Filozofska fakulteta Univerze v Ljubljani
Diplomske naloge

Boštjan Bajec:
Preverjanje naključnosti spreminjanja reakcijskih časov pri nalogah kategoriziranja dražljajev v času



Splošni podatki

fakulteta Filozofska fakulteta Univerze v Ljubljani
oddelek Oddelek za psihologijo
ime avtorja Boštjan
priimek avtorja Bajec
slovenski naslov  Preverjanje naključnosti spreminjanja reakcijskih časov pri nalogah kategoriziranja dražljajev v času
angleški naslov Verification of reaction time randomness by stimuli categorization tasks in time
jezik dela slovenski
vrsta dela diplomsko delo
mentor Red. prof. dr. Marko Polič
somentor Izr. prof. dr. Valentin Bucik
kraj, leto Ljubljana, 2000
ključne besede nelinearnost, teorija nelinearnih dinamičnih sistemov, reakcijski časi, kategorizacija dražljajev, časovne serije

Kazalo

ZAHVALA

2

POVZETEK

3

KAZALO

4

1.0 UVOD

11

1.1 Teorija nelinearnih dinamičnih sistemov......................

11

1.1.1 Nelinearni dinamični sistem............................................

11

1.1.1.1 Pomembnejši mejniki v razvoju teorije nelinearnih dinamičnih sistemov........................................................

12

1.1.2 Pomembnejši koncepti in pristopi, ki se pojavljajo v teoriji dinamičnih sistemov..........................................

14

1.1.2.1 Kaos..................................................................................

14

1.1.2.1.1 Logistična enačba......................................................

14

1.1.2.1.2 Atraktor........................................................................

19

1.1.2.1.3 Fraktal.........................................................................

24

1.1.2.1.4 Bifurkacija...................................................................

26

1.1.2.1.5 Pogoji za kaotično vedenje.......................................

29

1.1.2.1.6 S čim se ukvarja pristop (teorija) kaosa?................

29

1.1.2.2 Kompleksnost.................................................................

29

1.1.2.2.1 Enostavno vedenje zapletenih sistemov.................

30

1.1.2.2.1 Pristop (teorija) kompleksnosti.................................

32

1.1.2.3 Samoorganizacija..........................................................

33

1.1.2.3.1 Teorija samoorganizacije..........................................

34

1.1.2.4 Kaj torej prinaša teorija nelinearnih dinamičnih sistemov?.........................................................................

35

1.1.3 Analize časovnih vrst.........................................................

37

1.1.3.1 Analiza trenda.................................................................

38

1.1.3.2 Analiza sezonskosti.......................................................

38

1.1.3.3 Analiza spektra...............................................................

40

1.1.3.4 Nekatere analize časovnih vrst, uporabljane v teoriji nelinearnih dinamičnih sistemov...................................

41

1.1.3.4.1 Ugotavljanje dimenzije atraktorja.............................

41

1.1.3.4.1.1 Fraktalna dimenzija................................................

41

1.1.3.4.1.2 Singularna analiza sistema (Singular value decomposition - SVD)............................................

44

1.1.3.4.2 Eksponenti Lyapunovega (l )....................................

45

1.1.3.4.3 Zahteve zbiranja podatkov za analize časovnih vrst...............................................................................

46

1.1.3.4.4 Preverjanje predpostavk pri analizi časovnih vrst v teoriji nelinearnih dinamičnih sistemov.................

47

1.1.3.4.5 Uporaba rezultatov analiz časovnih vrst v teoriji nelinearnih dinamičnih sistemov..............................

49

1.1.4 Teorija nelinearnih dinamičnih sistemov v psihologiji...............................................................................

49

1.1.4.1 Področja uporabe teorije nelinearnih dinamičnih sistemov na posameznih področjih psihologije.......

51

1.1.4.2 Težave pri uporabi teorije nelinearnih dinamičnih sistemov v psihologiji.....................................................

53

1.1.4.2.1 Težave pri uporabi konceptov teorije nelinearnih dinamičnih sistemov v psihologiji.............................

