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Kontakt

Jutta Kretzberg:

jutta.kretzberg@uol.de 

Raum W4-0-078, Tel 798 3314 

Lena Köpcke:

lena.koepcke@uol.de

Raum W4-0-058, Tel 798 3608 

Mareike Wendorff:

mareike.wendorff@uol.de 

Abschlussaufgabe 2012 

pdf-Version: [Abschlussaufgabe_2012.pdf]

Word-Version: [Abschlussaufgabe_2012.docx]

Auf der Grundlage Ihrer Lösung der Abschlussaufgabe werden wir Ihre Noten festlegen.

Wer keine Abschlussaufgabe abgibt, kann

  • von mir entweder einen unbenoteten Teilnahmenachweis bekommen, der aber nicht als Studienleistung angerechnet werden kann
  • oder wahlweise (bei erfolgreicher Teilnahme an den Übungen) eine Benotung mit "Ausreichend" bekommen.


Spielregeln:

  • Die Abschlussaufgabe wird in Einzelarbeit gelöst!!!
  • Hilfsmittel (z.B. Matlab-Hilfe, Wikipedia...) sind erlaubt (solange es sich nicht um andere Kursteilnehmer, den großen Bruder oder eine fertige aus dem Netz gezogene Lösung handelt).
  •  Bei Fragen stehen die Tutorinnen Lena Köpcke (lena.koepcke@uol.de, Raum W4-0-058, Tel 798 3608) und Mareike Wendorff (mareike.wendorff@uol.de) und ich (jutta.kretzberg@uol.de, Raum W4-0-078, Tel 798 3314) zur Verfügung. Bitte per email Termine absprechen!
  •  Ich akzeptiere auch Teillösungen und nicht in Programmcode umgesetzte Lösungsideen. Allerdings hätte ich bei nicht lauffähigen Programmen gerne eine ausführliche Dokumentation, was nicht läuft.
  •  Lösungen müssen bis zum 18.11.2012 per email bei mir eingehen: jutta.kretzberg@uol.de Ich bestätige den Eingang der Lösung per email.
  •  Ich melde mich per email, wenn ich die Aufgaben nachgesehen habe und vergebe dann bei Bedarf Termine, an denen wir uns noch einmal kurz darüber unterhalten. (Das kann durchaus einige Wochen dauern, bis ich alle durchgesehen und verglichen habe. Falls Sie Ihre Note sehr dringend brauchen, sagen Sie bitte Bescheid.)



Kriterien für die Benotung sind:

  • Wie vollständig ist die Aufgabe gelöst? (Für eine 1.0 sollten die Grundaufgaben gelöst und mindestens eine Zusatzaufgabe bearbeitet sein.)
  • Wie „elegant“ ist die Lösung?
  • Wie gut ist die Lösung der Gesamtaufgabe strukturiert?
  • Wie allgemein gehalten ist sie?
  • Ist das Programm gut kommentiert und dokumentiert?
  • Wie benutzerfreundlich ist das Programm? (Bei der diesjährigen Aufgabe: Sowohl für die Versuchsperson als auch für den Versuchsleiter / die Versuchsleiterin)
  • Wie viel ist an Zusatzideen und Detailarbeit in die Programme eingeflossen? (Hier sind beliebige Erweiterungen  möglich, aber man kann auch mit einer schlichten Lösung ein „sehr gut“ bekommen.)

Aufgabe: 

Steuerung und Auswertung eines psychophysikalischen Experiments 

Experiment: 

Eine Versuchsperson sitzt mit Kopfhörern vor einem schwarzen Bildschirm. Es erscheint eine Abfolge von Reizpaaren, die jeweils aus einem visuellen Reiz (weißes Quadrat in der Mitte des Bildschirms) und einem akustischen Reiz (Ton) bestehen. Der Beginn der beiden Reize innerhalb des Paares ist leicht gegeneinander verschoben, wobei in zufällig entweder das Quadrat oder der Ton zuerst erscheint. Wenn der visuelle Stimulus zuerst kommt, soll die Versuchsperson eine beliebige Taste drücken, beim akustischen Stimulus eine Maustaste. 

