Модель «стимул-реакция»

Модель стимул-реакция — это концептуальная структура в психологии, которая описывает, как люди реагируют на внешние стимулы . Согласно этой модели, внешний стимул вызывает реакцию в организме, часто без необходимости сознательного мышления. Эта модель подчеркивает механистические аспекты поведения, предполагая, что поведение часто можно предсказать и контролировать, понимая и манипулируя стимулами, которые вызывают реакции.

Области применения

Модели «стимул-реакция» применяются в международных отношениях, ^[1] психологии , ^[2] оценке рисков , ^[3] нейронауке , ^[4] проектировании нейронных систем ^[5] и многих других областях.

Фармакологические зависимости «доза-реакция» являются применением моделей стимул-реакция.

Другая область, к которой может применяться эта модель, — психологические проблемы/расстройства, такие как синдром Туретта . Исследования показывают, что синдром Жиля де ла Туретта (GTS) ^[6] может характеризоваться улучшенными когнитивными функциями, связанными с созданием, изменением и поддержанием связей между стимулами и реакциями (связями S-R). В частности, две области, обучение процедурной последовательности и, как новое открытие, также связывание файлов событий, демонстрируют сходные доказательства гиперфункции в GTS. ^[7]

Предыдущие исследования электронного обучения доказали, что обучение онлайн может быть еще более пугающим для преподавателей и студентов, которые внезапно меняют свои модели обучения с аудиторий на виртуальные. Это происходит главным образом потому, что внезапность этого изменения затрудняет для преподавателей полную подготовку к лекциям в виртуальной среде обучения. В свете вышеупомянутых фактов это исследование предлагает новую модель и интегрирует теорию потока в теорию модели принятия технологий (TAM), основанную на теории стимул-организм-реакция (SOR), модель SOR широко использовалась в предыдущих исследованиях поведения онлайн-клиентов, и теория модели включает три компонента: стимул, организм и реакцию. Предполагая, что стимулы, содержащиеся во внешней среде, заставляют людей меняться, что влияет на их поведение. ^[8]

Математическая формулировка

Целью модели стимул-реакция является установление математической функции, описывающей отношение f между стимулом x и ожидаемым значением (или другой мерой местоположения) реакции Y : ^[9]

{\ displaystyle \ mathrm {E} (Y) = f (x)}

Обычное упрощение, принимаемое для таких функций, является линейным, поэтому мы ожидаем увидеть такую зависимость:

\mathrm {E} (Y)=\alpha +\beta x.

Статистическая теория линейных моделей хорошо развита уже более пятидесяти лет, и была разработана стандартная форма анализа, называемая линейной регрессией .

Ограниченные функции отклика

Поскольку многие типы реакции имеют присущие им физические ограничения (например, минимальное максимальное сокращение мышц), часто применимо использование ограниченной функции (такой как логистическая функция ) для моделирования реакции. Аналогично, линейная функция реакции может быть нереалистичной, поскольку она будет подразумевать произвольно большие реакции. Для бинарных зависимых переменных статистический анализ с методами регрессии, такими как пробит-модель или логит-модель , или другими методами, такими как метод Спирмена–Кербера. ^[10] Эмпирические модели, основанные на нелинейной регрессии, обычно предпочтительнее использования некоторого преобразования данных, которое линеаризует связь стимул-реакция. ^[11]

Одним из примеров логит-модели для вероятности ответа на реальный вход (стимул) , ( ) является $x$ $x\in \mathbb {R}$

p(x)={\frac {1}{1+e^{-(\beta _{0}+\beta _{1}x)}}}

где — параметры функции. $\beta _{0},\beta _{1}$

Наоборот, модель Probit будет иметь вид

p(x)=\Phi (\beta _{0}+\beta _{1}x)

где - кумулятивная функция распределения нормального распределения . $\Фи (x)$

Уравнение Хилла

В биохимии и фармакологии уравнение Хилла относится к двум тесно связанным уравнениям, одно из которых описывает реакцию (физиологический выход системы, такой как сокращение мышц) на лекарство или токсин как функцию концентрации лекарства . ^[12] Уравнение Хилла важно при построении кривых доза-реакция . Уравнение Хилла представляет собой следующую формулу, где — величина реакции, — концентрация лекарства (или, что эквивалентно, интенсивность стимула), — концентрация лекарства, которая вызывает полумаксимальный ответ, и — коэффициент Хилла . $E$ ${\ce {[A]}}$ $\mathrm {EC} _{50}$ $n$

{\frac {E}{E_{\mathrm {max} }}}={\frac {1}{1+\left({\frac {\mathrm {EC} _{50}}{[A ]}}\вправо)^{n}}}

^[12]

Уравнение Хилла преобразуется в логистическую функцию относительно логарифма дозы (аналогично логит-модели).

