Chronométrage Précis

Contexte et Contexte

Le temps de réaction dans la recherche psychologique est utilisé pour quantifier les processus cognitifs et les comportements. Une définition claire du temps de réaction est liée à la durée écoulée entre un stimulus apparaissant et la réponse.

Il y a deux éléments essentiels pour mesurer le temps de réaction avec précision, le moment d’apparition du stimulus et le moment où la réponse du participant a eu lieu :

Les deux principaux éléments et facteurs influençant leur quantification pour mesurer le temps de réaction précisément dans des environnements en ligne.

Pour que le temps de réaction soit mesuré avec précision, le moment exact d'apparition du stimulus (Point A) doit être connu, ainsi que la réponse du participant (Point B) car le temps de réaction est la différence entre ces deux points. À partir des deux points, il est facile de déterminer quand la réponse du participant a eu lieu, mais il est difficile de savoir exactement quand l'apparition du stimulus a eu lieu (Point A).

Pourquoi est-il difficile de déterminer quand se produit le Point A ? Il y a trois raisons principales qui influencent le moment où un stimulus apparaît :

1. Taux de rafraîchissement de l'écran : Le taux de rafraîchissement du moniteur est de 60 Hz, donc si quelque chose est prévu pour se produire, cela ne pourra se faire qu'au moment où le moniteur est rafraîchi. Bien que cela se fasse à l'échelle des millisecondes, c'est un facteur important à quantifier (que nous discutons plus tard sur la façon dont il est mesuré avec la demande d'animation) car cela impacte directement la séquence expérimentale.

2. Nature de la programmation : Tous les expériences sont basées sur le codage et pour que le code soit exécuté, il doit être traité car rien n'est instantané, ce qui prend généralement 1 à 2 cycles de rafraîchissement.

3. Capacité de l'appareil : Bien que cela ne soit pas courant, si la capacité de l'appareil du participant est vraiment lente, la présentation du stimulus peut avoir un retard en raison de tous les délais du système (comme un gel d'ordinateur). Nous discuterons plus tard de la manière dont nous vérifions ce problème (la boucle d'événements JavaScript).

En résumé, le temps de réaction est affecté par de nombreux facteurs sur lesquels reposent les processus technologiques afin de déterminer précisément le temps entre l'apparition du stimulus et la réponse du participant.

Publication Évaluée par des Pairs dans Behavior Research Methods

Découvrez cet article évalué par des pairs publié dans Springer Nature’s Behavior Research Methods en mai 2022. Les auteurs concluent que Labvanced a les mesures de temps de réaction les plus précises par rapport à d'autres outils basés sur le web.

Notre Processus : Pipeline de Labvanced pour un Chronométrage Précis

Pour fournir un chronométrage précis et des temps de réaction, notre logiciel suit ces étapes :

• Préchargement (mise en cache) : Garantir que tous les stimuli expérimentaux sont chargés a priori au début de l'expérience et disponibles localement afin qu'aucun chargement ne se produise au milieu du progrès expérimental. Ainsi, si un participant souhaite participer à une étude, tous les stimuli (images, audio et vidéo) sont déjà récupérés et chargés localement sur son ordinateur depuis notre serveur.

• Pré-rendu : Lorsque l'expérience commence, le contenu est créé de manière récursive pour que le prochain cadre et essai soient chargés en arrière-plan et prêts à être utilisés dès que le participant est prêt à passer à l'étape suivante. Ceci est piloté par un mécanisme de pré-rendu.

• Mesures Spécifiques au Participant : Étant donné que les études en ligne commencent dans le navigateur, chaque participant a des ressources informatiques finies (GPU, CPU) qui doivent être prises en compte car elles affectent les performances. Nous capturons tout potentiel retard et le fournissons comme variable correctionnelle au chercheur qui peut également être utilisée comme critère d'exclusion.

Le pipeline général pour un chronométrage précis et la capture des temps de réaction exacts dans Labvanced.

Sauvegarde des Réponses des Participants

Toutes les expériences se déroulent localement sur l'ordinateur du participant. Par conséquent, Internet n'est techniquement pas obligatoire pour le fonctionnement d'une expérience. Internet n'est nécessaire qu'au début pour précharger l'expérience localement, puis à la fin pour télécharger les données et les réponses vers le serveur.

