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E-Prime心理實驗設計系統

產品型號:E-Prime

類   型:

描   述:

美國PST公司開發的E-Prime 軟件是一套針對心理與行為實驗的計算機化的實驗設計、生成和運行軟件。 E-Prime 可以讓您在設計實驗時,只需選取所需的實驗功能圖標,然后把圖標用鼠標拖動到實驗程序內,就能在很短的時間內建立復雜的實驗程序。用 E-Prime 設計并運行的實驗,其刺激呈現及反饋信號的時間精度達到了毫秒。

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美國PST公司開發的E-Prime 軟件是一套針對心理與行為實驗的計算機化的實驗設計、生成和運行軟件。 E-Prime 可以讓您在設計實驗時,只需選取所需的實驗功能圖標,然后把圖標用鼠標拖動到實驗程序內,就能在很短的時間內建立復雜的實驗程序。用 E-Prime 設計并運行的實驗,其刺激呈現及反饋信號的時間精度達到了毫秒。

E-Prime 能呈現的刺激可以是文本、圖像、視頻和聲音(可以呈現多種刺激的任意組合),提供了詳細的時間信息和事件細節(包括呈現時間、反應時間、按鍵值等),可導出為文本格式的原始數據供進一步分析。 E-Prime 易學易用,功能強大,實驗生成快速且精確。

E-Prime的實際應用

根據PST公司2001年的統計,使用E-Prime的實驗室已經超過3000多個,并且正在逐漸增加;使用E-Prime進行研究的發表文章已經近百篇,此外還有很多研究工作和文章未納入統計;國內使用E-Prime的實驗室也在迅速增加。

隨著PST公司發布E-Prime相關工作列表的公布[9],從中可以看到有許多文章或研究中的實驗是采用E-Prime編制的,涉及的領域包括知覺、注意、記憶、高級認知、認知神經科學、社會心理學和工程心理學等,如Vision Research,NeuroImage,Journal of Experimental Psychology,Cognitive Science,Cognitive Psychology,Journal of Cognitive Neuroscience,Memory & Cognition等雜志上發表的一些文章。

E-Prime實驗室建設

實驗室建設的一個重要方面是實驗室軟件或系統的應用。這些系統的應用主要分為教學和研究兩個方面。E-Prime應用于實驗室教學,在國外已經比較常見,如美國Carnegie Mellon 大學、Pittsburgh大學、Richmond大學、George Mason大學和Millikin大學等。在國內,實驗室教學系統仍然主要是傳統的心理實驗系統,如北大心理系的PES。隨著E-Prime應用在國內日漸增多,憑借其接近真實實驗和強大靈活而又開放的特點,E-Prime在實驗室教學方面具有很大的發展空間。E-Prime應用于實驗室研究,在國內外已經已經成為很多實驗室的必備工具。在國內,中科院心理所公共實驗室的建設主要就是圍繞E-Prime進行的,例如實驗環境和硬件配備。

標準化心理實驗系統E-Prime

標準化心理實驗系統的意義

現代的認知心理學實驗多是計算機化的,因此,研究人員經常需要面對實驗的計算機化問題。這個問題通常有兩種解決方法。一是研究人員請計算機專業人員的編制,但常常在如何讓編程人員真正貫徹研究人員的意圖方面浪費大量的時間;另一種方法是具有一定編程基礎的研究人員自己編制,但常常面臨技術上的難題。縱觀國內以往的計算機化實驗,以下問題是比較常見的:

(1)在WINDOWS下,多數是非系統級編程,時間精度不夠,誤差較大,也存在較多的由多任務系統引起的隨機誤差;

(2)采用的編程語言各種各樣,如C,Delphi,更多是采用Visual Basic,對時間精度和誤差的處理存在許多缺陷;

(3)非熟練編程者記錄的時間結果隨機誤差大;

(4)不同軟件編制人員編制的實驗之間難以比較,例如同一實驗,不同的編程記錄的結果存在明顯差異。

因此,標準化心理實驗系統就顯得很有必要。這種系統必須簡單易用,不會耗費研究人員的太多時間;解決或優化了計時精度、系統隨機誤差等重要技術問題;便于在研究中推廣,為心理學研究人員所接受。E-Prime作為標準化心理實驗系統,對Experimenter’s Prime(Best)的追求,無疑滿足了上述要求。

E-Prime的應用

作為實驗生成系統的E-Prime

簡單地說,E-Prime是一個毫秒級精度的心理實驗生成系統,針對行為實驗做了刺激組織、時間精度等方面的優化,提供了強大而靈活的各種功能。

(1)E-Prime能呈現的刺激可以是文本、圖像和聲音,可以呈現三者的任意組合;List控件為實驗刺激材料和實驗過程的組織提供了強大的功能和便利。

(2)反應輸入方式多樣:E-Prime目前可以實現的反應輸入有:鍵盤、鼠標以及反應盒SRBox;SRBox有個聲音反應鍵,可以檢測聲音反應。另外,也可以利用反應盒接口或并口、串口接上其它設備,如ERP設備等。

