Закон Хика

Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Октябрь 2013 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Закон Хика , или закон Хика-Хаймана , названный в честь британских и американских психологов Уильяма Эдмунда Хика и Рэя Хаймана , описывает время, которое требуется человеку, чтобы принять решение в результате возможных выборов: чем больше количество вариантов выбора, тем больше время решения логарифмически . Закон Хика – Хаймана оценивает когнитивную информационную способность в экспериментах по реакции выбора. Время, необходимое для обработки определенного количества битов в законе Хика – Хаймана, известно как скорость получения информации .

Иногда для обоснования решений о дизайне меню цитируют закон Хика . Например, чтобы найти данное слово (например, имя команды) в случайно упорядоченном списке слов (например, меню), требуется сканирование каждого слова в списке, занимающее линейное время, поэтому закон Хика не применяется. Однако, если список составлен по алфавиту и пользователь знает имя команды, он или она может использовать стратегию разделения, которая работает в логарифмическом времени. ^[1]

Фон [ править ]

В 1868 году Франциск Дондерс сообщил о взаимосвязи между наличием нескольких стимулов и временем реакции выбора. В 1885 г. Дж. Меркель обнаружила, что время отклика больше, когда стимул принадлежит большему набору стимулов. Психологи начали замечать сходство между этим явлением и теорией информации . ^{[ кто? ]}

Хик впервые начал экспериментировать с этой теорией в 1951 году. ^[2] Его первый эксперимент включал 10 ламп с соответствующими клавишами кода Морзе . Лампы зажигались случайным образом каждые пять секунд. Время реакции выбора регистрировалось с количеством вариантов выбора от 2 до 10 ламп. ^{[ требуется дальнейшее объяснение ]}

Хик провел второй эксперимент, используя ту же задачу, сохранив количество вариантов равным 10. Участник выполнил задачу первые два раза с инструкцией выполнить задачу как можно точнее. По последнему заданию участнику было предложено выполнить задание как можно быстрее.

В то время как Хик утверждал, что связь между временем реакции и количеством вариантов была логарифмической, Хайман хотел лучше понять взаимосвязь между временем реакции и средним количеством вариантов. В эксперименте Хаймана у него было восемь различных источников света, расположенных в матрице 6x6. ^[3] Каждому из этих различных источников света было дано имя, поэтому участник рассчитал время, которое потребовалось, чтобы произнести название источника света после его зажигания. Дальнейшие эксперименты изменили количество каждого типа света. Хайман отвечал за определение линейной зависимости между временем реакции и передаваемой информацией.

Закон [ править ]

Данные У. Хика (1952), демонстрирующие закон Хика: взаимосвязь между временем реакции и количеством вариантов ответа у двух участников (красный и синий).

Учитывая n равновероятных вариантов, среднее время реакции T, необходимое для выбора одного из вариантов, приблизительно равно:

{\ Displaystyle Т = б \ CDOT \ журнал _ {2} (п + 1)}

где b - константа, которая может быть определена эмпирически путем подгонки линии к измеренным данным. Логарифм глубина экспрессов из «Выбор дерева» иерархии - журнал ₂ показывает бинарный поиск был проведен. Добавление 1 к n учитывает «неуверенность в том, отвечать или нет, а также в отношении того, какой ответ сделать». ^[4]

В случае выбора с неравными вероятностями закон можно обобщить следующим образом:

{\ displaystyle T = bH}

где H тесно связано с теоретико-информационной энтропией решения, определяемой как

H=\sum _{i}^{n}p_{i}\log _{2}(1/p_{i}+1)

где p _i относится к вероятности того, что i- я альтернатива даст теоретико-информационную энтропию.

Закон Хика по форме похож на закон Фиттса . Закон Хика имеет логарифмическую форму, потому что люди подразделяют весь набор вариантов на категории, удаляя примерно половину оставшихся вариантов на каждом шаге, вместо того, чтобы рассматривать каждый выбор один за другим, что потребовало бы линейного времени.

Отношение к IQ [ править ]

Применение Ротом закона Хика
«Бит» - это единица log ₂ (n).

Э. Рот (1964) продемонстрировал корреляцию между IQ и скоростью обработки информации, которая обратно пропорциональна наклону функции: ^[5]

{\text{Reaction Time}}={\text{Movement Time}}+{\frac {\log _{2}(n)}{\text{Processing Speed}}}

где n - количество вариантов. Время, необходимое для принятия решения:

пропорционально: ${\frac {\log _{2}(n)}{\text{Processing Speed}}}$

Совместимость стимула и ответа [ править ]

Совместимость стимул-реакция , как известно, также влияют на выбор времени реакции для закона Хикс-Хайман. Это означает, что реакция должна быть аналогична самому стимулу (например, поворот руля для поворота колес автомобиля). Действие, которое выполняет пользователь, аналогично ответу, который водитель получает от автомобиля.

Исключения [ править ]

Сигмовидная функция остается лучшим представлением, чем линейная функция зависимости между предсказуемостью и временем реакции.

