反應(yīng)時(shí)和動(dòng)態(tài)視野測量研究

于曉雅，呂勝富，吳景龍，宮本修平

（1.北京工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院 國際WIC研究院，北京100124；2.北京教育學(xué)院 信息與遠(yuǎn)程教育學(xué)院計(jì)算機(jī)系，北京100120；3.崗山大學(xué)大學(xué)院自然科學(xué)研究科，日本 崗山700－8530；4.香川大學(xué)大學(xué)院工學(xué)研究科，日本 香川761－0396）

0 引 言

隨著研究手段和測量儀器的發(fā)展，人工智能領(lǐng)域已經(jīng)不滿足于機(jī)器模擬人腦功能的單向黑盒研究，更多的研究者期望通過對人腦的直接探查來揭示大腦功能的神經(jīng)機(jī)制，由此出現(xiàn)了一門新的交叉學(xué)科——腦信息學(xué)［1］，把人腦作為一個(gè) 信息處理 系統(tǒng) （human information processing system，HIPS）來理解其原理和機(jī)制，期待解決腦機(jī)接口中人腦信號與高級認(rèn)知活動(dòng)之間的對接問題，建立同時(shí)模擬高級認(rèn)知過程與人腦信號模式的認(rèn)知模型［2－4］。在計(jì)算機(jī)的幫助下，腦信息學(xué)的研究上取得巨大進(jìn)展，特別是腦功能成像技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地研究腦的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，人腦的精神活動(dòng)亦可以用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究，這些研究又反過來有力的推進(jìn)了腦信息學(xué)的發(fā)展。視覺信息的腦處理機(jī)制研究就是熱點(diǎn)問題之一［5，6］。為了了解人腦如何產(chǎn)生高級視知覺，就必須先清楚人腦中樞的初級視覺信息加工機(jī)制。除了生理和物理研究方法外，ERP腦波測定和功能核磁共振fMRI是近年來認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域腦功能研究的主要手段，其主要方法是采集被試完成行為實(shí)驗(yàn)過程中的腦波或血液活動(dòng)情況的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，完成直觀的功能活動(dòng)圖像。在這些研究中，合適巧妙的設(shè)計(jì)行為實(shí)驗(yàn)，正確的數(shù)據(jù)處理都是保證功能性實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果的重要基礎(chǔ)條件。

人的反應(yīng)時(shí)間一直是實(shí)驗(yàn)心理學(xué)中常用的反應(yīng)變量之一。早在1868年，荷蘭生理學(xué)家唐德斯 （Donders，1868）將反應(yīng)時(shí)間引入心理學(xué)領(lǐng)域，利用反應(yīng)時(shí)間測量各種心理活動(dòng)所需的時(shí)間，并發(fā)展了3種反應(yīng)時(shí)間任務(wù)，即唐德斯反應(yīng)時(shí)間 ABC，即簡單反應(yīng)時(shí) （simple reaction time）任務(wù)、選擇反應(yīng)時(shí) （choice reaction time）任務(wù)和辨別反應(yīng)時(shí)（recognition reaction time）任務(wù)。唐德斯認(rèn)為簡單反應(yīng)時(shí)是基礎(chǔ)反應(yīng)時(shí)間，是任何作業(yè)都必須具有的。辨別反應(yīng)時(shí)是在簡單反應(yīng)的基礎(chǔ)上多一個(gè)辨別的時(shí)間，而選擇反應(yīng)時(shí)則是在辨別的基礎(chǔ)上增加選擇的時(shí)間［7］。人在看見外部刺激時(shí)做出判斷并采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)，我們把做出判斷的時(shí)間稱為判斷時(shí)間，而響應(yīng)時(shí)間主要指刺激出現(xiàn)后開始采取行動(dòng)的時(shí)間。對于簡單刺激的響應(yīng)時(shí)間，判斷時(shí)間非常短，在這種情況下的響應(yīng)時(shí)間可近似為簡單反應(yīng)時(shí)間 （simple reaction time，SRT）［7，8］。研究表明，這種個(gè)體簡單反應(yīng)時(shí)間相對穩(wěn)定，和遺傳、年齡等個(gè)體因素有關(guān)，不受完成任務(wù)的內(nèi)容、被試的疲勞程度等客觀因素的影響［9－11］。簡單反應(yīng)時(shí)間不需要辨識和判斷差異，可以被認(rèn)為是人的行為特征。

