Hemmungstheorie - Inhibition theory

Die Hemmungstheorie basiert auf der Grundannahme, dass das Subjekt während der Ausführung einer mentalen Aufgabe, die ein Minimum an mentaler Anstrengung erfordert, tatsächlich eine Reihe alternierender latenter Ablenkungs- (Nichtarbeit 0) und Aufmerksamkeitszustände (Arbeit 1) durchläuft, die dies nicht können beobachtet werden und sind für das Subjekt völlig unmerklich.

Zusätzlich wird das Konzept der Hemmung oder reaktiven Hemmung eingeführt, das ebenfalls latent ist. Es wird angenommen, dass während Zuständen der Aufmerksamkeitshemmung linear mit einer Steigung a 1 zunimmt und während Zuständen der Ablenkungshemmung linear mit einer Steigung a 0 abnimmt. Nach dieser Ansicht können die Ablenkungszustände als eine Art Erholungszustand betrachtet werden.

Es wird ferner angenommen, dass, wenn die Hemmung während eines Aufmerksamkeitszustands in Abhängigkeit vom Ausmaß der Zunahme zunimmt, auch die Neigung zum Umschalten in einen Ablenkungszustand zunimmt. Wenn die Hemmung während eines Ablenkungszustands abnimmt, nimmt abhängig vom Ausmaß der Abnahme die Neigung zum Umschalten in einen Aufmerksamkeitszustand zu. Die Neigung, von einem Zustand in den anderen zu wechseln, wird mathematisch als Übergangsrate oder Gefährdungsrate beschrieben, wodurch der gesamte Prozess der abwechselnden Ablenkungs- und Aufmerksamkeitszeiten zu einem stochastischen Prozess wird .

Theorie

Eine nicht negative kontinuierliche Zufallsvariable T repräsentiert die Zeit bis zum Eintreten eines Ereignisses. Die Gefahrenrate λ ( t ) für den Zufallsvariable ist definiert als der Grenzwert der Wahrscheinlichkeit sein , dass das Ereignis in einem kleinen Intervall auftreten wird [ t , t  + Δ t ]; angesichts der Veranstaltung hat , bevor die Zeit nicht aufgetreten t , dividiert durch Δ t . Formal wird die Gefährdungsrate durch die folgende Grenze definiert:

Die Gefährdungsrate λ ( t ) kann auch in Form der Dichtefunktion oder Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion f ( t ) und der Verteilungsfunktion oder kumulativen Verteilungsfunktion F ( t ) geschrieben werden:

Die Übergangsraten λ 1 ( t ) von Zustand 1 zu Zustand 0 und λ 0 ( t ) von Zustand 0 zu Zustand 1 hängen von der Hemmung Y ( t ) ab: λ 1 ( t ) = 1 (Y ( t) )) und λ 0 ( t ) = 0 (Y ( t )), wobei 1 eine nicht abnehmende Funktion und 0 eine nicht ansteigende Funktion ist. Es ist zu beachten, dass 1 und l 0 von Y abhängig sind , während Y von T abhängig ist . Die Angabe der Funktionen l 1 und l 0 führt zu den verschiedenen Inhibitionsmodellen.

Was im Test beobachtet werden kann, sind die tatsächlichen Reaktionszeiten. Eine Reaktionszeit ist die Summe einer Reihe von abwechselnden Ablenkungs- und Aufmerksamkeitszeiten, die nicht beobachtet werden können. Es ist jedoch möglich, aus den beobachtbaren Reaktionszeiten einige Eigenschaften des latenten Prozesses der Ablenkungs- und Aufmerksamkeitszeiten abzuschätzen, dh die durchschnittliche Ablenkungszeit, die durchschnittliche Aufmerksamkeitszeit und das Verhältnis a 1 / a 0 . Um die aufeinanderfolgenden Reaktionszeiten simulieren zu können, wurde die Hemmungstheorie in verschiedenen Hemmungsmodellen spezifiziert.

Eines ist das sogenannte Beta-Inhibitionsmodell. Im Beta-Inhibitionsmodell wird angenommen, dass die Inhibition Y ( t ) zwischen zwei Grenzen oszilliert, die 0 und M sind ( M für Maximum), wobei M positiv ist. In diesem Modell sind 1 und 0 wie folgt:

und

beide mit c 0 > 0 und c 1 > 0. Es ist zu beachten, dass gemäß der ersten Annahme, wenn y zu M geht (während eines Intervalls), 1 ( y ) zu unendlich geht und dies einen Übergang in einen Ruhezustand erzwingt bevor die Hemmung M erreichen kann . Gemäß der zweiten Annahme geht, wenn y (während einer Ablenkung) auf Null geht, 0 ( y ) auf unendlich und dies erzwingt einen Übergang in einen Arbeitszustand, bevor die Hemmung Null erreichen kann. Für ein Arbeitsintervall, das bei t 0 mit dem Inhibitionsniveau y 0  =  Y ( t 0 ) beginnt, ist die Übergangsrate zum Zeitpunkt t 0  +  t gegeben durch λ 1 ( t ) = l 1 ( y 0  +  a 1 t). Für ein Nichtarbeitsintervall, das bei t 0 mit dem Inhibitionsniveau y 0  =  Y ( t 0 ) beginnt , ist die Übergangsrate gegeben durch λ 0 ( t ) =  0 ( y 0  -  a 0 t ). Deshalb

und

Das Modell hat Y, das im Intervall zwischen 0 und M schwankt . Die stationäre Verteilung von Y / M in diesem Modell ist eine Beta-Verteilung (das Beta-Inhibitionsmodell).

