Temporal-order judgments can be used to estimate processing speed parameters and attentional weights and thereby to infer the mechanisms of attentional processing. This methodology can be applied to a wide range of visual stimuli and works with many attention manipulations.
פרוטוקול זה מתאר כיצד לבצע ניסויים זמניים-מנת למדוד את מהירות עיבוד חזותית ואת חלוקת משאבי הקשב. השיטה המוצעת מבוססת על שילוב סינרגיסטי חדש משלושה מרכיבים: פסקי דין זמני מסדר (tøj) פרדיגמה, תורת הקשב החזותי של Bundesen (רשות עמק טנסי), וכן מסגרת בייסיאנית היררכית. השיטה מספקת פרמטרים וניתנים לפרשנות בקלות, אשר נתמכים על ידי התשתית התיאורטית הנוירופיזיולוגיים של רשות עמק טנסי. שימוש Tojs, אומדנים המבוססים על רשות עמק טנסי ניתן להשיג מגוון רחב של גירויים, בעוד פרדיגמות המסורתי בשימוש עם רשות עמק טנסי הם בעיקר מוגבל אותיות ומספרים. לבסוף, את הפרמטרים המשמעותיים של המודל המוצע לאפשר להקמת מודל בייס היררכי. מודל כזה סטטיסטי מאפשר הערכת תוצאות בניתוח קוהרנטי אחד הוא בנושא ברמת הקבוצה.
כדי להוכיח את ההיתכנות ואת נersatility של הגישה החדשה הזו, שלושה ניסויים מדווחים במניפולציות לב מציג פופ-אאוט סינטטי, תמונות טבעיות, פרדיגמה מכתב דיווח רמז.
איך תשומת לב מופצת במרחב ובזמן הוא אחד הגורמים החשובים ביותר תפיסה חזותית אנושית. אובייקטים שלוכדים את תשומת בגלל הַבלָטָה או חשיבותם בדרך כלל מעובדים מהר ועם דיוק גבוה. במחקר התנהגותי, יתרונות ביצועים כאלה הוכחו במגוון פרדיגמות ניסוי. למשל, הקצאת לב למיקום היעד מאיצה את התגובה במשימות איתור בדיקת 1. באופן דומה, את הדיוק של אותיות דיווח משתפר לב 2. ממצאים כאלה להוכיח כי תשומת לב משפרת עיבוד, אבל הם נשארים ללא תקנה אילמת על אופן שיפור זה היא הוקמה.
העיתון הנוכחי מראה כי מנגנונים ברמה נמוכה מאחורי יתרונות קשב יכולים להיות מוערך על ידי מדידת מהירויות העיבוד של גירויים בודדים מסגרת מבוססת מודל המתייחסת מדידות פרטניות components של תשומת לב. עם מודל כזה, יכולת העיבוד כולל וחלוקתו בין הגירויים יכולים להיגזר מדידות מהירויות עיבוד.
התורה על קשב ויזואלי של Bundesen (רשות עמק טנסי) 3 מספקת מודל מתאים במשימה זו. הוא בד"כ להחיל נתונים ממשימות דו"ח מכתב. בחלק הבא, את יסודות רשות עמק טנסי מוסברות הוא הראה כיצד ניתן להאריכן מודל שיפוט זמן מסדר (tøj) נתונים המתקבלים עם (כמעט) גירויים שרירותי. שיטה חדשה זו מספקת אומדנים של מהירות עיבוד והפצת משאב אשר ניתן לפרש בקלות. הפרוטוקול במאמר זה מסביר כיצד לתכנן ולערוך ניסויים ופרטים כגון כיצד הנתונים ניתן לנתח.
