Ley de Hick

La ley de Hick , o ley de Hick-Hyman , que recibe su nombre de los psicólogos británico y estadounidense William Edmund Hick y Ray Hyman , describe el tiempo que tarda una persona en tomar una decisión en función de las opciones disponibles: aumentar el número de opciones incrementa el tiempo de decisión de forma logarítmica . La ley de Hick-Hyman evalúa la capacidad cognitiva de procesamiento de información en experimentos de reacción ante una elección. El tiempo necesario para procesar una determinada cantidad de bits en la ley de Hick-Hyman se conoce como la "tasa de ganancia de información". En términos sencillos, esto implica que aumentar el número de opciones no incrementa directamente el tiempo de elección. En otras palabras, tener el doble de opciones no implica duplicar el tiempo de elección. Además, debido a que la relación es logarítmica, el aumento del tiempo de elección disminuye progresivamente a medida que aumenta el número de opciones.

En 1868, Franciscus Donders informó sobre la relación entre la presencia de múltiples estímulos y el tiempo de reacción de elección. En 1885, J. Merkel descubrió que el tiempo de respuesta es mayor cuando un estímulo pertenece a un conjunto más amplio de estímulos. Los psicólogos comenzaron a observar similitudes entre este fenómeno y la teoría de la información .

Hick comenzó a experimentar con esta teoría en 1951. ^{[ 1 ]} En su primer experimento, se dispusieron 10 lámparas en círculo alrededor del sujeto, cada una emparejada con una llave Morse operada por un dedo diferente. Una cinta perforada previamente activaba una lámpara al azar cada 5 segundos. Cuatro bolígrafos eléctricos registraban cada activación de lámpara en una tira de papel en movimiento como un código binario de 4 bits ; cuando el sujeto presionaba la tecla correspondiente, los mismos bolígrafos registraban la respuesta en el mismo formato. La distancia entre las dos marcas en el papel proporcionaba el tiempo de reacción. Aunque la codificación de 4 bits podía representar hasta 16 estados (15 posiciones de lámpara más "todo despejado"), Hick utilizó solo 10.

Hick realizó un segundo experimento con la misma tarea, manteniendo el número de alternativas en 10. El participante realizó la tarea las dos primeras veces con la instrucción de realizarla con la mayor precisión posible. Para la última tarea, se le pidió que la realizara lo más rápido posible.

Mientras Hick afirmaba que la relación entre el tiempo de reacción y el número de opciones era logarítmica, Hyman quería comprender mejor la relación entre el tiempo de reacción y el número medio de opciones. En su experimento, Hyman dispuso ocho luces diferentes en una matriz de 6x6. ^{[ 2 ]} A cada una de estas luces se le asignó un nombre, por lo que se cronometró el tiempo que tardaba el participante en decir el nombre de la luz después de que se encendiera. En experimentos posteriores se modificó la cantidad de cada tipo de luz. Hyman fue el responsable de determinar una relación lineal entre el tiempo de reacción y la información transmitida.

Dadas n opciones igualmente probables, el tiempo de reacción promedio T necesario para elegir entre las opciones es aproximadamente:

${\displaystyle T=b\cdot \log _{2}(n+1)}$

donde b es una constante que puede determinarse empíricamente ajustando una línea a los datos medidos. El logaritmo expresa la profundidad de la jerarquía del "árbol de elección"  ; log ₂ indica que se realizó una búsqueda binaria . La suma de 1 a n tiene en cuenta la "incertidumbre sobre si responder o no, así como sobre qué respuesta dar". ^{[ 3 ]}

En el caso de elecciones con probabilidades desiguales, la ley se puede generalizar de la siguiente manera:

${\displaystyle T=bH}$

donde H está fuertemente relacionada con la entropía teórica de la información de la decisión, definida como

${\displaystyle H=\sum _{i}^{n}p_{i}\log _{2}(1/p_{i}+1)}$

donde p _i se refiere a la probabilidad de que la i- ésima alternativa produzca la entropía teórica de la información.

La ley de Hick es similar en forma a la ley de Fitts . La ley de Hick tiene una forma logarítmica porque se subdivide el conjunto total de opciones en categorías, eliminando aproximadamente la mitad de las opciones restantes en cada paso, en lugar de considerar cada opción individualmente, lo que requeriría un tiempo lineal.

Relación con el coeficiente intelectual

E. Roth (1964) demostró una correlación entre el CI y la velocidad de procesamiento de la información, que es el recíproco de la pendiente de la función: ^{[ 4 ]}

${\displaystyle {\text{Tiempo de reacción}}={\text{Tiempo de movimiento}}+{\frac {\log _{2}(n)}{\text{Velocidad de procesamiento}}}}$

donde n es el número de opciones. El tiempo que se tarda en tomar una decisión es proporcional a:

${\displaystyle {\frac {\log _{2}(n)}{\text{Velocidad de procesamiento}}}}$

Se sabe que la compatibilidad estímulo-respuesta también afecta el tiempo de reacción de elección según la ley de Hick-Hyman. Esto significa que la respuesta debe ser similar al estímulo en sí (como girar el volante para hacer girar las ruedas del coche). La acción que realiza el usuario es similar a la respuesta que el conductor recibe del vehículo.

Los estudios sugieren que la búsqueda de una palabra dentro de una lista ordenada aleatoriamente —en la que el tiempo de reacción aumenta linealmente según el número de elementos— no permite la generalización de la ley científica , considerando que, en otras condiciones, el tiempo de reacción puede no estar asociado linealmente al logaritmo del número de elementos o incluso mostrar otras variaciones del plano básico.

Se han identificado excepciones a la ley de Hick en estudios de respuesta verbal a estímulos familiares, donde no existe relación o solo un ligero aumento en el tiempo de reacción asociado con un mayor número de elementos, ^{[ 5 ]} y respuestas sacádicas , donde se demostró que no existe relación, ^{[ 6 ]} o una disminución en el tiempo sacádico con el aumento del número de elementos, por lo tanto un efecto antagónico al postulado por la ley de Hick. ^{[ 7 ]}

La generalización de la ley de Hick también se puso a prueba en estudios sobre la predictibilidad de las transiciones asociadas al tiempo de reacción de elementos que aparecían en una secuencia estructurada. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Este proceso se describió inicialmente como conforme a la ley de Hick, ^{[ 10 ]} pero más recientemente se demostró que la relación entre la predictibilidad y el tiempo de reacción es sigmoidea , no lineal , asociada a diferentes modos de acción. ^{[ 11 ]}

La ley de Hick se cita a veces para justificar decisiones de diseño de menús . Por ejemplo, para encontrar una palabra determinada (como el nombre de un comando) en una lista de palabras ordenadas aleatoriamente (como un menú), se requiere escanear cada palabra de la lista, lo que consume tiempo lineal, por lo que la ley de Hick no se aplica. Sin embargo, si la lista es alfabética y el usuario conoce el nombre del comando, puede utilizar una estrategia de subdivisión que funciona en tiempo logarítmico. ^{[ 12 ]}

• Ley de potencia en la práctica
• La paradoja de la elección
• Ley de Fitts

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• Glosario de usabilidad: Ley de Hick