Исследования показывают , что поиск слова в случайном порядке упорядоченного списка- , в котором увеличивается время реакции линейно в зависимости от количества элементов, не позволяет для обобщения на научный закон , принимая во внимании , что в других условиях, время реакции может не могут быть линейно связаны с логарифмом числа элементов или даже показывать другие вариации базовой плоскости.

Исключения из закона Хика были выявлены в исследованиях вербальной реакции на знакомые стимулы, где нет взаимосвязи или есть лишь незначительное увеличение времени реакции, связанное с увеличением количества элементов ^[6], и саккадных ответов, где было показано, что либо нет связи ^[7], либо саккадическое время уменьшается с увеличением числа элементов, таким образом, антагонистический эффект по отношению к постулируемому законом Хика. ^[8]

Обобщение закона Хика было также проверено в исследованиях предсказуемости переходов, связанных с временем реакции элементов, появляющихся в структурированной последовательности. ^[9]^[10] Этот процесс был сначала описан как соответствующий закону Хика, ^[11] но недавно было показано, что взаимосвязь между предсказуемостью и временем реакции является сигмоидной , а не линейной, связанной с различными способами действия. ^[12]

См. Также [ править ]

Силовой закон практики
Парадокс выбора
Закон Фиттса

Заметки [ править ]

^ Ландауэр, Т.К .; Nachbar, DW (1985). «Выбор из буквенного и цифрового дерева меню с помощью сенсорного экрана». Материалы конференции SIGCHI «Человеческий фактор в вычислительных системах» - CHI '85 . п. 73. DOI : 10,1145 / 317456,317470 . ISBN 978-0897911498.
^ Хикс, WE (1952). «О темпах роста информации» (PDF) . Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии . 4 (4: 1): 11–26. DOI : 10.1080 / 17470215208416600 .
Перейти ↑ Hyman, R (март 1953 г.). «Стимул-информация как детерминант времени реакции» . Журнал экспериментальной психологии . 45 (3): 188–96. DOI : 10.1037 / h0056940 . PMID 13052851 .
^ Карта, Стюарт К .; Moran, Thomas P .; Ньюэлл, А. (1983). Психология взаимодействия человека с компьютером . Хиллдейл, Лондон: Лоуренс Эрлбаум.
^ Рот, Эрвин (1964). "Die Geschwindigkeit der Verarbeitung von Information und ihr Zusammenhang mit Intelligenz" [Скорость обработки информации и ее связь с разведкой]. Zeitschrift für Experimentelle und Angewandte Psychologie (на немецком языке). 11 : 616–622.
^ Longstreth, LE; Эль-Заххар, Н .; Алькорн, МБ (1985). «Исключения из закона Хика: исследования с измерением продолжительности отклика». Журнал экспериментальной психологии: Общие . 114 (4): 417–434. DOI : 10.1037 / 0096-3445.114.4.417 .
^ Кверага, К .; Boucher, L .; Хьюз, ХК (2002). «Саккады действуют в нарушение закона Хика». Экспериментальное исследование мозга . 146 (3): 307–314. DOI : 10.1007 / s00221-002-1168-8 . PMID 12232687 .
^ Лоуренс, BM; Сент-Джон, А .; Абрамс, РА; Снайдер, LH (2008). «Эффект анти-Хика во время реакции саккады обезьяны и человека» . Журнал видения . 8 (26): 26,1–7. DOI : 10.1167 / 8.3.26 . PMID 18484832 .
Перейти ↑ Stadler, MA (1992). «Статистическая структура и последовательное неявное обучение». Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание . 18 (2): 318–327. DOI : 10.1037 / 0278-7393.18.2.318 .
^ Ремиллард, G .; Кларк (2001). «Неявное изучение вероятностей перехода первого, второго и третьего порядка». Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание . 27 (2): 483–498. DOI : 10.1037 / 0278-7393.27.2.483 .
^ Джеймисон, РК; Mewhort (2009). «Применение образцовой модели к серийной задаче времени реакции: предвидение из опыта». Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии . 62 (9): 1757–1783. DOI : 10.1080 / 17470210802557637 . PMID 19219752 .
^ Pavão, R .; Савьетто, JP; Сато, младший; Xavier, GF; Хелен, АФ (2016). «О моделях последовательного обучения: управление без обратной связи строго не подчиняется закону Хика» . Научные отчеты . 6 : 23018. Bibcode : 2016NatSR ... 623018P . DOI : 10.1038 / srep23018 . PMC 4792158 . PMID 26975409 .

