Psihologia matematică este o formă de modelare matematică aplicată conceptelor și cercetării psihologice. Este folosit pentru a studia și a trage concluzii despre procesele motorii, performanța sarcinilor și comportamentul cuantificabil. Aplicarea psihologiei matematice este utilizată în diferite abordări ale științei minții, inclusiv în domeniile psihologiei clinice, psihologiei cognitive și psihologiei sociale. Psihologia matematică își trage abordarea unică din studiile clasice de matematică și psihologie, precum și din fizică și biologie.
Rădăcinile psihologiei matematice moderne pot fi urmărite în doi cercetători din secolul al XIX-lea, medicul Ernst Heinrich Weber și psihologul Gustav Theodor Fechner. Acești doi indivizi au fost primii care au studiat psihologia dintr-o perspectivă matematică, luând în considerare problemele de greutate, sunet și viziune asupra diferitelor procese psihologice. Cei doi bărbați au conceput Legea Weber-Fechner, care urmărea să lumineze legătura dintre fizicitatea unui anumit stimul și modul în care stimulii sunt percepuți de individ.
Pe lângă modelul Weber-Fechner al psihologiei matematice, Legea puterii lui Stevens este o altă abordare frecvent utilizată a științei. Se bazează pe aceleași idei generale ca și formatul lui Weber și Fechner, dar Stanley Smith Stevens a extins tehnica pentru a include și alte variații. Senzațiile suplimentare pe care Stevens le-a inclus în legea sa cuprind o gamă mai largă de experiență psihologică, cum ar fi luminozitatea, zgomotul și gustul. Stevens a adăugat apoi măsurători acestor senzații pentru a deduce mai bine modul în care acestea afectează experiența unui individ.
Un tip mai elementar de psihologie matematică este teoria detectării semnalului. În această teorie, cercetătorii studiază modul în care creierul măsoară și distinge zgomotele de semnale. Această abordare este folosită în principal de psihologi care caută să înțeleagă modul în care creierul ia deciziile pe care le ia în situații nesigure sau tentative. De exemplu, toate creierele umane au aceeași formă generală, iar atunci când se formează o tumoare pe creier, aceasta poate modifica acea formă generală. Un medic examinează forma și amploarea tumorii și, bazându-se pe pregătirea și instinctul său, este capabil să ia decizii cu privire la modul de tratare a tumorii.
Există câteva alte modele utilizate pe scară largă de psihologie matematică. Acestea includ abordări de identificare a stimulilor, cum ar fi studiul și măsurarea rețelelor neuronale, modele simple de luare a deciziilor și măsurarea timpilor de răspuns la erori. Studiul poate fi aplicat și modului în care creierul învață, deducând cu precizie matematică diferitele moduri în care creierul este capabil să absoarbă, să rețină și să disemineze informații.