注意与反应时.ppt

1.什么是反应时？如何理解反应时是心理学实验中最重要的因变量之一？ 2.什么是速度——准确性权衡现象？如何对两者进行权衡？ 3.什么是双耳分听技术？ 4.注意的三大理论是什么？,本章主要内容：,第五章 注意与反应时,,反应时（reaction time，简称 RT）可以说是心理学中最常用的反应变量之—，它不是指执行反应的时间，而是指刺激施于有机体之后到明显反应开始所需要的时间在这段时间内有机体的效应器并没有做出明显的反应，因此，反应时也常常被称为“反应的潜伏期”反应时包含以下几个时段：,第一时段，刺激使感受器产生了兴奋，其冲动传递到感觉神经元的时间；,第二时段，神经冲动经感觉神经传至大脑皮质的感觉中枢和运动中枢，从那里经运动神经到效应器官的时间；,第三时段，效应器官接受冲动后开始效应活动的时间第一节 反应时,一、反应时研究的简史,①反应时研究的开端——在天文学上的研究历史,1.对反应时的研究最先始于天文学家Bessel对于（人差方程）的研究2.人差方程式：B-A=1.233（秒） （B：贝塞尔反应时间；A：阿格兰德的反应时间）,3.人差方程式反映了观察者之间的个体差异,②生理学的角度对反应时的研究,1.赫尔姆霍兹于1850年成功地测定了蛙的运动神经传导速度为26米/秒。

2.人的神经传导速度约为60米/秒③反应时正式引入心理学领域——唐德斯反应时ABC,唐德斯把心理学家引到了反应时领域的门口，而真正把心理学家领进门的则冯特第一阶段（1850-1969）——唐德斯反应时ABC时期 或减数法时期,赫尔姆霍兹（德） 唐德斯（荷兰） 冯特（德）及其学生们,第二阶段（1969——）——斯腾伯格加因素法时期,二、速度－准确性权衡,速度——准确性权衡，即指在实验过程中，被试根据不同的实验要求或在不同的实验条件下，建立一个权衡反应速度与反应准确性的标准来指导其反应实验目的：刺激呈现的概率和反应时之间的关系每次视觉呈现一个数字，被试的任务就是对某一个特定数字作出反应，而对其他数字则不作反应实验的自变量是特定数字出现的概率，概率变化范围是0.2-0.8三、简单反应时和选择反应时,简单反应时（simple reaction time）是指给被试呈现单一的刺激，同时要求他们只作单一的反应，这时刺激－反应之间的时间间隔就是反应时一）简单反应时,被试的任务是预先知道将有什么样的刺激出现以及需要作出什么样的反应视觉简单反应时：,首先要安排好呈现光刺激的屏幕、反应键以及计时设备，然后请被试进入一个弱光照明的实验室，要求被试端坐在屏幕前，指示他一旦看到屏幕上出现红光就立即按下反应键。

最初测得的反应时可能长达0.5秒，多次测定后很快会降至 0.2－0.25 秒，再后可能会降至 0.2 秒以下，但无论怎样练习，都不可能降至0.15秒之下听觉简单反应时：,在听觉简单反应时任务中，研究者通过耳机向被试呈现声音信号，并要求被试一听到信号，就尽快地按某一反应键刚开始实验时，被试的反应也许会很慢，不过通过多次学习与训练之后，被试获得了信号与反应间的联系，反应时就会迅速减少视觉简单反应时较听觉简单反应时来得慢，而听觉反应时又较触觉反应时来得慢可见，不同感觉通道的简单反应时具有差异在简单反应时实验中，需要注意的问题是要避免被试的过早反应防止的措施：,第一，随机变化预备信号与刺激呈现间的时距；,第二，插入侦察试验，即发出预备信号之后并不呈现刺激，或者说是呈现“空白刺激”，如果被试对空白刺激仍作出反应，则表明被试存在假反应，其实验结果无效二）选择反应时,选择反应时（choice reaction time）就是根据不同的刺激物，在多种反应方式中选择符合要求的反应，并执行该反应所需要的时间比如：一个视觉选择反应时实验可能会包括两个刺激，被试必须在其中一个刺激出现时，按左边的按钮；而当另一个刺激出现时，按右边的按钮。