由于反應(yīng)時(shí)測量被廣泛地應(yīng)用到心理實(shí)驗(yàn)之中，所以準(zhǔn)確的定義它，對提高研究的準(zhǔn)確性有非常重要的意義。為此本研究針對人視覺功能中動(dòng)態(tài)視野測定時(shí)所用的反應(yīng)時(shí)所包含的成分進(jìn)行了深入分析，發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)視野測量中的，視覺特征評價(jià)指標(biāo)中混有行為特征的問題，繼而通過對該實(shí)驗(yàn)過程中的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上重新定義了動(dòng)態(tài)視野的范圍。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，這種新的動(dòng)態(tài)視野定義方法由于減除了傳統(tǒng)定義中的行為成分，能夠更加準(zhǔn)確的評價(jià)人的動(dòng)態(tài)視野這一基礎(chǔ)視覺特征。這種新定義對于減少交通意外事故［12］、為仿真駕駛環(huán)境以及仿真環(huán)境中駕駛員安全預(yù)警等提供基礎(chǔ)視覺研究方面的依據(jù)都有重要的意義［13－15］。

1 傳統(tǒng)測量中動(dòng)態(tài)視野的定義

在視覺研究中，準(zhǔn)確評價(jià)人的視覺特征、保證評價(jià)指標(biāo)中不包含其它影響因素一直是研究者追求的目標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)視野測量中，就存在把人的視覺特征和行為特征混在一起，來描述動(dòng)態(tài)視野范圍，造成評價(jià)結(jié)果的偏差。我們知道，視野是指眼 （單眼或雙眼）固視正前方時(shí)所能感受到的外部空間范圍［16，17］。視野分為靜態(tài)視野和動(dòng)態(tài)視野。動(dòng)態(tài)視野主要指能看見的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的范圍［18］。動(dòng)態(tài)視野測量是用一刺激強(qiáng)度視標(biāo)從某視野周邊向可見區(qū)域移動(dòng)來探查不可見區(qū)與可見區(qū)交界點(diǎn)的方法，測繪出等視線，作為動(dòng)態(tài)視野的范圍，如圖1所示，O為固視點(diǎn)，曲線為等視線。從圖1可以看出，影響動(dòng)態(tài)視野的變量有兩個(gè)，即視覺感知時(shí)間 （consciousness time，CT）和簡單反應(yīng)時(shí)間 （SRT）。在傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)視野測量中［19－23］，把反應(yīng)時(shí)間 （reaction time，RT）定義為被試看到目標(biāo)出現(xiàn)并做出響應(yīng)的時(shí)間，據(jù)此作為繪制被試等視線的時(shí)間，此時(shí)的動(dòng)態(tài)視野范圍如圖1中實(shí)線所示。這個(gè)過程包含了視覺和行為兩個(gè)過程，如果不減除被試的簡單反應(yīng)時(shí)間，測量的動(dòng)態(tài)視野中還包含按鍵的行為反應(yīng)時(shí)間，以此作為評價(jià)人視覺感知功能的評價(jià)指標(biāo)，不能正確評價(jià)被試的動(dòng)態(tài)視野這一視覺功能［24－26］。例如老年人因?yàn)槟挲g的關(guān)系，其反應(yīng)比較緩慢，行為比較遲鈍，但是有可能動(dòng)態(tài)視野并沒有明顯變化，如果根據(jù)傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)視野測量方法，就可能得出其動(dòng)態(tài)視野變窄這一錯(cuò)誤的結(jié)論。動(dòng)態(tài)視野測量的主要目的是對被試的視覺特征進(jìn)行評價(jià)，傳統(tǒng)的測量方法中因混有被試的行為特征，從而導(dǎo)致了這種評價(jià)的不精確性。如果能夠減除掉其中的SRT部分，則可得到擴(kuò)大了的真實(shí)的動(dòng)態(tài)視野，如圖1中的虛線所示。

