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PRUEBA DE EVALUACIÓN CONTINUA 1 Aplicación de la Teoría de Detección de Señales a una situación de discriminación de la

duración de dos sonidos con manipulación del criterio decisorio de los participantes

VERSIÓN 3 CON ERRATAS CORREGIDAS a fecha 04/03/2015

IMPORTANTE Para la realización de esta práctica es imprescindible el estudio del Tema 9 (Métodos y técnicas en el estudio

de la percepción) de la asignatura.

La entrega del Informe de esta práctica se realizará exclusivamente a través del curso virtual de la asignatura

en la plataforma aLF, mediante las herramientas “Tareas” o “Entrega de Trabajos” indistintamente. Por lo

tanto, no podrá ser entregado en mano ni mediante el correo electrónico, ni al Profesor-Tutor ni al Equipo

Docente. El Informe de la práctica debe entregarse en formato PDF.

El plazo para la ENTREGA de las pruebas de evaluación continua finaliza el 28 de abril, a las 23:55 horas.

1. INTRODUCCIÓN

La presente práctica se enmarca en el contexto de los procedimientos experimentales utilizados en el

estudio de la sensación y la percepción. El primer problema que debe afrontarse en este campo es cómo

podemos medir una experiencia subjetiva de percepción. La Psicofísica es la disciplina que trata de resolver este

problema, mediante el estudio de la relación entre los estímulos físicos del ambiente y las sensaciones

subjetivas que experimentamos. Las primeras aportaciones en este campo, por parte de Gustav T. Fechner

(1801-1887), en la segunda mitad del siglo XIX, se centraron fundamentalmente en la medida de umbrales

sensoriales a través de procedimientos indirectos. Uno de los hitos más importantes en la investigación

psicofísica fue la aplicación de la Teoría de Detección de Señales (TDS) -desarrollada originalmente en el

ámbito de la ingeniería de telecomunicaciones- al terreno de la medición psicológica (Tanner y Swets, 1954).

La TDS diferencia dos tipos de procesos básicos involucrados en la detección de un estímulo: (1) el proceso

sensorial y (2) el criterio decisorio. La teoría proporciona una medición independiente de ambos procesos

mediante el índice de sensibilidad d’ y el parámetro del criterio decisorio (el índice β o también el parámetro c).

Figura 1. Modelo básico propuesto por la TDS.

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En las páginas 319-331 del manual de la asignatura (Luna y Tudela, 2006) se presentan los conceptos

básicos de la TDS, cuya comprensión resulta imprescindible para la realización de la presente práctica; es por

ello por lo que se recomienda su atenta lectura antes de afrontar la práctica. El objetivo principal de la misma es

aplicar el paradigma de la TDS a una situación de discriminación de la duración de dos sonidos, uno actuando

como SEÑAL (SR), que será el sonido más largo, y el otro, más corto, como RUIDO (R). Ambos estímulos

sonoros pueden descargarse de la página principal del curso virtual de la asignatura en la plataforma aLF; se

encuentran situados dentro de la sección “Pruebas de Evaluación Continua”.

La tarea de los participantes consistirá en discriminar la presentación del estímulo SR del estímulo R. La

proporción de ensayos de presentación del estímulo SR y del estímulo R estará equilibrada (50% de ensayos

cada uno). Sin embargo, el objetivo de la práctica consiste en modificar el criterio decisorio del participante

mediante la manipulación de sus expectativas acerca de la frecuencia de presentación de cada sonido. Para ello,

en dos condiciones experimentales distintas, se proporcionará información diferente sobre las probabilidades a

priori de la señal y del ruido, a pesar de que, en realidad, estas no cambiarán y se mantendrán equilibradas

durante todo el experimento (50% de ensayos de cada tipo). En una condición experimental que denominaremos

80/20 se informará al participante de una proporción de 80% de ensayos SR y 20% de ensayos R. En la otra

condición experimental, que llamaremos 20/80, se informará al participante de una proporción de 20% de

ensayos SR y 80% de ensayos R.

A continuación, se describe con detalle el procedimiento de la práctica.

2. MATERIALES Y PROCEDIMIENTO

Participantes

Dos participantes adultos, con edades comprendidas entre 18 y 65 años, que no manifiesten deficiencias

auditivas severas.