 

53

1.1.4.2.2 Težave pri uporabi metod teorije nelinearnih dinamičnih sistemov v psihologiji.............................

55

1.2 Študija z enim udeležencem..............................................

58

1.3 Šum 1/f (rožnati šum)............................................................

59

1.3.1 Izdelava nadomestnih časovnih vrst s prisotnostjo rožnatega šuma..................................................................

60

1.3.2 Druge vrste šumov v vedenju sistemov......................

61

1.4 Reakcijski časi...........................................................................

61

1.4.1 Začetki pri raziskavah reakcijskih časov....................

62

1.4.2 Enostavni in diskriminativni reakcijski časi................

63

1.4.3 Dejavniki, ki vplivajo na reakcijske čase....................

64

1.4.3.1 Dejavniki dražljaja..........................................................

64

1.4.3.2 Dejavniki udeleženca....................................................

65

1.4.3.3 Dejavniki položaja dražljaja.........................................

65

1.4.3.4 Nadzor dejavnikov, ki vplivajo na reakcijske čase.

67

1.5 Usmerjenost na hitrost oziroma natančnost reakcije..........................................................................................

 

67

1.6 Pozornost.....................................................................................

69

1.6.1 Kratek pregled raziskovanja pozornosti.....................

69

1.6.2 Vidiki pozornosti..................................................................

71

1.6.3 Dejavniki, ki vplivajo na pozornost...............................

71

1.6.3.1 Zunanji dejavniki, ki vplivajo na pozornost...............

71

1.6.3.2 Notranji dejavniki, ki vplivajo na pozornost..............

72

1.6.4 Nihanje pozornosti..............................................................

72

1.7 Raziskave opravljene na problemu reakcijskih časov v okviru teorije nelinearnih dinamičnih sistemov........................................................................................

 

 

73

1.8 Problem diplomskega dela..................................................

76

2.0 METODA

77

2.1 Udeleženka.................................................................................

77

2.2 Pripomočki...................................................................................

77

2.3 Postopek......................................................................................

78

2.4 Statistična analiza....................................................................

79

2.5 Utemeljitve načina zbiranja in obdelave podatkov..

80

2.5.1 Način zbiranja podatkov...................................................

80

2.5.2 Način obdelave podatkov................................................

82

3.0 REZULTATI

83

3.1 Prikaz dobljenih časovnih vrst in njunih karakteristik.................................................................................

 

83

3.1.1 Prva meritev..........................................................................

83

3.1.2 Druga meritev.......................................................................

87

3.2 Primerjava reakcijskih časov na posamezne dražljaje.........................................................................................

 

90

3.2.1 Primerjava reakcijskih časov na posamezne dražljaje pri prvi časovni vrsti.........................................

90

3.2.2 Primerjava reakcijskih časov na posamezne dražljaje pri drugi časovni vrsti......................................

93

3.2.3 Primerjava rezultatov analiz v obeh časovnih vrstah......................................................................................

96

3.3 Analiza trenda............................................................................

97

3.3.1 Analiza trenda pri prvi časovni vrsti.............................

97

3.3.2 Analiza trenda pri drugi časovni vrsti...........................

98

3.3.3 Primerjava analiz trenda obeh časovnih vrst............

99

3.4 Korigirani časovni vrsti..........................................................

99

3.4.1 Korigirana prva časovna vrsta.......................................

99

3.4.2 Korigirana druga časovna vrsta.....................................

100

3.4.3 Deskriptivne statistike korigiranih časovnih vrst......

100

3.4.4 Pomembnost razlik med obema časovnima vrstama..................................................................................

101

3.5 Analiza sezonskosti................................................................

102

3.5.1 Analiza sezonskosti prve časovne vrste....................

102

3.5.2 Analiza sezonskosti druge časovne vrste..................

104

3.5.3 Primerjava analize sezonskosti obeh časovnih vrst...........................................................................................