כאמור, את הפרדיגמה הרגילה בדוגמנות מבוססת רשות עמק טנסי והאמידה של פרמטרי לב היא משימת מכתב הדו"ח. המשתתפים לדווח על זהותם של סט של אותיות אשרהוא הבזיק ובדרך כלל רעול פנים בקצרה באיחור משתנה. בין פרמטרים אחרים, את הקצב שבו אלמנטים ויזואליים מקודדים לזיכרון לטווח קצר ויזואלית ניתן לאמוד. השיטה יושמה בהצלחה לשאלות מחקר בסיסי וקליני. למשל, Bublak ועמיתיו 4 העריכו אילו פרמטרים קשב מושפעים בשלבים שונים של ליקויים קוגניטיביים הקשורים לגיל. במחקר לב יסוד, Petersen, Kyllingsbæk, ו Bundesen 5 בשימוש רשות עמק טנסי, אשר ימחישו את השפעת הזמן להתעכב קשב, הקושי של הצופה בתפיסת השני מבין שני יעדים במרווחי זמן מסוימים. חסרון עיקרי של הפרדיגמה דו"ח המכתב הוא שהיא דורשת גירויי overlearned ו maskable מספיק. דרישה זו מגבילה את השיטה אותיות ומספרים. גירויים אחרים ידרשו הכשרה כבדה של משתתפים.
הפרדיגמה tøj לא דורשת Stimul ספציפיאני ולא מיסוך. ניתן להשתמש בו עם כל סוג של גירויים עבורו את סדר ההופעה יכול להישפט. זה מרחיב את טווח גירוי לכל דבר פחות או יותר זה יכול להיות עניין, כולל השוואות ישירות צולבות מודאלית 6.
חקירת לב עם Tojs מבוסס על תופעת הכניסה לפני קשב שהנה מדד של כמה מוקדם גירוי השתתף נתפס לעומת אחד ללא השגחה. למרבה הצער, את השיטה המקובלת של ניתוח נתוני tøj, פונקציות פסיכומטריות ביצועים משקיפים הולמות (כגון פונקציות גאוס או לוגיסטיות מצטברות), לא יכולה להבחין אם תשומת לב מגבירה את קצב העיבוד של הגירוי השתתף או אם זה מקטין את שיעור הגירוי ללא השגחה 7. עמימות זו היא בעיה רצינית, כי השאלה אם התפיסה של גירוי מוגברת באמת או אם זה הטבות בשל נסיגת משאבים מתוך Stimul מתחרה לנו היא שאלה של ברלוונטיות היסוד ומעשיות. למשל, על העיצוב של ממשקי אדם-מכונה הוא רלוונטי מאוד לדעת שזה מגביר את הבלטה של מרכיב אחד עובד על החשבון עוד אחד.
המשימה tøj בדרך כלל ממשיכה כדלקמן: סימן קיבעון מוצג עיכוב קל, בדרך כלל נמשכים זמן קצר יותר באופן אקראי משנייה. אז, המטרה הראשונה מוצגת, ואחריו לאחר asynchrony הופעת גירוי משתנה (SOA) על ידי היעד השני. בשעת SOAS השלילי, החללית, הגירוי השתתף, תוצג תחילה. בשעת SOAS החיובית, ההתייחסות, הגירוי ללא השגחה, מובילה. במכירת SOA של אפס, המטרות הן מוצגות בו זמנית.
בדרך כלל, הצגת היעד מתייחסת מיתוג הגירוי על. בתנאים מסוימים, אולם אירועים זמניים אחרים, כגון הבהוב של יעד נוכחי כבר או קיזוז משמשים 8.
_content "> בשנת Tojs, תגובות נאספות באופן unspeeded, בדרך כלל על ידי מפתחות הממופים אל זהויות הגירוי והזמנות מצגת (למשל, אם גירויים הם ריבועים ויהלומים, מפתח אחד מציין" ראשונים מרובעים "ועוד אחד" יהלומים ראשונים ") . חשוב לציין, עבור ההערכה, פסקי דין אלה חייבים להיות מומרים "חללית ראשונה" (או "פנייה ראשונה") פסקי דין.בעבודה הנוכחית, שילוב של מודל העיבוד של רשות עמק טנסי ואת פרדיגמה הניסויית tøj משמש לחסל את הבעיות בתחום או בודד. באמצעות שיטה זו, פרמטרים מהירים וניתנים לפרשנות בקלות ניתן לאמוד כמעט גירויים חזותיים שרירותיים, מה שמאפשר להסיק איך את תשומת לבו של הצופה מוקצית מתחרי אלמנטים ויזואליים.