不同于简单反应时任务，被试必须在反应之前先判断哪个按钮是对当前刺激的正确反应选择反应时任务中的刺激与反应之间存在多样而复杂的联系，被试预先不知道将会出现哪种刺激，因此也无法确定将要作出怎样的反应1.选择反应时的概念,二择一的视觉选择反应时比视觉简单反应时长约0.07秒，同样二择一的听觉选择反应时也比听觉简单反应时长约0.07秒也就是说，不管是听觉还是视觉，从一个刺激增加到两个刺激，所需的时间增量是一样的可见，选择反应过程并不存在感觉通道差异可推知，这一过程不是外周神经系统的功能，而应该是大脑的功能选择（或辨别）的数目与反应时的关系：,RT = lg N其中，RT 为反应时，N为辨别刺激的数目2.选择反应时的研究,实验采用光和声两种感觉通道不同的刺激，通过耳机向被试的右耳呈现声刺激，而在被试的左视野呈现光刺激，被试的反应只能使用右手，当见到光刺激时就按一个反应键，当听到声时则按另一个反应键一）减数法,减数法（subtractive method）又称唐德斯反应时 ABC（Donders ABC of reaction time）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（Donders subtractive method）减数法的反应时实验的逻辑是：,如果一种作业包含另一种作业所没有的某个特定的心理过程，且除此过程之外二者在其他方面均相同，那么这两种反应时的差即为此心理过程所需的时间四、反应时新法,1.减数法的原理,①A-反应，又称简单反应A反应一般只有一个刺激和一个反应，S1→R1A反应时最简单的反应，也是复杂反应的成分或基本因素因此，唐德斯把A反应时称为基线时间Donders首先测定3种不同的反应时间：,例如：呈现一个光刺激，要求被试按键反应,B-反应，又称选择反应在这类反应中，有两个或两个以上的刺激和相应于刺激的反应数也就是说，每一个刺激都有它相应的反应如在一个实验中，对红光刺激按A键反应，对绿光刺激按B键反应，对蓝光刺激按C键反应，对白光刺激按D键反应，共四个刺激和四个反应的反应在这样的选择反应中，被试不仅要区别刺激信号，还要选择反应因此在B反应中除了基线操作外，还包括刺激辨认和反应选择的心理操作根据减数法逻辑，B反应时就等于基线时间加上刺激辨别时间和反应选择时间由于C反应仅有刺激的辨别过程，没有反应的选择过程，因此，在C反应中除了基线操作外，还包括了刺激辨认的心理操作。

C反应时就等于基线时间加上刺激辨别时间C反应，又称辨别反应C反应和B反应相同的地方在于：具有两个或两个以上的刺激两者的区别在于：C反应只要求对一个刺激作出反应而对其余刺激不作任何反应，B反应既有刺激的辨别过程还有反应的选择过程刺激辨认的心理操作所需时间，即辨别时间=C反应时-A反应时,反应选择的心理操作所需时间，即选择时间=B反应时-C反应时,2.减数法的应用,证明短时记忆视觉编码的实验,短时记忆的信息除听觉编码之外，是否还存在视觉编码的问题他们在实验中安排了两种材料：一种是形同音同的两个字母如AA；另一种是形状不同但读音相同的两个字母如Aa并还安排了两种呈现方式：一种是同时呈现；另一种是继时呈现，其中还设置有几个间隔时间如0.5s、1s、或1s、2s等要求被试判定所呈现的两个字母是否相同并用按键反应记录反应时间在这两种情况下，正确反应都是“相同”结果发现：,②继时呈现时，随着两个字母的间隔时间增加；形同音同的字母对的反应时急剧增加；而形异音同的字母对的反应时却变化不大并且两者的反应时的差别逐渐缩小，当两个字母呈现的间隔时间为2s时，其差别很小①同时呈现时，形同音同的两个字母（如AA）的反应时小于形不同音相同的两个字母（如Aa） 的反应时。

