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DMDX心理学教学平台及其应用2009年03月23日来源:未知 作者:admin 点击:209次 加入收藏 您正在浏览的“DMDX心理学教学平台及其应用论文”来源于网络或期刊，由完全论文网收集，属于“心理学论文”栏目，版权归其作者admin所有。大家可以参考学习，但不可以盗用抄袭！【摘要】心理学实验经历了从机械、光电到计算机化等阶段的演化发展过程。心理实验的计算机化使相应 的心理实验系统软件诞生并得到广泛的应用。在简要介绍DMDX的基础上,分析了它的功能、特点与操作技巧,并 通过具体的教学案例,讨论了DMDX使用中的时间精度、输入设备收集反应时产生的误差、音频与图片文件的格式 与长度等一些常见问题。 【关键词】心理实验;计算机;DMDX 【中图分类号】G43G44【文献标识码】B【文章编号】1001 - 8700 (2009) 01 - 0021 - 04 一、引言 1879年冯特在德国的莱比锡大学建立了世界上第一个 心理学实验室,这标志着心理学成为一个独立的学科,心理 实验也成为心理学研究中与生俱来的一个重要组成部分。 心理实验研究必不可少的要素是心理学实验仪器。心理学 实验仪器经历了从机械、电子到智能化等阶段的深化发展过 程,在各项性能上逐渐获得了改进与完善。从20世纪90年 代开始,心理学实验教学仪器出现了计算机化的发展趋势, 即编制实验教学软件并辅以专用的接口与外设在计算机上 进行实验与教学 1 。将计算机技术应用于心理实验有诸多 优点,如计算机可以模拟物理刺激,以此省却专用的机电或 光学设备;计算机可用于控制实验过程,大大提高实验的精 确度与可靠性;计算机还可以自动记录、处理与分析实验数 据,减轻无关任务负担等 2 。目前,我国已经研制、开发了多 种实验软件并用于心理实验的教学演示与科研,如PES与 Psykey。这些心理实验软件多是由专业编程人员用VB、C、 Delphi等语言编制的,用于教学演示很便利。但心理学研究 人员如缺乏计算机编程专业知识,又想按自己的实验设计思 路做实验就会受到诸多限制。为了解决上述问题,一些优秀 的心理实验软件平台(如DMDX)应运而生。目前,DMDX已 在世界上许多心理学实验中得到广泛应用,并受到了一致好 评。本文在简要介绍DMDX的基础上,阐述了其操作技术, 并讨论了DMDX使用中的一些常见问题。 二、DMDX简析 1. DMDX是什么 DMDX是由Arizona大学的Jonathan与Ken Forster等人 开发出来的基于Win32平台的刺激呈现软件系统,是DMAS2 TR软件家族的一个成员,由基于DOS环境的编程软件(DM and DMTG)扩展而来。DMDX已经推出了多个版本,其中 DMDX2. 0 可在Windows95 /98 操作系统上运行, DMDX3. 0 可以在Windows98 /2000 /XP上运行,但一般在Windows XP 上运行更加稳定。 2. DMDX的基本功能与特点 DMDX由timedx(设定与检测实验运行环境的软硬件特 征如:图形分辨率、刷新频率、声卡类型、P IO 卡等) ; dmdx (呈现刺激、记录反应) ; utility p rogram (数据分析准备包un2 loadAZK、Analyze、concatenate等)组成。DMDX主要用于言 语、注意、记忆等领域的实验程序编制。对一般的心理学教 学与科研人员而言,DMDX几乎能够将一台个人电脑转化成 一部全功能的心理试验仪器。 DMDX主要有以下特点: ( 1)简单易学,稳定性好; (2) 适用于不会编程的非专业程序人员; (3)目前可以呈现文字、 图片、声音、视频片断等实验材料; (4)时间精度高,对被试反 应的记录精确度可达到毫秒级。另外,DMDX是完全免费使 用的,从而给很多心理学教学与研究人员提供了方便。 3. DMDX与同类软件( E - p rime)的比较 由于目前在许多心理学实验室中广泛使用的类似软件 还有E - p rime,因此我们将DMDX与E - p rime进行初步比 较。