המודל מבוסס על משוואות של רשות עמק טנסי לעיבוד של גירויים בודדים, אשר יוסבר בקרוב את הדברים הבאים. ההסתברות שאחד Stimulלנו מקודד לתוך זיכרון חזותי לטווח קצר לפני השני מתפרש ההסתברות לשפוט גירוי זה כמו להופיע ראשון. משכי זמן קידוד הפרט מופצים באופן אקספוננציאלי 9:
(1)
משך החשיפה המרבי יעילה t 0 הוא סף לפני ששום דבר בו לא מקודד בכלל. לדברי רשות עמק טנסי, x v השיעור, אני שבה x האובייקט מקודד כחבר לקטגוריה תפיסתי אני (כגון צבע או צורה) ניתן על ידי משוואת הקצב,
. (2)
כוחו של הראיות החושיות כי x שייך לקטגוריה אני מתבטא x η, אני, ובטא אני הטית החלטה לסיווג גירויים כחברים בקטגוריה אני. זה מוכפלמשקולות ttentional. משקולות קשב פרט w x מחולקות לפי משקל קשב של כל האובייקטים בשדה הראייה. לפיכך, משקל הקשב היחסי מחושב כמו
(3)
כאשר R מייצג את כל הקטגוריות η x, אני מייצג את העדות החושית x החפץ שייך לקטגוריה j. J π הערך נקרא רלוונטי של הקטגוריה j ומשקף הטיה לעשות categorizations ב j. ה- C יכולת העיבוד הכולל הוא סכום כל שיעורי עיבוד עבור כל הגירויים וסיווגים. לתיאור מפורט יותר של רשות עמק טנסי, עיין בספר 9 של Bundesen ו Habekost.
בשיטה הייחודית שלנו, משוואה 1, המתאר את הקידוד של גירויים בודדים, הופך למודל של Tojs. בהנחת הטיות בחירה וקטגוריות בדו"ח הן constant בתוך משימה ניסיונית, נ שיעורי עיבוד p ו נ r של חללית גירויי שני היעד (p) ועיון (r) תלוי C ואת משקולות קשב בצורת V p = C · w p ו נ r = C · w r, בהתאמה. מודל tøj החדש מבטא את ה -1 p P הצלחת הסתברות שופטים משתתפים גירוי הבדיקה כדי להיות ראשונים כפונקציה של SOA ואת שיעורי העיבוד. זה יכול להיות רשמי כדלקמן:
(4)
תיאור מפורט יותר של איך המשוואה הזאת נגזרה המשוואות הבסיסיות רשות עמק טנסי מתואר על ידי Tünnermann, Petersen, ו Scharlau 7.
למען הפשטות, הפרמטר t 0 מושמט במודל במשוואה 1. על פי רשות עמק טנסי המקורי, t 0 צריך להיות זהה עבור boמטרות ה במשימת tøj, ועל כן, היא מבטלת את. עם זאת, הנחה זו עשויה לפעמים להיות פרה (ראה דיון בסעיף).
עבור הולם משוואה זו לנתונים tøj, ערכת בייסיאנית היררכית 11 הוא הציע. גישה זו מאפשרת לאמוד את משקלות קשב w p ו- w r של גירויי הבדיקה ועיון ואת ג שיעור עיבוד הכולל פרמטרים אלה, r v p ו נ שיעורי ספיגה וכתוצאה מכך, והבדלים הנגרמת תשומה ביניהם, ניתן להעריך על רמות נושא והקבוצה יחד עם חוסר ודאות מוערך. המודל ההיררכי מתואר באיור 1. בשלב התכנון עבור ניסוי, ניתוח כוח בייס נוח יכול להתנהל.