動(dòng)態(tài)視野測量中CT、SRT、RT之間關(guān)系的等視線

動(dòng)態(tài)視野是一種非常重要的視功能，對于人的日常生活有著重要的意義，也是人腦功能研究的一個(gè)重要方面。在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，對于動(dòng)態(tài)視野的研究［5－6］，已經(jīng)得出一些結(jié)論，例如有關(guān)視標(biāo)條件影響動(dòng)態(tài)視野的［7－11］：視標(biāo)尺寸和視標(biāo)亮度大時(shí)，動(dòng)態(tài)視野面積變得寬廣；視標(biāo)移動(dòng)速度快時(shí)，動(dòng)態(tài)視野面積變窄；左右眼的動(dòng)態(tài)視野面積沒有差異，等等。這些研究中，都沒有考慮被試個(gè)體簡單反應(yīng)時(shí)間對測量結(jié)果的影響。本研究認(rèn)為，如果考慮了被試簡單反應(yīng)時(shí)間的差異，針對傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)視野測定中的問題，減除了被試個(gè)體簡單反應(yīng)時(shí)間對動(dòng)態(tài)視野測量的影響，就可以得到更加準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)視野定義。為此實(shí)驗(yàn)首先測量了7個(gè)正常被試的簡單反應(yīng)時(shí)間，然后測量了不同大小、不同亮度和不同顏色視標(biāo)條件下被試的動(dòng)態(tài)視野，并將考慮了簡單反應(yīng)時(shí)的測量結(jié)果和未考慮簡單反應(yīng)時(shí)間的測量結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果有顯著的差異，從而說明新的動(dòng)態(tài)視野定義，比傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)視野定義更具合理性：只有考慮了被試個(gè)體的簡單反應(yīng)時(shí)間差異，正確定義動(dòng)態(tài)視野，才能準(zhǔn)確地評價(jià)動(dòng)態(tài)視野對視標(biāo)的大小依賴性、亮度依賴性以及顏色依賴性等因素，才能對被試的動(dòng)態(tài)視野這一視覺特征得出更加接近實(shí)際的評價(jià)結(jié)果。

2 減除簡單反應(yīng)時(shí)間的動(dòng)態(tài)視野新定義

傳統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間RT定義包括了感知時(shí)間CT和簡單反應(yīng)時(shí)間 （SRT）。如圖2所示，假設(shè)ts為視標(biāo)開始出現(xiàn)的時(shí)間，tc為視標(biāo)被感知的時(shí)間，tr為按鍵響應(yīng)時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間RT是對整個(gè)目標(biāo)的響應(yīng)時(shí)間 （RT＝tr－ts）。傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)視野測量記錄的反應(yīng)時(shí)刻為tr，當(dāng)視標(biāo)從遠(yuǎn)處以一個(gè)固定速度向被試運(yùn)動(dòng)時(shí)，被試精確識別出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的時(shí)刻為tc，tc就應(yīng)當(dāng)是被試真實(shí)的動(dòng)態(tài)視野記錄點(diǎn)。但是視標(biāo)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，至我們記錄的被試做出按鍵響應(yīng)的時(shí)間tr，顯然這個(gè)結(jié)果已經(jīng)不是真正的視覺感知點(diǎn)了，而有了一段行為反應(yīng)時(shí)間。我們進(jìn)行動(dòng)態(tài)視野測量的主要目的是對被試的視覺特征進(jìn)行評價(jià)。以前通過記錄tr來測量動(dòng)態(tài)視野的做法，由于混入了簡單反應(yīng)時(shí) （SRT＝tr－tc）的行為過程，所以研究者認(rèn)為這種測量的結(jié)果使得動(dòng)態(tài)視野的視覺功能評價(jià)不夠接近被試實(shí)際動(dòng)態(tài)視野。

圖2 簡單反應(yīng)時(shí)間 （SRT）與反應(yīng)時(shí)間 （RT）的關(guān)系

定義1 反應(yīng)時(shí)間 （RT）定義為從被試看見目標(biāo)出現(xiàn)到按鍵響應(yīng)的時(shí)間。

將傳統(tǒng)的KVA記作KVAold，靜態(tài)視力記作S，則有

式中：S（tr）——視標(biāo)在tr時(shí)刻的靜態(tài)視力。

從定義1可以看出，測量動(dòng)態(tài)視力和動(dòng)態(tài)視野而不考慮簡單反應(yīng)時(shí)，就會(huì)造成把人類視覺行為和動(dòng)作行為混在一起來評價(jià)這樣的問題，就有可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)果。例如，如果一個(gè)人因?yàn)槟挲g的關(guān)系，其反應(yīng)比較緩慢，行為比較遲鈍，但是動(dòng)態(tài)視野并沒有變化，那么根據(jù)傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)視野測量方法，由于其按鍵響應(yīng)的時(shí)間 （SRT＝tr－tc）較長，就會(huì)得出其動(dòng)態(tài)視野變窄這一錯(cuò)誤的結(jié)論；另外，如果一個(gè)人因?yàn)槟X損傷而傷害了行為的反應(yīng)能力，傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)視野測量可能會(huì)得出動(dòng)態(tài)視野受損的錯(cuò)誤結(jié)論。所以傳統(tǒng)的把包含了簡單反應(yīng)時(shí)間 （SRT）在內(nèi)的動(dòng)態(tài)視野作為被試真實(shí)動(dòng)態(tài)視野來評價(jià)這一視覺特征是有問題的。

