2023年,人因工程课程实验视觉反应时测试实验报告.pdf

视觉反应时测试实验报告 一、实验目的 在许多情况下，系统呈现一个刺激，要求操作者根据刺激的信息内容作出相应反应。一般将外界刺激出现到操作者根据刺激信息完成反应之间的时间间隔称为反应时。在实践中往往利用反应时指标来近似说明人对信息处理过程的效率及影响因素。利用反应时可以分析人的感知觉、注意、识别、学习、唤醒水平、动作反应、定向运动、信号刺激量等，在此基础上，实现提高作业效率、监视水平和集中注意力等目的，合理制定作业标准，改进人机界面，改善作业条件和环境等。通过数奇偶不同排列、信息量和数差大小排列三个小实验，加深对反应时概念的具体认知，比较简单反应时与选择反应时的差异，寻找影响反应时、选择反应时的因素。为今后人机界面的改进打下基础。二、实验方案 1.实验仪器 BD-511型视觉反应时测试仪（Visual Reaction Time Tester）。由单片机及有关控制电路、主试面板、被试面板等部分组成。可进行五大类十七组的反应时实验，包括经典反应时实验，也包括认知心理学的反应时实验。用于自动测量视觉的选择反应时，以及检测被试者的判别速度和准确性。2.实验操作 数差大小排列特征对反应时的影响 根据数排列特征不同分三组实验（“横差大小”：数横向整齐排列组别 1；“竖差大小”：数竖向整齐排列组别 2；“随机大小”：数随机排列级别 3）。实验用红色光刺激，被试判别显示点左边显示点多还是右边多，用反应手键回答。如左边刺激点多，按“左”键；右边多，按“右”键。回答正确，显示器自动显示每一次正确判断的反应时间；回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。实验结束，仪器自动显示正确回答的平均选择反应时，及错误回答次数。信息量对反应时的影响 根据刺激信息方式分三组实验。信息量 1：在显示屏中间随机显示红或绿“大”正方形。组别 1。实验要求被试只对“红大正方形”反应，而对“绿大正方形”不反应。信息量 2：在显示屏中间随机显示红或绿“大”正方形以及红或绿“小”正方形。组别 2。实验要求被试对“红大正方形或绿小正方形”反应，而对“绿大正方形或红小正方形”不反应。信息量 3：在显示屏左右两边随机显示红或绿“大”正方形以及红或绿“小”正方形。组别 3。实验要求被试进行反应的是“左侧呈现红色大正方形，右侧呈现红色小正方形”或者“左侧呈现绿色小正方形，右侧呈现绿色大正方形”，而对于“左侧呈现红色小正方形，右侧呈现红色大正方形”或者“左侧呈现绿色大正方形，右侧呈现绿色小正方形”不反应。实验测定的是辨别反应时，刺激呈现后作为辨别反应的称之正刺激，不作反应的称之负刺激。实验用红、绿色光刺激，被试判别刺激是“正刺激”还是“负刺激”，如果是正刺激，回答可选用左右任一反应手键。出现负刺激不回答，两秒钟后会自行消失。回答正确，显示器自动显示每一次正确判断的反应时间。回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。实验结束，仪器自动显示正确回答的平均辨别反应时间及错误回答次数。数奇偶不同排列特征对反应时的影响 根据数排列特征不同分成三组实验（“横和奇、偶”：数横向整齐排列组别 1；“竖和奇、偶”：数竖向整齐排列组别 2；“随机奇偶”：数随机排列组别 3）。实验用红色光刺激，被试判别显示点之和是奇数还是偶数，用反应手键回答。如左右刺激点数和为奇数，按“左”键；为偶数，按“右”键。回答正确，显示器自动显示每一次正确判断的反应时间；回答错误，蜂鸣声响提示，自动记录错误次数。实验结束，仪器自动显示正确回答的平均选择反应时及错误回答次数。近似说明人对信息处理过程的效率及影响因素利用反应时可以分析人的感知觉注意识别学习唤醒水平动作反应定向运作业条件和环境等通过奇偶不同排列信息量和差大小排列三个小实验加深对反应时概念的具体认知比较简单反应时与反应时测试仪由单片机及有关控制电路主试面板被试面板等部分组成可进行五大类十七组的反应时实验包括经典反应三、实验数据记录表 表一 数差大小排列特征对反应时的影响 组别 1-横差大小 组别 2-竖差大小 组别 3-随机大小 平均反应时(s)错误次数 平均反应时(s)错误次数 平均反应时(s)错误次数 被试者 1 0.539 0 0.695 0 1.034 0 被试者 2 0.906 0 0.929 0 0.794 0 被试者 3 0.630 0 0.426 1 0.385 0 被试者 4 0.705 0 0.426 0 0.808 0 