הפרוטוקול הבא מתאר כיצד לתכנן, לבצע ולנתח ניסויי tøj שממנו הפרמטרים מהירים עיבוד משקולות קשב עבור גירויים חזותיים יכולניתן להשיג. הפרוטוקול מבוסס על ההנחה כי החוקר מתעניין באופן שבו מניפולציה קשב משפיע על מהירויות עיבוד של כמה מטרות של עניין.
איור 1: מודל גרפי מוזכר בנוהל בייסיאנית. מעגלים מצביעים הפצות מוערכות; חוגים כפולים מצביעים צמתים דטרמיניסטיות. ריבועים מצביעים נתונים. היחסים הם נתון בצד ימין של הדמות. הבלוטות מחוץ המסגרות המעוגלות ( "צלחות") מייצגות הערכות ממוצעות ועל פיזור של פרמטרי רשות עמק טנסי (ראה מבוא) במישור הקבוצתי. בצלחת "נושאים j", ניתן לראות כיצד משקולות קשב (w) משולבים עם שיעורי עיבוד הכולל (C) כדי משיעורי עיבוד הגירוי (נ) במישור הנושא. "פלייט אני SOAS &# 8221; מראה עד כמה פרמטרי רשות עמק טנסי אלה ואז טרנספורמציה (דרך 1 p הפונקציה P המתואר במבוא) לתוך הסתברות ההצלחה (θ) עבור התגובות המופצות binomially בכל SOA. לכן, θ יחד עם חזרות של SOA (n) לתאר את נקודות נתונים (y). לפרטים נוספים על כיתוב ואת הפרשנות של מודלים גרפיים, עיין ללי Wagenmakers 23. שים לב למען הבהירות, צומת מייצגים חילוקי פרמטרים הושמטו. פרמטרים דטרמיניסטיים אלה מצוינים הדמויות של תוצאות הניסוי במקום. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
הערה: כמה צעדים בפרוטוקול זה יכול להיות מושלם באמצעות מותאם אישית התוכנה המצורפת (יחד עם הוראות התקנה) בשעה http://groups.upb.de/viat/TVATOJ. בפרוטוקול, זה אוסף של תוכניות וסקריפטים המכונה "TVATOJ".
בחירת 1. Stimulus חומר
הערכת כוח 2. ותכנון
4. נוהל ניסיוני
ניתוח דגם מבוסס 5. נתוני tøj
פרוטוקול במאמר זה מתאר כיצד לנהל Tojs פשוט להתאים את הנתונים מודלים המבוססים על קידוד גירוי היסוד. שלושה ניסויים הדגימו כיצד שילוב של התוצאות ניתן להעריכם מסגרת בייסיאנית היררכית כדי להעריך את ההשפעה של תשומת לב בחומר גירוי שונה מאוד. בולטות מציג פופ-אאוט הובילו משקולות קשב מוגבר. כמו כן, עלייה במשקלם נאמדו עבור אובייקטים במרחב פעולה בתמונות טבעיות. עם זאת, בשל היתרון מתמיד כאשר יחסים המרחביים הופרעו על ידי הצגת תמונות כאלה במהופך, סביר להניח כי יתרון נוסף קשב מקומי מוביל לעלייה במשקל. אות פריפריה, כפי שמוצגת בניסוי 3, מפגין השפעה שלילית על משקל הקשב. עם זאת, הוא מוביל השפעה גדולה בפרמטר τ, אשר מודלים עיכוב בין הזמנים התחלתי של תהליכי הקידוד.
רוב הפרוטוקול כדלקמן צעדים משותפיםבניהול Tojs וניסויי תפיסה בכלל. שים לב, עם זאת, כי הפרשנות של תוצאות במונחים של רשות עמק טנסי קשורה קידוד הגירויים לתוך זיכרון חזותי לטווח קצר. האפשרות של ביצוע tøj ידי זיהוי תחילה טהור צריכה להיות מופחתת ככל האפשר. לכן, כאמור בשלב פרוטוקול 1.2, זה קריטי, כי את התכונות של עניין או מקודד באופן אוטומטי (אשר ניתן להניח על גירויים מסוימים, למשל, חשיבות-outs פופ) או קידוד חייב יתאפשרו דרך המשימה (למשל, דיווח זהות גירוי).
