一種納秒級(jí)反饋數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納秒級(jí)反饋數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]認(rèn)知能力(cognitive ability)是指人腦加工、儲(chǔ)存和提取信息的能力，S卩人們對(duì)事物的構(gòu)成、性能與他物的關(guān)系、發(fā)展的動(dòng)力、發(fā)展方向以及基本規(guī)律的把握能力。它是人們成功的完成活動(dòng)最重要的心理?xiàng)l件。
[0003]認(rèn)知能力評(píng)估中則把認(rèn)知界定為第一種涵義，認(rèn)知是通過(guò)動(dòng)作和語(yǔ)言活動(dòng)及行為來(lái)表現(xiàn)。認(rèn)知具有以下特點(diǎn):遺傳和環(huán)境相互作用的結(jié)果、具有關(guān)鍵期、成熟和學(xué)習(xí)的結(jié)果、自然認(rèn)知和社會(huì)認(rèn)知同步發(fā)展。例如對(duì)兒童認(rèn)知能力的評(píng)估，不僅要了解其認(rèn)知發(fā)展是否處于正常的發(fā)展順序，而且要了解其認(rèn)知能力的品質(zhì)是否達(dá)到了應(yīng)有的水平。認(rèn)知領(lǐng)域包含大量與智力相關(guān)的能力和技能，它們與注意力、辨別力、模仿、空間關(guān)系、時(shí)間關(guān)系、因果關(guān)系、推理、分類(lèi)、排序、序列和問(wèn)題解決有關(guān)。
[0004]反應(yīng)速度是測(cè)量認(rèn)知能力的重要指標(biāo)，但是在現(xiàn)有的測(cè)試技術(shù)中，反應(yīng)速度的測(cè)試精度和準(zhǔn)確度都難以滿(mǎn)足認(rèn)知能力的測(cè)試要求。目前常用的測(cè)試方法主要有兩種，一是利用控制電路來(lái)測(cè)量測(cè)試人員進(jìn)行按鈕開(kāi)關(guān)的時(shí)間來(lái)進(jìn)行反應(yīng)速度的測(cè)試。這種方案測(cè)量誤差較大，并且需要重新設(shè)計(jì)或者購(gòu)買(mǎi)相應(yīng)的測(cè)試儀。另一個(gè)常用方法為利用Windows平臺(tái)上的timeGetTime多媒體計(jì)時(shí)器，但是其只能提供毫秒級(jí)的計(jì)時(shí)，并且對(duì)反應(yīng)準(zhǔn)確性的測(cè)試精度得不到保證?，F(xiàn)有的測(cè)試系統(tǒng)直接采用編程語(yǔ)言的技術(shù)函數(shù)，其只能記錄到毫秒，這樣的測(cè)試精度不能滿(mǎn)足在認(rèn)知能力評(píng)估中對(duì)于反應(yīng)速度的測(cè)量要求。例如，如果用毫秒為單位，測(cè)試出來(lái)“反應(yīng)快的人”有I萬(wàn)個(gè)。如果用納秒為單位，測(cè)試出來(lái)是“反應(yīng)最快的人”有I千個(gè)，“反應(yīng)較快的人”有9千個(gè)。進(jìn)一步地，納秒級(jí)的測(cè)試精度會(huì)不可避免地帶來(lái)大的數(shù)字浮動(dòng)范圍，如何在保證納秒級(jí)精度的同時(shí)提高測(cè)試的準(zhǔn)確性，這也是亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]例如，中國(guó)專(zhuān)利CN 103371834A公開(kāi)了一種人體反應(yīng)速度測(cè)試系統(tǒng)，其用于測(cè)量人體生理反應(yīng)速度。該系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、設(shè)置在計(jì)算機(jī)內(nèi)的PCI總線(xiàn)、PCI接口卡和測(cè)試終端。該技術(shù)方案利用PCI總線(xiàn)進(jìn)行通信以及CPU進(jìn)行處理，能夠?qū)崿F(xiàn)毫秒級(jí)的測(cè)量，但是并不能滿(mǎn)足認(rèn)知能力測(cè)試中對(duì)反應(yīng)速度的精度要求，同時(shí)也沒(méi)有解決如何提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供了一種納秒級(jí)反饋數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)分析方法，其包括:
[0007]向測(cè)試人員產(chǎn)生刺激信息；
[0008]收集測(cè)試人員響應(yīng)于所述刺激信息而發(fā)出的包括反饋動(dòng)作和時(shí)間的反饋信息，所述反饋動(dòng)作至少包括作為第一反饋動(dòng)作的鼠標(biāo)動(dòng)作和作為第二反饋動(dòng)作的眼球動(dòng)作；