Основатель модели

Иван Павлов

Павлов начал изучать пищеварительную систему у собак, выполняя хронические имплантации фистул в желудок, с помощью которых он смог с предельной ясностью показать, что нервная система играет доминирующую роль в регуляции пищеварительного процесса. Эксперименты по пищеварению привели к разработке первой экспериментальной модели обучения, в которой нейтральный стимул приобретает способность вызывать специфическую реакцию в дальнейшем при повторном сопряжении с другим стимулом, который вызывает реакцию. ^[13]

Эдвард Торндайк

Торндайк , предложивший эту модель, считал, что обучение происходит из стимула и реакции. ^[14] Павлов популяризировал и революционизировал эту теорию, экспериментируя на собаках.

Ссылки

^ Грег Кэшман (2000). «Международное взаимодействие: теория стимула–реакции и гонки вооружений». Что вызывает войну?: введение в теории международного конфликта . Lexington Books. стр. 160–192. ISBN 978-0-7391-0112-4.
^ Стивен П. Качмар и Кимберли Блэр (2007). «Консультирование на протяжении всей жизни». В Джоселин Грегуар и Кристин Юнгерс (ред.). Спутник консультанта: что нужно знать каждому начинающему консультанту . Routledge. стр. 143. ISBN 978-0-8058-5684-2.
^ Уолтер В. Пиегорш и А. Джон Бейлер (2005). «Количественная оценка риска с данными стимула–реакции». Анализ данных об окружающей среде . John Wiley and Sons. стр. 171–214. ISBN 978-0-470-84836-4.
^ Джеффри В. Хоффманн (1988). «Нейроны с гистерезисом?». В Родни Коттерилле (ред.). Компьютерное моделирование в науке о мозге . Cambridge University Press. стр. 74–87. ISBN 978-0-521-34179-0.
^ Теодор Рус (1993). Системная методология для программного обеспечения. World Scientific. стр. 12. ISBN 978-981-02-1254-4.
^ "Синдром Туретта - Симптомы и причины". Клиника Майо . Получено 22.04.2023 .
^ Ван, Суджи; Бербекова, Адиюх; Уйсал, Музаффер; Ван, Цзяхуэй (2022-12-26). «Эмоциональная солидарность и совместное создание опыта как детерминанты экологически ответственного поведения: перспектива теории стимул-организм-реакция». Журнал исследований путешествий . 63 : 115–135. doi : 10.1177/00472875221146786. ISSN 0047-2875. S2CID 255223259.
^ Чанг, Чен-Ченг (2022-08-25). «Факторы, влияющие на непрерывность мобильного обучения – с точки зрения теории потока и теории стимул-организм-реакция». Европейская конференция по управлению знаниями . 23 (2): 1396–1402. doi : 10.34190/eckm.23.2.710 . ISSN 2048-8971.
^ Мейер, А. Ф., Уильямсон, Р. С., Линден, Дж. Ф. и Сахани, М. (2017). Модели нейронных функций стимул-реакция: разработка, оценка и анализ. Frontiers in systems neuroscience , 10, 109.
^ Гамильтон, MA; Руссо, RC; Терстон, RV (1977). «Метод усеченного Спирмена–Карбера для оценки средних летальных концентраций в биопробах токсичности». Environmental Science & Technology . 11 (7): 714–9. Bibcode : 1977EnST...11..714H. doi : 10.1021/es60130a004.
^ Бейтс, Дуглас М.; Уоттс, Дональд Г. (1988). Нелинейный регрессионный анализ и его применение . Wiley . стр. 365. ISBN 9780471816430.
^ ab Neubig, Richard R. (2003). "Международный комитет фармакологического союза по номенклатуре рецепторов и классификации лекарств. XXXVIII. Обновление терминов и символов в количественной фармакологии" (PDF) . Pharmacological Reviews . 55 (4): 597–606. doi :10.1124/pr.55.4.4. PMID 14657418. S2CID 1729572.
^ Камбьяги, Марко; Саккетти, Бенедетто (01 июня 2015 г.). «Иван Петрович Павлов (1849–1936)». Журнал неврологии . 262 (6): 1599–1600. дои : 10.1007/s00415-015-7743-2. hdl : 2318/1526427 . ISSN 1432-1459. PMID 25893257. S2CID 22347968.
^ "Теория стимул-реакция обучения Торндайка (определение + примеры)". Практическая психология . 2020-11-24 . Получено 2023-04-22 .

Дальнейшее чтение

Холланд, Питер К. (2008). «Когнитивные теории обучения против теорий стимул-реакция». Обучение и поведение . 36 (3): 227–241. doi :10.3758/lb.36.3.227. PMC 3065938. PMID 18683467 .