被试者 5 0.545 0 0.392 2 0.415 1 被试者 6 0.366 0 0.453 2 0.342 0 被试者 7 0.547 0 0.524 0 0.558 0 平均值 0.605429 0 0.549286 0.714286 0.619429 0.142857 表二 信息量对反应时的影响 组别 1-在显示屏中间随机显示红或绿“大”正方形 组别 2-在显示屏中间随机显示红或绿“大”正方形以及红或绿“小”正方形 组别 3-在显示屏左右两边随机显示红或绿“大”正方形以及红或绿“小”正方形 平均反应时(s)错误次数 平均反应时(s)错误次数 平均反应时(s)错误次数 被试者 1 0.353 0 0.512 0 0.580 0 被试者 2 0.280 0 0.355 0 0.505 2 被试者 3 0.388 0 0.532 0 0.473 0 被试者 4 0.318 0 0.549 0 0.546 0 平均值 0.33475 0 0.487 0 0.526 0.5 近似说明人对信息处理过程的效率及影响因素利用反应时可以分析人的感知觉注意识别学习唤醒水平动作反应定向运作业条件和环境等通过奇偶不同排列信息量和差大小排列三个小实验加深对反应时概念的具体认知比较简单反应时与反应时测试仪由单片机及有关控制电路主试面板被试面板等部分组成可进行五大类十七组的反应时实验包括经典反应 表三 数奇偶不同排列特征对反应时的影响 组别 1-横和奇、偶 组别 2-竖和奇、偶 组别 3-随机奇偶 平均反应时(s)错误次数 平均反应时(s)错误次数 平均反应时(s)错误次数 被试者 1 2.152 1 2.160 1 2.221 0 被试者 2 1.030 3 1.137 0 1.572 3 被试者 3 1.660 0 1.293 0 2.079 0 被试者 4 1.611 2 2.023 2 2.475 0 平均值 1.61325 1.5 1.65325 0.75 2.08675 0.75 四、分析讨论 分析表一 ：数差大小排列特征对反应时的影响 数横向整齐排列（组别 1）平均反应时为0.605429 秒，数竖向整齐排列（组别 2）平均反应时为0.549286秒，数随机排列（组别 3）平均反应时为0.619429 秒，三者差别不大，说明数据复杂程度较小时，数的排列不同对反应时间的长短影响不大。分析表二：信息量对反应时的影响 在显示屏中间随机显示红或绿“大”正方形（组别 1）平均反应时为0.33475 秒，在显示屏中间随机显示红或绿“大”正方形以及红或绿“小”正方形（组别 2）平均反应时为0.487 秒，在显示屏左右两边随机显示红或绿“大”正方形以及红或绿“小”正方形（组别 3）平均反应时为0.526 秒。随着信息量变大，反应时也在增大。分析表三：数奇偶不同排列特征对反应时的影响 数横向整齐排列（组别 1）平均反应时为1.61325 秒，数竖向整齐排列（组别 2）平均反应时为1.65325秒，两者差别不大，可见数横向或竖向整齐排列对反应速度无影响。数随机排列（组别 3）平均反应时为2.08675 秒，比数整齐排列的反应时明显要大。反应数奇偶的错误率明显比另外两个实验要高。可见数据复杂程度较高时，被试者对其的反应时会相应增大，同时出错率会变高。近似说明人对信息处理过程的效率及影响因素利用反应时可以分析人的感知觉注意识别学习唤醒水平动作反应定向运作业条件和环境等通过奇偶不同排列信息量和差大小排列三个小实验加深对反应时概念的具体认知比较简单反应时与反应时测试仪由单片机及有关控制电路主试面板被试面板等部分组成可进行五大类十七组的反应时实验包括经典反应结论：1 数据的复杂程度越高、信息量越大，平均反应时间越长、出错率越高。2 数据无序排列时的反应时大于有序排列的反应时，并且数据越复杂时体现得越明显。3 在做人机界面的设计时，若要减小人对机器显示的反应时间、提高反应效率，应当每次以少量信息或简单的数据呈现，并且呈现的数据要排列整齐，避免杂乱无章。误差及其原因：1.当一开始被试者还未习惯仪器操作时，反应时会较长。2.当一个被试者连续做了几组实验后，会产生疲劳，此时反应时也会变长。3.实验室中有噪音时会干扰被试者的准确判断。近似说明人对信息处理过程的效率及影响因素利用反应时可以分析人的感知觉注意识别学习唤醒水平动作反应定向运作业条件和环境等通过奇偶不同排列信息量和差大小排列三个小实验加深对反应时概念的具体认知比较简单反应时与反应时测试仪由单片机及有关控制电路主试面板被试面板等部分组成可进行五大类十七组的反应时实验包括经典反应