Изобретение относится к области медицины и предназначено для определения времени реакции человека на движущийся по направлению от него объект. Предъявляют на экране видеомонитора замкнутый контур, являющийся ограничивающим, концентрически внутри которого расположен тестовый объект аналогичной конфигурации. Тестовый объект увеличивают соответственно заданной скорости, имитируя движение его навстречу испытуемому. В момент предполагаемого совпадения размеров ограничивающего замкнутого контура и тестового объекта испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает увеличение диаметра тестового объекта. Затем вычисляют ошибку несовпадения диаметров тестового объекта и ограничивающего контура - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения - с отрицательным знаком и заданное время вновь предъявляют испытуемому замкнутый контур, концентрически внутри которого расположен тестовый объект начальных размеров и конфигурации. Затем вычисляют время реакции T p человека на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле

где t i - i-я ошибка запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным, знаком, мс; n - количество испытаний, при этом замкнутый контур одновременно с увеличением тестового объекта уменьшают в диаметре с заданной скоростью, затем уменьшение диаметра замкнутого контура останавливают нажатием кнопки «Стоп», а затем через заданное время предъявляют испытуемому замкнутый контур начального размера. Способ позволяет повысить технологические возможности за счет определения времени реакции в условиях одновременного движения объектов относительно друг друга. 1 ил., 2 пр.

Рисунки к патенту РФ 2497452

Изобретение относится к медицине и предназначено для определения времени реакции человека на движущийся по направлению от него объект.

Одним из методов повышения надежности и эффективности профессиональной деятельности человека является диагностика и прогнозирование его функционального состояния. Простым и достаточно точным психофизиологическим показателем функционального состояния является время реакции на движущийся объект . При этом время реакции на движущийся объект является сложным пространственно-временным рефлексом и используется в качестве теста для определения, уровня взаимоотношения процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга , что обусловливает необходимость точного его определения.

Известен способ определения времени реакции человека на движущийся объект, согласно которому испытуемым предъявляют циферблат обычного стрелочного секундомера, одно деление которого равно 0,01 сек. Испытуемые по команде «Можно» нажатием кнопки пускают секундомер и останавливают его в момент достижения стрелкой заданного деления на циферблате. Проводятся 13 измерений, три из которых считаются ориентировочными и при определении времени реакции на движущийся объект не учитываются. Индикатором реакции на движущийся объект является средняя величина ошибок запаздывания и средняя величина ошибок упреждения. Для оценки средней величины ошибок запаздывания подсчитываются сумма отклонений с положительным знаком и количество ошибок такого рода. Деление суммарной величины ошибок на их количество дает искомую величину. Аналогичным образом вычисляется критерий, характеризующий среднюю величину ошибок упреждения. Сопоставление рассчитанных средних величин дает представление о преобладании средней величина ошибок запаздывания или упреждения, то есть о реакции на движущийся объект .

Известен способ тестирования реакции человека на движущийся объект, при проведении которого испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещены курсор и метка, обозначающая «Стоп». Для обеспечения движения курсора по окружности испытуемый удерживает щупом кнопку пульта управления в нажатом состоянии. В момент предполагаемого совпадения курсора с меткой испытуемый отжимает щупом кнопку пульта. По количеству опережающих, отстающих и точных реакций судят о соотношении процессов торможения и возбуждения в центральной нервной системе, то есть о реакции на движущийся объект .

Недостатком известных способов являются их низкие технологические возможности, так как они позволяют определить время реакции на движущийся объект только в плоскости, параллельной испытуемому, в координатах «х-у», а также невозможность анализа сближения двух объектов.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения время реакции человека на движущийся объект путем предъявления испытуемому на экране видеомонитора окружности, на которой помещена метка и точечный объект, движущийся с заданной скоростью по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности, затем вычисляют ошибку не совпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности, описанную процедуру повторяют заданное число раз, после чего вычисляют оценку времени реакции T p человека на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле:

где t i - i-я ошибка запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, мс; n - число остановок точечного объекта в области положения метки, отличающийся тем, что испытуемому предъявляют замкнутый контур, являющийся ограничивающим, концентрически внутри которого расположен тестовый объект аналогичной конфигурации, при этом тестовый объект увеличивают соответственно заданной скорости, имитируя движение его навстречу испытуемому до момента слияния тестового объекта с ограничивающим контуром, при этом после нажатия кнопки «Стоп» испытуемому вновь предъявляют замкнутый контур, концентрически внутри которого расположен тестовый объект начальных размеров и конфигурации .

Недостатком известного способа является то, что он позволяет определить время реакции при движении одного объекта относительно другого, неподвижно зафиксированного.

В то же время из анализа литературных источником известно, что время реакции на движущийся объект определяют для тестирования реакции водителей транспортных средств . В этом случае наибольшее значение приобретает определение времени реакции в условиях одновременного движения объектов относительно друг друга.

Технический результат предлагаемого способа определения времени реакции человека на движущийся объект заключается в повышении технологических возможностей способа за счет определение времени реакции в условиях одновременного движения объектов относительно друг друга.