Cependant, si les provisions sont disponibles, notre logiciel est configuré de sorte que l'enregistrement des données et des réponses soit effectué automatiquement après chaque essai. Cela est important parce que :

1. Un navigateur local ne peut pas contenir ou mettre en cache une quantité illimitée de mémoire. En sauvegardant fréquemment, la mémoire est libérée et le système ne risque pas de ralentir.
2. Si un participant s'arrête ou abandonne, il y a au moins certaines données sauvegardées pour les essais qu'il a complétés et pour lesquels il a fourni des réponses avant de mettre fin à sa participation.

À Propos de l’Horodatage

Pendant que l’expérience est active, l'application Labvanced n'a pas accès à tous les autres processus ou parties de l'ordinateur. Cependant, lors de l'enregistrement de quelque chose avec le temps de réaction, un horodatage est nécessaire et l'application peut accéder à l'heure système de l'horloge de l'ordinateur afin de déterminer quand le Point A (apparition du stimulus) et le Point B (la réponse du participant) se sont produits. Étant donné que l'ordinateur a une horloge système générale, cela est le même peu importe où / quoi vous faites ou utilisez.

À Propos de l'Architecture Système et du Flux de Données du Temps de Réaction

Bien que le pipeline décrit ci-dessus capte les étapes de base du processus de temps de réaction, ci-dessous se trouve une explication plus détaillée de tout ce qui se passe dans Labvanced pour rendre la mesure du temps de réaction précise et exacte.

Préchargement (Mise en Cache)

Le préchargement ou la mise en cache se produit avant même que l'expérience ne commence. Labvanced est configuré de manière à ce que tous les stimuli expérimentaux de l'étude soient téléchargés avant le début de l'étude. Cela inclut tous les éléments, tels que les images et les vidéos. Ils sont tous récupérés depuis les serveurs de Labvanced et téléchargés localement sur l'appareil du participant afin qu'aucun téléchargement n'ait à se produire pendant l'expérience elle-même.

Les principales étapes du mécanisme de préchargement / mise en cache dans Labvanced.

Mécanisme de Pré-Rendu

Le mécanisme de pré-rendu de Labvanced est en place pour construire la structure des tâches expérimentales, des essais et des cadres à l'avance. Par exemple, si vous êtes dans l’Essai #1 d’une tâche, nous pré-rendons tous les cadres de l’essai actuel et à venir afin que le chargement ne se produise pas pendant l'expérience, y compris l'instruction, le texte, les objets audio, la croix de fixation, etc. En construisant les essais et les cadres à l'avance, cela empêche le navigateur de ralentir ou d'être submergé.

Les principales étapes du mécanisme de pré-rendu dans Labvanced.

Mesures Spécifiques aux Participants

En raison de la variabilité intrinsèque entre les appareils et les ordinateurs, la performance est affectée par la définition. Simplement en exécutant une expérience sur un système local qui est intrinsèquement limité en ressources (c'est-à-dire que la vitesse et la mémoire ne sont pas infinies mais contraintes par leurs spécifications techniques), les stimuli peuvent ne pas être affichés comme prévu (il peut y avoir un retard de quelques millisecondes, par exemple).

Pour capturer ces fluctuations spécifiques à l'appareil et au participant, nous avons les mécanismes suivants en place :

• La demande d'animation
• La boucle d'événements JavaScript

Demande d'Animation

Tous les 60 ms, le moniteur se met à jour et se rafraîchit indépendamment, c'est une constante pour tous les ordinateurs et écrans. Pour déterminer s'il y a un retard dans la présentation du stimulus (à l'échelle millisecondes), la demande d'animation est utilisée pour toutes les instances où un stimulus chronométré se produit.

Disons que vous exécutez du code pour montrer des stimuli à 2000 ms, lorsque vous l’exécutez, rien ne se passe, les stimuli seront automatiquement présentés au prochain taux de rafraîchissement, soit 60 millisecondes (Hz) plus tard, à la marque de 240 ms. Vous pouvez mesurer ce petit retard et en tenir compte a posteriori. Parce que nous utilisons la demande d'animation, vous pouvez savoir exactement quand une commande a été exécutée (quand elle s'est réellement produite/apparue sur le moniteur) et ajuster en conséquence.

Démonstration du mécanisme de demande d'animation dans Labvanced.

Boucle d'Événements JavaScript

Un autre exemple de mesures spécifiques aux participants concerne la détermination de la vitesse de leur appareil.

