Detectietheorie

Detectietheorie, ook wel signal detection theory (SDT) genoemd, is een raamwerk voor de analyse van besluitvorming onder onzekerheid bij perceptuele taken. Het onderscheidt twee belangrijke aspecten: gevoeligheid (hoe goed men signaal van ruis kan onderscheiden) en criterium of bias (hoe streng men is in het geven van de melding “signaal aanwezig”). Het doel is om perceptie en besluitvorming los te koppelen en zo de waarnemingsprestaties beter te begrijpen en te meten.

In SDT wordt verondersteld dat de interne respons van een waarnemer bij afwezig signaal voortkomt uit ruis en bij aanwezig signaal uit signaal plus ruis. Deze twee overlappende verdelingen worden vaak als normaal verdeeld beschouwd. De gevoeligheid wordt uitgedrukt met d’ (d-prime), een maat voor de afstand tussen de ruis- en de signaal-ruis-verdelingen. Het criterium (c of beta) bepaalt waar de drempel ligt: als de interne respons boven het criterium ligt, geeft men “signaal aanwezig” aan; anders niet. Een streng criterium verlaagt missers maar verhoogt foutmelding, terwijl een ruim criterium het tegenovergestelde doet.

Operationalisaties omvatten de hit-rate en de false-alarm rate. In veel gevallen kan d’ worden berekend als d’ = Z(hit) − Z(false alarm), onder de aanname van gaussian verdelingen met gelijke variantie. ROC-curves tonen de trade-off tussen hit-rate en false-alarm rate voor verschillende criteria; de oppervlakt e onder de ROC (AUC) geeft een algemene maat voor detectieprestaties.

Toepassingen van SDT bestrijken onder meer psychologie, perceptie, radiologie, neurowetenschappen en mens-technologieontwerp, waar men behoefte heeft aan een onderscheid tussen perceptuele gevoeligheid en beslissingsbias. Historisch werd SDT in de jaren zestig door Green en Swets gepopulariseerd, waarna vele varianten en toepassingen zijn ontwikkeld.