Технический результат достигается путем предъявления испытуемому на экране видеомонитора замкнутого контура, являющегося ограничивающим, концентрически внутри которого расположен тестовый объект аналогичной конфигурации, при этом тестовый объект увеличивают соответственно заданной скорости, имитируя движение его навстречу испытуемому до момента слияния тестового объекта с ограничивающим контуром, в момент предполагаемого слияния замкнутого контура с тестовым объектом испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение тестового объекта, причем вычисляют ошибку несовпадения - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения - с отрицательным знаком, затем испытуемому вновь предъявляют замкнутый контур, концентрически внутри которого расположен тестовый объект начальных размеров и конфигурации, описанную процедуру повторяют заданное число раз, после чего вычисляют время реакции T р человека на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле:

причем новым является то, что замкнутый контур одновременно с увеличением тестового объекта уменьшается в диаметре с заданной скоростью, в момент нажатия кнопки «Стоп» уменьшение диаметра замкнутого контура останавливается, затем через заданное время предъявляют испытуемому замкнутый контур начального размера.

На чертеже представлена окружность, предъявляемая испытуемому на экране видеомонитора, где 1 - замкнутый контур, границы которого являются меткой, уменьшающийся в диаметре с заданной скоростью, 2 - тестовый объект, увеличивающийся в диаметре с заданной скоростью.

Известно, что удаленность объекта определяется человеком посредством анализа угловых размеров объекта. Глаз определяет удаленность объектов с помощью специальных признаков глубины: монокулярных (видение одним глазом) и бинокулярных (видение двумя глазами). Монокулярные признаки глубины работают на больших расстояниях и оценивают удаленность объекта по уменьшению его размеров. Бинокулярные признаки глубины применимы на близких расстояниях (до нескольких метров) и позволяют оценить расстояние до объекта посредством сведение зрительных осей двух глаз в одну точку (конвергенция), различия в изображениях, даваемых правым и левым глазом. Наиболее естественным способом решения задачи определения расстояния до объекта является сравнение, когда узнаваемый объект сравнивается со своим физическим размером, известным из визуального опыта и, таким образом, достаточно точно определяется его удаленность .

Тогда, изменяя угловые размеры объекта, можно имитировать ситуацию приближения/удаления этого объекта к наблюдателю и оценить, что к испытуемому находится ближе.

Предлагаемый способ определения времени реакции человека на движущийся по направлению от него объект осуществляется следующим образом. Испытуемому предъявляют на экране видеомонитора замкнутый контур, являющийся ограничивающим, концентрически внутри которого расположен тестовый объект, аналогичной конфигурации. Тестовый объект увеличивают соответственно заданной скорости, имитируя движение его навстречу испытуемому. В момент предполагаемого совпадения размеров ограничивающего замкнутого контура и тестового объекта испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает увеличение диаметра тестового объекта. Затем вычисляют ошибку несовпадения диаметров тестового объекта и ограничивающего контура - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения - с отрицательным знаком и заданное время вновь предъявляют испытуемому замкнутый контур, концентрически внутри которого расположен тестовый объект начальных размеров и конфигурации. Затем вычисляют время реакции T р человека на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле:

где t i - i-я ошибка запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, мс; n - количество испытаний,

причем испытуемому предъявляют замкнутый контур, являющийся ограничивающим, концентрически внутри которого расположен тестовый объект аналогичной конфигурации. Тестовый объект увеличивают соответственно заданной скорости, имитируя движение его навстречу испытуемому до момента слияния тестового объекта с ограничивающим контуром, при этом после нажатия кнопки «Стоп» испытуемому вновь предъявляют замкнутый контур, концентрически внутри которого расположен тестовый объект начальных размеров и конфигурации. Замкнутый контур уменьшается в диаметре с заданной скоростью, имитируя движение его от испытуемого, в момент нажатия кнопки «Стоп» уменьшение диаметра замкнутого контура останавливается, затем через заданное время предъявляют испытуемому замкнутый контур начального размера.

Таким образом, заявляемый способ определения времени реакции человека на движущийся на него объект обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

Испытуемому А., 21 год, на экране видеомонитора персонального компьютера, совместимого с IBM PC, предъявили замкнутый контур, в центре которого помещен тестовый объект в виде окружности. Тестовый объект увеличивается в диаметре с заданной скоростью, а замкнутый контур уменьшается в диаметре с заданной скоростью. Испытуемый, наблюдая за изменением диаметра тестового объекта, в момент предполагаемого совпадения диаметров тестового объекта и замкнутого контура, нажимал клавишу клавиатуры компьютера «Пробел», выполняющую функцию кнопки «Стоп». Компьютер в момент нажатия клавиши «Пробел» останавливал увеличение тестового объекта в диаметре и уменьшение замкнутого контура в диаметре, при этом вычислял ошибку не совпадения диаметров тестового объекта и замкнутого контура - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком и заносил значение времени ошибки с соответствующим знаком в запоминающее устройство. Через 1 с предъявлял испытуемому замкнутый контур начальных размеров, в центре которой помещен тестовый объект начальных размеров.