Si votre ordinateur est lent, cela peut être dû à des processus système actifs utilisant le CPU disponible. Ainsi, le navigateur utilise les ressources limitées qui sont disponibles et, par conséquent, tout devient plus lent.

Pour déterminer si cela se produit au niveau du participant, nous utilisons la boucle d'événements JavaScript en utilisant des fonctions de rappel qui s'exécute automatiquement (par défaut) en arrière-plan pour mesurer le temps nécessaire à la fonction pour se rappeler elle-même. Si elle ne retourne pas dans les 5 ms, cela signifie que le navigateur / ordinateur du participant est lent, ce qui peut affecter l'intégrité des résultats expérimentaux mesurant le temps de réaction. Nous rapportons la valeur moyenne en millisecondes qu'il faut à la fonction de rappel pour retourner pour le participant.

Les étapes de la boucle d'événements JavaScript, la fonction de rappel, pour déterminer la vitesse de l'ordinateur en utilisant Labvanced.

Pour les milliers d'études qui ont été réalisées par des participants dans Labvanced, nous avons constaté que plus de 95% des participants ont une valeur rapportée qui se situe en dessous de 3 ms, parfois même en dessous de 1 ms. Mais dans certains cas, il y a des résultats qui ont une moyenne de 200-300 ms, ce qui pourrait indiquer au chercheur de considérer l’exclusion des données de cet utilisateur particulier de l'analyse finale de l'ensemble des données.

Capacités Clés des Capacités de Temps de Réaction et de Chronométrage Précis de Labvanced :

Nos principales fonctionnalités et capacités pour mesurer les réponses des participants comprennent :

• Précision temporelle des présentations de stimuli
• Précision spatiale des présentations de stimuli
• Précision du suivi oculaire et taux d'échantillonnage
• Quantification et mesures de tout délai lié au dispositif et à l'écran pour chaque participant, permettant standardisation, comparabilité entre sujets et corrections. Cela se produit par le biais de la précision de la boucle d'événements et de la demande d'animation décrites dans la section précédente.

Les capacités clés & caractéristiques de la solution de chronométrage précis / temps de réaction de Labvanced.

Avantages du Chronométrage Précis de Labvanced

Grâce à ces étapes et mécanismes, Labvanced offre une solution précise et exacte pour mesurer le temps de réaction pendant les expériences en ligne. Nous soulignons les avantages suivants de notre plateforme :

• Chronométrage contrôlé des stimuli : Les chercheurs ont connaissance du moment exact où les stimuli sont présentés à l'écran, permettant des ajustements et des mesures précises.
• Mécanismes de programmation et computationnels robustes : Pour assurer aux chercheurs que les données les plus précises sont rapportées, nous utilisons des mécanismes de programmation et computationnels robustes afin de quantifier précisément l'apparition des stimuli à l'écran du participant.
• Éprouvé et testé : Nous avons travaillé avec des chercheurs du monde entier pour optimiser notre plateforme et, en conséquence, nos caractéristiques ont été éprouvées et testées par d'innombrables institutions de recherche et académiques utilisant notre mesure de temps de réaction en ligne comme base pour leurs études et travaux publiés.

Échantillon de Données et Métriques pour le Temps de Réaction

Rapport de données d'une session d'un participant effectuant la tâche Stroop en utilisant Labvanced ; la 3ème colonne en partant de la droite montre les temps de réaction enregistrés.

Études de la Bibliothèque LV :

Il existe de nombreuses études qui mesurent combien de temps il faut pour qu'une réponse à un stimulus se produise, voici quelques exemples de tâches qui ont la mesure du temps de réaction au cœur :

• Tâche n-back : Un test cognitif mesurant la capacité de la mémoire de travail. Des stimuli sont présentés et le participant doit déterminer si c'est le même stimulus présenté n étapes en arrière.
• Tâche de Stroop : Cette tâche classique démontre comment les temps de réaction augmentent lorsque le participant est présenté avec des stimuli incongrus (un mot qui dit "jaune" mais est coloré en bleu).
• Reconnaissance faciale : La reconnaissance faciale est profondément enracinée dans la nature humaine et le temps de réaction peut être mesuré par le temps qu'il faut au participant pour reconnaître ou distinguer deux visages ou plus.

Domaines de Recherche Populaires Utilisant le Chronométrage Précis de Labvanced :

• Alerte
• Déclin cognitif
• Perception
• Mesures de performance
• Reconnaissance des caractéristiques