Material necesario para realizar la práctica

Dos estímulos sonoros con diferente duración, pero igualados en frecuencia e intensidad. Como se comentó,

ambos estímulos sonoros pueden descargarse de la página principal del curso virtual de la asignatura en la

plataforma aLF, dentro de la sección “Pruebas de Evaluación Continua”. El estímulo R tiene una duración

de 10 centésimas de segundo; el estímulo SR es más largo y alcanza las 12 centésimas de segundo.

Un dispositivo para la reproducción de los sonidos (ordenador, grabadora, reproductor portátil, teléfono

móvil, etc.).

Auriculares.

Hojas de anotación de respuesta para cada observador (véase Apéndice).

Procedimiento

La administración del experimento es individual. El experimento se compone de dos bloques, uno para

la condición 80/20 y otro para la condición 20/80. Cada bloque se compone de 40 ensayos, que incluyen 20

ensayos SR y 20 ensayos R. El orden de presentación de los sonidos SR y R será aleatorizado para cada sujeto y

para cada bloque. El orden de aplicación de las condiciones 80/20 y 20/80 será contrabalanceado a través de los

sujetos, de forma que un sujeto realizará primero la condición 80/20 y luego la 20/80, mientras que el otro

participante comenzará primero con la 20/80 y después con la 80/20. De esta forma, se pretende controlar el

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efecto secuencial de orden de aplicación. Recuerde que la única diferencia entre ambas condiciones o bloques

reside en las instrucciones proporcionadas a los participantes (además de la diferente aleatorización de la

presentación de SR y R, obviamente). Ambos sonidos deben reproducirse con el mismo volumen, a una

intensidad media-alta que asegure su audición pero sin generar malestar. Se recomienda ajustar el volumen de

los sonidos para cada participante durante la fase de explicación de las instrucciones generales.

A continuación, se presentan las instrucciones que deben ser leídas al participante.

Instrucciones generales:

“En la presente tarea se le van a presentar dos sonidos idénticos que tan solo difieren en su duración;

es decir uno es más largo y el otro más corto. Su tarea consiste en identificar cuando se le presenta el

sonido más largo, diciendo en voz alta la palabra ‘SÍ” ante la presentación del mismo y la palabra

‘NO’, cuando se presente el sonido más corto. Colóquese los auriculares para escuchar los sonidos. El

sonido largo es el siguiente [se reproduce el sonido SR]. Cuando escuche este sonido tiene que decir

‘SÍ’. El sonido corto es el siguiente [se reproduce el sonido R]. Cuando escuche este sonido tiene que

decir ‘NO’. Vamos a escuchar de nuevo ambos sonidos para que se familiarice con ellos. El sonido

largo es el siguiente [se reproduce el sonido SR]. El sonido corto es el siguiente [se reproduce el sonido

R]. La tarea consta de dos bloques. Vamos a comenzar con el primer bloque.

A continuación se presentan las instrucciones que deben ser leídas en la condición 80/20. Recuerde que,

debido al contrabalanceo, uno de los dos participantes comenzará con este bloque, si bien el otro participante

comenzará con la condición alternativa 20/80. Al finalizar el primer bloque, se debe suministrar un periodo de

descanso al participante de unos cinco o diez minutos antes de continuar con el segundo bloque. Es muy

importante no dar ninguna pista al participante sobre la proporción real de ensayos SR y R que se presentarán

(recordemos que será del 50%); ni tampoco sobre el sonido concreto que se presenta en cada ensayo. Entre otras

medidas de precaución, debe evitarse que el participante observe durante el experimento la hoja de registro

donde se irán anotando las respuestas que emite, de forma que no sepa cuál es el sonido que se reproducirá a

continuación ni el que ya ha sido reproducido.

Instrucciones de la condición 80/20

“En este bloque se presentarán un total de 40 ensayos. De estos 40 ensayos, el 80%, es decir, 32

ensayos, contendrán el sonido largo, ante el que tiene que emitir la respuesta ‘SÍ’. En cambio, tan solo

se presentarán un 20% de sonidos cortos, es decir, 8 ensayos, en los que tendrá que emitir la respuesta

‘NO’. Antes de la presentación de cada sonido, le indicaré con una señal la inminente presentación del

mismo [se puede hacer una señal con la mano o con la cabeza, que se convendrá con el participante].

