1 定义
这里所说的实验平台是为了开展人因实验而构建的软硬件环境,能将实验方案转化为可运行任务的功能环境,控制自变量的呈现,并记录参试者的反应数据。
2 常见功能
- 自变量操纵(manipulation):即如何具体实现自变量的各个水平、展示不同水平下的刺激(例如界面)。
- 任务引导:实验平台是试验推进的容器,需要能够引导参试者完成实验的各个环节、切换任务(控制“试次”与“区组”)。
- 数据记录与因变量数据收集:能记录参试者与界面等实验刺激互动的过程、测量研究问题所关心的因变量,并且确保多源数据时间轴对齐。
3 主要组成
为了实现上述功能,实验平台通常由硬件与软件共同支撑。在硬件方面,平台一般以计算设备为中枢,连接以下四类设施:
- 信息输出设备,例如各类显示器(包括移动终端、XR等)、听觉外设(耳机、音箱等)、触觉反馈等多通道设备,用于展示信息、呈现实验刺激。
- 用户输入设备,用于承接参试者与系统的主动交互行为,例如键盘、手柄、触控、麦克风等设备。
- 状态采集设备,能自动或被动收集参试者的客观表现数据,例如摄像头、眼动仪、脑电仪、各种生理信号收集设备。
- 此外,在实验中可能还涉及其他辅助设备,例如隔音或遮光设备。
实验平台软件部分的核心功能在于推进实验流程、呈现数字化刺激与记录数据。
- 在推进实验流程上,实验平台一般设有主控程序,能统筹和控制实验进程,对不同硬件收集的数据打时间标签、并统一时间轴。这种主控逻辑可以是研究者自己开发的,也可以采用成熟软件(例如E-Prime、PsychoPy)。此外,如果研究者(或主试)需要实时监测与干预实验进程,也需要编写操作接口。
- 在数字化刺激方面,根据目的不同,人因实验的刺激既可以是标准化的多媒体素材,也可以是待评估的可交互原型,原型通常为软件形式(网页、应用等)。
- 在记录数据方面,大部分专门的生理测量设备都自带数据收集与分析软件。另外,在以评估原型为目的的实验中,通常研究者也会编写程序来记录交互日志,自动开展行为记录,用于因变量测量或过程记录。