Overview
Quelle: Labor von Jonathan Flombaum, Johns Hopkins University
Wie finden Menschen Objekte in unübersichtlichen visuelle Szenen? Denken Sie zum Beispiel auf der Suche nach Schlüsseln auf einen unordentlichen Schreibtisch, finden die reifsten aussehende Frucht im Supermarkt, Ihr Auto zu suchen, wenn Sie ganz vergessen, wo du es geparkt oder finden einen alten Freund in einer Flughafen-Ausgang. Klar, ein Verständnis der visuellen Wahrnehmung wird in keine Antworten eine Rolle spielen, und genauer gesagt, ein Verständnis der visuellen Aufmerksamkeit wird entscheidend sein.
Visueller Aufmerksamkeit bezeichnet die Fähigkeit, Fokus auf nur einen Teil eines Bildes, Musterung einer der Verarbeitungsressourcen selektiv um festzustellen, ob die Sache gesucht – das Ziel, im standard experimentelle Jargon – ist vorhanden. Um Suche und Aufmerksamkeit zu untersuchen, haben experimentelle Psychologen eine weit verbreitete Paradigma (wenig überraschend) bekannt als visuelle Suche entwickelt.
Psychologen haben auch ein großer Teil der Forschung durch die Intuition motiviert, die gute Theorie der Suche müssen erklären, warum manche Dinge sind einfach zu finden und andere sind schwer zu finden wird. So haben im Kontext der visuellen Suche Paradigma Wahrnehmungs Psychologen oft konzentriert auf kontrastierende einfachste suchen mit schwieriger. Der einflussreichste Kontrast ist zwischen dem, was Forscher ein Objekt suchen und eine Verbindung suchen.
Procedure
1. Impuls-design
- Das Experiment enthält zwei Arten von Studien. In der Hälfte der Versuche – die Funktion Suche Studien-Teilnehmer werden aufgefordert, einen roten Balken unter den blauen finden. So machen Sie eine Reihe von 40 Displays, Platzierung der roten Balken nach dem Zufallsprinzip in jedem, und zufällig platzieren, 3, 6, 9 oder 12 blauen Balken sowie. Die Anzahl der blauen Balken ist der Distraktor Last. Es werden paritätisch von Studien (10 in diesem Fall) für jede Last.
- Das Experiment erfordert auch Ziel fehlen Studien, Studien, die nicht in diesem Fall das Suchziel enthalten, der rote Balken. Wieder, machen Sie 40 davon, davon 10 für jede Distraktor Last. Das Ziel anwesend und abwesend Versuche, durch Belastung, sollte wie in Abbildung 1gezeigten Beispiele aussehen.
Abbildung 1: Probe zeigt für Pop-Out Sichtsuche. Oberste Zeile zeigt Studien mit dem Ziel, einen einzigen roten Balken, präsentieren. Die untere Reihe zeigt Studien, ohne ein Ziel oder Ziel nicht vorhanden. Die Anzahl der nicht-Zielorganismen, die Distraktoren sind, erhöht sich von links nach rechts. - Die andere Hälfte der Studien wird Verbindung Suche einbeziehen. In diesem Fall sucht Beobachter für einen roten Balken, die bei-45 ° (d. h., auf der linken Seite, statt nach rechts geneigt) orientiert. Wieder, Distraktor Last, einschließlich 3, 6, 9 oder 12 variiert. Aber in diesem Fall werden die Distraktoren kommen in zwei Arten: blauen Balken in einem-45 °-Winkel und roten Balken in einem + 45 ° Winkel (d. h., auf der rechten Seite gekippt). Jede Studie beinhaltet beide Arten von Distraktoren, und wieder werden Ziel fehlen Studien, sowie (Abbildung 2).
Abbildung 2: Beispiel zeigt für Verbindung Sichtsuche. Oberste Zeile zeigt Studien mit dem Ziel, ein roter Balken orientiert sich an der linken Seite präsentieren. Die untere Reihe zeigt Studien, ohne ein Ziel oder Ziel nicht vorhanden. Die Anzahl der nicht-Zielorganismen, die Distraktoren sind, erhöht sich von links nach rechts.
(2) Verfahren
- Führen Sie die Funktion Suche und Verbindung Suche Studien in separate Blöcke. Einige Teilnehmer führen Feature zuerst, und die andere Verbindung zuerst tun. Die grundsätzliche Vorgehensweise ist die gleiche für beide Arten von Studien.
- Um das Experiment zu sequenzieren, nach dem Zufallsprinzip interleave Gegenwart/abwesend Irrungen und Distraktor Lasten, so dass das Experiment eine Abfolge von unvorhersehbaren Studien umfassen wird.
- Auf jeden Versuch Display Reize bis der Teilnehmer zeigt an, ob ein Ziel zu präsentieren oder fehlen in dieser Prüfung. Weisen Sie einen Schlüssel, der bin "Taste Antworten zu präsentieren und die 'Z'-Taste abwesend Antworten.
- Haben Sie die Teilnehmer reagieren wie schnell, wie möglich, aber ohne Fehler zu machen.