Ссылки [ править ]

Кокберн, Энди; Гутвин, Карл; Гринберг, Сол (28 апреля - 3 мая 2007 г.). «Прогностическая модель работы меню» (PDF) . Труды конференции SIGCHI по человеческому фактору в вычислительных системах . Сан-Хосе, Калифорния: 627–636. DOI : 10.1145 / 1240624.1240723 . ЛВП : 10092/662 . ISBN 9781595935939.
Хик, WE (1 марта 1952 г.). «О темпах роста информации» (PDF) . Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии . 4 (1): 11–26. DOI : 10.1080 / 17470215208416600 .
Хайман, Р. (март 1953 г.). «Стимул-информация как детерминант времени реакции» . Журнал экспериментальной психологии . 45 (3): 188–96. DOI : 10.1037 / h0056940 . PMID 13052851 .
Розати, Л. (24–25 октября 2013 г.). «Как проектировать интерфейсы по выбору: закон Хика-Хаймана и классификация информационной архитектуры» . На славянском, А .; Салах, А .; Дэвис, К. (ред.). Классификация и визуализация: интерфейсы к знаниям: материалы Международного семинара УДК . Гаага, Нидерланды. С. 125–138.
Рой, К .; Malacria, S .; Lecolinet, E .; Guiard, Y .; Иган, Дж. (27 апреля - 2 мая 2013 г.). «Дополненные буквы: быстрые команды на основе мнемонических жестов» . Труды конференции SIGCHI по человеческому фактору в вычислительных системах . Париж, Франция. DOI : 10.1145 / 2470654.2481321 .
Сео, Стивен С. (2005). "Информационно-теоретические модели HCI: сравнение закона Хика – Хаймана и закона Фиттса". Взаимодействие человека и компьютера . 20 (3): 315–352. CiteSeerX 10.1.1.86.4509 . DOI : 10,1207 / s15327051hci2003_3 .
Велфорд, Алан Т. (1968). Основы мастерства . Метуэн, Массачусетс. С. 61–65.

Внешние ссылки [ править ]

Глоссарий юзабилити: закон Хика

[1] Ландауэр, Т.К .; Nachbar, DW (1985). «Выбор из буквенного и цифрового дерева меню с помощью сенсорного экрана». Материалы конференции SIGCHI «Человеческий фактор в вычислительных системах» - CHI '85 . п. 73. DOI : 10,1145 / 317456,317470 . ISBN 978-0897911498.

[2] Хикс, WE (1952). «О темпах роста информации» (PDF) . Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии . 4 (4: 1): 11–26. DOI : 10.1080 / 17470215208416600 .

[3] Перейти ↑ Hyman, R (март 1953 г.). «Стимул-информация как детерминант времени реакции» . Журнал экспериментальной психологии . 45 (3): 188–96. DOI : 10.1037 / h0056940 . PMID 13052851 .

[4] Карта, Стюарт К .; Moran, Thomas P .; Ньюэлл, А. (1983). Психология взаимодействия человека с компьютером . Хиллдейл, Лондон: Лоуренс Эрлбаум.

[roth1964-5] Рот, Эрвин (1964). "Die Geschwindigkeit der Verarbeitung von Information und ihr Zusammenhang mit Intelligenz" [Скорость обработки информации и ее связь с разведкой]. Zeitschrift für Experimentelle und Angewandte Psychologie (на немецком языке). 11 : 616–622.

[Longstreth1985-6] Longstreth, LE; Эль-Заххар, Н .; Алькорн, МБ (1985). «Исключения из закона Хика: исследования с измерением продолжительности отклика». Журнал экспериментальной психологии: Общие . 114 (4): 417–434. DOI : 10.1037 / 0096-3445.114.4.417 .

[Kveraga2002-7] Кверага, К .; Boucher, L .; Хьюз, ХК (2002). «Саккады действуют в нарушение закона Хика». Экспериментальное исследование мозга . 146 (3): 307–314. DOI : 10.1007 / s00221-002-1168-8 . PMID 12232687 .

[Lawrence2008-8] Лоуренс, BM; Сент-Джон, А .; Абрамс, РА; Снайдер, LH (2008). «Эффект анти-Хика во время реакции саккады обезьяны и человека» . Журнал видения . 8 (26): 26,1–7. DOI : 10.1167 / 8.3.26 . PMID 18484832 .

[Stadler1992-9] Перейти ↑ Stadler, MA (1992). «Статистическая структура и последовательное неявное обучение». Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание . 18 (2): 318–327. DOI : 10.1037 / 0278-7393.18.2.318 .

[Remillard2001-10] Ремиллард, G .; Кларк (2001). «Неявное изучение вероятностей перехода первого, второго и третьего порядка». Журнал экспериментальной психологии: обучение, память и познание . 27 (2): 483–498. DOI : 10.1037 / 0278-7393.27.2.483 .

[Jamieson2009-11] Джеймисон, РК; Mewhort (2009). «Применение образцовой модели к серийной задаче времени реакции: предвидение из опыта». Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии . 62 (9): 1757–1783. DOI : 10.1080 / 17470210802557637 . PMID 19219752 .

[Pavão2016-12] Pavão, R .; Савьетто, JP; Сато, младший; Xavier, GF; Хелен, АФ (2016). «О моделях последовательного обучения: управление без обратной связи строго не подчиняется закону Хика» . Научные отчеты . 6 : 23018. Bibcode : 2016NatSR ... 623018P . DOI : 10.1038 / srep23018 . PMC 4792158 . PMID 26975409 .

[1]