简体版-反应时间.ppt

第四章反应时 一 反应时的概念 反应时 reactiontime 简称RT 不是指执行反应的时间 而是指刺激施于有机体后到明显反应开始的时间 是心理实验中使用最早 应用最广的反应变量之一 反应时间也被称为 反应的潜伏期 在反应的潜伏期中包含着感觉器官 大脑加工 神经传入传出所需的时间以及肌肉效应器反应所需的时间 汽车制造者想知道刹车灯多亮可最大程度地减少后面司机意识到前方正在停车的时间 该实验中的因变量是什么 答案因变量 被观察变量 刹车灯亮到尾随车司机踩刹车踏板之间的时间 做过的练习 二 反应时的研究简史 对反应时的研究最早始于天文学 人差方程 不同观测者所得数据的差异 1850年生理学家Helmholtz运用反应时间来测定神经的传导速度 1868年 荷兰生理学家Donders发明了分离反应时的实验 1879年 Wundt及其学生以反应时间为指标进行了一系列得实验研究 20世纪50年代中期之后 认知心理学兴起 三 简单反应时和选择反应时 简单反应时是指给被试呈现单一刺激 同时要求他们只作单一的反应 这时 刺激 反应之间的时间间隔就是简单反应时 选择反应时是根据不同的刺激物 在各种可能性中选择一种符合要求的反应 并执行该反应所需要的时间 四 速度 准确性权衡 1 研究者们为了研究人类信息加工的特性 常常把反应时作为指标 其考虑的逻辑是 心理加工过程的复杂性和反应时的长短之间有一种对应关系 即对一个复杂刺激的加工所需时间较长 而对一个简单刺激的加工时间则要短一些 然而 反应时实验中除了反应速度之外还有反应准确率问题 四 速度 准确性权衡 1 被试有时会以牺牲准确率为代价去换取反应速度 有时则会以牺牲反应速度为代价去换取反应准确率 亦即被试能根据不同的实验要求或在不同的实验条件下 建立一个反应速度与反应准确率的标准来指导他的反应 这就是反应速度与准确率的权衡 speed accuracytrade off SAT 四 速度 准确性权衡 2 Theios 1975 的实验中 被试所要完成的任务相当简单 只需说出呈现在屏幕上的某个数字 自变量是数字出现的概率 变化范围在0 2到0 8之间 Theios认为 刺激出现的概率对反应时没有影响 1 2 3 4 5 6 330 340 350 360 反应时 毫秒 错误百分数 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 反应时 错误率 刺激呈现概率 反应时和错误率是刺激呈现概率的函数 五 反应时的影响因素 一 刺激变量 二 机体变量 一 刺激变量 刺激的类型人类各种感觉的反应速度由快到慢的顺序如下 触觉听觉视觉冷觉温觉嗅觉味觉痛觉117 182 120 182 150 225 150 230 180 240 210 300 308 1082 400 1000刺激强度的影响刺激的复杂程度刺激的呈现方式 二 机体变量 影响反应时的机体变量很多 主要有 适应水平动机个别差异 六 反应时新法 减数法 subtractivemethod 加因素法 additivefactorsmethod 开窗实验 openwindowexperiment 一 减数法 Donders受天文学家关于人差方程研究和Helmholtz测定神经传导速度研究的影响 于1868年在其 关于心理过程的速度 一文中 把心理时间的测定引入心理学 并提出反应时间的相减法 唐德斯反应时 DondersABCofreactiontime 一 减数法 唐得斯的反应时三成分说 减法反应时法原理 人的反应可分为三类 第一类称为A反应 只有一个刺激 一个反应 其反应时为简单反应时 又称基线反应时 第二类反应为B反应 有多个刺激 需进行多个反应 其反应时包括简单反应时 辨别反应时和选择反应时 第三类反应为C反应 有多个刺激 只需做一种反应 其反应时包括简单反应时和辨别反应时 基于此 可得出如下算式 辨别反应时 C A 选择反应时 B C 反应时ABC 反应时间的相减法最初是被用来测定某一心理过程所需的时间的 但是 反过来看 也可以从两种反应时的差数来判定某个心理过程的存在 认知心理学正是这样来应用反应时间相减法的 2 Posner的实验 Posner等曾设计过一个实验 运用反应时相减法来证实 