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/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / bit / listserv / csgl / 2127 < prev    next >
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Text File  |  1993-01-12  |  8.8 KB  |  199 lines

  1. Comments: Gated by NETNEWS@AUVM.AMERICAN.EDU
  2. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!darwin.sura.net!ukma!psuvax1!psuvm!auvm!COURIER4.AERO.ORG!MARKEN
  3. Return-Path: <@VMD.CSO.UIUC.EDU,@vmd.cso.uiuc.edu:Marken@courier4.aero.org>
  4. Posted-Date: Tue, 12 Jan 93 13:58:55 -0800
  5. X400-Trace: US**AEROSPACE; arrival Tue, 12 Jan 93 13:58:55 -0800 action Relayed
  6. P1-Message-Id: US**AEROSPACE; 930112215855
  7. Ua-Content-Id: CSI NC V2.1b
  8. Message-ID: <00030E68.MAI*Marken@courier4.aero.org>
  9. Newsgroups: bit.listserv.csg-l
  10. Date:         Tue, 12 Jan 1993 13:58:55 -0800
  11. Sender:       "Control Systems Group Network (CSGnet)" <CSG-L@UIUCVMD.BITNET>
  12. From:         Marken@COURIER4.AERO.ORG
  13. Subject: Re: Psychophysics
  14. Lines: 183
  15.  
  16. [From Rick Marken (920112.1200)]
  17.  
  18. Martin Taylor (930112 14:00) --
  19.  
  20. > My question is twofold: (1) How would one do an experiment in
  21. >psychophysics differently from a PCT viewpoint, and (2) can one use the
  22. >results of classical psychophysics within PCT and if not why not?
  23.  
  24. In order to answer these questions we would first have to agree on what
  25. psychophysics is and why we would want to do it. I think of psychophysics
  26. as an attempt to find the relationship between perceptual variables, p, (the
  27. psycho
  28. part) and basic physical variables, e, (the physics part). So psychophysics is
  29.  trying
  30. to find the form of the function, f, that transforms physical variables, e,
  31. into
  32. perceptual variables, p. Two proposals for this function are Fechner's Law,
  33. which
  34.  says that p = k log e, and Steven's law that says p = e^k. There are other
  35. aspects
  36. of psychophysics (like multidimensional scaling, which is an attempt to find
  37. the
  38. dimensions of p independent of the physics of e) but I think the search for f
  39. in
  40. the relationship p = f(e) is the main one. Is this a fair description of the
  41. nature
  42. and goals of psychophysics from your perspective, Martin? I hope so; I will
  43. proceed as though it is.
  44.  
  45. From this point of view, psychophysics is concerned with discovering the
  46. nature of what we call the "perceptual function" in PCT. The PCT concept
  47. of e and p is a bit broader than the conventional psychophysical view (maybe;
  48. although a nice influence of J.J. Gibson was to get people to see that
  49. p could be a representation of complex relationships between simple physical
  50. variables. In PCT, p is what we experience -- from colors to religions
  51. systems--
  52. so we accept that f could be an enormously complex function of quite abstract
  53. aspects of e -- that is, aspects of e that are not "really there" from the
  54. point of
  55. view of physics).
  56.  
  57. So the basic goal of psychophysics is certainly consistent with the PCT
  58. modelling
  59. goal of understanding the nature of the perceptual function. But there are a
  60. couple
  61. of problems right off the bat; first, psychophysics assumes that there is a
  62. perception
  63. that corresponds to a physical variable (measured by some instrument); that
  64. is, psycho-
  65. physics works "outside in" (taking "physics" as reality and trying to see how
  66. this reality
  67. relates to a person's representation thereof). So the psychophysicist has a
  68. meter that
  69. measures "amps" and decides to find the relationship between this real,
  70. physical
  71. variable and the perception it produces. PCT goes in the opposite direction --
  72.  "inside
  73. out". In PCT, the perception is the only reality; the goal would be to find
  74. out the
  75. relationship between this experience and models of the causes of this
  76. experience
  77. (like physics). So it would never occur to a PCT person to do a psychophysical
  78. experiment -- because such an experiment presumes that you already know what
  79. is
  80. being perceived -- and what is causing that perception.
  81.  
  82. The second problem with the psychophysical approach to determining perceptual
  83. functions is that it tries to use the subject as an output generating meter --
  84.  assuming
  85. that the subject's responses (like the responses of the meter) are
  86. proportional
  87. to the perceptual input. In other words, psychophysics is based on the idea
  88. that
  89. o = g(f(e)) where g is the function that transforms perception (f(e)) into
  90. responses,o.