Die gesamte reale Arbeitszeit bis zum Abschluss der Aufgabe (oder der Aufgabeneinheit bei Wiederholung äquivalenter Aufgabeneinheiten), beispielsweise im Aufmerksamkeitskonzentrationstest, wird als A bezeichnet . Die durchschnittliche stationäre Reaktionszeit E ( T ) kann wie folgt geschrieben werden

Denn M geht ins Unendliche λ 1 ( t ) = c 1 . Dieses Modell ist als Gamma- oder Poisson-Inhibitionsmodell bekannt (siehe Smit und van der Ven, 1995).

Anwendung

Die Inhibitionstheorie wurde speziell entwickelt, um die kurzfristige Oszillation sowie den langfristigen Trend in den Reaktionszeitkurven zu berücksichtigen, die bei Aufgaben mit kontinuierlicher Reaktion wie dem Aufmerksamkeitskonzentrationstest (ACT) erhalten wurden. Die ACT besteht normalerweise aus einer überlernten Langzeitarbeitsaufgabe, bei der jede Antwort die nächste hervorruft. Mehrere Autoren, darunter Binet (1900), betonten die Bedeutung der Schwankung der Reaktionszeiten und legten die mittlere Abweichung als Maß für die Leistung nahe.

In diesem Zusammenhang ist auch eine Studie von Hylan (1898) zu erwähnen. In seinem Experiment B verwendete er eine 27-stellige Additionsaufgabe, die die Bedeutung der Schwankung der Reaktionszeiten anzeigt, und berichtete als erster über allmählich ansteigende (geringfügig abnehmende) Reaktionszeitkurven (Hylan, 1898, Seite 15, Abbildung 5).

Kürzlich wurde das Inhibitionsmodell auch verwendet, um die Phasendauern in binokularen Rivalitätsexperimenten zu erklären (van der Ven, Gremmen & Smit, 2005). Das Modell ist in der Lage, die statistischen Eigenschaften von Wechselphasendauern zu berücksichtigen

T 11 , T 01 , T 12 , T 02 , T 13 , T 03 , ...,

Darstellen der Zeitdauer, in der eine Person den Reiz in einem Auge T 1j und in dem anderen Auge T 0j wahrnimmt .

Eine Definition von Intelligenz

Mit Hilfe der Hemmungstheorie ist es möglich, das Konzept der Intelligenz operativ zu definieren. Intelligenz ist dann das Verhältnis der Zunahme der Hemmungsrate während Aufmerksamkeitsperioden und der Abnahme der Hemmungsrate während Ablenkungsperioden oder besser abzüglich des natürlichen Logarithmus dieses Verhältnisses, d. H.

Abzüglich des natürlichen Logarithmus ist normalerweise verteilt. Der Grund, warum das Minuszeichen verwendet wird, ist, dass eine hohe Punktzahl dann einer hohen Intelligenz und eine niedrige Punktzahl einer niedrigen Intelligenz entspricht.

Anstelle der Menge der Hemmung als Leitkraft hätte man die Menge der Energie oder besser der mentalen Energie als Leitkraft nehmen können. Mentale Energie ist dann die Umkehrung der Hemmung. Die Idee einer abnehmenden mentalen Energie während Aufmerksamkeitsperioden und einer sich erholenden, zunehmenden mentalen Energie während Ablenkungsperioden wurde bereits von Spearman vorgeschlagen: "Normalerweise führt harte Arbeit, wie wir annehmen können, zu einem erhöhten Verbrauch dieser Energie und daraufhin zu einer entsprechenden Erhöhung in seiner Erholung. " (Spearman, 1927, Kapitel XIX), Seite 327).

Siehe auch

Verweise

  • Binet, A. (1900). Aufmerksamkeit und Anpassung [Aufmerksamkeit und Anpassung]. L'annee psychologique , 6 , 248–404.
  • Hylan, JP (1898). Die Schwankung der Aufmerksamkeit. The Psychological Review , Reihe von Monograph Supplements , Vol. II., Nr. 2 (Ganzes Nr. 6). New York: Die MacMillan Company. '
  • Smit, JC und van der Ven, AHGS (1995). Hemmung in Geschwindigkeits- und Konzentrationstests: Das Poisson-Hemmungsmodell. Journal of Mathematical Psychology , 39 , 265–273.
  • Spearman, C. (1927). Die Fähigkeiten des Menschen. London: MacMillan.
  • van der Ven, AHGS, Gremmen, FM und Smit, JC (2005). Ein statistisches Modell für die binokulare Rivalität. British Journal of Mathematical and Statistical Psychology , 58 , 97–116.