5.1.5. Teoría de la detección de señales (TDS

Aunque no se conoce a ciencia cierta el motivo por el cual el exponente varía de unas modalidades sensoriales a otras, una buena explicación es que obedece a criterios adaptativos.

5.1.5. Teoría de la detección de señales (TDS)

La teoría de la detección de señales, adaptada a la percepción desde la estadística y la ingeniería eléctrica, constituye una estandarización de los errores que cometemos en determinadas situaciones perceptivas.

La TDS considera que la conceptualización de umbral empleada en los métodos psicofísicos clásicos no es adecuada, puesto que los umbrales obtenidos por medio de dichos métodos incluyen dos procesos bien diferenciados: la sensibilidad del observador (habilidad perceptiva) y el criterio del observador (en qué basa su toma de decisiones) (por ejemplo, Gescheider, 1985). La TDS ofrece la posibilidad de discernir ambos procesos, y para ello diseña la tarea que se explica a continuación.

En un número determinado de ensayos aparece únicamente ruido de fondo (sin que esté presente el estímulo que el sujeto debe detectar), mientras que en otros se presenta el estímulo señal acompañado del ruido. El sujeto experimental debe decir en cada uno de los ensayos si ha detectado el estímulo señal o no, es decir, si considera que el estímulo estaba presente o no. Las posibilidades de respuestas, en combinación con la corrección de las mismas, dan lugar a cuatro posibles resultados:

Respuesta del sujeto (detección del estímulo)

Sí No

Estímulo

Presente

Acierto (correcto) Error (incorrecto)

Ausente Falsa alarma (incorrecto) Rechazo correcto (correcto)

Posibles resultados en un experimento de detección de señales con la TDS

• Acierto: se produce cuando el observador ha detectado un estímulo que realmente se ha presentado.

• Falsa alarma: el sujeto afirma haber detectado el estímulo cuando en realidad sólo ha aparecido ruido.

• Error: el estímulo ha estado presente pero el observador no lo ha detectado.

• Rechazo correcto: el observador afirma que el estímulo no se ha presentado y es cierto; sólo había ruido.

A partir de los resultados de este tipo de experimentos se pueden conocer tanto la sensibilidad del sujeto para detectar una determinada señal, como el criterio que emplea para contestar afirmativa o negativamente.

Sensibilidad y criterio

La posibilidad de diferenciar entre la sensibilidad (d') y el criterio (β) reviste una gran importancia, puesto que, por ejemplo, dos personas con la misma sensibilidad pueden comportarse de modo muy diferente en función del criterio que posean; incluso una misma persona, dependiendo de factores de personalidad, de sus expectativas y de las consecuencias de sus respuestas, puede presentar un perfil de respuesta u otro muy distinto. Los sujetos son libres de decidir cuál quieren que sea su tasa de falsas alarmas, de modo que pueden tener un criterio conservador, es decir, que los indicios de que la señal está presente deben estar muy claros para que el observador diga que lo ha detectado (baja tasa de falsas alarmas, lo que le llevará a un bajo número de aciertos) o, por el contrario, un criterio liberal, en el que al menor indicio de que el estímulo está presente el sujeto responde afirmativamente (alta tasa de falsas alarmas pero también un alto número de aciertos).

Pensad en un controlador aéreo. ¿Qué consideráis más probable, que tenga un criterio liberal o conservador? Es decir, ¿un controlador aéreo se puede permitir una tasa baja de aciertos (detectar que se acerca un avión cuando realmente lo hace) o no? ¿Qué será mejor, que tenga una alta tasa de aciertos aunque ésta se acompañe de una alta tasa de falsas alarmas (decir que se acerca un avión cuando esto no sucede en realidad) o que presente una tasa baja de falsas alarmas y bajos aciertos? En este caso concreto, creo que todos estaremos de acuerdo en que lo adecuado sería acertar siempre que se aproxima un avión, aunque esto genere falsos avisos de acercamientos de aviones.

