人因工程課程實(shí)驗(yàn)

1、視覺(jué)反應(yīng)時(shí)測(cè)試實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谠S多情況下，系統(tǒng)呈現(xiàn)一個(gè)刺激，要求操作者根據(jù)刺激的信息內(nèi)容作出相應(yīng)反應(yīng)。一般將外界刺激 出現(xiàn)到操作者根據(jù)刺激信息完成反應(yīng)之間的時(shí)間間隔稱(chēng)為反應(yīng)時(shí)。在實(shí)踐中往往利用反應(yīng)時(shí)指標(biāo)來(lái)近似說(shuō) 明人對(duì)信息處理過(guò)程的效率及影響因素。利用反應(yīng)時(shí)可以分析人的感知覺(jué)、注意、識(shí)別、學(xué)習(xí)、喚醒水平、 動(dòng)作反應(yīng)、定向運(yùn)動(dòng)、信號(hào)刺激量等，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)提高作業(yè)效率、監(jiān)視水平和集中注意力等目的， 合理制定作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，改進(jìn)人機(jī)界面，改善作業(yè)條件和環(huán)境等。通過(guò)數(shù)奇偶不同排列、信息量和數(shù)差大小排列三個(gè)小實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)反應(yīng)時(shí)概念的具體認(rèn)知，比較簡(jiǎn)單 反應(yīng)時(shí)與選擇反應(yīng)時(shí)的差異，尋找影響反應(yīng)時(shí)、選擇反

2、應(yīng)時(shí)的因素。為今后人機(jī)界面的改進(jìn)打下基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)儀器BD-II-511型視覺(jué)反應(yīng)時(shí)測(cè)試儀(Visual Reaction Time Tester )。由單片機(jī)及有關(guān)控制電路、主試面板、 被試面板等部分組成?？蛇M(jìn)行五大類(lèi)十七組的反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)，包括經(jīng)典反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)，也包括認(rèn)知心理學(xué)的反 應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)。用于自動(dòng)測(cè)量視覺(jué)的選擇反應(yīng)時(shí)，以及檢測(cè)被試者的判別速度和準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)操作數(shù)差大小排列特征對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響根據(jù)數(shù)排列特征不同分三組實(shí)驗(yàn)(“橫差大小”：數(shù)橫向整齊排列一一組別1； “豎差大小”：數(shù)豎向整 齊排列一一組別2； “隨機(jī)大小”：數(shù)隨機(jī)排列一一級(jí)別3)。實(shí)驗(yàn)用紅色光刺激，被試判別顯示點(diǎn)左邊顯示點(diǎn)多

3、還是右邊多，用反應(yīng)手鍵回答。如左邊刺激點(diǎn)多， 按“左”鍵；右邊多，按“右”鍵?；卮鹫_，顯示器自動(dòng)顯示每一次正確判斷的反應(yīng)時(shí)間；回答錯(cuò)誤， 蜂鳴聲響提示，自動(dòng)記錄錯(cuò)誤次數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，儀器自動(dòng)顯示正確回答的平均選擇反應(yīng)時(shí)，及錯(cuò)誤回答次 數(shù)。信息量對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響根據(jù)刺激信息方式分三組實(shí)驗(yàn)。信息量1：在顯示屏中間隨機(jī)顯示紅或綠“大”正方形。一一組別1。實(shí)驗(yàn)要求被試只對(duì)“紅大正方 形”反應(yīng)，而對(duì)“綠大正方形”不反應(yīng)。信息量2：在顯示屏中間隨機(jī)顯示紅或綠“大”正方形以及紅或綠“小”正方形。一一組別2。實(shí)驗(yàn) 要求被試對(duì)“紅大正方形或綠小正方形”反應(yīng)，而對(duì)“綠大正方形或紅小正方形”不反應(yīng)。信息量3：在顯示屏

4、左右兩邊隨機(jī)顯示紅或綠“大”正方形以及紅或綠“小”正方形。一一組別3。實(shí)驗(yàn)要求被試進(jìn)行反應(yīng)的是“左側(cè)呈現(xiàn)紅色大正方形，右側(cè)呈現(xiàn)紅色小正方形”或者“左 側(cè)呈現(xiàn)綠色小正方形，右側(cè)呈現(xiàn)綠色大正方形”，而對(duì)于“左側(cè)呈現(xiàn)紅色小正方形，右側(cè) 呈現(xiàn)紅色大正方形”或者“左側(cè)呈現(xiàn)綠色大正方形，右側(cè)呈現(xiàn)綠色小正方形”不反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)測(cè)定的是辨別反應(yīng)時(shí)，刺激呈現(xiàn)后作為辨別反應(yīng)的稱(chēng)之正刺激，不作反應(yīng)的稱(chēng)之負(fù)刺激。實(shí)驗(yàn)用紅、綠色光刺激，被試判別刺激是“正刺激”還是“負(fù)刺激”，如果是正刺激，回答可選用左 右任一反應(yīng)手鍵。出現(xiàn)負(fù)刺激不回答，兩秒鐘后會(huì)自行消失?；卮鹫_，顯示器自動(dòng)顯示每一次正確判斷的反應(yīng)時(shí)間。回答錯(cuò)誤，蜂鳴聲響

