王雅喆

近幾年計算機應(yīng)用獲得了大力推廣和普及，如今幾乎所有的公司辦公都已經(jīng)實現(xiàn)了無紙自動化。同樣的，心理學(xué)實驗領(lǐng)域也應(yīng)用了相應(yīng)的計算機技術(shù)，幫助其實驗工作能夠高效順利的開展、獲得更好的效果。但需要注意的是，在心理學(xué)實驗進(jìn)行過程中，計算機控制環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的計時誤差不可忽視，且該誤差存在某種程度的隨機性。本文講解了“計算機控制的心理學(xué)實驗計時問題與新方案設(shè)計”的詳細(xì)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】計算機控制 心理學(xué)實驗 計時問題 新方案設(shè)計

這幾年伴隨時代的快速發(fā)展與社會經(jīng)濟的提升，中國心理學(xué)領(lǐng)域也獲得飛速成長。而作為科技力量中流砥柱的計算機技術(shù)也被心理學(xué)實驗大量使用，其不但能夠進(jìn)一步提升實驗的工作效率，還有利于推動心理學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。但是由于計算機各類系統(tǒng)越來越復(fù)雜導(dǎo)致其計時問題更難解決，其優(yōu)化措施遭遇瓶頸，從而使得心理學(xué)實驗的測試結(jié)果存在誤差。需要注意的是，在心理學(xué)實驗進(jìn)行過程中，計算機控制環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的計時誤差無法預(yù)知，并存在某種程度的隨機性。

1 計算機控制的心理學(xué)實驗所面臨的計時問題

1.1 實驗采用Windows、Linux等通用系統(tǒng)無法精確計時

現(xiàn)在我們比較通用的計算機系統(tǒng)都不是針對心理學(xué)實驗專門開發(fā)的，如：Windows系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)等。因此若在實驗中不對這些系統(tǒng)計時做改善和優(yōu)化，則會導(dǎo)致嚴(yán)重的計時誤差，心理實驗所獲得的結(jié)果數(shù)據(jù)也會不準(zhǔn)確甚至報廢。大多數(shù)計算機采用的通用系統(tǒng)都屬于多任務(wù)操作，這種系統(tǒng)的特點便是針對并發(fā)任務(wù)進(jìn)行執(zhí)行，使其依照某種規(guī)律依次進(jìn)行調(diào)度。

若在心理實驗過程中應(yīng)用此類系統(tǒng)，就算將實驗設(shè)置為最優(yōu)先的任務(wù)權(quán)限，也無法使得實驗占據(jù)整個CPU的內(nèi)存資源，并且在該系統(tǒng)中隨時都可以將心理實驗任務(wù)中斷，且該實驗的中斷時間、次數(shù)都存在某種程度的不可預(yù)知性。由此可知，Windows、Linux等通用系統(tǒng)由于自身多任務(wù)操作的特點，無法在心理實驗過程中進(jìn)行精確計時，可能并不適合被采納應(yīng)用。

1.2 實驗過程中顯示器刷新呈現(xiàn)時間無法有效控制

很多心理實驗在應(yīng)用計算器的時候需要借助其顯示器，將某些刺激信息傳遞給實驗人，但是顯示器由于自身刷新率的特征導(dǎo)致心理實驗在時間控制環(huán)節(jié)存在難以修正的問題。因為普通顯示器數(shù)據(jù)更換必須是其刷新周期的N倍，且N為整數(shù)。所以不管心理實驗程序在之前設(shè)置的顯示時間是幾毫米都沒有意義，實際心理實驗進(jìn)行過程中無法對其顯示器確切的信息呈現(xiàn)時間進(jìn)行控制。

如：某心理實驗過程中對實驗人的展示的圖片刺激需要二十毫秒，但是該實驗應(yīng)用的計算機顯示器的刷新周期是十四點三毫米，那么最終實驗人所接收到的刺激信息時間是十四點三毫米或者二十八點六毫米。

1.3 心理實驗過程輸入設(shè)備易引發(fā)隨機性延時

我們生活比較常見的計算機所應(yīng)用的輸入設(shè)備便是鼠標(biāo)、鍵盤等。在心理實驗過程中應(yīng)用這些輸入設(shè)備會存在某種程度的延遲，從而導(dǎo)致計時誤差。其計時誤差程度取決于輸入設(shè)備的型號、性能等等。這些都不是心理實驗程序所能決定的，且其延時存在某種程度的隨機性。

2 針對計算機控制的心理學(xué)實驗計時問題的解決方案

2.1 心理實驗中采用單任務(wù)操作系統(tǒng)

不采用多任務(wù)的計算機系統(tǒng)，使用單任務(wù)系統(tǒng)。心理實驗相關(guān)程序直接采用C 語言進(jìn)行編程，如此一來就不會發(fā)生由任務(wù)調(diào)度引發(fā)的計時誤差現(xiàn)象了。心理實驗單任務(wù)程序可以對其內(nèi)部的Microcontroller 定時設(shè)備進(jìn)行直接操控，且其定時設(shè)備的分辨率低于零點一微秒，其在心理實驗過程其定時能夠達(dá)到毫秒級別。對實驗人來說相關(guān)刺激信息從調(diào)取到展現(xiàn)，整個過程的常數(shù)時間都受到有效控制。

2.2 實驗過程中顯示器應(yīng)用 LED 背光技術(shù)

想要在心理實驗過程打破顯示器刷新周期引發(fā)的計時誤差，我們可以選擇Light Emitting Diode技術(shù)，即發(fā)光二極管背光技術(shù)。與普通Cathode Ray Tube顯示器的循環(huán)掃描不同，Light Emitting Diode顯示器屬于保持型，其可以借助透光途徑來將刺激信息進(jìn)行呈現(xiàn)，若關(guān)閉Light Emitting Diode背光則人的肉眼是不能看到其顯示器上的任何信息的。由此可知，在心理實驗過程中其對實驗人呈現(xiàn)的刺激信息時間只有定時誤差和Light Emitting Diode背光的延遲，而這兩者的及時誤差僅僅是二十微秒，因此其對其顯示器確切的信息呈現(xiàn)時間可以實現(xiàn)毫秒級控制。

2.3 心理實驗過程中應(yīng)用微動按鍵輸入設(shè)備

想要在心理實驗過程避免輸入設(shè)備引發(fā)計時延時誤差，我們可以選微動按鍵輸入設(shè)備，將該設(shè)備與Microcontroller 中斷功能進(jìn)行連接，并將其按鍵做分離處理，從而減少因去抖或者掃描等因素引發(fā)的延時，則在心理實驗實際進(jìn)行過程中一旦按鍵出現(xiàn)微動則馬上引發(fā)中斷，從而對其Microcontroller 定時設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制，其計時控制可以實現(xiàn)微秒級。

3 結(jié)語

本篇文章針對“計算機控制的心理學(xué)實驗計時問題與新方案設(shè)計”有關(guān)內(nèi)容，為大家詳解講解了計算機控制的心理學(xué)實驗所面臨的計時問題，如：實驗過程中所采用Windows、 Linux等通用系統(tǒng)無法進(jìn)行精確計時、顯示器刷新呈現(xiàn)時間不能進(jìn)行有效控制、輸入設(shè)備容易引發(fā)延時且該延時存在某種程度隨機性等。同時向大家簡單闡述了針對該計時問題的解決方案，如：理實驗過程中應(yīng)用微動按鍵輸入設(shè)備、采用單任務(wù)操作系統(tǒng)以及 LED 背光技術(shù)等。

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作者單位

南陽醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 河南省南陽市 473000endprint