Der Versuch wird für mehrere Zeitabstände zwischen dem akustischen und dem visuellen Reiz eines Paares in zufälliger Reihenfolge mehrfach wiederholt, wobei Bild und Ton gleich oft als erstes erscheinen.

Anschließend soll das Experiment automatisch ausgewertet werden.

A1) Erzeugung der Stimuli

1. Öffnen Sie ein Fenster und plotten Sie ein Quadrat in die Mitte des Fensters. Zwei Sekunden später soll ein Ton zu hören sein.

2. Jetzt wird das erste Programm ein wenig modifiziert.

  • Öffnen Sie ein Fenster, das so groß wie der Bildschirm ist und einen schwarzen Hintergrund hat. 
  • Nach zwei Sekunden soll für eine Sekunde lang ein Ton zu hören sein. 
  • Eine halbe Sekunde später erscheint ein weißes Quadrat auf einem komplett schwarzen Hintergrund. 
  • Dieses soll nach einer Sekunde wieder verschwinden, so dass der Bildschirm wieder komplett schwarz ist. 

3. *) Bildschirme sind nicht alle gleich groß. Passen Sie automatisch die Größe des Fensters an die Größe des Monitors an. 

A2) Erzeugung eines einfachen Experimentes

1. Nun werden 10 Reizpaare hintereinander präsentiert:

  • Es erscheint abwechselnd zuerst der visuelle oder der akustische Stimulus. 
  • Quadrat und Ton sind jeweils für 1 s sicht- bzw hörbar. 
  • Der zeitliche Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Reiz innerhalb eines Paares beträgt 0.5 s.
  • Die Pause zwischen den Reizpaaren dauert 3 s.

2. In einem Durchlauf sollen wieder fünfmal der visuelle und fünfmal der akustische Stimulus zuerst auftreten, jedoch in zufälliger Reihenfolge.

3. Machen Sie die Präsentation der Reize abhängig von den Benutzereingaben:

  • Mit der Präsentation des nächsten Reizpaares wird gewartet, bis der Benutzer entweder eine beliebige Taste drückt oder eine Maustaste klickt. 
  • Nach der Benutzereingabe wird drei Sekunden gewartet, bis der nächste Stimulus präsentiert wird. 

(Tipp: Suchen Sie in der MATLAB-Hilfe oder im Internet nach einer geeigneten Funktion, um die Benutzereingabe abzufragen. )

3. Programmieren Sie eine Steuerung der Interaktion mit der Versuchsperson:

  • Bevor das Experiment losläuft muss der Versuchsperson erklärt werden, was sie zu tun hat. 
  • Wenn der visuelle Reiz zuerst kommt, soll eine beliebige Taste auf der Tastatur gedrückt werden, beim akustischen Reiz die Maustaste.
  • *) Wenn Sie möchten, kann Ihr Programm der Versuchsperson nach Ende des Experimentes Rückmeldung über ihre Leistung geben. 

A3) Erstellung eines Stimulusprotokolls

Erweitern Sie Ihr Programm, um es für psychophysikalische Fragestellungen verwenden zu können.

1. Ziel des Experiments ist es, herauszubekommen, wie die Wahrnehmungsleistung der Versuchsperson von der Zeitdifferenz innerhalb des Reizpaares abhängt.

  • Der Versuch wird mit verschiedenen Zeitdifferenzen zwischen den beiden Reizen eines Paares durchgeführt. 
  • Jede der Zeitdifferenzen wird gleich oft benutzt.
  • Für jede der Zeitdifferenzen werden gleich viele Reizpaare mit visuellem und akustischem Anfangsreiz präsentiert. 
  • Die Reihenfolge des Auftretens der Zeitdifferenzen und der beiden Bedingungen ist zufällig. 