首先由于E - Prime是商业软件,所以对软件应用过程 中的技术问题提供了很好的支持;另外,在使用E - Prime的 同时还有相当多的其它研究资源可以利用,比如经典实验的 21 程序文件。但是购买E - Prime软件需要大量资金,并且此 软件多是单机版。所以,要用E - Prime软件装配一个实验 室的多台计算机则花费很高。另外,使用E - Prime还受到 加密钩的制约,试验限制在实验室进行。这些都会对学校、 科研单位或个人使用此软件带来不便。DMDX是自由软件, 虽然在技术支持上显得比E - Prime弱一些,但正因为是免 费的,可得性与可移动性远大于E - p rime。使用者甚至可以 随时随地在个人的笔记本电脑上使用。其次,如使用听觉与 视觉联合呈现刺激材料时,用E - Prime设定两者同时呈现 同时消失比较简单,但要使两者非同时呈现就变得比较复 杂。而这种实验设计对于DMDX来说就相当容易。比如,呈 现声音一定时间后呈现图片,就可以用编辑软件在声音文件 上作上标记,程序便可以识别并同时呈现图片。 三、DMDX的操作技术 使用DMDX之前,必须先在电脑上进行TimeDX 的测 试,使DMDX获得所使用电脑的硬件性能,并自动记录到程 序中,以便在运行DMDX的时候使用。以下是TimeDX的测 试步骤: 1. 执行TimeDX测试前,先关闭其它的应用程序。双击 TimeDX的快捷键进入其操作界面。之后,在屏幕左上方的 工具栏上,点基本测试(Basic Test) 。 2. 基本测试(Basic tests) : 选择视频模式测试(Video Mode Test) 。测试目的是选择所要使用的显示模式(如: 800 600 0HZ 16bit RGB模式) ,并确认此模式能正常运行。 3. 基本测试(Basic tests) :选择毫秒计时器测试(Milli2 second Timer) Test。测试目的是确认毫秒计时器(Millisecond Timer)是否处于正常运作状态。 4. 基本测试(Basic tests) : 选择刷新频率测试(Refresh Rate test) 。测试目的是确认电脑屏幕的更新频率。即,确认 扫描屏幕一次,所需的时间是多少。当电脑的显示模式( vid2 eo mode)有更改时,就该重做一次刷新频率测试( refresh rate test) 。另, TimeDX提供了多种显示模式( video mode) ,不需 要测试每一种显示模式( video mode,只需要选择其中一种, 进行设定工作就行。 5. 基本测试(Basic tests)完毕后,在工具栏上选择高级 测试(Advanced tests) 。 6. 高级测试(Advanced tests) : Time video mode ( the Ver2 tical Retrace SyncTest) 。点击Time video mode,等到出现对 话窗口后, 先选择Use Automatic Values, 将Step 3 Refresh Rate所测试出来的数值应用在这个测试中,再点右下方的 Do test。完成以上操作后,屏幕上会出现很多跳动的数值, 等到其中一个msecs/ retrace的数值稳定(变化小)后,按一 下鼠标左键就可以回到对话窗口,之后点save last used val2 ues in registry储存测试所得到的数值。这些数值所表示的 是这部电脑內部的性质,而TimeDX 能将这些数值储存下 来,供DMDX使用;所以如果要更换新的Video mode或电脑 更换了新的显示卡时,就需要重新做上述第(2)到第( 6)步 的测试。 7. 做高级测试(Advanced tests) : Tachistoscop ic Acid Test 。该测试的目的是确认电脑是否具有足够的内存容量来执 行DMDX。 8. 回到基本测试(Basic tests) 。 9. 基本测试(Basic tests) :声音测试( sound test) 。DMDX 可以呈现声音的刺激材料,这个测试的目的是检验电脑音效 系统的功能是否正常。测试前要检查电脑中是否存有声音 文件(文件类型为. wav) ,本测试需要这些文件作为测试的刺 激材料。 10. 