[0009]利用CPU底層計(jì)數(shù)器對(duì)第一反饋時(shí)間和第二反饋時(shí)間進(jìn)行精確到納秒位的記錄，并且根據(jù)第二反饋時(shí)間對(duì)第一反饋時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)；
[0010]將反饋信息按照反饋動(dòng)作的類(lèi)型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分類(lèi)存儲(chǔ)，并且將所述反饋信息與預(yù)先存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行映射匹配以分析測(cè)試人員的反應(yīng)速度。
[0011]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述刺激信息按照時(shí)間間隔隨機(jī)分布的方式產(chǎn)生，并且所述時(shí)間間隔為I至3秒，所述刺激信息產(chǎn)生的次數(shù)至少為10次。
[0012]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述刺激信息為圖像，并且所述圖像隨機(jī)分布在屏幕的標(biāo)記點(diǎn)位置上，所述標(biāo)記點(diǎn)位置在屏幕的水平方向或豎直方向均勻間隔。
[0013]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，測(cè)試人員響應(yīng)于所述刺激信息而點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵或右鍵，信息處理裝置利用CPU底層計(jì)數(shù)器對(duì)第一反饋時(shí)間進(jìn)行記錄并且根據(jù)圖像內(nèi)容和鼠標(biāo)點(diǎn)擊類(lèi)型判斷反應(yīng)是否準(zhǔn)確。所述第一反饋時(shí)間為測(cè)試人員點(diǎn)擊鼠標(biāo)的時(shí)間數(shù)據(jù)。
[0014]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，眼動(dòng)裝置記錄測(cè)試人員的眼動(dòng)軌跡、注視點(diǎn)停留時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間并將其作為眼動(dòng)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，所述信息處理裝置根據(jù)所述刺激信息和眼動(dòng)初始數(shù)據(jù)分析提取并記錄第二反饋時(shí)間。所述第二反饋時(shí)間為測(cè)試人員眼球動(dòng)作的時(shí)間數(shù)據(jù)。
[0015]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述信息處理裝置根據(jù)第二反饋時(shí)間確定時(shí)間閾值，并且篩選出在對(duì)應(yīng)的時(shí)間閾值范圍內(nèi)的第一反饋時(shí)間數(shù)據(jù)，從而對(duì)第一反饋時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0016]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述信息處理裝置根據(jù)刺激信息的產(chǎn)生時(shí)間間隔分別對(duì)第二反饋時(shí)間和第一反饋時(shí)間進(jìn)行加權(quán)求均值，并且將得到的眼動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)和手動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)按照與反饋動(dòng)作類(lèi)型相關(guān)的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0017]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述信息處理裝置建立并更新包含測(cè)試人員信息、眼動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)和手動(dòng)時(shí)間數(shù)據(jù)的第一映射表以及包含標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間數(shù)據(jù)和反應(yīng)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的第二映射表。
[0018]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，在測(cè)試完成后和/或收到查詢(xún)測(cè)試結(jié)果的請(qǐng)求后，所述信息處理裝置將第一映射表與第二映射表進(jìn)行映射匹配從而得出測(cè)試人員的反應(yīng)速度數(shù)據(jù)。