(3)它專門面向心理實驗,并針對心理實驗的時間精度作了優化。刺激呈現與屏幕刷新同步,精度可以達到毫秒。它也提供了詳細的時間信息和事件細節(包括呈現時間、反應時間的細節),可供進一步分析,了解實際實驗運行的時間問題、或對記錄的時間結果進行檢驗核對。

(4)對于VB等編制的實驗,在Windows下,程序不可避免地受到多重任務的影響,系統調度可能在某一時刻中斷實驗程序的執行,并且實驗程序需要與OS交換信息,從而實驗計時會出現隨機的延遲。E-Prime處理了程序運行與OS的交換,提高實驗運行的優先級,減少延遲出現的概率;檢測其中的延遲,計時準確性平均可以達到99.95%。

(5)E-Prime與fMRI的接口:E-Prime提供了與fMRI等外部設備連接的接口,可以進行認知神經科學方面的實驗。此外,PST公司還提供了fMRI研究的工具套裝(BrainLogics fMRI Research Ensemble),將fMRI研究的軟件和硬件緊密結合起來,可以讓研究人員避免陷入各種細節問題,例如E-Prime和fMRI設備的同步問題。

(6)相對于傳統編程語言,E-Prime易學易用,可以快速生成實驗,大大節省研究人員在實驗編程上耗費的時間。

E-Prime作為實驗教學系統

傳統的心理實驗教學系統主要是用來演示實驗的,實驗室活動經常只是局限于實驗的演示。但是,演示實驗和真實實驗不同:(1)研究問題不明確,(2)文獻背景少,(3)學生被動參與,(4)數據收集僅限于少數。與之相對比,在真實實驗里:(1)研究者對研究問題很清楚,(2)實驗綜述了背景文獻,(3)學生是主動的實驗者,(4)數據收集較多。科學教育的研究者認為演示實驗給學生提供的科學視角存在偏差,如果學生具有真實實驗的體驗,就會對科學和科學研究過程有更好的理解。

在認知心理學研究方法或實驗心理學課程里,很少有機會進行真實實驗。學生接觸的多是紙筆任務或不可靈活調整的計算機化實驗。由于現代的認知心理學實驗多是計算機化的,這種狀況嚴重限制了實驗教學。除非是少數計算機高手或專業人員,開發更精細復雜的實驗就需要花費很長時間。因此,教師通常只有兩個選擇,讓學生做計算機演示實驗,或者采取相似的非計算機化實驗。但是,這兩種方式相對于真實實驗有很大缺陷:學生從前人的實驗中獲益不大,或者因為非計算機化實驗的限制太大而無能為力。

(1)技術特點:

●  可視化編程圖形界面 ;

●  支持文本、圖片和聲音作為刺激呈現 ;

●  可以播放視頻(MPEG,AVI,WMV等格式) ;

●  可以在實驗間拷貝與粘貼對象 ;

●  數碼錄制實驗對象的聲音 ;

●  提高了位圖( *.bmp )轉換的顯示速度 ;

●  改進了網絡選項及鏡像安裝 ;

●  改善了音頻支持 ;

●  支持萬國碼( UNICODE )及國際字體 ;

●  提高了對大腳本的支持 ;

●  完善的在線幫助的文件及索引 ;

●  廣泛的腳本語言 ;

●  支持功能性磁共振成像技術 fMRI ;

●  可以與SMI 眼動追蹤系統結合使用 ;

●  支持新外設(操縱桿,并口設備,網絡接入端口) 。

(2)功能模塊:

● E-Studio:可視化實驗設計環境,只需簡單地拖拉圖片、聲音、視頻等標準化模塊并設置其屬性即可方便地設計您的實驗;

● E-Basic:語法結構類似于Visual Basic的腳本語言,可實現某些E-Studio不易實現的非標準化操作 ;

● E-Run:可將E-Studio編譯為E-Basic腳本語言并運行 ;

● E-Merge:用于多任務數據融合 ;

● E-DataAid:數據管理器,用于數據的篩選、編輯和導出 ;

● E-Recovery:用于恢復程序非正常終止時的數據。

(3)額外功能:

●  快速調試工具 ;

●  專門的實驗與被試者控制模塊 ;

●  刺激呈現方式的擴展 ;

●  更廣泛地選擇刺激材料 ;

●  對腳本程序的可控制性更強 ;

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