准备时间与简单反应时完成.

准备时间与简单反应时完成. 准备时间与简单反应时实验 心理11-1 罗捷 110724108 摘要: 简单反应时是指一个刺激出现，要求被试从看到或听到刺激到立即作出反应的这段时间间隔，由于该反应时是感知到刺激就立即作出反应，中间没有其它的加工过程，因此也被称为基线时间。准备时间则指的是从发出预备信号到刺激呈现之间的时间，也称为前期(foreperiod)。研究，不给预备信号比给预备信号反应时要长。如果给预备信号，准备时间的长短与反应速度也有关系。如果在准备信号发出后紧接着就呈现刺激，被试就来不及准备，不能迅速反应。如果准备时间太长，被试又会注意涣散，也不能做出迅速的反应。C.W.Telford曾采用听觉刺激对29个未受训练的被试进行过试验，结果发现1-2s的准备时间的反应时比5s和4s的要短些。一般说来，最优的准备时间大体上在2s左右。 关键词: 心理学、反应时、反射生理机制、大脑偏侧化 前言: 反应时最早由荷兰的心理学家唐德斯提出。1868年，他发明了分离反应时间的实验。他确定了三种反应时间，称唐德斯反应时ABC或唐德斯三成分说，是一种用减法方法将反应时分解成各个成分，然后来分析信息加工过程的方法。它是由唐德斯首先提出的，故又称唐德斯减数法。他涉及到的是人的反射体系。一个完整的反应过程由五部分组成:(1)感受器将物理或化学刺激转化为神经冲动的时间;(2)神经冲动由感受器到大脑皮质的时间;(3)大脑皮质对信息进行加工的时间;(4)神经冲动由大脑皮质传至效应 器的时间;(5)效应器作出反应的时间。 研究方法: 本次试验邀请到的被试是来自北京林业大学心理系本科11级的学生，实验年龄段在13到24岁，年龄基本集中在19至20岁。 本次实验的自变量是实验的反应物，即绿点出现以及声音刺激的出现，还有的是刺激出现前的准备时间。而因变量是被试的反应时间，其中控制变量有:被试操作手柄的方式、实验环境、拇指与按键的距离。 本次实验是2因素多水平的(2*3)的实验设计，2因素在与刺激条件以及准备时间，多水平在于听觉刺激与视觉刺激，间隔时间为1s、2s、6s。 本实验的实验任务有两种:视觉任务和听觉任务。实验时屏幕上先呈现一个“+”的预备信号，一段准备时间后呈现刺激，要求被试迅速作出反应。视觉任务中刺激物为绿圆，听觉任务中刺激物为单音。 实验程序设置有三种准备时间:1s、2s和6s。任务安排按照ABBA方式，其中A为视觉任务，B为听觉任务。每个任务单元中，每种准备时间呈现8次，共24个试次，顺序随机。每个试次中，屏幕上先呈现预备信号“+”，时间为500ms，500ms后“+”消失，间隔一段随机化(可能为0.5s、1.5s或5.5s)的时间后再呈现任务刺激，呈现时间为1s。要求被试在刺激呈现后迅速按相应键作反应，记录其反应时。 如果测试中被试在准备阶段即刺激呈现之前作出反应，则该次反应无效，计算机将警告抢码被试，并重新进行测试。 实验过程中每个任务单元结束后休息30秒，再开始下一次。 数据呈现: 一、不同任务类型时不同准备时间下反应时的数据 1——实验数据描述 数目 最小值 最大值 平均值 差 视觉任务,1秒 44 247 482 344.32 53.09 视觉任务,2秒 44 233 627 318.86 69.98 视觉任务,6秒 44 222 431 313.98 53.84 听觉任务,1秒 44 200 523 293.98 59.54 听觉任务,2秒 44 188 509 274.00 61.81 听觉任务,6秒 44 196 468 276.66 59.24 Valid N (listwise) 44 表2——不同任务不同准备时间反应时平均值 1s 2s 6s 视觉任务 344.32 318.86 313.98 听觉任务 293.98 274.00 276.66 表3——不同性别在不同任务及准备时间下的反应时平均值 视觉—1 视觉—2 视觉—6 听觉—1 听觉—2 听觉—6 男 338.44 312.25 293.00 275.44 254.50 259.06 女 347.68 322.64 325.96 304.57 285.14 286.71 图2—不同性别在视觉类型下不同准备时间的反应时 图2—不同性别在听觉类型下不同准备时间的反应时 不同刺激与时间下的男女差异T检验 检验t 自由度 P 视觉,1秒 42 0.585 视觉,2秒 42 0.641 视觉,6秒 42 0.050 听觉,1秒 42 0.120 听觉,2秒 42 0.115 听觉,6秒 42 0.138 通过独立样本t检验，发现男女在不同任务，不同准备时间下的简单反应的反应 时并无明显差异。 