[0019]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述刺激信息中插入有測(cè)謊信息，當(dāng)測(cè)試人員的反饋信息與測(cè)謊信息不符后，通過(guò)顯示裝置提示測(cè)試人員重新開(kāi)始測(cè)試。
[0020]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]本發(fā)明的納秒級(jí)反饋數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)分析方法利用CPU底層計(jì)數(shù)器對(duì)反應(yīng)速度進(jìn)行測(cè)量，精確到了納秒級(jí)。通過(guò)與眼動(dòng)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的第二反饋時(shí)間對(duì)與手動(dòng)操作對(duì)應(yīng)的第一反饋時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)，提高了反應(yīng)速度測(cè)試的準(zhǔn)確性。采取映射表匹配的方式，將測(cè)試所得的時(shí)間數(shù)據(jù)與經(jīng)過(guò)大量測(cè)試得出的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間數(shù)據(jù)和反應(yīng)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確匹配，使得測(cè)試結(jié)果的評(píng)價(jià)精確度更高并且更貼近現(xiàn)實(shí)情況。刺激信息的發(fā)出方式合理，并且刺激信息中插入有測(cè)謊信息，從而提高了測(cè)試結(jié)果的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)分析方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明的納秒級(jí)反饋數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)分析方法包括以下步驟:
[0025]SlOO:刺激信息產(chǎn)生裝置向測(cè)試人員產(chǎn)生刺激信息；
[0026]S200:反饋信息收集裝置收集測(cè)試人員響應(yīng)于所述刺激信息而發(fā)出的包括反饋動(dòng)作和時(shí)間的反饋信息。所述反饋動(dòng)作至少包括作為第一反饋動(dòng)作的鼠標(biāo)動(dòng)作和作為第二反饋動(dòng)作的眼球動(dòng)作；
[0027]S300:信息處理裝置利用CPU底層計(jì)數(shù)器對(duì)第一反饋時(shí)間和第二反饋時(shí)間進(jìn)行精確到納秒位的記錄，并且根據(jù)第二反饋時(shí)間對(duì)第一反饋時(shí)間進(jìn)行校準(zhǔn)；
[0028]S400:信息處理裝置將反饋信息按照反饋動(dòng)作的類(lèi)型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分類(lèi)存儲(chǔ)，并且將所述反饋信息與預(yù)先存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行映射匹配以分析測(cè)試人員的反應(yīng)速度。
[0029]刺激信息產(chǎn)生裝置為顯示器，其用于向測(cè)試人員呈現(xiàn)視覺(jué)刺激信息。前述刺激信息為特定的符號(hào)或者圖案，以便于測(cè)試人員根據(jù)視覺(jué)刺激信息進(jìn)行相應(yīng)地動(dòng)作?？蛇x地，顯示器的處理裝置連接有對(duì)講耳機(jī)，其用于指導(dǎo)測(cè)試人員如何完成操作以及呈現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)刺激信息，以便于測(cè)試人員做出相應(yīng)地反應(yīng)。
[0030]刺激信息按照時(shí)間間隔隨機(jī)分布的方式產(chǎn)生，并且所述時(shí)間間隔為I至3秒。刺激信息為圖像，其隨機(jī)分布在屏幕的標(biāo)記點(diǎn)位置上。所述標(biāo)記點(diǎn)位置在屏幕的水平方向或豎直方向均勻間隔。例如，刺激信息為向左的箭頭和向右的箭頭。前述箭頭圖像的產(chǎn)生時(shí)間間隔為I秒、1.5秒或者2秒，其產(chǎn)生時(shí)間隨機(jī)分布。箭頭圖像產(chǎn)生于屏幕中的標(biāo)記點(diǎn)位置上，標(biāo)記點(diǎn)位置為水平方向上均勻間隔的8個(gè)位置?；蛘?，刺激信息為向上的箭頭和向下的箭頭。向上的箭頭圖像的產(chǎn)生時(shí)間間隔為I秒、1.5秒或者2秒，其產(chǎn)生時(shí)間隨機(jī)分布。箭頭圖像產(chǎn)生于屏幕中的標(biāo)記點(diǎn)位置上，標(biāo)記點(diǎn)位置為豎直方向上均勻間隔的8個(gè)位置。在測(cè)