Chronométrage Précis

Contexte & 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 quantité de temps écoulé entre un stimulus apparu et la réponse.

Il y a deux éléments pour mesurer le temps de réaction avec précision, le moment de l’apparition du stimulus et le moment où la réponse du participant s'est produite :

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

Pour que le temps de réaction soit mesuré avec précision, le moment exact de l'apparition du stimulus (Point A) doit être connu, ainsi que le moment où la réponse du participant (Point B) s'est produite, 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 d'un participant a eu lieu, mais il est difficile de savoir exactement quand le stimulus a été présenté (Point A).

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

1. Fréquence de rafraîchissement de l'écran : Le taux de rafraîchissement du moniteur se produit à 60 Hz, donc si quelque chose est programmé pour se produire, cela ne peut se produire que lorsque le moniteur est rafraîchi. Bien que cela soit à l'échelle des millisecondes, c'est un facteur important à quantifier (ce dont nous discuterons plus tard, comment cela est mesuré avec la demande d'animation de cadre) car cela impacte directement la séquence expérimentale.

2. Nature de la programmation : Tous les expériences reposent sur du code, et pour que le code soit exécuté, il doit être traité, car rien n'est instantané, cela prend habituellement 1 à 2 cycles de rafraîchissement.

3. Capacité de l'appareil : Bien que ce ne soit pas courant, si la capacité de l'appareil du participant est vraiment lente, la présentation du stimulus peut avoir du retard à cause de tous les retards système (comme un gel de l’ordinateur). Nous aborderons plus tard comment nous vérifions ce problème (la boucle d'événements JavaScript).

En résumé, le temps de réaction est affecté par de nombreux facteurs sur lesquels les processus technologiques sont construits afin de déterminer avec précision le temps entre l’apparition du stimulus et la réponse du participant.

Publication Évaluée par des Pairs dans Behavior Research Methods

Consultez 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 : La chaîne 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) : Assurer que tous les stimuli expérimentaux sont chargés a priori au début de l'expérience et disponibles localement afin que le chargement ne se produise pas 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 leur ordinateur à partir de notre serveur.

• Pré-rendu : Lorsque l'expérience commence, le contenu est créé de manière récursive afin que le prochain cadre et essai soient chargés en arrière-plan et prêts à l'emploi dès que le participant est prêt à continuer. Cela est piloté par un mécanisme de pré-rendu.

• Mesures Spécifiques aux Participants : 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 retard potentiel et le fournissons comme une variable corrective au chercheur, qui peut également être utilisée comme critère d'exclusion.

La chaîne générale pour un chronométrage précis et la capture de temps de réaction précis 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 nécessaire pour exécuter 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 dispositions sont disponibles, notre logiciel est configuré de sorte que l'enregistrement des données et les réponses soient sauvegardés automatiquement après chaque essai. Cela est important car :

1. Un navigateur local ne peut pas retenir ou mettre en cache une quantité infinie de mémoire. En sauvegardant fréquemment, la mémoire est libérée et le système risque moins de ralentir.
2. Si un participant s'arrête ou se retire, il y a au moins quelques données sauvegardées pour les essais qu'il a complétés et auxquels il a réagi avant de mettre fin à sa participation.

À propos de l'Horodatage

Lorsque 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 d'un temps de réaction, un horodatage est nécessaire et l'application peut accéder à l'heure système de l'horloge de l'ordinateur pour 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 reste le même peu importe où / ce que vous faites ou utilisez.

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

Bien que la chaîne décrite ci-dessus capture les étapes de base du processus de temps de réaction, ci-dessous 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 produisent avant même le début de l'expérience. Labvanced est configuré de sorte 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 à partir des serveurs de Labvanced et téléchargés localement sur l'appareil du participant afin qu'aucun téléchargement n'ait à se produire pendant l'expérience.

Les principales étapes du mécanisme de préchargement/de 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 dans 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.

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

Mesures Spécifiques aux Participants

En raison de la variabilité innée entre les appareils et les ordinateurs, la performance est affectée par la définition. En exécutant simplement 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 aux appareils et aux participants, nous avons les mécanismes suivants en place :

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

Demande de Cadre d'Animation

Chaque 60 ms, le moniteur est indépendamment mis à jour et rafraîchi, c'est une constante pour tous les ordinateurs et tous les écrans. Pour déterminer s'il y a un retard dans la présentation du stimulus (à l'échelle des millisecondes), la demande de cadre d'animation est utilisée pour tous les cas où un stimulus chronométré se produit.