2. Programmieren Sie eine Steuerung der Interaktion mit dem Versuchsleiter: Gestalten Sie Ihr Programm so, dass der Versuchsleiter (mindestens) folgende Eigenschaften des Experiments (möglichst komfortabel) kontrollieren kann, die dann für die Generierung der Reizsequenz benutzt werden: 

  • die minimale und die maximale Zeit zwischen den Stimuli 
  • die Anzahl unterschiedlicher Zeiten, die in diesem Intervall getestet werden sollen
  • die Anzahl, wie häufig jede Versuchsbedingung mit jeder Zeit getestet werden soll 
  • *) Probieren Sie verschiedene Kombinationen von Reizeigenschaften an sich selber aus und schlagen Sie dem Versuchsleiter als Default Werte vor, die gewährleisten, dass die Stimulation sowohl einfache als auch schwierige Aufgaben enthält. 

3. Implementieren Sie die Versuchssteuerung so, dass exakt das gleiche psychophysikalische Experiment mehrfach wiederholt werden kann.  Speichern Sie die exakten Versuchsbedingungen gemeinsam mit den Ergebnissen des Experimentes ab. 

A4) Auswertung des Experimentes

1. Berechnen Sie den Prozentsatz richtiger Antworten. 

  • Wie hängt er von der Zeit zwischen den Reizen eines Paares ab?
  • Macht es einen Unterschied, ob der visuelle oder akustische Stimulus zuerst erscheint?

2. Berechnen Sie den Mittelwert und die Standardabweichung der Reaktionszeiten. 

  • Wie hängt er von der Zeit zwischen den Reizen eines Paares ab?
  • Macht es einen Unterschied, ob der visuelle oder der akustische Stimulus zuerst erscheint?
  • Führen Median und Quartile zu anderen Aussagen als Mittelwert und Standardabweichung?

3. Stellen Sie die Auswertungen geeignet graphisch dar. 

4. *) Programmieren Sie die Möglichkeit, mehrere gespeicherte Experimente gemeinsam auszuwerten, um die unter den Punkten A4) 1. und 2. untersuchten Effekte darauf zu überprüfen, ob sie zwischen Versuchspersonen übertragbar sind. 

5. *) Welche Tests sollte man durchführen, um nachzuweisen, ob es sich bei Ihren Ergebnissen um reproduzierbare Effekte handelt? Welche Fehlerquellen könnten die Messungen beeinflussen?

Mögliche Erweiterungsrichtungen: 

1. Wie könnte man das Experiment variieren oder erweitern, um interessante Ergebnisse über die Verarbeitung visueller und akustischer Reize zu erzielen? Implementieren Sie die Möglichkeit, dass der Versuchsleiter andere interessante Reizparameter variiert.

2. Welche Auswertungen könnten bei diesem Experiment noch interessant sein?

3. Die Kommunikation mit dem Versuchsleiter und mit der Versuchsperson kann unterschiedlich aufwändig gestaltet werden. (Bis hin zur graphischen Benutzeroberfläche (GUI), das erfordert aber schon etwas mehr Aufwand, dazu soll sich niemand gezwungen fühlen). 

4. Oder was Ihnen sonst so Spaß macht... 

Hinweise: 

  • Im Rechnerpool der Uni ist die Ausgabe von Ton unterbunden, aber wenn man Kopfhörer benutzt, kann man sie hören.
  • Der einfachste Weg, mit MATLAB Töne zu erzeugen ist der Befehl beep. Wer schöne Töne machen möchte, sollte sich den Befehl sound in der Hilfe ansehen (man kann damit beliebige Vektoren als Audiosignale ausgeben lassen. Reine Töne macht man mit Sinus-Signalen). 
  • Nutzen Sie die MATLAB-Hilfe!
Webmajfaster: Jutta K1gerexgg0tzberg (juttaowwm.kretzberugg@uol.debh) (Stand: 07.11.2019)