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警戒仪

发布日期:2014-02-28   浏览次数

警戒仪

戒是指一定环境中觉察特点,不能出预期出现的事件的准备状态。警戒作业的效绩受多种因素的影响,随持续时间延长而下降。信号出现的频率较高时较易为人们觉察,信号出现频率较低时则容易漏检,但过高的信号出现频率同样也会引起觉察效率下降。信号的某些特性,如刺激维度、强度及信噪化,预告信号的设置和信号呈现的位置安排等都影响作业的效绩。
   
警戒仪用以在预设时间内判定被试对无规则序列光刺激的能力,借以观察个体的警戒力。用于基础心理学,也适用于警卫员、雷达观察员的等的选拔,以及有关职业人员绩效的训练。

 

仪器简介

警戒是一种持续性注意,是指个体在一定环境中为觉察特定的、难以预测又较少出现的信号所保持的准备状态,主要以监视、检测、探索等任务形式出现在交通管理、工业质量监控、核电站中央控制、机动车辆驾驶等人机界面中。早在1932, 人们就开始从事视觉检查任务的绩效变化研究,然而, 对警戒研究的强烈兴趣来源于二次大战的军事问题,军事人员对需要长时间维持注意的作业(如声纳、雷达)不能进行十分有效的操作。英国海军司令部邀请Mackworth对此进行研究,对事监视任务的操作人员提高作业效率提出一些实质性的建议,而开创了警戒的实验室研究。

随着机器系统日益自动化,人机系统中人的任务越来越倾向于对一些物理声光信号的不同类别进行判别并做出不同的反应。本警戒仪用以在预设时间内判定被试对无规则序列光刺激的能力,借以观察个体的警戒力。用于基础心理学,也适用于警卫员、雷达观察员的等的选拔,以及有关职业人员绩效的训练。

     仪器分为测试面板和被试面板两部分。仪器的测试面板由沿圆周均匀分布的 60 只小灯构成 , 当测试时 , 会以某一周期( 0.5s 5s ),某一占空比( 10 %~ 90 %)从起始位沿顺时针方向顺序点亮小灯,当在某一时刻(随机发生)突然跳空一位而直接点亮各位。隔位小灯时,被试者应在 2.5 秒内按回答键响应,以示被试者已正确观察到这一现象,仪器自动记对一次,否则记错一次。

 

 

   
   
   
图1 警戒仪被试面板 图2 警戒仪操作面板
   

 

仪器的主控操作面板提供主试者进行有关参数设置和查看测试结果用:  (1) “ SET ”“ + ” “—”键用于参数设置;(2) “ STR ”键用于启动测试 (3) “ F/Y ”键显示格式选择,改变显示器显示内容;(4) “ + ” “ - ”用于翻看,各组测试的结果。仪器工作时,小灯能以一定的信号密度(即信噪比,10%~90%)、一定的占空比(0.5°~5°)从起始位置沿顺时针方向依次点亮。

记对记错规则: 当被试板上有小灯跳空时,被试者应在 2.5 秒内按回答键响应,答对次数自动加 1;但如果(1)出现跳空而未能在 2.5 秒内按回答键响应或(2) 在未出现跳空时而错误地按回答键,那么被认为出错一次。

 

相关背景

1.      最初的警戒仪

1948Mackworth设计出最早的警戒仪。它形状是一个大钟,拥有一根六英尺长的秒针,钟面为直径为10英尺的圆。秒针每一秒动一下,整个圆圈共有一百格。

Mackworth的警戒测验通常会持续一个小时,被试半个小时稍作休息。一般情况下,指针每次只会移动一格;但在每个半小时中,指针会有12次移动两格,这便是信号。第一个信号会在每部分开始后不久产生,接下来的信号会以这样的时间间隔呈现:3/4min, 3/4min, 1min, 2min, 2min, 1min, 5min, 1min, min, 2min3min,并在前20分钟呈现完毕。

被试坐在距离警戒仪7尺远的地方,当他们看到信号时便要按下按钮。当按钮在信号产生8s内按下时,就被记录为击中。Machworth的警戒仪仅记录了被试击中、漏报的次数以及他们的反应时,而没有记录他们错报的次数和反应时。

2.      警戒仪的演变

由于最初Machworth的警戒仪人们无法购买,研究者们就根据其原理自己制作警戒仪。1975年,Putz使用一个有闪光灯的圆盘研究被监视时大学生们的警戒状态;1988Giambra使用了外观上和警戒仪相似的机械仪器来研究不同年龄段的警戒水平;1992年,Monk等人使用拥有旋转指针的电子警戒仪研究睡眠剥夺对青年人与老年人的影响。2000年,Lichstein出于最初的Machworth设计的警戒仪以及实验过程欠缺标准化、且没有后人对其实验结果进行验证,导致使用该仪器的实验结果无法使用其他仪器对进行深入研究,并且结果无法与其他人得出的实验结果进行比较等原因,他根据警戒仪原理编了计算机程序对Machworth当年的实验进行验证。Lichstein, K. L., Riedel, B. W., & Richman, S. L.2000

随着时间的演变,警戒任务现分为继时性和同时性两种。继时性任务是进行绝对判断,即将当前刺激与之前出现的(保存于工作记忆中的)标准刺激进行比较来判断是否出现关键信号。同时性任务是进行相对判断,即用来判断关键信号出现的信息在刺激事件中同时呈现。警戒任务材料从最初的对钟形信号的判断发展为对字母、数字、图形信号的判断,研究者们根据自己的研究内容对信号频率也做出了进一步的修改。

测量指标也有了很大的扩充,从最初击中、漏报的次数以及反应时,一直发展到:

(1)信号觉察的百分比(Ds)(2)反应潜伏期或反应时(RT)(3)误报或虚报(Fs)(4)信号觉察理论指标即辨别力指数(d’)和判断标准(β)(5)一些生理指标如体温、皮肤点(GSR)、脑电(EEG),心率等多样化测量指标。