用的指标,用于衡量信号和噪声之间的区分度。d'的计算公式为:

d' = Z(Hit rate) - Z(False alarm rate)

其中,Z表示标准正态分布的累积分布函数的逆函数。

当击中率为1或虚报率为0时,d'的计算会出现问题,因为标准正态分布的累积分布函数的逆函数在边界值处没有定义。在这种情况下,可以采用以下修正方法:

  1. 当击中率为1时,可以将击中率调整为 (n-0.5)/n,其中n为信号出现的总次数。这样可以避免击中率为1时的计算问题。

  2. 当虚报率为0时,可以将虚报率调整为 0.5/n,其中n为噪声出现的总次数。这样可以避免虚报率为0时的计算问题。

对于信号出现次数很少的情况,使用1/2N纠正可能会引入较大的偏差。在这种情况下,可以考虑使用其他方法来估计d',例如最大似然估计(maximum likelihood estimation)或贝叶斯估计(Bayesian estimation)。这些方法可以更好地处理样本量较小的情况,并提供更准确的估计结果。

需要注意的是,修正方法和估计方法的选择应该根据具体情况和研究要求进行权衡,并结合统计学原理和实践经验进行判断。

用贝叶斯估计法试试

d' = √(Number of Signal Trials * Number of Noise Trials)

这是因为当所有的信号都被正确地检测到时,Hit Rate和False Alarm Rate都等于0或1,所以d'的计算实际上是在比较信号出现次数和噪声出现次数,也就是信号出现的不确定性和噪声出现的不确定性的比较

试试最大似然估计

援引GPT回答:
在信号检测论(SDT)中,d'(d prime)是一种衡量信号强度与噪声水平之间的差异的指标。它的计算公式是d' = Z(H) - Z(FA),其中Z(H)是击中率(hit rate)的标准正态分布的反函数值,Z(FA)是虚报率(false alarm rate)的标准正态分布的反函数值。

当击中率为1时,即没有任何信号被漏掉,这意味着信号与噪声之间存在非常明显的差异,因此d'可以被设定为一个非常大的值(例如10)。这是因为击中率为1表示没有任何信号被误判为噪声,即虚报率为0,因此信号强度与噪声之间的差异被认为是无限大。

同样地,当虚报率为0时,即没有任何噪声被误判为信号,这也意味着信号与噪声之间存在非常明显的差异,因此d'可以被设定为一个非常大的值(例如10)。这是因为虚报率为0表示没有任何噪声被误判为信号,即击中率为1,因此信号强度与噪声之间的差异被认为是无限大。

对于信号出现次数很少的情况,使用1/2N进行修正可能导致偏差较大。这是因为1/2N纠正是基于大样本理论,对于小样本数据可能不适用。在这种情况下,可以考虑使用其他方法,如启发式修正(heuristic correction)或其他校正方法,以更准确地估计d'的值。

参考newbing
在信号检测论(SDT)中,d'(d prime)是一种衡量信号检测性能的指标,通常用于评估观察者的敏感性。d' 的计算公式如下:

d' = Z(Hit rate) - Z(False alarm rate)

其中,Z(x) 是标准正态分布的逆函数,用于将概率转换为标准分数。

当击中率为1或虚报率为0时,计算 d' 的公式会出现问题,因为 Z(Hit rate) 或 Z(False alarm rate) 的计算结果会超过正态分布的范围。在这种情况下,可以采用以下修正方法:

  1. 当击中率为1时,可以将击中率调整为 (n - 0.5) / n,其中 n 是信号出现的总次数。这样可以避免击中率为1时的计算问题。

  2. 当虚报率为0时,可以将虚报率调整为 0.5 / n,其中 n 是虚报率的计数基数。这样可以避免虚报率为0时的计算问题。

对于信号出现次数很少的情况,使用 1/2N 进行修正可能会导致偏差较大。在这种情况下,可以考虑使用其他方法来修正 d' 的计算,例如使用修正的最大似然估计(MLM)方法或启发式方法。

需要注意的是,修正方法可能会引入一定的偏差,因此在解释和比较 d' 值时应该谨慎。最好的方法是在实验设计阶段尽量确保有足够的样本量,以避免出现极端的击中率或虚报率。

该回答通过自己思路、baidu以及引用到GPTᴼᴾᴱᴺᴬᴵ搜索,综合得到内容具体如下:

在信号检测论中,d prime是用来衡量识别信号和噪声的能力的指标,它的计算公式为:

d' = Z(Hit rate) - Z(False alarm rate)

其中,Z()是正态分布函数的逆函数。在计算d prime时,如果击中率为1或虚报率为0,则需要进行修正。具体而言:

  • 当击中率为1时,d prime的值无穷大。此时可以将d prime的值设为一个很大的数,例如100或更大的数。这是因为,当击中率为1时,即意味着识别信号和噪声的能力非常强,几乎没有漏报或虚报的情况发生。因此,可以将d prime的值设为一个很大的数,以反映这种强大的识别能力。
  • 当虚报率为0时,d prime的值也无法计算。此时可以将虚报率设为一个很小的数,例如0.01或更小的数,然后重新计算d prime的值。这是因为,当虚报率为0时,意味着噪声非常弱或者不存在,这种情况下识别信号和噪声的能力也无法衡量,需要通过重新设定虚报率来进行计算。

如果信号出现次数很少,例如只有8次,使用1/2N纠正可能会导致偏差较大。在这种情况下,可以考虑使用其他方法进行修正。例如,可以使用Bootstrap方法进行计算,或者使用基于贝叶斯统计的方法进行计算。这些方法可以在样本量较小的情况下,更准确地计算d prime的值。


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引用chatgpt内容作答:
在信号检测论(Signal Detection Theory, SDT)中,d prime(d')是一种常用的指标,用于衡量信号和噪声之间的分离程度。它考虑了击中率(Hit Rate)和虚报率(False Alarm Rate)来评估一个观察者在区分信号和噪声时的敏感性。

d'的计算公式为:

d ′=Z(H)−Z(FA)

其中,Z(H)是击中率的Z得分,Z(FA)是虚报率的Z得分。
Z得分表示标准正态分布的累积概率,可以通过查找Z分数表获得。当击中率为1或虚报率为0时,Z得分会达到正无穷或负无穷。这样的情况通常意味着击中率或虚报率是极端的,可能发生了计数错误或者数据收集不充分。

在计算d'时,当击中率为1时,可以将其稍作修正,使用一个稍小于1的值,以避免正无穷。同样,当虚报率为0时,可以使用一个稍大于0的值,以避免负无穷。这个修正值可以是一个接近1或0的小数,比如0.99或0.01。

例如,如果击中率为1,则可以将其修正为0.99:

d ′=Z(0.99)−Z(FA)

如果虚报率为0,则可以将其修正为0.01:

d ′=Z(H)−Z(0.01)

此外,你提到信号出现次数很少,只有8次。对于稀有事件的情况,确实使用1/2N的修正可能会导致偏差较大。在这种情况下,你可以考虑使用更适合稀有事件的修正方法,比如Jeffrey's Signal Detection Theory (JSDT) 方法。JSDT 方法不使用1/2N修正,而是采用贝叶斯方法来处理稀有事件,以获得更准确的d'估计。

总结起来,在计算d'时,如果击中率为1或虚报率为0,可以进行微小的修正。而对于稀有事件的情况,可以考虑使用更适合稀有事件的修正方法,如Jeffrey's Signal Detection Theory 方法,以获得更准确的结果。