Испытуемый в соответствии с рекомендациями выполнил 13 остановок увеличения тестового объекта в диаметре и уменьшения замкнутого контура в диаметре, первые три из которых при определении времени реакции на движущийся объект не учитывались. В результате тестирования получены следующие значения времени ошибок не совпадения диаметров объекта и окружности: -8, -9, -5, -4, +1, 0, -4, -8, +9, -4.

Время реакции испытуемого на движущийся по направлению от него объект, вычисленное по формуле, равно -3,2 мс.

Испытуемый Б., 19 лет, аналогично испытуемому А., выполнил тест по определению времени реакции испытуемого на движущийся объект. В результате тестирования получены следующие значения времени ошибок не совпадения диаметров объекта и окружности: -21; -7; +24; +16; +12; -10; -8; +16; +13; -18 мс.

Время реакции испытуемого на движущийся по направлению от него, вычисленное по формуле, равно +1,7 мс.

Положительный эффект предлагаемого способа определения времени реакции человека на движущийся от него объект подтвержден результатами экспериментального исследования на группе из 10 испытуемых.

Таким образом, предлагаемый способ определения времени реакции человека на движущийся объект позволяет повысить технологические возможности способа за счет определения времени реакции в условиях одновременного движения объектов относительно друг друга.

Литература

1. Сурнина О.Е., Лебедева Е.В. Половые и возрастные различия времени реакции на движущийся объект у детей и взрослых // Физиология человека. - 2001. - Т.27, № 4. - С.56-60.

2. Караулова Н.И. Возможности использования реакции на движущийся объект в оценке результатов тренировки // Физиология человека. - 1982. - Т.8, № 4. - С.653-660.

3. Методы и портативная аппаратура для исследования индивидуально-психологических различий человека / Н.М. Пейсахов, А.П. Кашин, Г.Г. Баранов, Р.Г. Вагапов/ Под ред. В.М. Шадрина. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1976. - 238 с.

4. Маслова О.И., Горюнова А.В., Гурьева М.Б. и др. Применение тестовых компьютерных систем в диагностике когнитивных нарушений при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью у детей школьного возраста // Медицинская техника. - 2005. - № 1. - С.7-13.

5. Пат. 2400138 РФ. Способ определения времени реакции человека на движущийся по направлению к нему объект / Петухов И.В., Пуртов А.В., Репин Д.С. (РФ). - опубл. 27.09.2010, Бюл. № 27.

6. Пейсахов Н.М. Закономерности динамики психических явлений. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1984. - 235 с.

7. Лапин А.И. Плоскость и пространство, или жизнь квадратом (3-е изд., исправ. и доп.) М.: Издатели Л. Гусев, М. Сидоренко, 2008. - 180 с.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ определения времени реакции человека на движущийся по направлению от него объект путем предъявления испытуемому на экране видеомонитора замкнутого контура, являющегося ограничивающим, концентрически внутри которого расположен тестовый объект аналогичной конфигурации, при этом тестовый объект увеличивают соответственно заданной скорости, имитируя движение его навстречу испытуемому до момента слияния тестового объекта с ограничивающим контуром, в момент предполагаемого слияния замкнутого контура с тестовым объектом испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение тестового объекта, причем вычисляют ошибку несовпадения - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения - с отрицательным знаком, затем испытуемому вновь предъявляют замкнутый контур, концентрически внутри которого расположен тестовый объект начальных размеров и конфигурации, описанную процедуру повторяют заданное число раз, после чего вычисляют время реакции T p человека на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле

где t i - i-я ошибка запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, мс; n - количество испытаний, отличающийся тем, что замкнутый контур одновременно с увеличением тестового объекта уменьшается в диаметре с заданной скоростью, в момент нажатия кнопки «Стоп» уменьшение диаметра замкнутого контура останавливается, затем через заданное время предъявляют испытуемому замкнутый контур начального размера.

Практическая работа №1 Определение времени реакции человека Цель - страница №1/1

Практическая работа №1

Определение времени реакции человека
Цель : познакомиться с видами измерений и видами погрешностей, научиться их определять.

Задачи : 1. Определить время вашей реакции.

2. Вычислить случайную и относительную погрешности.

Оборудование : Ученическая линейка
Краткая теория

Время реакции человека, это время за которое человек реагирует на какой-то сигнал, раздражение. Для определения реакции человека будем использовать падение линейки из состояния покоя, т.е начальная скорость равна нулю. Из формулы пути при движении в поле тяготения H=g·t 2 /2, выразим время:

(1)

где H- высота падения, g- ускорение свободного падения- 9,8 м/с 2 , t- время реакции.

Физика устанавливает связь между величинами, и выражает ее в виде формул, которые показывают, как числовые значения одних величин могут быть найдены по числовым значениям других. Соответственно измерения делятся на прямые и косвенные. Прямые измерения производятся с помощью приборов, которые измеряют непосредственно саму величину: длина при помощи линейки, время при помощи секундомера, скорость – спидометра. Эти же величины можно измерить путем перерасчета других величин, и это уже будут косвенные измерения.

Точность измерений характеризуется их погрешностью. Существуют абсолютная, относительная, и случайная погрешности.