מומלץ לבדוק את הנתונים הגולמיים סיכם ( "החללית הראשונה" ספירת ברחבי SOAS מחולק במספר חזרות) לפני הפעלת בסופו של דבר. נתונים אלה צריכים לעקוב עקומה בצורת האות S כמוצג פונקציות הפסיכומטרית הדמויות של סעיף נציג תוצאות. שים לב כי בשל התגובות המופצות binomially, נקודות הנתונים אקראיותly לסטות מהדרך האידיאלית. הסטיות להגדיל עם מספר קטן והולך של חזרות. עם כמה חזרות, הסטיות הן בדרך כלל גדולות יחסית, מטשטשות את צורת S האידיאלית. עם זאת, אם התבנית חורגת בבירור מעקום כרגיל, המודל המתמטי עשוי צריך להיות מותאם. למשל, כאשר משמר לרוחב גדול הם נצפו (כמו ניסוי 3 של מאמר זה), אלקלה-Quintana פרמטר τ של גרסיה-פרז יכולים להיכלל. אם העקום אינו מתכנס לאחד ואפס בקצותיו, לשגות פרמטרים נוספים 21 ניתן להוסיף.
אפשר לבצע השוואת מודל פורמאלית כפי שהוצע ב אלקלה-Quintana ו גרסיה-פרז 21 להחליט בין דגמים שונים. באמצעות מודלים שונים מזה שתואר במבוא, לעומת זאת, עלול להשפיע אם ניתן לפרש תוצאות במונחים של רשות עמק טנסי.
שםsults דיווח במאמר זה, שציינו את הנטיות המרכזיות של הבדלים הוערך יחד עם 95% שלהם HDIs. עם זאת, במסגרת בייס, אפשר לקבל או לדחות כי אין הבדל בין שני אומדנים. לשם כך, חבל (אזור של שייכות מעשית) יש לציין 11, 13. החבל מציין טווח קטן סביב אפס. ערכים בטווח זה נחשבים שווה כמעט לאפס. אם החבל אינו חופף עם HDI, השערת האפס נדחית. גבולות חבל משמעות תלויים שאלת המחקר או יישום. בניגוד לניתוח tøj עם אמצעים מסורתיים, גישה מבוססת רשות עמק טנסי יכולה להנחות את קביעת מגבלות חבל משמעות: בשל היחידות המשמעותיות שלהם, הפרמטרים יכולים להיות קשורים הערכות של פרדיגמות רשות עמק טנסי אחרות (למשל, דוחות כולו, ראה התייחסות 3) . יתר על כן, שיעורי עיבוד ניתן להמיר את הקידוד duמנות (הערך הצפוי של x E קידוד משך x הגירוי הוא 1 / v x, ראה התייחסות 7) ליידע גבולות חבל. לדוגמה, אם החוקרים מעוניינים לדעת האם מניפולציה תשומת תורם להקטנת זמני התגובה משתתף בסימולציה נהיגה, הם יכולים סיבה כדלקמן: זמני תגובה (כולל רכיבי המנוע) נמצאים בטווח של כמה מאות מילי-שניות, ולכן , אם המניפולציה תשומת לב משנה את התגובה הכוללת אלפיות כמה רק, השינוי יהיה כמעט אפס. לפיכך חבל מ -2 עד +2 ms יכול להיות מיושם על ההבדל של משך קידוד התייחסות בדיקה (E r -E p). אם את החבל של הבדל זה אינו כולל את כל HDI, וכתוצאה מכך אין הבדל יכול להתקבל. אם HDI וחבל אינם חופפים, השערת האפס יכול להידחות. אם לא זה מקרה, אין החלטת נקודה כזה יכול להתבצע. לפרטים נוספים בדבר eva בייסגישת luation בכלל ניתן למצוא, למשל, בספרו של Kruschke 13.