- Mit einem experimentellen Softwarepaket, z. B. ePrime oder eine Programmierumgebung wie MATLAB, Aufzeichnen der Teilnehmer Antwort auf jeden Versuch, zusammen mit ihre Reaktionszeit. Auf diese Weise können Sie überprüfen, dass die Teilnehmer richtig beantwortet und auch sehen, wie lange sie gedauert hat.
3. Analyse
- Am Ende des Experiments ausgeben Sie die Daten in einer Tabelle. Gehören, ob Teilnehmer richtig ihre Reaktionszeit und die Parameter für jede Prüfung, d. h. beantwortet, es war ein Geschenk oder ein abwesend Studie, in der Funktion oder Verbindung Suche Block und mit wie viele Distraktoren.
- Durchschnittliche präsentieren gemeinsam des Teilnehmers Reaktionszeiten in allen des Ziels Studien, in Abhängigkeit des Zustandes (Feature vs. Verbindung) und Distraktor Last.
- Beachten Sie, dass die Ergebnisse des Ziels fehlen Studien nicht analysiert. Diejenigen sind enthalten, da ansonsten der Teilnehmer einfach "Geschenk" vor jedem Gericht treffen könnte ohne das Ziel zu finden. Schauen Sie sich Gesamtleistung, obwohl, um sicherzustellen, wurde der Teilnehmer achten und versuchen ihr Bestes. Wenn ein Teilnehmer weniger als 75 % korrekt auf fehlen Studien, werden ihre Response-Zeit-Daten in der Regel nicht analysiert.
- Die wichtigsten analytischen Fragen betreffen Unterschiede in der Reaktionszeit zwischen Verbindung und Feature-Suche-Studien. Antwortzeiten sollten als Distraktor Last erhöht für Verbindung Suche Studien erheblich länger geworden. Sie sollte jedoch relativ unberührt in Funktion Suche Studien.
Visueller Aufmerksamkeit bezeichnet die Fähigkeit, Fokus auf nur einen Teil eines Bildes. Um zu erforschen wie Menschen zu Objekten in unübersichtlichen visuelle Szenen teilnehmen, verwenden Psychologen eine Paradigma als visuelle Suche bekannt.
Oft helfen Sichtsuche Experimente Forscher erklären, warum einige Objekte leicht zu finden und andere schwieriger sind.
Mit dem visuellen Suche Paradigma, dieses Video demonstriert, wie zu entwerfen und zu identifizieren, Impulse für Experimente, sowie als durchführen, analysieren und interpretieren Ergebnisse.
Um die Reize zu entwerfen, schreiben Sie ein paar Bedingungen, die sind sehr ähnlich in Bezug auf die Displayinhalt, aber Suche Schwierigkeitsgrad variieren. Betrachten Sie das klassische kontrastierende Beispiel zwischen "Objekt suchen" und "Verbindung suchen."
In der Objektsuche Zustand design-Studien, in denen ein einzelnes Feature ein Ziel unter seinen Nachbarn, bekannt als die Distraktoren unterscheidet. Hier das Ziel ist ein roter Balken, und alle Distraktoren sind blaue Balken. Der Teilnehmer sollte effizient das Ziel finden, wie sie "schnell, herausspringt" selbst wenn die Distraktor Belastung von drei, sechs, neun oder 12 blauen Balken steigt.
In der Verbindung Suchbedingung design-Studien, in denen das Ziel Ähnlichkeiten mit Distraktoren teilt. Hier eine rote Target Bar orientiert sich bei-45 °, und rote und blaue Distraktoren orientieren sich bei + 45 °. In diesem Fall sollten die Teilnehmer die Suche schwieriger finden weil die Ähnlichkeiten keinen "pop out" Effekt bieten.
Innerhalb jedes Suchbedingung erstellen Sie zwei Sätze von 40 Studien, wo das Ziel vorhanden ist oder fehlt. Achten Sie darauf, 10 Versuche mit jeder Distraktor Ladung von drei, sechs, neun oder 12 Takte umfassen. Nach dem Zufallsprinzip interleave alle Prüfungen, um unvorhersehbare Folgen für jede Suche zu gewährleisten.
Um das Experiment zu starten, starten Sie indem Sie die Feature-Suche und suchen Sie gemeinsam Aufgaben ausführen. Verwenden Sie eine ausgewogen Design, so dass einige Teilnehmer mit Feature-Suche startet, während andere Verbindung Suche zuerst abgeschlossen werden.
Mit dem Teilnehmer vor dem Computer sitzt, weisen die bin ', Ziel vorliegenden Antworten zu vertreten, und das "Z" Taste für Ziel abwesend Antworten. Die Teilnehmer zeigen Sie, dass er oder sie die jeweiligen Tasten um jeden Versuch so schnell wie möglich abzuschließen drücken Sie sollten versuchen nicht, Fehler zu machen.
Während jeder Prüfung erfassen des Teilnehmers Antwort richtig oder falsch sei, sowie die Reaktionszeit. Ausgabe der Ergebnisse in eine Tabellenkalkulation.