為了解決過去的研究以及現(xiàn)在的醫(yī)學(xué)檢查設(shè)備的問題，本研究重新定義了動(dòng)態(tài)視力和動(dòng)態(tài)視野的概念。在重新定義的動(dòng)態(tài)視野測量中，使用和上面動(dòng)態(tài)視力定義相同的方法，但是通過把簡單反應(yīng)時(shí)考慮進(jìn)去，就能夠?qū)?dòng)態(tài)視野范圍做出新的定義。

定義2 感知時(shí)間 （CT）就是被試感知到視標(biāo)的時(shí)間（tc－ts）。

例如初速度為零的帶點(diǎn)粒子處于加速電場中，因自身帶電而受到電場力的作用，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)第二定律可知，物體此時(shí)具有和電場方向相同或相反的加速度。有：

定義3 簡單反應(yīng)時(shí)間SRT就是在感知到目標(biāo)之后到按鍵做出響應(yīng)的時(shí)間 （SRT＝tr－tc）。

將新的KVA記作KVAnew，則有

式中：S（tc）——視標(biāo)在tc時(shí)刻的靜態(tài)視力。

由于tc不能直接測得，所以式 （2）新定義的KVA不能用來測量動(dòng)態(tài)視力。然而，由于反應(yīng)時(shí) （RT）能夠測量，如果簡單反應(yīng)時(shí) （SRT）也能測得，那么感知時(shí)間（CT）可以通過下面的式 （3）計(jì)算得到，于是新定義的KVA就可以根據(jù)隨后的式 （4）計(jì)算得到

由于傳統(tǒng)的KVA包含了簡單反應(yīng)時(shí)，所以我們發(fā)現(xiàn)，KVAold≤KVAnew。

下面通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個(gè)定義的正確性。

3 動(dòng)態(tài)視野測量實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析結(jié)果

3.1 實(shí)驗(yàn)過程

7名正常被試，年齡從21－27歲，皆為男性。右眼靜態(tài)視力從0.5至2.0，沒有戴眼鏡的矯正視力者。實(shí)驗(yàn)使用的6種視標(biāo)的亮度、尺寸、顏色條件詳細(xì)情況見表1。視標(biāo)以5 ［deg／s］、10 ［deg／s］、15 ［deg／s］這3種速度移動(dòng)。

表1 視標(biāo)條件

實(shí)驗(yàn)中所采用的動(dòng)態(tài)視野測量裝置，是研究者以前開發(fā)出來的。如圖3所示，圖3（a）是手動(dòng)的Goldman視野計(jì)經(jīng)過改造，安裝了電動(dòng)滑桿，用與其連接的個(gè)人計(jì)算機(jī)程序控制電動(dòng)滑桿的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)視標(biāo)移動(dòng)的自動(dòng)控制。為了使簡單反應(yīng)時(shí)間測量和動(dòng)態(tài)視野測量的條件相同，實(shí)驗(yàn)室自己制作了LED信號控制連接部分，圖3（b）所示，SRT測量裝置由動(dòng)態(tài)視野測量裝置、LED信號控制線、控制SRT測量儀的個(gè)人計(jì)算機(jī)三部分構(gòu)成。

圖3 測量系統(tǒng)

本研究中，動(dòng)態(tài)視野測量在暗室內(nèi)進(jìn)行，用殺菌紗布覆蓋被試左眼，只對被試的右眼進(jìn)行動(dòng)態(tài)視野面積的測量。另外，被試的頭被固定在視野計(jì)裝置上，視野被視野計(jì)裝置的半球型覆蓋，半球型的背景亮度是10［cd／m2］。動(dòng)態(tài)視野測量過程中，6種視標(biāo)條件的移動(dòng)速度有5［deg／s］、10 ［deg／s］、15 ［deg／s］這3種。動(dòng)態(tài)視野測量時(shí)，以固視點(diǎn)為中心，太陽穴的水平方向?yàn)?［deg］，每隔15［deg］，總共24個(gè)方向?yàn)橐晿?biāo)移動(dòng)子午線方向進(jìn)行測量，為了避開盲點(diǎn)，在水平方向沿子午線挪動(dòng)了5°進(jìn)行測量（如圖4所示）。每條子午線上測量4次，取其平均值作為閾值測量結(jié)果。