Абсолютная погрешность (ΔХ) это разность между найденным в опыте (Х эксп) и истинным (Х ист) значением физической величины.
ΔХ= Х эксп - Х ист (2)
В качестве истинного значения для измеренной величины обычно принимают или табличное значение или среднеарифметическое Хср

(3)

ΔХ= Х эксп - Х ср (4)

Для получения более достоверных результатов необходимо проводить серию опытов, и для них вычислять случайную погрешность .

(5)

Относительная погрешность - безразмерная величина равная отношению абсолютной погрешности к среднеарифметическому значению измеряемой величины. по относительной погрешности можно судить о точности проведенного эксперимента и достоверности полученных результатов.

(6)

Порядок выполнения работы

1.Опыты проводятся в парах. Один держит линейку вертикально, другой устанавливает на расстоянии 1см большой и указательный пальцы на 0 уровне. Первый отпускает линейку, а второй ее ловит и записывает в таблицу результат. Эксперимент проводится 10 раз. Данные заносятся в таблицу.

№ опыта	H,м	t, с	t ср, с	t- t ср, с	, с	σ, с
1

2.Вычислите время падения линейки в каждом опыте по формуле (2). Данные занесите в таблицу.

3.Вычислите среднее время, воспользовавшись формулой (3), Значение запишите в таблицу.

4.Рассчитайте отклонение от среднего значения и его абсолютную величину (модуль). Данные, запишите в 5 и 6 столбцы таблицы.

5.По формуле (5) рассчитайте случайную погрешность. Значение занесите в таблицу.

6.Определите относительную погрешность эксперимента. Воспользуйтесь формулой (6).

7. Напишите вывод по проделанной работе, результат представьте в виде:

t = t ср ± σ t ,

укажите относительную погрешность и объясните причины погрешности, Достоверен ли полученный результат.
Контрольные вопросы

1. 
   Какие измерения называются косвенными, какие прямыми?
2. 
   К каким измерениям можно отнести определение времени реакции человека?
3. 
   Что называют абсолютной погрешностью?
4. 
   Что называют случайной погрешностью?
5. 
   Что называют относительной погрешностью?
6. 
   В каком случае можно считать, что получен достоверный результат?

Муниципальное бюджетное учреждение «Рабочеостровская средняя общеобразовательная школа» Кемского района Республики Карелия «Измерение времени реакции человека при помощи линейки» Исследовательская работа по физике Выполнил: Каряпин Александр. Ученик 10 «Б» класа Руководитель проекта: Бухалова Марина Николаевна Рабочеостровск, 2013

Актуальность работы: С увеличением темпа жизни проблема снижения времени реакции на раздражитель с каждым годом становится всё актуальнее, по этому многие исследователи обращаются к данной теме. Проводимые нами исследования будут полезны ученикам, водителям транспортных средств, а так же людям тех профессий, где необходима быстрая реакция.

Определение проблемы Как с помощью обыкновенной ученической линейки (!) измерить время реакции человека? Знаете ли вы, что такое время реакции человека? Знаете ли вы, что реакция зависит от возраста, тренированности и самочувствия человека… Время реакции является одним из важных критериев отбора водителей, операторов, летчиков, космонавтов.

Задачи исследования: найти учебный материал в дополнительной литературе, в Интернет-ресурсах и СМИ; изучить законы свободного падения тел; исследовать с помощью линейки время реакции учеников нашего класса в течение учебного дня; проанализировать результаты эксперимента; сделать выводы.

Физические основы метода исследования Если сразу после начала падения линейку поймать, то по её участку «между пальцами» - отметкой, где мы её держали вначале, и, у которой её поймали, можно судить о том, сколько времени она падала. Это и будет время реакции человека. Остается связать путь h и время t. Как это сделать?

Программа для расчета данных: Следующий этап моей работы - подготовка микрокалькулятора и составление последовательности выполнения операций на нем. Получаем такую -программу: число 0,04515 закладываем в память микрокалькулятора, набираем на индикаторе h (в см), извлекаем корень из h, умножаем на 0,04515 (из памяти), получаем ответ. рассчитываем время t 1 (при h 1 = 1 см), t 2 (при h 2 = 2 см). Округляем каждый ответ до трех значащих цифр и вносим его в таблицу

Таблица результатов Расстояние, см Время, с

Таблица результатов: Расстояние, см Время, с

Фамилия 1 урок 2 урок 3 урок 4 урок Албул Маркитантов Кунту Верещагина Куприянова Каряпин Ипатова Стаина Емельянова Егоров Боярченко Опытные данные

Урок 1 урок 2 урок 3 урок 4 урок Среднее значение Опытные данные

Результаты исследования Самое большое значение времени реакции, а значит и замедленная реакция учеников нашего класса, приходится на первый урок в расписании. Значительно улучшается реакция на внешнее воздействие и восприятие процесса обучения на втором и четвертом уроках. На третьем по расписанию уроке реакция вновь снижается, ухудшается усвоение учебного материала

Предмет Коэффициент трудности Физика 12 Геометрия, химия 11 Алгебра 10 Русский 9 Литература, иностранный язык 8 Биология 7 Информатика, экономика 6 История, обществознание, МХК5 Астрономия 4 География, экология 3 ОБЖ, краеведение 2 Физкультура 1 Шкала трудности предметов

Полезно знать Возраст оказывает существенное влияние на время реакции Привычка к курению увеличивает время реакции на событие Время реакции у женщин не значительно лучше, чем у мужчин Время реакции при наличии внешних раздражителей значительно увеличивается

Ресурсы vremya-reakcii-cheloveka/ vremya-reakcii-cheloveka/

Первые исследования времени произвольной реакции человека были проведены в начале XIX в. астрономами.