¿Ha entendido las instrucciones? ¿Tiene alguna duda, por pequeña que sea? Comenzamos con el

primer ensayo de este bloque”.

Instrucciones de la condición 20/80

“En este bloque se presentarán un total de 40 ensayos. De estos 40 ensayos, el 20%, es decir, 8 ensayos

de los 40, contendrán el sonido largo, ante el que tiene que emitir la respuesta ‘SÍ’. En cambio, se

presentarán un 80% de sonidos cortos, es decir, 32 ensayos de los 40, en los que tendrá que emitir la

respuesta ‘NO’. Antes de la presentación de cada sonido, le indicaré con una señal la inminente

presentación del mismo [se puede hacer una señal con la mano o con la cabeza, que se convendrá con el

participante]. ¿Ha entendido las instrucciones? ¿Tiene alguna duda, por pequeña que sea?

Comenzamos con el primer ensayo de este bloque.”

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Los sonidos deben presentarse en un orden aleatorio diferente para cada observador. Con este fin, se debe

construir una secuencia aleatoria de presentación de estímulos que será apuntada en las hojas de registro de la

respuesta utilizada para cada sujeto, de forma que pueda guiar la reproducción de los sonidos en cada ensayo.

Las respuestas que el sujeto emita serán registradas en la misma hoja de respuestas (véase el Apéndice).

Análisis y representación gráfica de los resultados

Contabilice el número o frecuencia de aciertos, falsas alarmas, fallos y rechazos correctos para cada

participante en cada condición y consigne esos valores en las tablas disponibles en el Apéndice.

Calcule la tasa o proporción de aciertos, falsas alarmas, fallos y rechazos correctos para cada participante en

cada condición y consigne esos valores en las tablas disponibles en el Apéndice.

Calcule el índice de sensibilidad d’ para cada sujeto y cada condición, siguiendo el siguiente

procedimiento:

o Busque en la tabla de la distribución normal (disponible en el curso virtual de la asignatura en la

plataforma aLF) la puntuación z correspondiente a la tasa de aciertos, z(SÍ/SR).

o Busque en la tabla de la distribución normal la puntuación z correspondiente a la tasa de falsas

alarmas, z(SÍ/R)

o Aplique la siguiente fórmula, restando ambos valores: d’= z(SÍ/SR) - z(SÍ/R), es decir, la

puntuación Z asociada a los aciertos menos la puntuación Z asociada a falsas alarmas.

Calcule el parámetro β para cada sujeto y cada condición, siguiendo el siguiente procedimiento:

o Busque en la tabla de la distribución normal el valor de la ordenada Y correspondiente a la

puntuación típica de la tasa de aciertos, z(SÍ/SR).

o Busque en la tabla de la distribución normal el valor de la ordenada Y correspondiente a la

puntuación típica de la tasa de falsas alarmas, z(SÍ/R).

o Aplique la siguiente fórmula, dividiendo ambos valores: β = Yz(SÍ/SR) / Yz(SÍ/R)

Consigne los índices calculados en la tabla de resumen de resultados de la muestra de participantes (véase el

Apéndice).

Represente los resultados de cada participante mediante dos curvas ROC, una por cada participante. Para la

construcción de cada curva ROC se deben representar dos puntos, uno por cada condición experimental

(esto es, 80/20 y 20/80). Véase el Apéndice que muestra un ejemplo de representación gráfica.

3. REDACCIÓN DEL INFORME DE LA PRÁCTICA

Cada alumno deberá redactar individualmente un informe de la práctica realizada, dicho informe será

enviado para su evaluación a través del curso virtual de la asignatura en la plataforma aLF. El informe debe

incluir los siguientes apartados:

1. Introducción teórica y objetivos (máximo 500 palabras): el alumno realizará una breve

introducción del tema de investigación y una descripción de los objetivos.

2. Método: incluyendo la descripción de los participantes (edad, sexo, etc.), los materiales

utilizados y el procedimiento.

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3. Resultados: incluyendo las Hojas de recogida de datos para cada participante, las Tablas de

resultados de cada participante, la Tabla resumen de datos de la muestra y las curvas ROC de

cada participante (véase Apéndice para encontrar modelos y ejemplos).