圖4 動(dòng)態(tài)視野測量方向

簡單反應(yīng)時(shí)測量環(huán)境與動(dòng)態(tài)視野測量環(huán)境相同，LED的尺寸有30 ［mm］、角度6 ［°］，9 ［mm］、角度3.4［°］，0.6 ［mm］、角度0.2 ［°］這3種，亮度117 ［cd／m2］，黃色。其中9的視標(biāo)條件和測量V動(dòng)態(tài)視野的相同，0.6的大小則和I相同。被試坐在動(dòng)態(tài)視野測量裝置前，進(jìn)行3分鐘的光適應(yīng)以后，用右眼注視設(shè)置在動(dòng)態(tài)視野測量裝置背景屏幕上的SRT測量儀的LED部。LED燈亮后，被試按下應(yīng)答開關(guān)，LED熄燈，此后隨機(jī)地相隔200［ms］到600［ms］之間LED燈再次亮起。記錄下被試多次從LED燈亮到按下應(yīng)答開關(guān)的SRT 30次，取其平均值作為被試的簡單反應(yīng)時(shí)。測量時(shí)間每人不超過兩分鐘。

3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

表2是7個(gè)被試的簡單反應(yīng)時(shí)間測量結(jié)果的平均值。

表2 被試個(gè)人簡單反應(yīng)時(shí)間測量結(jié)果

為定量研究動(dòng)態(tài)視野，本研究引入動(dòng)態(tài)視野面積的概念，即用被試動(dòng)態(tài)視野所圍成的多邊形內(nèi)的面積來定量描述被試的動(dòng)態(tài)視野：把固視點(diǎn)設(shè)置為偏心角度0（deg），被試的等視線看作多邊形，通過計(jì)算多邊形內(nèi)部面積的方法求得動(dòng)態(tài)視野的面積。據(jù)此先針對視標(biāo)大小和視標(biāo)亮度有差異的視標(biāo)條件的動(dòng)態(tài)視野面積進(jìn)行了對比，得到了視標(biāo)尺寸越大，視標(biāo)亮度越高，動(dòng)態(tài)視野越寬廣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這和前人的研究結(jié)果一致，表明經(jīng)過改良的動(dòng)態(tài)視野測量裝置效果良好，被試的人數(shù)滿足實(shí)驗(yàn)要求，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確估計(jì)整體趨勢。

現(xiàn)在對考慮了簡單反應(yīng)時(shí)間和未考慮簡單反應(yīng)時(shí)間條件下的動(dòng)態(tài)視野進(jìn)行對比分析。如圖5所示，分別是考慮和未考慮被試個(gè)人簡單反應(yīng)時(shí)間條件下，7位被試在6種視標(biāo)條件下平均的動(dòng)態(tài)視野面積。其中每組柱狀圖中左邊柱體為沒有減除RT之前被試的平均動(dòng)態(tài)視野面積，右邊柱體為已經(jīng)減除RT后被試的動(dòng)態(tài)視野面積。

從圖5知，考慮了簡單反應(yīng)時(shí)間以后，被試的動(dòng)態(tài)視野面積都有所增加。研究又針對6視標(biāo)條件，3視標(biāo)移動(dòng)速度的組合條件，根據(jù)是否考慮簡單反應(yīng)時(shí)間，對產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)視野面積，進(jìn)行了T校驗(yàn)。結(jié)果表明，根據(jù)是否考慮被試個(gè)人的簡單反應(yīng)時(shí)間，6種視標(biāo)條件下的動(dòng)態(tài)視野面積都有顯著的差異，說明反應(yīng)時(shí)間對動(dòng)態(tài)視野的定義影響重大，從而證明了新定義的動(dòng)態(tài)視野方法的有效性。

4 結(jié) 論

本研究指出，傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)視野測量中，因?yàn)闆]有考慮被試個(gè)體的簡單反應(yīng)時(shí)間的影響，在視覺特征的評價(jià)中混有行為特征，不能準(zhǔn)確評價(jià)被試的動(dòng)態(tài)視野。據(jù)此提出了一種解決方案，通過測量每個(gè)被試的簡單反應(yīng)時(shí)間，通過公式計(jì)算，將傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)視野測量中簡單反應(yīng)時(shí)部分減除的方法，重新定義了動(dòng)態(tài)視野，并通過測定不同視標(biāo)大小、亮度的動(dòng)態(tài)視野面積，和前人的研究結(jié)果進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證了這種新定義的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新定義的動(dòng)態(tài)視野比傳統(tǒng)定義的動(dòng)態(tài)視野寬闊，這是因?yàn)樾碌膭?dòng)態(tài)視野定義方法沒有包括簡單反應(yīng)時(shí)間這一人的行為特征，使得動(dòng)態(tài)視野這一視覺特征的描述更接近被試真實(shí)的動(dòng)態(tài)視野，使得對于動(dòng)態(tài)視野的評價(jià)更加精確。