短时记忆的信息除听觉编码之外 是否还存在视觉编码的问题 他们在实验中安排了两种材料 一种是形同音同的两个字母如AA 另一种是形状不同但读音相同的两个字母如Aa 并安排了两种呈现方式 一种是同时呈现 另一种是继时呈现 时间间隔为0 5s 1s和2s 要求被试判定所呈现的两个字母是否相同并按键反应 记录反应时间 在这两种情况下 正确反应都是 相同 Posner的实验 结果 Posner的实验 结论 应用减法反应时间的方法 证明了某些短时记忆的信息加工 可有视觉和听觉编码两个连续阶段 3 对减数法的评价 认知心理学常用减数法反应时实验提供的数据来推论其背后的信息加工过程弱点 要求试验者对实验任务引起的刺激与反应之间一系列心理过程要有比较精确的预测 并且要求相减的任务中共有的心理过程要严格匹配 这一般是很难做到的 这在一定程度上限制了减数法实验的使用 二 加因素法 Sternberg 1969 发展了Donders的减数法反应时逻辑 提出了加法法则 即加因素法 不是对减数法反应时的否定 而是减数法的发展和延伸 加因素法的基本前提 主要假设 人的信息加工是系列进行的而不是平行发生的 二 加因素法 p 208 相加因素法的逻辑 如果两个因素的效应是相互制约的 即一个因素的效应可以改变另一个因素的效应 那么这两个因素只作用于同一个信息加工阶段 如果两个因素的效应是分别独立的 即可以相加 那么这两个因素各自作用于不同的加工阶段 二 加因素法 该法所侧重的 不是区分每个加工阶段的时间 而是辨认加工的顺序并证实不同阶段的存在 3 加因素法的应用 三 开窗实验 开窗实验的优点引人注目 但也存在一些问题 前面的三种方法 都应要求被试在保证反应正确的前提下 尽快作出反应 一个实验的反应时数据的收集也应限于正确的反应 并将错误的反应排除 对反应时新法的小结 七 反应时测量的应用 一 人才选拔中的反应时测量1 言语 联想 反应时间测试2 复杂反应时的测试 二 工程设计中的反应时测量 三 交通领域中的反应时测量 1 言语 联想 反应时测试 是指通过视觉或听觉通道给被试呈现一个语词刺激并同时开始计时 被试接受到刺激后尽快地作自由联想或控制联想 并通过麦克风报告联想到的语词 计时装置即停止计时 keywords 视觉或听觉通道 语词刺激 自由联想或控制联想 1 言语 联想 反应时测试 材料与呈现 实验前准备好词单 设计好语词呈现的方法和顺序 要根据实验条件而定 可主试读 放录音机 光电速示仪 电脑显示器或耳机呈现 被试的反应操作与计时 按要求完成联想反应 记录反应时间 实验设备与操作 采样率较高的录音笔和较好语音分析软件 实验结果的分析 对反应时 反应的内容 反应词语的质量 及其反应词语中表现出来的知识范围 情绪状态等方面进行分析 2 复杂反应时的测试 追踪反应时间 当刺激数量不止一个 要求被试作快速跟踪反应 即当某一个刺激出现时被试就尽快作出与该刺激相对应的反应 而被试事先并不知道哪一个刺激会出现 综合反应时间 是许多实践领域都有要求的一项指标 需要被试快速作出反应 而要达到快速反应被试必须具有良好的手脚协调性 二 工程设计中的反应时测量 反应时间也属于工程心理学 engineeringpsychology 或人因工程学 ergrgonomics 研究中的基本技术 如利用测量反应时间对人机系统的设计进行评估 根据在特定条件下人的反应速度的有限性进行人机系统设计等 刺激 反应相容性 stimulus responsecompatibility SRC 是指人在对刺激进行加工过程中表现出来的一种现象 是工程心理研究最核心的问题 当一定的刺激和反应匹配会产生较好较快的结果时 这样的刺激 反应匹配就具有了相容性 人因限制问题 人受到生理和心理资源的限制 其反应速度有限 虽然可以通过人机系统匹配性的提高来提高操作者的反应速度 但这种改进和提高必然有限 要研究在各种特定情境中人的反应速度极限 以便在系统识记和参数设置时防止操作人员的负荷超载 三 交通领域的反应时间测量 1 道路设计与各种信标配置2 疲劳测试与告警3 驾驶员的测试与培训 1 道路设计与各种信标配置 路标的可懂度 设计的大小 颜色 背景 安置位置等开展研究 研究中可以将反应时间作为重要的反应变量 2 疲劳测试与告警 肌肉的紧张度与反应