O imaginad que sois médicos, ¿que será mejor, detectar todas las enfermedades que se produzcan en vuestros pacientes, aunque alguna vez diagnostiquéis alguna que luego no resulte ser cierta, o que se os pasen por alto las enfermedades reales por no tener falsas alarmas?

En fin, el criterio es del observador. En vuestra decisión de respuesta, el criterio es vuestro.

Actividad

Pensad en diferentes aplicaciones prácticas de la TDS en vuestra vida cotidiana, intentando diferenciar entre los aspectos que están determinados por la sensibilidad y aquellos que lo están por el criterio. ¿Existe la misma probabilidad de que escuchéis el timbre de la puerta de vuestra casa, en un entorno en el que hay ruido (por ejemplo, estáis cocinando), si estáis esperando a que venga a buscaros un amigo que si no esperáis a nadie? Pensad en vuestras expectativas.

El poder separar estos dos procesos posibilita conocer cuándo el resultado de un ensayo de carácter perceptivo se debe a la sensibilidad del sistema perceptivo implicado (o a un cambio en la misma), al criterio del observador (o a la modificación del mismo) o a ambos.

Veamos ahora la representación gráfica de todos los conceptos tratados hasta ahora. La TDS defiende que los efectos que provocan el ruido y la presencia de un estímulo varían con mucha frecuencia y que poseen una distribución normal. Tal y como se observa en la gráfica, la magnitud sensorial aumenta si presentamos el estímulo sumado al ruido, pero sigue manteniendo la misma distribución normal.

Distribuciones hipotéticas de acontecimientos perceptivos según la TDS. En el eje horizontal está representada la magnitud sensorial y en el eje vertical se representa la percepción subjetiva. La distribución de los efectos del ruido (R) se presentan en la parte izquierda y la de los efectos del ruido más la señal (SR) en la derecha.

La sensibilidad (d') es la distancia que existe entre los picos de las dos distribuciones (y será mayor cuanto mayor sea la claridad del estímulo en relación con el ruido) y el criterio (β) representa la decisión del sujeto de responder afirmativamente a la presencia del estímulo (si la intensidad se encuentra por encima de β) o negativamente (cuando la intensidad sea menor que β). Para determinar ambos parámetros (d' y β) se tienen en cuenta la proporción de aciertos y falsas alarmas del sujeto, pero no profundizaremos en el cálculo de éstos.

Curvas ROC: curvas características de operación del receptor

Las curvas ROC (también conocidas como curvas COR) representan gráficamente los resultados de cualquier experimento de TDS. Dicha representación es una curva que muestra la relación que existe entre la probabilidad de un acierto (eje vertical) y la de una falsa alarma (eje horizontal) dado un nivel fijo de sensibilidad (lo que varía es el criterio del observador).

Por lo tanto, cuando dos personas (por ejemplo Carlos y Elena) caen en la misma curva ROC es porque poseen la misma sensibilidad; pero Carlos es más conservador que Elena, necesita una mayor número de indicios para afirmar que ha detectado la señal, tiene un criterio de respuesta más estricto. Como podéis observar en la figura siguiente, cuanto más a la izquierda de la curva esté situado el observador, más conservador es el criterio de respuesta, y cuando más a la derecha esté una persona dentro de la curva, más liberal será su criterio. Es decir, Elena tendrá más aciertos que Carlos, pero también cometerá más errores.

Representación de una curva característica de operación del receptor (curva ROC).

Esta curva puede tener diferente grado de concavidad en función del nivel de sensibilidad que muestre: a mayor sensibilidad, mayor concavidad. Por su parte, la ausencia de concavidad (es decir, la diagonal) representa una sensibilidad en la que el observador no es capaz de distinguir entre la señal y el ruido (d' = 0); es la representación gráfica de un patrón de respuesta al azar.

Dado que la curva ROC muestra los cambios en el criterio de respuesta del sujeto, mientras que se mantiene estable la sensibilidad, esta curva también es conocida como curva de isosensibilidad.

Representación de curvas ROC con diferente grado de sensibilidad. Cuanto mayor es la sensibilidad del sujeto, más se aleja la curva de la diagonal.