圖5 考慮和未考慮被試個(gè)人簡單反應(yīng)時(shí)間的動(dòng)態(tài)視野面積差異情況

這些研究結(jié)果，為交通安全仿真現(xiàn)實(shí)環(huán)境以及駕駛員反應(yīng)時(shí)間測量、動(dòng)態(tài)視野評價(jià)以及交通安全標(biāo)識放置等研究提供一些基礎(chǔ)視覺方面的理論依據(jù)。

5 討 論

根據(jù)反應(yīng)時(shí)間的定義，反應(yīng)時(shí)間反映的是知覺或認(rèn)知過程所需要的時(shí)間，與刺激特性、感覺通道、機(jī)體狀態(tài)等因素有關(guān)。人的動(dòng)作時(shí)間反映的是肢體運(yùn)動(dòng)過程所需要的時(shí)間，與肢體運(yùn)動(dòng)的距離、目標(biāo)難度等因素有關(guān)。因?yàn)橹X過程和運(yùn)動(dòng)過程是兩種性質(zhì)不同的心理活動(dòng)過程，研究已經(jīng)證明，反應(yīng)時(shí)間與動(dòng)作時(shí)間的相關(guān)不顯著［27］。但正是由于反應(yīng)時(shí)間的這種內(nèi)隱性，是不可能通過行為實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確測得的。簡單反應(yīng)時(shí)的定義，本身就是忽略了一個(gè)很短的判斷得到的近似結(jié)果。還有人把這種已經(jīng)忽略了判斷時(shí)間的簡單反應(yīng)時(shí)又分為反應(yīng)時(shí)間和運(yùn)動(dòng)時(shí)間來測量人的反應(yīng)靈敏性。針對這兩個(gè)難點(diǎn)，在我們的動(dòng)態(tài)視野測量實(shí)驗(yàn)中，通過簡單反應(yīng)時(shí)間測量和動(dòng)態(tài)視野測量的實(shí)驗(yàn)環(huán)境完全相同這一巧妙安排，使得實(shí)驗(yàn)所得的個(gè)人SRT中，雖然也包含了這兩部分，但是在RT－SRT中一并被減除，所以可以說此時(shí)用來描述動(dòng)態(tài)視野的基本就是感知時(shí)間CT這一單純的視覺特征評價(jià)指標(biāo)了。但是反應(yīng)時(shí)方法不僅用來進(jìn)行動(dòng)態(tài)視野的測定，在幾年來比較熱門的內(nèi)隱聯(lián)想測驗(yàn)中，主要是通過考察被試在相容與不相容反應(yīng)時(shí)之間的差別，來實(shí)現(xiàn)對內(nèi)隱態(tài)度的測量。由于許多社會(huì)認(rèn)知現(xiàn)象都與評價(jià)聯(lián)想有關(guān)，所以內(nèi)隱聯(lián)想測驗(yàn)一經(jīng)提出就得到了迅速而廣泛的應(yīng)用。在這些實(shí)驗(yàn)中如何取得精準(zhǔn)的反應(yīng)時(shí)仍然需要根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，所以反應(yīng)時(shí)方法仍然有很大的發(fā)展空間。

反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)化是其今后發(fā)展的一個(gè)主要趨勢。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制使得反應(yīng)時(shí)可以記錄以毫秒為單位的時(shí)間，正是它的這一優(yōu)勢，才利用它來考察微觀的、不受意識控制的認(rèn)知成分，并將結(jié)果以數(shù)量化的形式反映出來。在本研究的動(dòng)態(tài)視野測量中，研究者自行開發(fā)的簡單反應(yīng)時(shí)和動(dòng)態(tài)視野測量裝置，都是利用計(jì)算機(jī)程序來控制視標(biāo)的出現(xiàn)，自動(dòng)記錄響應(yīng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的同時(shí)，使得反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加精確，

在研究交通安全的模擬駕駛中，研究駕駛員的反應(yīng)時(shí)間和動(dòng)態(tài)視野特性，對再現(xiàn)真實(shí)交通事件的準(zhǔn)確性，研究交通安全設(shè)施放置等有實(shí)際意義［28］。為了取得更多的數(shù)據(jù)，在完成基本心理學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本研究還將利用fMRI測定與動(dòng)態(tài)視野相關(guān)的腦區(qū)，從大腦功能機(jī)制上給出計(jì)算機(jī)視覺和仿真需要的研究結(jié)果。

