Matematinė psichologija yra matematinio modeliavimo forma, taikoma psichologinėms koncepcijoms ir tyrimams. Jis naudojamas tirti ir daryti išvadas apie motorinius procesus, užduočių atlikimą ir kiekybiškai įvertinamą elgesį. Matematinės psichologijos taikymas naudojamas įvairiuose požiūriuose į proto mokslą, įskaitant klinikinės psichologijos, kognityvinės psichologijos ir socialinės psichologijos sritis. Matematinė psichologija savo unikalų požiūrį remiasi klasikinėmis matematikos ir psichologijos, taip pat fizikos ir biologijos studijomis.
Šiuolaikinės matematinės psichologijos šaknis galima atsekti iki dviejų XIX amžiaus tyrinėtojų – gydytojo Ernsto Heinricho Weberio ir psichologo Gustavo Theodoro Fechnerio. Šie du asmenys pirmieji studijavo psichologiją iš matematinės perspektyvos, svarstydami svorio, garso ir matymo įvairiuose psichologiniuose procesuose klausimus. Abu vyrai sukūrė Weberio-Fechnerio dėsnį, kurio tikslas buvo nušviesti ryšį tarp tam tikro dirgiklio fiziškumo ir to, kaip individas tuos dirgiklius suvokia.
Be Weberio-Fechnerio matematinės psichologijos modelio, Stevenso galios įstatymas yra dar vienas dažniausiai naudojamas požiūris į mokslą. Jis pagrįstas tomis pačiomis bendromis idėjomis kaip Weberio ir Fechnerio formatas, tačiau Stanley Smithas Stevensas išplėtė techniką įtraukdamas kitus variantus. Papildomi pojūčiai, kuriuos Stevensas įtraukė į savo įstatymą, apima platesnę psichologinės patirties sritį, pavyzdžiui, ryškumą, garsumą ir skonį. Tada Stevensas prie šių pojūčių pridėjo matavimus, kad galėtų geriau nuspręsti, kaip jie veikia asmens patirtį.
Pagrindinis matematinės psichologijos tipas yra signalų aptikimo teorija. Šioje teorijoje mokslininkai tiria, kaip smegenys matuoja ir atskiria triukšmą nuo signalų. Šį metodą pirmiausia taiko psichologai, kurie siekia suprasti, kaip smegenys priima sprendimus, kuriuos priima abejonėse ar preliminariose situacijose. Pavyzdžiui, visų žmonių smegenys turi tą pačią bendrą formą, o kai smegenyse susidaro navikas, jis gali pakeisti tą bendrą formą. Gydytojas ištiria naviko formą ir apimtį ir, remdamasis savo išsilavinimu bei instinktu, gali priimti sprendimus, kaip gydyti naviką.
Yra keletas kitų plačiai naudojamų matematinės psichologijos modelių. Tai apima stimulų nustatymo metodus, tokius kaip neuroninių tinklų tyrimas ir matavimas, paprasti sprendimų priėmimo modeliai ir klaidų atsako laiko matavimas. Tyrimas taip pat gali būti taikomas, kaip smegenys mokosi, matematiniu tikslumu nustatant įvairius būdus, kuriais smegenys gali įsisavinti, išlaikyti ir skleisti informaciją.