A psicologia matemática é uma forma de modelagem matemática aplicada a conceitos e pesquisas psicológicas. É usado para estudar e tirar conclusões sobre processos motores, desempenho de tarefas e comportamento quantificável. A aplicação da psicologia matemática é utilizada em várias abordagens da ciência da mente, incluindo os campos da psicologia clínica, psicologia cognitiva e psicologia social. A psicologia matemática extrai sua abordagem única de estudos clássicos de matemática e psicologia, bem como de física e biologia.
As raízes da psicologia matemática moderna podem ser encontradas em dois pesquisadores do século 19, o médico Ernst Heinrich Weber e o psicólogo Gustav Theodor Fechner. Esses dois indivíduos foram os primeiros a estudar psicologia de uma perspectiva matemática, considerando questões de peso, som e visão em vários processos psicológicos. Os dois homens conceberam a Lei Weber-Fechner, que visava iluminar o vínculo entre a fisicalidade de um determinado estímulo e como esse estímulo é percebido pelo indivíduo.
Além do modelo Weber-Fechner de psicologia matemática, a Lei de Potência de Stevens é outra abordagem comumente utilizada para a ciência. É baseado nas mesmas idéias gerais do formato de Weber e Fechner, mas Stanley Smith Stevens expandiu a técnica para incluir outras variações. As sensações adicionais que Stevens incluiu em sua lei abrangem um leque mais amplo de experiência psicológica, como brilho, intensidade e sabor. Stevens então acrescentou medidas a essas sensações para deduzir melhor como elas afetam a experiência de um indivíduo.
Um tipo mais básico de psicologia matemática é a teoria da detecção de sinal. Nessa teoria, os pesquisadores estudam como o cérebro mede e distingue ruídos de sinais. Essa abordagem é usada principalmente por psicólogos que buscam entender como o cérebro toma as decisões que toma em situações incertas ou provisórias. Por exemplo, todos os cérebros humanos têm a mesma forma geral e, quando um tumor se forma no cérebro, pode alterar essa forma geral. O médico examina a forma e a extensão do tumor e, com base em seu treinamento e instinto, é capaz de tomar decisões sobre como tratar o tumor.
Existem vários outros modelos amplamente utilizados de psicologia matemática. Isso inclui abordagens de identificação de estímulos, como o estudo e medição de redes neurais, modelos de tomada de decisão simples e aferição de tempos de resposta de erro. O estudo também pode ser aplicado à forma como o cérebro aprende, deduzindo com precisão matemática as várias maneiras pelas quais o cérebro é capaz de absorver, reter e disseminar informações.