6 結(jié)束語

反應(yīng)時(shí)作為一種分析人的各種心理活動(dòng)的指標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)科學(xué)和實(shí)際應(yīng)用中都有重要的研究價(jià)值。本研究重點(diǎn)探討了動(dòng)態(tài)視野測量中反應(yīng)時(shí)對測量結(jié)果的影響，解決了傳統(tǒng)測量方法中視覺特征與行為特征混為一體的不精確之處，提出了正確評價(jià)動(dòng)態(tài)視野這一人的視覺特征的精確定義，并給出了多因素分析對比結(jié)果。該研究可為交通安全環(huán)境及虛擬仿真等提供基礎(chǔ)視覺方面的依據(jù)。

［1］Zhong N，Liu J M，Yao Y Y，et al.Web intelligence meets brain informatics ［G］.LNCS 4845：First WICI International Workshop.Springer，2007：516.

［2］WANG Rifeng，ZHONG Ning.Strategies application of heuristic search and cognitive system simulation ［J］.Computer Engineering and Design，2011，32 （12）：248－253 （in Chinese）.［王日鳳，鐘寧.啟發(fā)式搜索策略應(yīng)用研究及認(rèn)知系統(tǒng)仿真 ［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2011，32 （12）：248－253.］

［3］LIANG Weifang，HUANG Jianhua.Searching mechanism based on network topological and peer interest in P2Psystem［J］.Computer Engineering and Design，2008，29 （6）：12－14（in Chinese）.［梁衛(wèi)芳，黃建華.基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜凸?jié)點(diǎn)興趣的P2P搜索機(jī)制 ［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2008，29 （6）：12－14.］

［4］WANG Rifeng，ZHONG Ning.Effect of advanced cognitive processing to brain activation pattern and cognitive system simulation ［J］.Computer Engineering and Design，2011，28 （9）：85－89（in Chinese）.［王日鳳，鐘寧.高級認(rèn)知過程對人腦信號活動(dòng)模式的影響及認(rèn)知系統(tǒng)仿真 ［J］.計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2011，28 （9）：85－89.］

［5］LI Bin，SHI Zhongke.Development of pedestrian detection based on computer vision ［J］.Computer Engineering and Design，2005，26 （10）：7－10 （in Chinese）. ［李斌，史忠科.基于計(jì)算機(jī)視覺的行人檢測技術(shù)的發(fā)展 ［J］.計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2005，26 （10）：7－10.］

［6］SHOU Tiande.Brain mechanisrns of visual information processing ［M］.2nd ed.Hefei：University of Science and Technology of China Press，2010：175－247 （in Chinese）. ［壽天德.視覺信息處理的腦機(jī)制 ［M］.2版.合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2010：175－247.］

［7］Robert Duncan Luce.Response times：Their role in inferring elementary mental organization ［M］.New York：Oxford University Press Inc，1991.

［8］Robert Whelan.Effective analysis of reaction time data ［J］.The Psychological Record （S0033－2933），2008，58 （3）：475－482.

［9］ZHOU Qiang，HU Yu.Progresses in methods of reaction time［J］.Psychological Science，2004，27 （2）：251－252 （in Chinese）.［周強(qiáng)，胡瑜.反應(yīng)時(shí)方法的新進(jìn)展 ［J］.心理科學(xué)，2004，27 （2）：251－252.］

［10］LI Xiaoxi.Randomized trial for mental fatigue influence on reaction time ［J］.Chinese Journal of Ergonomics，2010，16（4）：7－9 （in Chinese）.［李曉溪.心理疲勞對反應(yīng)時(shí)影響的實(shí)驗(yàn)研究 ［J］.人類工效學(xué)，2010，16 （4）：7－9.］

［11］YUAN Jinzhou.Research on the validity of the testing method of reaction time ［J］.Sport Science，2001，21 （3）：90－92（in Chinese）.［袁盡州.反應(yīng)時(shí)測量方法有效性的研究 ［J］.體育科學(xué)，2001，21 （3）：90－92.］

［12］Sivak M.The information that drivers use：Is iit indeed 90%visual［J］.Perception （S0301－0066），1996，25 （9）：1081－1089.

