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Wahrnehmung ist grundsätzlich ein Prozess der Erfassung, Übertragung und Verarbeitung von Informationen über die Umwelt. Shannons Informationstheorie liefert den quantitativen Rahmen: Jeder Reiz hat einen Informationsgehalt I = -logP(s), gemessen in Bits, der umso größer ist, je unwahrscheinlicher der Reiz ist.

Die Kapazität C des Sinneskanals (wie viele Informationen er pro Sekunde übertragen kann) wird gemäß dem Shannon-Hartley-Theorem durch die Bandbreite B und das Signal-Rausch-Verhältnis SNR begrenzt. Diese grundlegende Grenze gilt sowohl für den menschlichen Sehnerv (C 10 Bit/s) als auch für jeden biologischen oder künstlichen Rezeptor.

Gegenseitige Information I(S;R) misst, um wie viel die Unsicherheit über den Reiz durch Kenntnis der Sensorreaktion verringert wird: I(S;R) = H(S) H(S|R). Ein perfekter Sensor hat I(S;R) = H(S); Ein vollständig verrauschter Sensor hat I(S;R) = 0. Diese Metrik vereinheitlicht die Bewertung jedes sensorischen Systems.

Das Weber-Fechner-Gesetz und das Stevens-Potenzgesetz beschreiben empirisch, wie die wahrgenommene subjektive Größe mit der physikalischen Intensität zusammenhängt. Die Log-Fechner-Beziehung impliziert, dass die Wahrnehmung enorme Bereiche der körperlichen Intensität auf überschaubare Bereiche komprimiert: Das menschliche Ohr deckt 12 Größenordnungen des Drucks (0130 dB) ab, nimmt sie jedoch als lineare Skala der Lautstärke wahr.

Die Theorie der Signalerkennung (SDT) quantifiziert die Unterscheidungsfähigkeit durch d' = (_S - _N)/_N: Ein Sensor mit d' > 2 unterscheidet Signal gut vom Rauschen; d' < 1 zeigt eine marginale Erkennung an. Diese Metrik ist unabhängig von den Entscheidungskriterien des Beobachters und für den Vergleich sensorischer Fähigkeiten zwischen Arten von wesentlicher Bedeutung.

>Modell

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Beschreibung

ID:(0, 568)