Posner等对此结果解释如下：在同时呈现条件下，形同音同的字母对（如AA）的判定反应时之所以较小，是因为此字母对可直接按其视觉特征来判定，其不像形异音同字母对（如Aa)必须按其读音来判定这表明，形同音同的字母对（如AA）的匹配是在视觉编码的基础上进行的，至少部分是如此；而形异音同字母对（如Aa)则需从视觉编码过渡到听觉编码，在听觉编码基础上才能判定，所以其用时较多在继时呈现条件下，随着两个字母呈现的间隔时间增大，形同音同的字母对的视觉编码效应逐渐变弱，而听觉编码的作用增大，所以其反应时也随之增加，并与依赖于听觉编码的形异音同的字母对的反应时的差别逐渐减小在这个实验中，Posner等运用反应时的相减法来证实，某些短时记忆信息可以存 在视觉编码和听觉编码两个阶段2. 证明心理旋转存在的实验,心理旋转（mental rotation）指单凭心理运作（不靠实际操作），将所知觉之对象予以旋转，从而获得正确知觉经验的心理历程也就是说，当一个知觉对象不是以符合知觉经验的角度呈现时，人们可能是通过内部心理过程把这个对象旋转到符合知觉经验的角度加以辨认那么怎么证明这个心理旋转到底是否存在呢？,研究者设想，如果连续的心理旋转确实存在，那么减数法反应时的逻辑正好可以与之吻合。

假设有两个任务，它们之间除了被知觉对象需要心理旋转的角度不同外别无差异，那么两者的反应时之差应当就是心理旋转完成两者间角度差所需的时间例如，倾斜度 0°和倾斜度 60°两种任务中，除了倾斜 角度之外其他条件均一样，如果存在心理旋转过程的话，那么应该是第二个任务只比第一个任务多一个从60°旋转至0°的心理过程，故：,RT60°－RT0°=从60°至0°心理旋转所需时间,RT60°：表示倾斜度60°时的反应时间 RT0 ：表示倾斜度0°时的反应时间,同理： RT120°－RT60°=从60°至120°心理旋转所需时间,实验者进一步推论：如果发现以上任务的反应时确有差异，而且这种差异和两任务间角度差呈现正比关系，就可以证明心理旋转的确存在在这个实验中，库柏等取非对称性的字母或数字（J、G、R、2、5、7 等）为实验材料，根据”正”、”反”以及不同的倾斜度，构成12种情况（见图4-15）从图上可见，由于 R 字母在垂直或水平方向均是不对称的，所以其正、反也是不相同的在这个实验里，被试的任务是不管倾斜度如何，只要判明 R 字母是正的还是反的，并作出反应实验条件为：有没有提示？单项提示还是双项提示？先后提示还是同时提示？由这三个变量而分成五种实验条件（见图 4-16）。

具体地说，这五种实验条件是： （1）完全没有提示，即测验前2秒钟后呈现空白信号，持续2秒钟； （2）提示正或反，即测验前2秒钟呈现正或反的提示信号，持续2秒钟； （3）提示倾斜度，即测验前2秒钟用箭头提示倾斜度数，也是持续 2秒钟； （4）分别提示正、反和倾斜度，即用两个信号分别提示正、反和倾斜度，而倾斜度的提示时间是可变化的，共有距测验100毫秒、400毫秒、700毫秒和10O0毫秒等四种情况； （5）同时提示正、反和倾斜度，即在测验前用二个信号同时提示正、反和倾斜度，都持续 2 秒钟实验获得了可喜结果（见图 4-17）我们从图上可见，反映五种实验条件的曲线是有规律的这个规律与我们前面预测的结果是一致的：字母倾斜程度越大，反应时越长根据前面的实验逻辑，这个结果有力地验证了心理旋转过程的存在也就是说，在我们每人的头脑里，都有事物的映象；人们都有心理的眼睛（mind’s eye）二）加因素法,认知心理学家斯腾伯格提出了加法法则，称之为加因素法（additive factors method），即指完成一个作业所需的时间是这一系列信息加工阶段分别需要的时间总和1.加因素法的基本原理,,斯滕伯格认为，人的信息加工过程是系列进行的而不是平行进行的，也就是说，人的信息加工过程是由一系列有先后顺序的加工阶段组成的，这是加因素法的一个基本前提。

如果这个条件无法满足，就不能使用加因素法加因素法就是这样通过探索有相加效应的因素，来区分不同。