5、提示，自動(dòng)記錄錯(cuò)誤次 數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，儀器自動(dòng)顯示正確回答的平均辨別反應(yīng)時(shí)間及錯(cuò)誤回答次數(shù)。數(shù)奇偶不同排列特征對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響根據(jù)數(shù)排列特征不同分成三組實(shí)驗(yàn)（“橫和奇、偶”：數(shù)橫向整齊排列一一組別1； “豎和奇、偶”：數(shù) 豎向整齊排列一一組別2； “隨機(jī)奇偶”：數(shù)隨機(jī)排列一一組別3）。實(shí)驗(yàn)用紅色光刺激，被試判別顯示點(diǎn)之和是奇數(shù)還是偶數(shù)，用反應(yīng)手鍵回答。如左右刺激點(diǎn)數(shù)和為奇 數(shù)，按“左”鍵；為偶數(shù)，按“右”鍵?；卮鹫_，顯示器自動(dòng)顯示每一次正確判斷的反應(yīng)時(shí)間；回答錯(cuò) 誤，蜂鳴聲響提示，自動(dòng)記錄錯(cuò)誤次數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，儀器自動(dòng)顯示正確回答的平均選擇反應(yīng)時(shí)及錯(cuò)誤回答 次數(shù)。三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表表一數(shù)差大小排列

6、特征對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響組別1橫差大小組別2-豎差大小組別3-隨機(jī)大小平均反應(yīng)時(shí)(s)錯(cuò)誤次數(shù)平均反應(yīng)時(shí)(s)錯(cuò)誤次數(shù)平均反應(yīng)時(shí)(s)錯(cuò)誤次數(shù)被試者10.53900.69501.0340被試者20.90600.92900.7940被試者30.63000.42610.3850被試者40.70500.42600.8080被試者50.54500.39220.4151被試者60.36600.45320.3420被試者70.54700.52400.5580平均值0.60542900.5492860.7142860.6194290.142857表二信息量對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響組別1-在顯示屏中間隨機(jī)顯 示紅或綠“大”正

7、方形組別2-在顯示屏中間隨機(jī)顯 示紅或綠“大”正方形以及 紅或綠“小”正方形組別3-在顯示屏左右兩邊隨機(jī)顯示紅或綠“大”正方形以及紅或綠“小”正方形平均反應(yīng)時(shí)(s)錯(cuò)誤次數(shù)平均反應(yīng)時(shí)(s)錯(cuò)誤次數(shù)平均反應(yīng)時(shí)(s)錯(cuò)誤次數(shù)被試者10.35300.51200.5800被試者20.28000.35500.5052被試者30.38800.53200.4730被試者40.31800.54900.5460平均值0.3347500.48700.5260.5表三數(shù)奇偶不同排列特征對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響組別1-橫和奇、偶組別2-豎和奇、偶組別3-隨機(jī)奇偶平均反應(yīng)時(shí)（s）錯(cuò)誤次數(shù)平均反應(yīng)時(shí)（s）錯(cuò)誤次數(shù)平均反應(yīng)時(shí)（s）錯(cuò)

8、誤次數(shù)被試者12.15212.16012.2210被試者21.03031.13701.5723被試者31.66001.29302.0790被試者41.61122.02322.4750平均值1.613251.51.653250.752.086750.75四、分析討論分析表一：數(shù)差大小排列特征對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響數(shù)橫向整齊排列（組別1）平均反應(yīng)時(shí)為0.605429秒，數(shù)豎向整齊排列（組別2）平均反應(yīng)時(shí)為0.549286 秒，數(shù)隨機(jī)排列（組別3）平均反應(yīng)時(shí)為0.619429秒，三者差別不大，說(shuō)明數(shù)據(jù)復(fù)雜程度較小時(shí)，數(shù) 的排列不同對(duì)反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短影響不大。分析表二：信息量對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響在顯示屏中間隨機(jī)顯示紅

9、或綠“大”正方形（組別1）平均反應(yīng)時(shí)為0.33475秒，在顯示屏中間隨機(jī) 顯示紅或綠“大”正方形以及紅或綠“小”正方形（組別2）平均反應(yīng)時(shí)為0.487秒，在顯示屏左右兩邊 隨機(jī)顯示紅或綠“大”正方形以及紅或綠“小”正方形（組別3）平均反應(yīng)時(shí)為0.526秒。隨著信息量變 大，反應(yīng)時(shí)也在增大。分析表三：數(shù)奇偶不同排列特征對(duì)反應(yīng)時(shí)的影響數(shù)橫向整齊排列（組別1）平均反應(yīng)時(shí)為1.61325秒，數(shù)豎向整齊排列（組別2）平均反應(yīng)時(shí)為1.65325 秒，兩者差別不大，可見(jiàn)數(shù)橫向或豎向整齊排列對(duì)反應(yīng)速度無(wú)影響。數(shù)隨機(jī)排列（組別3）平均反應(yīng)時(shí) 為2.08675秒，比數(shù)整齊排列的反應(yīng)時(shí)明顯要大。反應(yīng)數(shù)奇偶的錯(cuò)誤率明顯比另外兩個(gè)實(shí)驗(yàn)要高?？?見(jiàn)數(shù)據(jù)復(fù)雜程度較高時(shí)，被試者對(duì)其的反應(yīng)時(shí)會(huì)相應(yīng)增大，同時(shí)出錯(cuò)率會(huì)變高。結(jié)論:數(shù)據(jù)的復(fù)雜程度越高、信息量越大，平均反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)、出錯(cuò)率越高。數(shù)據(jù)無(wú)序排列時(shí)的反應(yīng)時(shí)大于有序排列的反應(yīng)時(shí)，并且數(shù)據(jù)越復(fù)雜時(shí)體現(xiàn)得越明顯。在做人機(jī)界面的設(shè)