交互作用检验(重复测量变量间的多元检验) 效应因素 Value F p 刺激种类 0.19 11.84 0.00 间隔时间 0.00 0.04 0.96 刺激种类 * 间隔时间 0.04 1.03 0.37 Within Subjects Design: 刺激种类+间隔时间+刺激种类*间隔时间 球形检验 组间因素 Mauchly's W Approx. Chi-Square 自由度 p 刺激种类 1 0.00 0.00 0.00 间隔时间 0.916 4.32 2.00 0.12 刺激种类 * 间隔0.882 6.16 2.00 0.05 时间 组内效应和交互效应的比较 来源 刺激种类 间隔时间 自由度 F p 刺激种类 Linear 1 11.8 0.001 Error(刺激种类) Linear 50 间隔时间 Linear 1 0.002 0.964 Quadratic 1 0.06 0.794 Error(间隔时间) Linear 50 Quadratic 50 刺激种类 * 间隔时间 Linear Linear 1 1.092 0.301 Quadratic 1 0.35 0.557 Error(刺激种类*间隔时间) Linear Linear 50 分析与讨论: 研究应用:短跑运动比赛是的抢跑问以及听见枪声后的反应迅速程度 1.影响实验结果的因素 A.反应时间与自己强度有关 刺激强度与反应时间有关，一般而言，当刺激强度较弱时，反应时间较长;并且随时间刺激强度增加，反应时就会逐渐简短。但是随着刺激的增强，人的反应也会有极限而导致反应时间的减少。 B.反应时间与刺激的时间特性以及空间特性有关 当我刺激的强度本身保持不变，而增加作用于的时间，即早晨时间的累积作用，这样便会增加刺激的心理强度。 C.反应时间与所刺激的感觉器官有关 本次实验所用的感觉通道是视觉，但是我们更换一下我们的感觉器官我们的反应时间会不会有差异那,在实验中，我们看到了两种选择、一是视觉、一是听觉。目前认为，光线直接射到视网膜上，但视网膜上，但视网膜上，但视网膜上的感光细胞不能有光刺激直接引起兴奋，要经过光化反应的中介过程，而这个过程的反应时间较长，因此视觉的反应时间回避听觉长。 D.反应时间与被试的机体状态 就如反应时间与机体的适应水平、反应时间与被试的准备时间(如同我们在做实验的时 候，从准备到刺激出现有一段时间用来准备，然后刺激出现，来测定被试的心理状况)、反应时间与额外动机、反应时间与被试的年龄、反应时间与练习(即比如说、我们的简单实验、是为选择实验做一个练习、选择实验给辨别实验做一个练习，因而这三次实验中会存在练习效应而导致实验数据的误差，所以要求我们在三个实验之间需要自我进行调解，休息一下)反应时间与个体差异 E.大脑的偏侧化会对实验结果造成影响 大脑的偏侧化会在不同的实验的反应时里造成不同的效应。因为在空间、语言、认知的水平上，左右半脑的功能不同，造成实验结果的不同。在本次实验中，影响到了选择实验和辨别实验的实验结果。 2.控制变量对于实验的影响 A.实验器材对于实验结果的影响 如果屏幕亮度不同导致刺激的强度不同会对实验结果造成差异。按键反应灵敏度的不同也会对尸检结果带来误差。 B.被试选择的人群对于实验结果的影响 如果被试是体育特长生和普通生，那么实验结果必然会产生差异，导致实验数据的误差。左利手和右利手以及双利手的不同人群也会导致在选择实验和便被实验的实验结果上造成误差。 C.实验环境的安静与嘈杂与否也会对实验结果造成差异 D.被试拇指是否在准备阶段就接触在按钮上也会对实验结果造成误差。 3. 正确率权衡与数据分析 从表中可以看到，在视觉任务中，准备时间从1s~6s时，反应时减小;在听觉任务中，准备时间从1s~6s时，反应时先减小后稍有升高。 由图1可以看出可以看出，准备时间从1S到6S，听觉任务下的反应时间分别293.98、274.00、276.66，而视觉任务下的反应时间分别是344.32、318.86、313.98，被试对于听觉信号的反应时更短，反应更快。说明我们在加工外界信息时，听觉系统可以做出更快的信息加工反应。这可能与人类进化有关。 由表3可以看出男生的反应时比女生的反应时短，这与进化和人类的社会功能有关 从图2、3可以看出不管是在听觉任务还是在视觉任务中，男性的反应时更短，反应更 快;而女生的反应时更长与男生，反应慢一些。如果不考虑电脑操作和其他一些环境因素的影响的话，可以认为准备时间后的简单反应对于男性更有优势。这应该也与生物的进化过程中角色功能的分配有关。 在反应时实验中，经常会碰到这样一个问题，就是被试如果追求速度，那么反应时就会快一些，而正确率就相应低一些;而如果被试在充分准备的条件下反应，那么反应时会慢一些，但正确率却会很高。被试可以在不同实验条件或要求下采取相应的标准来知道他的反应。这就是所谓的速度准确率的权衡(speed-accuracy trade-off ，SAT )现象。 准备时间对简单反应时的影响。