人因工程课程实验

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1、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

2、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-II-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

3、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

4、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

5、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。三、实验数据记录表表一 数差大小排列特征对

6、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10.53900.69501.0340被试者20.90600.92900.7940被试者30.63000.42610.3850被试者40.70500.42600.8080被试者50.54500.39220.4151被试者60.36600.45320.3420被试者70.54700.52400.5580平均值0.60542900.5492860.7142860.6194290.142857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

7、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10.35300.51200.5800被试者20.28000.35500.5052被试者30.38800.53200.4730被试者40.31800.54900.5460平均值0.3347500.48700.5260.5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

8、试者12.15212.16012.2210被试者21.03031.13701.5723被试者31.66001.29302.0790被试者41.61122.02322.4750平均值1.613251.51.653250.752.086750.75四、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

9、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。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。