Необходимость в них возникла после того, как было обнаружено, что наблюдатели, засекающие момент прохождения звезды через меридиан, дают разные показания. Анализ этих данных, накопленных в течение нескольких лет, показал, что ошибки наблюдателей не являются случайными, а характеризуют индивидуальную скорость реагирования каждого наблюдателя.

Известный астроном Ф. Бессель, обнаруживший этот феномен, первым провел хронометрический эксперимент (1823 г.), в котором измерил время реакции человека на внезапный раздражитель. С этого момента время реакции человека стало объектом исследования многих астрономов (Араго, 1842; Гирш, 1861; Вольф, 1865 и т. д.).

Эти исследования привлекли внимание физиологов и психологов. Немецкий физиолог Г. Гельмгольц, интересуясь проблемой скорости передачи возбуждения по центростремительным нервам у человека, воспользовался методикой измерения времени реакции. Он применял электрокожный раздражитель, прикладываемый к разным участкам тела, более и менее удаленным от мозга. Вычислив среднюю разницу во времени реакции в ответ на раздражения этих участков тела, Гельмгольц пытался определить скорость передачи возбуждения по афферентным путям, равную, по его подсчетам, приблизительно 60 мсек.

Дальнейшие исследования показали, однако, что эта цифра не постоянна, так как скорость проведения возбуждения в различных нервах не одинакова, поскольку зависит от многих факторов.

Работы Г. Гельмгольца и его последователей оказали большое влияние на разработку хронометрического эксперимента. Опираясь на исследования Гельмгольца, Ф. Дондерс и 3. Экснер пытались подойти с помощью хронометрического эксперимента к физиологическому анализу собственно психических процессов. 3. Экснер (1873) сосредоточил свое внимание на простейшей форме реакций, осуществляемых в ответ на зрительные, слуховые и электрокож- ные сигналы. Ф. Дондерс (1865-1868 гг.) занялся измерением более сложных психических актов, включающих процессы различения и выбора ответной реакции между двумя или пятью разными раздражителями.

3. Экснер ввел термин «время реакции», определив его как время, необходимое для того, чтобы «сознательным образом отвечать на определенное чувственное впечатление».

Ему принадлежит систематическое исследование времени простой реакции и его зависимости от ряда факторов (индивидуальных особенностей испытуемого, модальности раздражителя, различного рода внешних условий эксперимента, действия фармакологических и алкогольных средств). 3. Экснер первый описал состояние ожидания, готовности, возникающее в межстимульном интервале. Он же показал, что введение постороннего раздражителя удлиняет время простой реакции. Далее, опираясь на исследования Г. Гельмгольца, 3. Экснер, расчленив весь процесс - от начала действия раздражителя до конца осуществления ответной реакции - на семь этапов, пытался оценить, во-первых, «время органа чувств» и, во-вторых, «время превращения центростремительного возбуждения в центробежное». Полученные им результаты явились важным вкладом в психофизиологические исследования произвольных реакций человека.

С именем Ф. Дондерса связана в первую очередь классификация произвольных реакций человека и попытка измерить время собственно психического звена этих реакций. Для решения последней задачи он построил эксперимент, в котором в одном случае осуществлялись две различные реакции на два различных сигнала, при этом каждый раз испытуемый знал, какой сигнал появится и какой ответ он должен произвести. Этот тип реакции Ф. Дондерс обозначил как А-реакция. (Позднее В. Вундт назвал ее «простой» реакцией. Это название сохранилось и до сих пор.) В другом случае оба сигнала следовали в случайном порядке. Время реакции увеличилось на 66 мсек. Дондерс предполагал, что это добавочное время уходило на представление и выбор нужной реакции. Этот тип реакции, при котором происходило различение одного или нескольких сигналов и соответственно выбор одного из двух или нескольких ответов, Дондерс назвал В-реакцией. Следует подчеркнуть, что в этом эксперименте Дондерс действительно измерил время сложного психического процесса, обеспечивающего различение сигналов и адекватный выбор ответной реакции. Далее, он попытался разделить акт различения сигнала и выбор ответной реакции с целью определения времени каждого из них в отдельности. Дондерс построил эксперимент, в котором испытуемому предъявлялось два или несколько сигналов, а реагировать нужно было лишь на один. Время реакции оказалось больше времени А-реакции и меньше времени В-реакции. Этот тип реакции Ф. Дондерс обозначил как С-реакцию, предполагая, что здесь имеет место лишь сенсорное различение, а выбор ответной реакции отсутствует. Однако, как справедливо отмечал Вундт, один из крупнейших исследователей времени реакции после Экснера и Дондерса, в этой ситуации элемент выбора также присутствует, так как испытуемый должен делать выбор между движением и покоем.