Nachdem der Teilnehmer beide Suchvarianten abgeschlossen ist, prüfen Sie die Gesamtleistung für das Ziel fehlen Studien um sicherzustellen, dass die Teilnehmer aufmerksam wurde. Ausgeschlossen Sie werden alle Teilnehmer, die weniger als 75 % korrekt auf diese Prüfungen durchführt.
Sobald Kriterium Leistung überprüft worden, präsentieren durchschnittliche gemeinsam jedes Teilnehmers Antwortzeiten für die des Ziels Studien, als Funktion der Suchbedingung (Feature vs. Verbindung) und Distraktor Last.
Die Daten werden dann grafisch dargestellt durch Auftragen der mittleren Reaktionszeiten über Distraktor Lasten für die Funktion und Konjunktion Suchbedingungen. Die Antwortzeiten für die Objektsuche Aufgabe sind relativ unberührt von Distraktor Last. Im Gegensatz dazu erhöhen zusammen Suche Reaktionszeiten linear mit Distraktor Last. Darüber hinaus nehmen beide sucht ca. 200 ms mit dem minimalen drei Distraktoren vorhanden. Dies deutet darauf hin, dass eine einheitliche Zeit notwendig ist, um mit der Suche beginnen und machen eine Antwort.
Nun, da Sie mit der Einrichtung eines visuellen Suche Tests vertraut sind, können Sie diesen Ansatz zur Beantwortung konkretere Fragestellungen anwenden.
Eines der größten Herausforderungen unseres visuellen Systems umfasst die komplexe Integration von mehreren Grafikfunktionen. Einen roten Balken unter allen blauen finden ist einfach, weil nur Farbe Informationen relevant sind.
Jedoch, wenn ein Objekt zu finden, die mehrere unterschiedliche Funktionen, z. B. Ausrichtung und Farbe, muss mehr Aufmerksamkeit verwendet werden, um diese Funktionen zusammen zu binden.
Beispielsweise gelten Forscher Sichtsuche Eigenschaften verbessern, wie Ärzte bestimmte verräterische Anzeichen suchen, wenn sie eine Röntgen- oder MRT-Untersuchung betrachten.
Darüber hinaus beeinflusst die visuelle Suche Ansatz wie TSA Personalsuche durch Scans von Passagiergepäck am Flughafen.
Sie habe nur Jupiters Einführung auf Durchführung eines Experiments Sichtsuche beobachtet. Jetzt haben Sie ein gutes Verständnis der wie visuelle Suche Impulse für zwei verschiedene Arten von visuellen Suchbedingungen zu machen, wie man das Experiment durchzuführen und schließlich analysieren und interpretieren die Ergebnisse.
Haben Sie auch eine Vorstellung über die Art der Aufmerksamkeit, die erforderlich ist, wenn Sie auf der Suche nach Schlüsseln auf einen unordentlichen Schreibtisch oder die reifsten aussehende Frucht im Supermarkt finden.
Danke fürs Zuschauen!
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Results
Beachten Sie, dass die Reaktionszeiten in Funktion Suche Studien sind relativ unberührt von Distraktor Last (Abbildung 3). Im Gegensatz dazu erhöhen zusammen Suche Reaktionszeiten linear. In der Tat, beschreibt die Steigung der Funktion die Menge an zusätzlichen Suche benötigte Zeit, im Durchschnitt für jede zusätzliche Distraktor in der Szene. In diesem Fall sieht es aus wie etwa 50 ms pro Artikel. Ebenso nehmen beide sucht ca. 200 ms mit nur drei Distraktoren vorhanden. Dies deutet darauf hin, dass eine einheitliche Zeitspanne eine Suche loslegen und machen eine Antwort erforderlich ist.
Der Unterschied zwischen Element und Verbindung Suche schlägt wie eine der Herausforderungen durch die menschliche visuelle System beinhaltet verschiedene Arten von Informationen zusammenzustellen. Ist leicht zu finden einen roten Balken unter allen blauen — erscheint es aus – denn nur eine Art von Informationen relevant ist: Farbe. Aber die Suche nach etwas, das durch mehrere verschiedene Arten von Funktionen definiert ist – in diesem Fall, Ausrichtung und Farbe – braucht Aufmerksamkeit zu helfen, diese Funktionen zusammen zu binden.
Abbildung 3: Reaktionszeiten als Funktion der Distraktor Last im Ziel präsentieren Studien. Feature-Suche und Verbindung Suchbedingungen erscheinen in grünen Kreisen und gelbe Dreiecke.
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Applications and Summary
In der realen Welt, verständnisvoll wie visuelle Suche hat Werke viele wichtige Anwendungen. Zum Beispiel wenden große Forschungsprogramme derzeit ein Verständnis der visuellen Suche im Labor zu verstehen und zu verbessern, wie Ärzte bestimmte verräterische Signaturen suchen, wenn sie eine Röntgen- oder MRT-Untersuchung betrachten. Ähnliche Forschungsprogramme schauen wie TSA Personalsuche durch Scans von Passagiergepäck am Flughafen, und auch wie Athleten ihren Teamkollegen auf einem Feld zu suchen.
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