人类可以发现微小的数字差异

知道和猜测之间的界限在哪里?

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哪个有 50 个点,哪个有 51 个?

艾米丽·M·桑福德/加州大学伯克利分校

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快速浏览一下,你能分辨出一组 20 个点和一组 30 个点之间的区别吗? 20 和 21 呢? 似乎一定有一个点,你会只是在猜测,但最近的研究表明并非如此。

根据发表在《数字认知期刊》上的一项研究,即使数字差异非常小,人们在这种任务中的表现也始终优于随机水平。

“这是一个非常简单的问题,但有一个非常有趣的答案,”宾夕法尼亚大学心理学家萨米·尤西夫说,他没有参与这项研究。“我喜欢非常优雅、非常简单的结果,就像这样。”


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研究团队向 400 多名参与者展示了点组对,时间仅为一秒钟。 在简单的练习试验中,例如 30 个点与 20 个点,参与者几乎每次都正确选择了较大的组。 对于 20 个点与 21 个点,他们几乎 60% 的时间是正确的。 即使在最困难的比较——50 个点与 51 个点——中,参与者在 51.3% 的试验中始终如一地回答正确。 研究人员说,这是一个很小但具有统计学意义的差异。

“如果你被要求判断两组东西中哪一组包含更多东西,并且你稍微直觉地感觉到其中一组比另一组更多,你应该相信你的直觉,”研究的主要作者,现任加州大学伯克利分校的认知科学家艾米丽·M·桑福德说。

研究人员测试了两种用于思考这种情况的数学框架:一种对人们可以感知的精细数字差异设置了硬性限制,另一种则没有。 他们发现他们的数据更符合无限模型,这表明即使数字高达 100 与 101,任务也会变得更难,但并非不可能。

桑福德说,其意义远不止数字感,因为这项研究建立在描述跨多种不同刺激的感知的理论之上:这项工作表明,例如,当决定两个圆圈中哪个面积更大时,除非圆圈的大小完全相同,否则一个人不会真正猜测。

该理论预测,在经过足够的试验后,即使在最困难的感知任务中,个人也会表现出高于随机水平的表现。 但是,即使在该领域的一些科学家中,人类也具有感知极限的想法也具有直观的吸引力。“我们无法分辨出 51 大于 50,所以我们有点忘记了感知系统正在做到这一点,”尤西夫说。“我认为这是一篇具有里程碑意义的论文,因为它真正揭示了一些在我看来困扰该文献一段时间的假设。”

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