4. Discusión y conclusiones (máximo 500 palabras): el alumno, a partir de los resultados obtenidos

y de las representaciones gráficas elaboradas, deberá comentar y discutir acerca del nivel de

sensibilidad perceptiva mostrado por cada participante en cada condición experimental; así como

el efecto de la manipulación experimental sobre el criterio decisorio de los participantes,

interpretando para ello los parámetros β obtenidos.

5. Referencias: se debe incluir un listado final de las referencias bibliográficas citadas en el texto.

El alumno puede consultar el manual de Fontes et al. (2010) donde se describen de forma detallada los

apartados de un informe de investigación.

4. REFERENCIAS

Fontes, S., Garcia, C., Quintanilla, L., Rodríguez, R., Rubio, Pilar y Sarriá, E. (2010). Fundamentos de

Investigación en Psicología. Madrid: UNED

Garriga, A.J., Lubin, P., Merino, J.M., Padilla, M., Recio, P. y Suárez, J.C. (2009). Introducción al Análisis de

Datos. Madrid: UNED

Luna, D. (1987). Prácticas de Psicología experimental. Madrid: Cuadernos de la UNED.

Sánchez-Cabaco, A. y Arana, J.Mª. (1997). Manual de Prácticas de Percepción y Atención. Salamanca: Amarú.

Tanner, W.P. y Swets, J.A. (1954). A decision making theory of visual detection. Psychological Review, 61,

401-409.

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APÉNDICE

1. Hojas de recogida de datos para cada participante

Condición: 80/20

Nombre del sujeto: Edad: Sexo:

Número de

ensayo

experimental

Estimulo

Respuesta

Número de

ensayo

experimental

Estimulo

Respuesta

1 R 21 SR

2 SR 22 SR

3 R 23 R

4 R 24 R

5 SR 25 R

6 R 26 SR

7 SR 27 SR

8 R 28 R

9 R 29 SR

10 R 30 R

11 SR 31 R

12 SR 32 SR

13 R 33 R

14 R 34 SR

15 SR 35 SR

16 SR 36 SR

17 R 37 SR

18 R 38 R

19 SR 39 SR

20 R 40 SR

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Condición: 20/80

Nombre del sujeto: Edad: Sexo:

Número de

ensayo

Estimulo

Respuesta

Número de

ensayo

Estimulo

Respuesta

1 SR 21 SR

2 R 22 R

3 SR 23 R

4 R 24 R

5 SR 25 SR

6 R 26 SR

7 SR 27 SR

8 SR 28 R

9 R 29 R

10 SR 30 SR

11 SR 31 R

12 SR 32 SR

13 R 33 R

14 SR 34 R

15 R 35 R

16 R 36 SR

17 SR 37 R

18 R 38 R

19 SR 39 SR

20 R 40 SR

NOTA IMPORTANTE: en las columnas “Estímulo” de estas tablas se proporciona un ejemplo de

aleatorización en la presentación de los estímulos. Es muy importante que se realice una aleatorización diferente

para cada sujeto experimental; la aleatorización deberá ser realizada por el estudiante previamente a la

administración del experimento.

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2. Tablas de datos para cada participante

Condición 80/20 Respuestas

SÍ

NO

Estímulos SR

R

NOTA IMPORTANTE: En las casillas grises debe indicarse el número total de respuestas de cada tipo

(valores entre 0 y 20), mientras que en las casillas blancas se debe incluir la tasa o proporción de respuestas

(valores entre 0 y 1).

Condición 20/80 Respuestas

SÍ

NO

Estímulos SR

R

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3. Tablas de resumen de datos de la muestra de participantes

Condición 80/20 Condición 20/80

p(A) p(FA) d' β p(A) p(FA) d' β

Sujeto 1 Sujeto 2

NOTA IMPORTANTE: p(A) se refiere a la tasa o proporción de ACIERTOS, es decir p(SÍ/SR) mientras que

p(FA) se refiere a la tasa de FALSAS ALARMAS, es decir, p(SÍ/R)

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4. Ejemplo de representación gráfica mediante curvas ROC

El alumno tendrá que esbozar una curva ROC para cada participante, con los dos puntos derivados de las

dos condiciones experimentales (80/20 y 20/80), es decir, un total de DOS curvas ROC, una por sujeto.

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