Анализ этих реакций в понятиях физиологии высшей нервной деятельности убедительно показывает, что оба эти типа реакций являются дифференцировочными, при этом в одной из них производится дифференцирование нескольких положительных раздражителей (В-реакция), а в другой - одного положительного и нескольких отрицательных, тормозных - (С-реакция).

В школе В. Вундта хронометрический эксперимент получил свое дальнейшее методическое развитие, хотя интерпретация хронометрических данных носила крайне субъективистский характер.

Систематическому исследованию была подвергнута простая реакция. Было показано, как время простой реакции зависит от модальности сигналов, характера реакций, интенсивности сигнала.

Классическая хронометрическая методика находит весьма широкое применение в современной психологии, при решении как общетеоретических, так и прикладных задач психологии.

Измерение ВР в зависимости от степени сложности ситуации показывает, что основная часть ВР приходится на долю собственно психического звена и дает возможность рассматривать ее как параметр, характеризующий длительность процесса переработки информации.

По степени сложности произвольные реакции человека можно разделить на следующие 3 класса 1: 1) простая реакция, 2) реакция различения, 3) реакция выбора.

Простой реакцией в психологии называют реакцию, которая осуществляется в условиях предъявления одного заранее известного сигнала и получения одного определенного ответа. Например, в ответ на звуковой, световой, тактильный и т. д. сигналы человек должен как можно быстрее осуществить определенное действие - нажать на ключ или произнести определенный слог. Исследования показывают, что при надпороговой интенсивности раздражителя время простой реакции определяется в основном физической природой раздражителя и особенностями воспринимающего рецептора. Самая большая скорость простой реакции была получена при использовании звуковых и тактильных сигналов (105-180 мсек). Скорость реакции на зрительный сигнал оказалась существенно меньшей (150-225 мсек).

Это объясняется тем, что время рецепции звуковых и тактильных раздражителей намного короче времени рецепции зрительного раздражителя, так как в последнем случае значительную долю времени занимает фотохимический процесс, преобразующий световую энергию в нервный импульс. ВР на обонятельный сигнал равняется 200-300 мсек (самое короткое - на соленый вкус, а самое длинное - на горький), на болевые раздражения - 400-1000 мсек.

Реакцией различения обозначают реакцию, которая производится в условиях, когда человек должен реагировать только на один из двух или нескольких сигналов (буквы, звуки, слоги), а ответное действие должно совершаться только на один из них.

Реакция выбора имеет место также при предъявлении двух или нескольких сигналов, но при условии, что нужно отвечать на каждый из них своим определенным действием. По сравнению с временем простой реакции время реакции различения и время реакции выбора заметно удлиняется. Так, например, по данным Дондерса (см. табл. 1), время реакции различения (С) длиннее времени простой реакции (А) на 36 мсек, а время реакции выбора (В) длиннее времени простой реакции на 83 мсек и на 47 мсек длиннее времени реакции различения. Эта задержка обусловлена включением актов сенсорного различения и выбора ответной реакции. Время, необходимое для различения, варьирует в довольно широких границах.

Так, например, для различения более близких цветов (красного и желтого) требуется больше времени, чем для более далеких (красного и зеленого). То же явление наблюдается и для звуков различной частоты, дифференцирования линий различной длины и т. д.

ВР различения и выбора зависит также от числа альтернативных сигналов. Так, например, полученное И. Меркелем среднее ВР при одном раздражителе (в качестве раздражителей использовались цифры) равнялось 187 мсек, при двух - 316 мсек, при 6 - 532 мсек, а при выборе из 10 - увеличивалось до 622 мсек.

Общие методические указания

Методика измерения времени реакции чрезвычайно проста. Она состоит в регистрации тем или иным техническим способом промежутка времени между началом действия раздражителя и моментом осуществления ответной реакции. (В качестве раздражителя обычно используются зрительные сигналы (вспыхивание разноцветных лампочек, предъявление разных фигур, цифр и т. п.) или звуковые сигналы. Одновременно с подачей сигнала включается прибор, измеряющий время. Испытуемый своим ответным действием выключает последний, и таким образом регистрируется ВР.

В настоящее время в лабораторной практике имеет большое распространение электронный миллисекундомер типа МС-1. Он работает от сети переменного тока с напряжением 110, 127 и 220 в и частотой 50 гц, имеет диапазон измерения времени от 0,1 мсек до 10 000 сек и дает возможность отсчитывать временные интервалы с точностью до 0,1 мсек при погрешности измерения по всему диапазону 0,1 мсек. Отсчет времени производится по положению светящихся точек на циферблатах четырех декатронов, первый из которых (слева направо) показывает десятые, второй - сотые, третий - тысячные, а четвертый - десятитысячные доли секунды. Возврат в исходное положение после отсчета производится нажатием кнопки в правой части лицевой панели. Прибор бесшумен в работе.