做完声音测试后,再回到高级测试(Advanced tests) , 进行Tachistoscop ic Acid Test。其目的是考察当声音材料数 值设定后,电脑是否仍能运作无误。 11. 高级测试(Advanced tests) : sound latency test。做声 音时间值设定,程序会自动寻找可用的声音文件进行声音系 统的测试。另外,要求使用可读的声音文件声音系统的测试 (wav格式) 。 12. 基本测试(Basic tests) :输入测试( input test) 。可以 进行键盘与鼠标的测试。以确定所选的输入反应键是可用 的,并且记录所选反应键的定义码,以便在编制程序时使用。 以上步骤中sound latency test 、input test、sound test等如 在实验中不重要或使用不到此功能,便可以不进行测试。 接下来,双击DMDX的图标进入到DMDX的主界面,在 屏幕中部的对话框上用Brouse键浏览目录,找到目标控制文 件并打开,接着用Syntacx check检查一下该文件是否能够运 行。如果中间出错,可以回头检查原有的控制文件;如果该 文件没有错误,则可以运行(点击run) 。中途可以按ESC键 中止实验;运行完毕,按ESC键提示保存结果,退出。 四、DMDX在心理学教学平台中的应用实例 1. 控制文件的两部分 一部分为参数(parameter line) ,用于设置实验的基本格 式,包括数据文件输出类型、任务、显示模式、颜色、输出/入 设备、项目数目等。第二部分为控制文件的主体,包括指导 语、要呈现的项目(字词或句子、图片、声音或视频) 、项目的 呈现顺序、需要被试做出的反应等。 2. 程序示例 (此为参数部分) 0”请按空格键开始实验”; 250 /; + 13 ”老虎”/; 22 + 23 ”菊花”/; + 3 ”大海”/; + 4 ”菊花”/ ! ”老虎”/; + 5 菊花 /3 老虎 /; 0 ”休息一下”, ”按空格键继续”; + 6 大海 /3 老 虎 /; - 7 ”菊花”/3 ”老虎” /; + 8 ”菊花”/3 ”老虎” /; + 9 ”菊花”/3 ”老虎” /; + 10 ”+ ”/ ”大 海”/; 0”实验结束谢谢合作”; (此为主体部分) 、 3. 参数说明 是指需要呈现的项目数(不包括已0或250开 头的行) ; 是指要随机呈现的项目数; 是指5 个项目为一组,组内项目随机呈现。 与是文件头的开始与结尾; 表示 结果存为纯文本文件,另外还有一种格式; : Continuous Running,表示实验中的项目连续不断 的呈现。如果没有此命令,则实验系统每运行一个项目,都 会停住,按启动键之后才能继续进行。 : no feedback,无反馈。若无此命令,被试每做完 一个项目,屏幕上都会显示其反应对错及反应时。也可以设 为 :wrong feedback only只对错误反应作反馈。 与 : default background /word color,即实验中想要显示的背景与字体的颜色,可以通过0 到255进行设置成任何颜色。000000000为黑色, 255255255 为白色, 000255000是绿色, 000000255是蓝色, 255000000是 红色。 : 一种安全模式,允许实验中途退出 (按Esc) 。 : 表示本控制文件采用 800x600, 16bit, 0Hz显示模式,运行前先使用TimeDX测试 这种显示模式后,才能运行本控制文件。 :Map but2 ton to Request ( g) 、Map button to Negative Response ( f) 、Map button to Positive Response ( j) ,分别表示启动键( g) 、负反应 键( f)与正反应键( j) , #34、#33、#36分别对应g、f、j三个键, 在timedx中的input test测试中可以得到任意键的对应值,可 以选择实验中想使用的键。 指输入设备为键盘。也可以用 :机器识别鼠标,“#mouse” 可以换成“鼠标”i左键=按钮0,右键=按钮1。每个设备都 有一个id,使用该设备时需要输入设备的id与按钮名字。