［13］ZHANG Jiwen，HE Hanwu，HU Zhaoyong.Study on driving safety warning in virtual environment ［J］.Journal of System Simulation，2009，21 （S1）：240－243 （in Chinese）.［張吉穩(wěn)，何漢武，胡兆勇.基于虛擬環(huán)境的汽車駕駛安全預(yù)警方法 ［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2009，21 （S1）：240－243.］

［14］WANG Ying，LIAO Kebing，ZHANG Wei，et al.Application of driving simulation systemon testing driver’s reaction to road hazards ［J］.Journal of System Simulation，2011，23（6）：187－191 （in Chinese）.［王穎，廖可兵，張偉，等.應(yīng)用駕駛仿真系統(tǒng)的駕駛員道路險(xiǎn)情應(yīng)對測試 （英文）［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2011，23 （6）：187－191.］

［15］CHEN Yan，XU Xiaofeng，LI Xiaochao，et al.Simulation and timing analysis of real－time system based on timed event model［J］.Journal of System Simulation，2011，23 （9）：41－48（in Chinese）. ［陳艷，徐曉峰，李曉潮，等.基于時(shí)間事件模型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)仿真與時(shí)序分析 ［J］.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2011，23 （9）：41－48.］

［16］JIA Song，CUI Yun.Applied optics ［M］.Beijing：People’s Medical Publishing House，2012：1－30 （in Chinese）.［賈松，崔云.眼科學(xué)基礎(chǔ) ［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，2012：1－30.］

［17］Webmd.Webster’s new world medical dictionary ［M］.3rd ed.America：Webster’s New World，2009.

［18］Ludvigh，Elek.The visibility of moving objects ［J］.Science（S0036－8075），1948，108：63－64.

［19］Ishigaki H，Miyao M.Implications for dynamic visual acuity with changes in aged and sex ［J］.Perceptual and Motor Skills（S0031－5125），1994，78 （2）：363－369.

［20］Graham Erickson.Sports vision：Vision care for the enhancement of sports performance ［M］.USA：Butterworth Heinemann，2007.

［21］Asjimoto H S.Development of a kinetic visual field measuring program using an automatic perimeter ［J］.Medical Journal of Kinki University，2003，28：207－221.

［22］Baba H.Investigation of factors leading to the quantification of the Goldman visual field in normal persons ［J］.Japanese Ophthalmological Society，1986，90 （7）：62－66.

［23］Hasegawa T，Yamashita M，Suzuki T，et al.Active linear head motion improves dynamic visual acuity in pursuing a highspeed moving object ［J］.Exp Brain Res（0014－4819），2009，194 （4）：505－516.

［24］Wu J，Lu S，Hayashi Y.Study and development of a visual acuity equipment with multifunction for three subjects at once［C］／／Japanese：The Japan Society of Mechanical Engineers－Collected Papers，Group C（74－737），2008：83－89.

［25］Spahr J.Optimization of the presentation pattern in automated static perimetry ［J］.Vision Research （S0042－6989），1984，15 （11）：1275－1281.

［26］Johnson CA，Keltner JL，Lewis RA.Automated kinetic perimetry：An efficient method of evaluating peripheral visual field loss ［J］.Applied Optics（S0003－6935），1987，26 （8）：1409－1414.

［27］HE Cundao，SHEN Wei，ZHANG Haifeng.Study on reaction time and movement time of fingers ［J］.Ergonomics，2009，6 （3）：1－5 （in Chinese）. ［何存道，沈瑋，張海峰.研究手指反應(yīng)時(shí)間與動(dòng)作時(shí)間研究 ［J］.人類工效學(xué)，2009，6 （3）：1－5.］

［28］JIAO Yuanyuan，HE Xin.Optimization of road alignment design from angle of traffic psychology ［J］.Urban Roads Bridges ＆Flood Contro，2012 （10）：29－32 （in Chinese）.［焦媛媛，何鑫.從交通心理學(xué)角度優(yōu)化道路線型設(shè)計(jì) ［J］.城市道橋與防洪，2012 （10）：29－32.］

［29］ZHANG Lin，ZHAO Na，LI Jiao’e，et al.Observation of effect of nursing intervention on young patients kinetic perimetry ［J］.Chinese Journal of Misdiagnostics，2011，11 （2）：36－37（in Chinese）. ［張琳，趙娜，李嬌娥，等.青少年患者動(dòng)態(tài)視野檢測護(hù)理干預(yù)的效果觀察 ［J］.中國誤診學(xué)雜，2011，11 （2）：36－37.］

［30］CHEN Dan，XIAO Yiqin，CHEN Jiong，et al.Application of octopus combined with perimetry in occipital lobe lesion［J］.Recent Advances in Ophthalmology，2009，29 （5）：55－57 （in Chinese）.［陳丹，肖以欽，陳炯，等.Octopus聯(lián)合視野檢查在枕葉病變中的應(yīng)用 ［J］.眼科新進(jìn)展，2009，29 （5）：55－57.］