Важным условием получения достоверных результатов при измерении ВР является изоляция испытуемого от посторонних раздражителей. Желательно, чтобы он находился в отдельной звуконепроницаемой камере, куда подаются только сигнальные раздражители.

Перед началом опытов производится предварительный опрос испытуемого, во время которого выясняется возраст, образование, состояние здоровья и степень тренированности в данном типе реакций. После этого испытуемому предъявляется заранее составленная подробная инструкция опытов. Цель инструкции заключается.в том, чтобы разъяснить испытуемому, в чем состоит его задача, т. е., что и как он должен делать при появлении сигналов. Особенно важно, чтобы все элементы инструкции были ясно поняты и твердо усвоены испытуемым.

При проведении опытов перед каждым очередным сигналом обычно подается так называемый предупредительный сигнал «внимание», дающий возможность испытуемому подготовиться к ожидаемому тестовому сигналу и соответствующей реакции. Предупредительный сигнал может даваться либо в словесной форме («есть», «внимание»), либо в форме особого раздражителя (звонок, вспышка света). Специальные исследования показали, что наиболее эффективный интервал между предупредительным и тестовым сигналом равен 1,5-2 сек. В ситуации простой реакции во избежание выработки условного рефлекса на время и появления преждевременных реакций этот интервал следует несколько варьировать (2 сек±400 мсек).

Поскольку время реакции зависит от большого количества факторов (в том числе и случайных), действующих в ходе эксперимента, оно подвержено заметным колебаниям и в этом смысле является величиной статистической. Чтобы результаты эксперимента были статистически надежными, оценка времени реакций должна основываться на достаточно большом количестве замеров при постоянных условиях эксперимента. Полученные значения времени реакции затем усредняются и подвергаются соответствующей статистической обработке: вычисляются среднее арифметическое, среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации.

В результате проведенных опытов установлено, что ВР человека не может быть ниже определенного физиологического предела или «несократимого минимума» простой реакции, составляющего около 100 мсек.

Для простоты и удобства изложения при классификации произвольных реакций мы пользуемся терминологией В. Вундта, сознавая ее неадекватность современным представлениям.

Цель работы.
Измерить и произвести сравнение времени простой сенсомоторной реакции на световой и звуковой раздражители в обычных и экстремальных условиях.

Оборудование.
1. Измеритель времени реакции “Темп”
2. Микрокалькулятор.
Теоретическое введение
Так как психические процессы представляют собой явления, развивающиеся во времени, никакой поведенческий акт, никакая условная или безусловная реакция организма на действие раздражителя (стимула) не может быть мгновенной. Как правило, она характеризуется определенным временем реакции, включающим в себя моторный и латентный периоды.
Моторный период - это время непосредственного ответного действия.
Латентный (скрытый) период - это временной промежуток между моментом появления раздражителя и началом ответной реакции на него. Существует три вида реакции:
1) простая реакция, когда на предъявление заранее известного сигнала человек реагирует определенным однозначным ответом;
2) реакция различения, при которой однозначный ответ ожидается лишь на один из нескольких предъявляемых сигналов;
3) реакция выбора, состоящая в предъявлении испытуемому нескольких сигналов, на каждый из которых предусмотрен свой вид ответа.
Усложнение реакции ведет к увеличению времени реакции. В случае простой сенсомоторной (двигательной) реакции на внешний раздражитель ее латентный период обусловлен рядом физиологических и психологических факторов, прежде всего инерцией рецептора. Так, сетчатка начинает посылать по зрительному нерву в мозг электрические импульсы только через 60-80 мс после начала действия оптического стимула.
При воздействии звукового сигнала необходимо время на прохождение импульсов в соответствующий центр головного мозга, декодирование этого импульса, выработку ответной программы, передачу командных импульсов к исполнительному органу. Вот почему Кор- тиев орган начинает посылать импульсы в мозг лишь
после завершения восьми полных колебаний действующего на ухо-звука.
Знание времени реакции необходимо при проектировании тех видов человеческой деятельности, где существует лимит времени на выполнение определенных действий (в авиации, космонавтике, в современных АСУ, на различных видах транспорта). В теоретическом плане измерение времени реакции выступает довольно продуктивным методом анализа психической деятельности, ее сложности и саморегуляции.
Время реакции относится к числу тренируемых проявлений психики человека. Оно значительно короче у лиц, работа которых связана с необходимостью осуществления быстрых двигательных реакций (водители автомобилей, летчики, боксеры, теннисисты, вратари футбольных и хоккейных команд и др.).
Большое влияние на период сенсомоторной реакции оказывает физиологическое и психологическое состояние человека (недомогание, усталость, умственное утомление, алкогольное отравление). Поэтому время реакции может быть использовано как показатель изменения психического (эмоционального) состояния человека.
Задание
1. Изучить инструкцию по эксплуатации прибора “Темп”.
2. Изучить методику измерения и оценки времени простой сенсомоторной реакции на световой и звуковой раздражители.
3. Произвести десятикратное измерение времени простой сенсомоторной реакции на световой раздражитель.
4. Произвести десятикратное измерение времени простой сенсомоторной реакции на звуковой раздражитель.
5. Произвести десятикратное измерение времени простой сенсомоторной реакции на световой (звуковой) раздражитель в условиях воздействия экстремального фактора.
6. Осуществить математическую обработку полученных данных (средние значения, дисперсии, значимость различий), сделать их анализ.
7. Составить отчет о выполненной работе.