106

3.6 Analiza spektra..........................................................................

106

3.6.1 Analiza spektra prve časovne vrste.............................

106

3.6.2 Analiza spektra druge časovne vrste..........................

108

3.6.3 Primerjava analiz spektra obeh časovnih vrst..........

109

4.0 RAZPRAVA

110

4.1 Preverjanje hipotez.................................................................

110

4.1.1 Vpliv enakosti predhodnega dražljaja na reakcijski čas pri naslednjem.......................................

110

4.1.2 Napačne prepoznave in reakcijski časi......................

110

4.1.3 Opazovanje dinamike spreminjanja reakcijskih časov v času......................................................................

111

4.3.1.1 Rezultati analize trenda................................................

111

4.3.1.2 Primerjava distribucij rezultatov korigiranih časovnih vrst...................................................................

112

4.3.1.3 Rezultati analize sezonskosti......................................

112

4.1.3.4 Rezultati analize spektra..............................................

113

4.2 Ovrednotenje postopka.........................................................

114

4.2.1 Ovrednotenje vzorca.........................................................

115

4.2.2 Ovrednotenje situacije......................................................

115

4.2.3 Ovrednotenje postopka ugotavljanja reakcijskih časov.......................................................................................

117

4.3 Ugotovitve in pomen raziskave.........................................

118

4.3.1 Ugotovitve raziskave.........................................................

118

4.3.2 Pomen raziskave................................................................

119

4.4 Smernice za nadaljnje delo.................................................

121

LITERATURA

123

PRILOGA

137

Priloga 1. Prikaz uporabljenih dražljajev..............................

137




Preverjanje naključnosti spreminjanja reakcijskih časov pri nalogah kategoriziranja dražljajev v času
Izvleček

V zadnjem desetletju prodirajo v psihologijo iz naravoslovnih znanosti novi pristopi obravnave naključnosti in determinističnosti, ki temeljijo na teoriji nelinearnih dinamičnih sistemov.

Avtor je v pričujočem diplomskem delu obravnaval vzorce spreminjanja reakcijskih časov v teku časa in opazoval, ali gre pri njih za naključne procese ali pa procese, v ozadju katerih je nizkodimenzionalna deterministična dinamika. Pri tem se je naslanjal na teorijo nelinearnih dinamičnih sistemov in spoznanja o dejavnikih, ki vplivajo na reakcijske čase.

Za zbiranje podatkov je uporabil študijo z enim udeležencem, v kateri je spremljal spreminjanje reakcijskih časov pri nalogah kategoriziranja dražljajev v teku časa. Na dobljenih časovnih vrstah je opravil nekatere izmed analiz časovnih vrst in na osnovi njihovih rezultatov sklepal, da obstaja možnost obstoja nizkodimenzionalne deterministične dinamike v ozadju procesov, ki vplivajo na vzorce spreminjanja reakcijskih časov v teku časa.

Ugotovitve diplomskega dela zahtevajo še dodatno preverjanje, če pa so zaključki pravilni, pomenijo nov izziv pri razlagah napake merjenja in postavljajo pod vprašaj uporabo metod, ki predpostavljajo nekoreliranost meritev.


Verification of reaction time randomness by stimuli categorization tasks in time
Abstract

New approaches of explaining randomness and determinism based on theory of nonlinear dynamic systems are penetrating into the psychology from natural sciences during the last decade.

Author of this diploma thesis dealt with the patterns of changing reaction times in time and observed whether they are result of random processes or processes that are based on low-dimensional deterministic dynamics. He based his work on the theory of nonlinear dynamic systems and knowledge about known factors that affect the reaction times.

The single-case study was used to obtain the data. Changes in reaction times by categorization tasks in time were observed. Obtained time series were analysed with some of the time series analysis methods and the results showed that the possibility of existence of low-dimensional deterministic dynamics behind the pattern of changes in reaction times in time can not be excluded.

The findings of the thesis demand further verification. In case that the conclusions are correct, they represent new challenge in explanation of measurement error and question the use of methods that presuppose uncorrelated measures.





Stran je po predlogi Boštjana Bajca postavil Primož Jakopin 17. januarja 2001. Nazadnje je bila spremenjena isti dan.

Naslov strani: http://www.ff.uni-lj.si/www/diplomske_naloge/bajec_bostjan/default.htm

Število obiskov po 17.1.2001