也 可以用 :表示识 别声音输入,并将其默认为正反应。这两个命令是命名实验 的参数。 : time out ,即规定被试反应的时间范围 (2000毫秒) 。如果被试在这一范围内不做反应,程序将继 续运行,执行下一个项目,并在结果文件中把该项目的反应 时记录为- 2000。 :要执行的前后两个项目之间的时间间隔(0毫 秒) ,即前一个项目结束到下一个项目开始之间的间隔。 4. 主题部分说明: 表示两个之间的内容不包括在随机呈现之列。 + 13 ”老虎”/; + 1 指要执行项目的编号,为了在实验结束后便用于区 分与统计最后系统记录的反应结果,需要给每个项目加上一 个编号,前面的“ + / - ”是指研究者期待的正/负反应。 “”中间是要显示的内容,可以写成 老 虎 / , /表示呈现空屏。/ 表示控制使用于 此小部分。 3 指从此符号出现开始计时。 是指文字呈现在屏幕中心以下第7行, 表示呈现中间, 表示中间以上第2行。 ; 是指此项目结束。 + 4 ”菊花”/ ! ”老虎”/ 这部分指 播放图片。 是呈现图片的控制符,图片为bmp 格 式,“0. 5, 0. 5”用于规定图像的大小,我们设定屏幕左上角的 坐标为a (0, 0) ,全屏为a ( 1, 1) , 表示图片 从a (0. 5, 0. 5)处展开直到屏幕右下角。也可以用 ,他表示图片从屏幕上a (0. 5, 0. 5)到b ( 0. 8, 0. 8)结束。也可以用定义图片的长与宽, 数字表示长与宽的倍数或直接用表示。菊花 为图片的名称。可以根据实验的需要任意组合呈现各种刺 激。! 表示图片呈现完不消失,没有! 前面图片呈现完后才 呈现后面的汉字。 + 6 大海 /3 老 虎 /; 这部分是指播放声音到一定时间呈现字幕老虎。 表示呈现声音文件。跨通道呈现,在如何实现 声音、文本的交叉呈现,播放声音到一定时间呈现字幕。这 需要事先通过专业音频编辑软件编辑声音文件如: Cooledit、 goldwave等,按实验设计在某个时间点上加入控制点并命名 23 (如start, cue1, cue2等) ,系统通过 (即 )命令,在声音文件播放到控制点时,开始 呈现视觉刺激。是指播放音频的控制符, 音频1 是指音频的名称。表示左声道, 表示由 声道, 表示双声道。(注:要调用音频文件的格式 必须为wav并且要与控制文件在同一文件夹下,调用图片时 要把图片置于词文件夹下) DMDX实验控制文件是以“. rtf ”结尾的纯文本文件,必 须在写字板(wordpad)内保存,且修改时必须用写字板打开, 否则DMDX软件不能识别该文件。在程序运行完后会提示 保存结果,确定后结果以azk的格式保存在控制文件的统一 文件夹里,双击打开后转档为txt后就可以用统计软件进行 统计 3 。 五、DMDX使用中需注意的若干问题 虽然DMDX给心理学实验教学带来了许多便利,但如果 不注意它本身存在的一些问题,将会产生一些不必要的麻 烦。现把一些运用DMDX时容易出现的问题总结如下。 1. DMDX的时间精度为毫秒级,但并非意味着可以呈现 几毫秒或1毫秒。这是因为时间精度很大程度上是受硬件 制约的,尤其是受到显示器刷新频率的制约(取决于显示器、 显卡的性能) ,且所能控制的显示时间都是显示器刷新周期 的整数倍。即,如果刷新周期是12毫秒,那么设置18毫秒 的显示时间,实际将显示24毫秒。所以实际操作时最好将 显示刷新频率设为100HZ,项目的显示时间则设为10毫秒 的整数倍。如果显示器无法达到100Hz的显示频率,那就应 该计算出显示刷新周期(如:在75HZ刷新频率下,则显示刷 新周期为: 1000 /75毫秒) ,显示时间设为显示刷新时间的整 数倍,以使误差达到最小。另外,任何的计算机程序的运行 都会受到计算机配置的影响。如果电脑配置过低,就会造成 程序运行中卡壳或程序运行速度减慢,这都会影响到实验的 结果。如果需要更高的显示精度,则需要配置高刷新频率的 显示设备。 2. 不同输入设备收集反应时的误差问题。DMDX允许 收集多种反应输入设备的输入,如键盘、鼠标、反应盒或操作 杆以及麦克风。这些设备在将被试反应传导到DMDX的过 程中都有一定的延迟。在对时间精度