Disons que vous exécutez un code pour montrer des stimuli à 2000 ms, lorsque vous l'exécutez, rien ne se passe, les stimuli seront automatiquement présentés à la prochaine fréquence de rafraîchissement, 60 millisecondes (Hz) plus tard, au marquage de 240 ms. Vous pouvez mesurer ce léger retard et en tenir compte post-hoc. Parce que nous utilisons la demande de cadre d'animation, vous pouvez savoir exactement quand une commande a été exécutée (quand cela s'est réellement produit/apparu sur le moniteur) et ajuster en conséquence.

Démonstration du mécanisme de demande de cadre 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 qui utilisent le CPU disponible. Ainsi, le navigateur travaille avec les ressources limitées 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 utilisant des Fonctions de Retour qui s'exécute automatiquement (par défaut) en arrière-plan pour mesurer le temps qu'il faut à la fonction pour rappeler sur elle-même. Si elle ne retourne pas dans les 5 ms, cela signifie que le navigateur/l'ordinateur du participant est lent, ce qui pourrait affecter l'intégrité des résultats expérimentaux mesurant le temps de réaction. Nous rapportons la valeur moyenne en millisecondes qu'il faut pour que la Fonction de Retour retourne pour le participant.

Les étapes de la Boucle d'Événements JavaScript, la Fonction de Retour, pour déterminer la vitesse de l'ordinateur en utilisant Labvanced.

Pour les milliers d'études qui ont été complétées 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 existe des résultats qui moyennent 200-300 ms, ce qui pourrait indiquer au chercheur de considérer l'exclusion des données de cet utilisateur particulier de l'analyse de l'ensemble des données final.

Capacités Clés de la Mesure du Temps de Réaction et de Précision de Labvanced :

Nos principales caractéristiques et capacités pour mesurer les réponses des participants incluent :

• Précision temporelle des présentations de stimuli
• Précision spatiale des présentations de stimuli
• Précision du suivi oculaire et fréquence d'échantillonnage
• Quantification et mesures de tout retard lié aux appareils et aux écrans pour chaque participant, permettant ainsi une standardisation, une comparabilité entre les sujets et des corrections. Cela se produit grâce à la précision de la boucle d'événements et de la demande de cadre d'animation décrites dans la section précédente.

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

Avantages du Timing Précis de Labvanced

En raison de ces étapes et mécanismes, Labvanced offre une solution exacte et précise pour mesurer le temps de réaction lors d'expériences en ligne. Nous mettons en avant les avantages suivants de notre plateforme :

• Timing contrôlé des stimuli : Les chercheurs connaissent le moment exact où les stimuli sont présentés à l'écran, permettant des ajustements et des mesures précises.
• Mécanismes informatiques et de programmation solides : Pour assurer au chercheur que les données les plus précises sont rapportées, nous utilisons de puissants mécanismes informatiques et de programmation afin de quantifier avec précision le début des stimuli sur l'écran du participant.
• Éprouvé et testé : Nous avons travaillé avec des chercheurs du monde entier pour peaufiner notre plateforme et, par conséquent, 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.

Données d'Exemple & Métriques pour le Temps de Réaction

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

Études de la Bibliothèque LV :

Il existe de nombreuses études qui mesurent le temps qu'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 mémoire de travail. Les stimuli sont présentés et le participant est mis au défi de déterminer si c'est le même stimulus présenté n-étapes en arrière.
• Tâche Stroop : Cette tâche classique démontre comment des temps de réaction accrus se produisent lorsque le participant est présenté avec des stimuli incongruents (un mot qui dit 'jaune' mais est coloré en bleu).
• Reconnaissance faciale : La reconnaissance faciale est profondément ancrée dans la nature humaine et le temps de réaction peut être mesuré en fonction du temps qu'il faut au participant pour reconnaître ou discriminer entre deux ou plusieurs visages.

Domaines de Recherche Populaires Utilisant le Timing Précis de Labvanced :

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