  91. This model ignores feedback effects of o on f(e). (Martin says that such
  92. feedback effects are small (or non-existent) in the typical psychophysical
  93. experiment:
  94.  
  95. >But with respect to influencing what perceptions will occur of the kind
  96. >normally (in the real non-laboratory world) controlled through the signals
  97. >now provided by the experimenter, the loop is broken.  None of the subject's
  98. >responses have any influence on whether the tone will come in the first
  99. >interval or the second on the next trial.
  100.  
  101. This analysis assumes that  the subject's responses are simply a function of
  102. aspects of the tone perception that cannot be influence by the subject, such
  103. as
  104. tone amplitude. But this implies that for some reason, in this particular
  105. circumstance, the subject is willing (and able) to act as though tone
  106. amplitude causes his or her responses. Far more likely, it seems to me, is
  107. that
  108. the subject's responses (as usual) are part of a loop controlling some
  109. perception(s);
  110. the experimenter simply is not aware of what the controlled perceptionss might
  111. be. There is quite a bit of evidence in the literature to suggest that
  112. responses are
  113. not simply caused by the stimulus in such tasks. Signal detection theory-based
  114. research shows how important are pay-offs and "feedback" information. So the
  115. tone is clearly not just causing responses -- the subject is controlling
  116. something
  117. ABOUT the tone; and signal detection theory can be looked as as an attempt to
  118. analyze the data in a way that shows what the causal relationship between tone
  119.  
  120. and response WOULD BE if the subject were not also controlling things ?about?
  121. the tones (like the relationship between the occurance of the tone and the
  122. response
  123. given). Still, one wonders how successful this decomposition might be since
  124. the data is generally so noisy -- probably because there has been no formal
  125. attempt to determine the variable(s) that are actually being controlled by the
  126.  
  127. subject (and also because the subject has such poor control over whatever it
  128. is
  129. they are controlling).
  130.  
  131. >When a control system is actively controlling, it is very hard
  132. >to know what is inside it, because a lot of variation in its attributes
  133. >have very little effect on anything detectable from the outside.  That's
  134. >what is meant by control.
  135.  
  136. But there is more than enough around to let you test models of what's inside;
  137. that's what is meant by modelling.
  138.  
  139. There is much more in your post and I'm sure I haven't addressed all your
  140. questions but let me get back to the original questions, as you do:
  141.  
  142. >My answer to my own pair of questions is, at present,
  143. >(1) I would not do a psychophysical experiment differently, now that I know
  144. >about PCT
  145.  
  146. My answer would be -- I just wouldn't do it; it's not necessary. The goal of
  147. psychophysics (determining f) in solved by building a model that actually
  148. controls
  149. the variable that ther subject does. And, more importantly, PCT research
  150. solves
  151. the problem that psychophysics takes for granted , viz. WHAT IS P? That
  152. question
  153. is answered by determining the kinds of variables that people control.
  154.  
  155. There are several kinds of psychophysical research that could become PCT
  156. research;
  157. "Cross modality matching" comes to mind -- see if a subject can control the
  158. relationship
  159. between tone intensity variations and light intensity variations -- this could
  160.  be done
  161. as a pursuit or compensatory task. If control was not good (which it might not
  162. be -- I think the Stevens correlations are only about .96) then figure out way
  163.  to
  164. improve the control. Then try to build a model that does this; it may very
  165. well be that
  166. the model will require some non-linearity in the perceptual function in order
  167. to
  168. work (and mimic subject behavior). Also, "bisection" experiments could be
  169. PCTized;
  170. all that has to be done is figure out ways to get the correlations (between
  171. disturbance
  172. and output) up around .99 -- then you can start building sensible models).
  173.  
  174. >(2) I would use the results of classical psychophysical experiments as
  175. >guides to the possibilities of control, by determining the limits of
  176. >resolution for different perceptions.
  177.  
  178. I think you would be enormously disappointed in the results (at least compared
  179.  to
  180. what you could do by just building models of actual control systems). But feel
  181. free to try -- Bill and Tom and I have been building pretty accurate models of
  182. real control behavior -- a hell of a lot more accurate than the results of any
  183.  classical
  184. (or modern) psychophysical study of the variable being controlled -- so I just
  185.  don't
  186. know that using classical psychophysics would improve things much (except to
  187. make
  188. the classical psychophysicists feel better because we're using their stuff).
  189.  
  190. Psychophysics, I'm afraid, is just another one of those conventional areas of
  191. psychology that bit the dust in 1973 (the year that "Behavior: The Control of
  192. Perception" was published). Hey, I loved that crap too; I also loved WWII,
  193. JFK,
  194. bell  bottoms and lava lamps -- you get over it.
  195.  
  196. Best
  197.  
  198. Rick
  199.