从结果一的数据和图表中我们可以看到，在一定范围内随着准备时间的延长，反应时减短。在准备时间从1S增加2S时，对简单反应时的影响最大，这点可以从图一中折线的斜率看出。并且可以做出推断，当准备时间继续延长时，准备时间不仅不能够正性影响反应时，反而会给反应时带去负性的影响，即随着反应时的进一步延长，反应时也会随之增加，反应力下降。 准备时间对简单反应时的影响的原因探究。第一，我认为提示能够引起人们的注意，这种注意预示着即将来临的刺激，因此这个注意会引起我们机体各种功能的全力应对。但这种注意将机体的唤起存在一定的时效性，即这种注意的唤起需要一定的时间，并在一定时间内才对反应时有正性的促进作用。但普遍而言，从实验数据中我们可以看到最优的准备时间大体上在2s左右，说明在这个时间段的准备时间内，信号引起的注意更容易使我们的机体唤起到对接下来的刺激的反应。第二，准备时间对反应时的影响存在个体差异。因为信号引起的注意对与机体的唤起与个体自身的品质有关，比如，耐心，预期，反应能力等。就我自身在实验中的表现来看，耐心和注意力对自己实验的影响是比较大。如果在准备时间阶段，尤其是当准备时间较长时，就会产生自我预期，即可能会告诉自己下一秒就出现刺激，但刺激并没有出现，如此重复一两次后，机体注意力就会有所下降，当刺激真正出现时，就不能做出很好的反应能力。这有点像“狼来了”的故事，如果我们的意识引起的注意并没有遇到真正的刺激时，就会抑制意识的注意力过度增强。所以说，我们的大脑内应该存在一种抑制我们说谎的机制，因为说谎并不能每次获得回报，反而会引起自身的焦虑;同样也存在对说真话的促进机制，不过这只是根据本次试验联想到的一些，仅仅是推断。从意识引发注意唤起到意识开始抑制注意唤起，这个阶段的长短与个人的耐心，坚持能力等有关。一个有着坚强的意志和持久的耐心的人，意识对机体的抑制回来的更晚一些，也可以说这些人能很好的控制自己的意识，很少或不做非理性的提前预期，是机体注意力的唤起保持到刺激出现的那一刻，以便更快做出反应。从这一点讨论中，我们可以得到一些生活的启发，我们要多说真话， 并且多理性的预期有一定的坚持和耐心。 为什么男性的反应时那么短，反应更快呢,我觉得这是自然选择的结果，在丛林中，男性要面对更多的危险，从事更多的生产活动，所以男性在几千年来的进化中保持了一种对刺激的快速反应能力，同时也进化出了较之女性更加强健的身躯，从而能够保持更长时间的注意引起的唤起。而男性也更容易培养和锻炼出耐心和坚强的抑制。但随着社会分工的发展，男女在这方面的差异在逐渐减小。 处理速度准确率权衡的方法: 1. “校准”排除错误反应的数据，只分析反应正确的数据矫正(RT/ACC)。 2. “估计”:反应信号法。在这种实验程序中，先给予刺激，然后在刺激出现后的不同时间点上，给出一个短暂的信号(一般为声音信号)，一旦这个信号出现，被试要立即对测验的刺激做出反应。在这种程序中，声音信号的延迟时间就成为主试控制的变量。通过变化信号出现的不同时间，可以得到不同时间间隔下的反应时和准确率的数据。以反应时作为横坐标，以反应正确率为纵坐标，就得到一条速度与准确率的权衡曲线。在这条曲线上，可以找到各种反应时下的反应正确率(d’)。 3. “分解”:速度准确率分解。1988年，Meyer等人对反应的速度和正确率权衡的问题提出分解技术(Speed-Accuracy Decomposition Technique，SAD)SAD技术由两部分组成:滴定的反应时程序(Titrated Reaction Time Procedure， TRT程序)和行精细的猜测模型(Parallel Sophisticated Guesssing Model，PSG模型)TRT程序包含两类试验:普通试验，在保证正确率的前提下尽快反应与信号试验，刺激呈现后不同时间间隔内出现一个信号，要求觉察到信号立即反应，允许猜测。 PSG模型:针对于TRT程序的一个定量分析理论框架，假定有两个加工过程:正常加工过程:当测验刺激呈现，被试在全部信息超过阈值时进行识别并做出反应，加工过程随即终止。另一个就是猜测加工过程:根据刺激和信号之间的正常加工过程中积累的所有部分信息，进行“最佳猜测”做出识别和反应。两个加工过程之间的关系:两个加工过程的持续时间随机独立，即两个加工过程在进行中是平行的、互不干涉。做出最终决策时，两个加工过程相互竞争，若猜测加工过程先于正常加工过程完成，则所观察到的反应时间和准确率就由猜测加工过程的持续时间和输出来决定;反之，则由正常加工过程来决定。根据信号试验中Ts的分布即Ts>C 的概率，以及普通试验中反应时Tn的分布，计算猜测加工过程反应时(Tgs)分布。P(Ts>C)=P(Tn>C)×P(Tgs>C)。根据信号试验的反应准确率，以及普通试验的反应正确率，计算各时间间隔下猜测加工过程的准确率:P(s准确)=P(Tn