Ход выполнения задания
При выполнении лабораторной работы используется измеритель времени реакции “Темп” (рис. 5), дающий возможность произвести количественную оценку времени реагирования испытуемого на световые и звуковые раздражители. Прибор включает в себя устройство предъявления звуковых и световых сигналов, регистрации времени реакции испытуемого, конструктивно оформленное в виде панели экспериментатора, и устройство съема раздражителей, оформленное в виде панели испытуемого. Панели испытуемого и экспериментатора расположены на противоположных сторонах прибора, чем исключается зрительный контакт между исследователем и обследуемым.

{foto} Рис. 5. Измеритель времени реакции “Темп”:
а - вид со стороны панели экспериментатора; б - вид со стороны панели испытуемого
На рабочем месте находится бригада студентов (слушателей) в составе трех человек, попеременно выполняющих роли испытуемого, протоколиста и экспериментатора. Перед выполнением работы каждый член бригады измеряет у себя пальпаторно или с помощью пульсо- графа П-5 частоту сердечных сокращений, после чего занимает свое место у прибора и готовится к выполнению задания.

Экспериментатор включает прибор, поставив переключатель “Сеть” в положение “Вкл.”, и убеждается в его готовности к работе (включении) по загоранию лампочки “Сеть”. Испытуемый в это время знакомится с расположением органов управления на панели прибора и вспоминает порядок работы с ним. Протоколист делает заготовки таблиц (табл. 7).
Таблица 7
Экспериментальные данные испытуемого

Вид раздражителя	Порядковый номер испытания
	1	2	3	Л	5	G	7	8	9	10
Свет
Звук

После подготовительных операций экспериментатор напоминает о действиях испытуемого и протоколиста во время эксперимента и предупреждает о начале испытания.
При необходимости подачи светового сигнала экспериментатор нажимает на одну из 6 кнопок, расположенных в горизонтальной части панели. При этом над нажатой кнопкой высвечивается табло-индикатор появления светового сигнала, включается электросекундомер, а на панели испытуемого появляется свет в одной из клавиш, расположенных под надписью “Свет”. Испытуемый нажимает на светящуюся клавишу, стараясь сделать это возможно быстрее, при этом прекращается ее свечение, а также свечение табло на панели экспериментатора. Секундомер останавливается, протоколист снимает показания электросекундомера и заносит данные в верхнюю строку таблицы, соответствующую световому сигналу в опыте 1. После этого экспериментатор осуществляет сброс показателей электросекундомера, нажав на рычаг до упора, и процедура повторяется.
При необходимости подачи звукового сигнала порядок работы аналогичен рассмотренному с той лишь разницей, что экспериментатор ставит переключатель “Звук” в положение “Вкл.”. При этом включается звонок и по
является звуковой сигнал. Испытуемый должен нажать на светящуюся клавишу, расположенную под надписью “Звук”. Звуковой сигнал при этом исчезает, а регистратор заносит данные в верхнюю строку записи (время реакции на звуковой раздражитель).
Экстремальный режим работы создается за счет эмо- циогенного инструктажа испытуемого, например сообщения ему протоколистом или экспериментатором о низких результатах реагирования на световой (звуковой) сигнал и требования реагировать быстрее.
Порядок работы членов бригады остается прежним, за исключением того, что у испытуемого перед реагированием на сигнал стрессогенного характера снимаются показатели частоты сердечных сокращений, а регистратор заносит данные эксперимента в нижнюю строку таблицы соответствующего сигнала (звукового или светового).
Обработка данных эксперимента
Обработку данных эксперимента целесообразно производить на основе применения качественно-количественных методов.
Рекомендации при обработке экспериментальных данных.
1. Рассчитать среднее значение времени реакции на световой сигнал в обычных условиях (МС=ХС), используя формулу (1).
2. Произвести расчет среднего значения времени реакции на звуковой сигнал в обычных условиях (М3=Х3), пользуясь формулой (1).
3. Рассчитать среднее значение времени реакции на световой или звуковой сигнал в экстремальных условиях (МСЭ=ХСЭ; мзз=хзэ), используя формулу (1).
4. Вычислить коэффициент корреляции (Яж) времени реакции на световой и звуковой сигналы, используя формулу (11).
5. Определить корреляцию реакции в обычных и экстремальных условиях (Доэ), используя формулу (11).
6. Оценить надежность различий времени реакции в обычных и экстремальных условиях (Коэ), пользуясь формулой (8).
7. Оценить надежность различий реагирования на световой и звуковой сигналы (Ксз), пользуясь формулой (8).

Содержание отчета
1. Задание.
2. Таблица с данными эксперимента.
3. Данные расчета средних значений времени реакции, коэффициентов корреляции, надежности различий.
4. Анализ и интерпретация полученных результатов.
5. Обоснованные выводы по работе и рекомендации по использованию полученных результатов.
6. Дата выполнения лабораторной работы и подпись исполнителя.