בפנותו אל נושאים כלליים יותר, להצלחה בפרוטוקול זה, חשוב כי יש רק שני גירויים שיוצרים אותות זמניים במיקום היעד. לדוגמא, אות היקפית (כמו ניסוי 3) או מסכות 7 להוביל משמרות לרוחב גדולות כי לא ניתן להסביר על ידי מודל רשות עמק טנסי המבוסס הנוכחי. מצבים כאלה אינם נדירים והם עוצבו על ידי שילוב של פרמטר שהוצע על ידי אלקלה-Quintana ו גרסיה-פרז 21. במודל המורחב הזה, המרכיב τ לא ניתן לקשר בבירור מנגנון רשות עמק טנסי. קיים קשר מהוסס בין τ ו רשות עמק טנסי, אבל יש כמה בעיות לא פתורות. אכן, רשות עמק טנסי מניח בעיכוב קל לפני קידוד מתחיל. T 0 הפרמטר, אשר נדון במבוא, הוא החשיפה היעילה המרבית duration לפני ששום דבר בו לא מקודד בכלל. ההבדל t 0r -t 0p יכול להתפרש τ. עם זאת, t 0 הוא בדרך כלל קטן, סביב 10 עד 20 msec. יתר על כן, התיאוריה לא להניח שהיא מושפעת תשומת לב. אף על פי כן, הפחתות t 0 נצפו מכתב ההכרה 7, 24. אם מקבל את האפשרות הזאת, מחויבות נוספות צריכות להיעשות. τ פרמטר נמדד סביב 50 ms. בהתחשב בעובדה t 0p של הגירוי רמז יכולות להיות ירידה מקסימלי ב -10 עד 20 מילישניות כי זה לא גדול מלכתחילה, רוב τ יבואו הגדלת t 0r של uncued כדי 50 עד 60 msec. גודל זה הוא הרבה מעבר למה לפעמים הוא ציין (כ -10 מילי-שניות). כתוצאה מכך ביחס הברור של τ עד טנסי, כמה שאלות חשובות לא ניתן לענות. לדוגמה, לא ניתן להחליט אם העיכובים של נכחו stimuli מופחת או אם אלה של הגירויים ללא השגחה מתמשכים (וכתוצאה מכך את הבדל τ הנצפה).
המגבלות של הטכניקה הנ"ל נובעות מהעובדה שרק שני גירויים הם מודל במפורש עם רשות עמק טנסי. כדי לשפר את זה, למחקר עתידי שמטרתו הרחבת המודל מבוסס רשות עמק טנסי ליותר שני גירויים. בפרט, דוגמנות קיו במפורש tøj רמז עם רשות עמק טנסי היא מטרה חשובה של מחקר שלאחר מכן 25.
יתרונותיו של הפרוטוקול הם ההפשטות של משימת tøj אשר יכול לנצל גירויים שרירותיים כמעט, את הבסיס תיאורטי היסודי על ידי רשות עמק טנסי, ואת ערכת ההערכה בייס. המודל מבוסס רשות עמק טנסי הוא צעד גדול קדימה מגישות מודל ללא המסורתית. בעבר, בעיקר פונקציות פסיכומטריות הגנרית הותקנו לנתוני tøj. שינויי הסיכום שלהם פרמטרי PSS (נקודת הסימולטניות סובייקטיבי) ו DL (limen הבדל; מדדביצועי אפליה) קושרו מניפולציות קשב. לפעמים, פרמטרים אלה יתר לפרש. לדוגמא, הוא טען כי לעתים קרובות תשומת לב מאיצת עיבוד של הגירוי השתתף, ואילו זה גם יכול להיות במקרה זה הגירוי ללא השגחה מואט 7. בנוסף לחולשה זו, הפרמטרים האלה הם די עקיפים. הם מתארים את הביצועים במשימה ואינו לאפיין את התהליכים שיוצרים אותה. הניתוח מבוסס המודל של Tojs משפר על חסרונות אלה על ידי מתן פרמטרים משמעותיים בהתבסס על רשות עמק טנסי.
The authors have nothing to disclose.
Personal Computer | |||
(Open Source) Experimentation and evaluation software |