L'influence de l'incertitude temporelle sur le temps de réaction de choix - article ; n°2 ; vol.61, pg 361-376

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L'année psychologique - Année 1961 - Volume 61 - Numéro 2 - Pages 361-376
Summary
Several well known experiments have shown the influence of the length and the variability of the foreperiod (FP) on RT. Since these experiments have dealt only with simple RT, the present work has been carried out to determine whether the usual effect is also found in choice RT situations.
Two experiments were performed. In the first, 4 subjects worked both under the condition of constant FP (1/2 s) and under the condition of variable PP. These two conditions were used in an experiment on choice RT and also in a control experiment on simple RT. The findings indi-cate, for each subject, a lengthening of choice RT under the condition of variable FP.
The second experiment, which had as main object a test of the generality of these results, deals only with choice RT. Two groups of 12 subjects, A and B, participated. Each group worked under three conditions : one condition of constant FP (1/2 s), one condition of longer constant FP (5 s for group A, 2,5 s for group B), and one condition of variable FP, with lengths ranging between the values for the two constant FP conditions.
The results show that choice RT is influenced by time uncertainty. Moreover the second experiment throws some light on the respective effects of the mean lenght and of the variability of the FP. The authors discuss the implications of these results with regard to the nature of preparatory processes.
Résumé
Des expériences bien connues ont montré l'influence de la longueur et de la variabilité de la période préparatoire sur le TR. Ces expériences comportant uniquement des TR simples, ce travail a été entrepris afin de vérifier si l'effet habituel se manifesterait aussi en situation de TR de choix.
Deux expériences ont été menées. Dans la première, quatre sujets travaillent sous condition de PP constante d'une demi-seconde, et sous condition de PP variable. Ces deux conditions sont expérimentées en situation de TR de choix, et, à des fins de contrôle, en situation de TR simple. Les résultats indiquent, pour chaque sujet, un allongement du TR de choix sous condition de PP variable.
La deuxième expérience qui avait pour but principal de vérifier la généralité de ces résultats, comporte uniquement des TR de choix. Deux groupes de 12 sujets, A et B, y participent. Chaque groupe travaille sous trois conditions : une condition de PP constante d'une demi-seconde, une condition de PP constante plus longue, 5 s pour le groupe A, 2,5 s pour le groupe B, et une condition de PP variable dont les durées s'échelonnent entre les durées constantes. Les résultats démontrent que le TR de choix est influencé par l'incertitude temporelle. Accessoirement, l'expérience 2 apporte de l'information sur les effets respectifs de la longueur moyenne et de la variabilité de la PP. Les auteurs envisagent les implications de ces résultats quant à la nature des processus de préparation.
16 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : dimanche 1 janvier 1961
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J.P. Boons
P. Bertelson
L'influence de l'incertitude temporelle sur le temps de réaction
de choix
In: L'année psychologique. 1961 vol. 61, n°2. pp. 361-376.
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Boons J.P., Bertelson P. L'influence de l'incertitude temporelle sur le temps de réaction de choix. In: L'année psychologique.
1961 vol. 61, n°2. pp. 361-376.
doi : 10.3406/psy.1961.26819
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1961_num_61_2_26819Abstract
Summary
Several well known experiments have shown the influence of the length and the variability of the
foreperiod (FP) on RT. Since these experiments have dealt only with simple RT, the present work has
been carried out to determine whether the usual effect is also found in choice RT situations.
Two experiments were performed. In the first, 4 subjects worked both under the condition of constant
FP (1/2 s) and under the condition of variable PP. These two conditions were used in an experiment on
choice RT and also in a control experiment on simple RT. The findings indi-cate, for each subject, a
lengthening of choice RT under the condition of variable FP.
The second experiment, which had as main object a test of the generality of these results, deals only
with choice RT. Two groups of 12 subjects, A and B, participated. Each group worked under three
conditions : one condition of constant FP (1/2 s), one condition of longer constant FP (5 s for group A,
2,5 s for group B), and one condition of variable FP, with lengths ranging between the values for the two
constant FP conditions.
The results show that choice RT is influenced by time uncertainty. Moreover the second experiment
throws some light on the respective effects of the mean lenght and of the variability of the FP. The
authors discuss the implications of these results with regard to the nature of preparatory processes.
Résumé
Des expériences bien connues ont montré l'influence de la longueur et de la variabilité de la période
préparatoire sur le TR. Ces expériences comportant uniquement des TR simples, ce travail a été
entrepris afin de vérifier si l'effet habituel se manifesterait aussi en situation de TR de choix.
Deux expériences ont été menées. Dans la première, quatre sujets travaillent sous condition de PP
constante d'une demi-seconde, et sous condition de PP variable. Ces deux conditions sont
expérimentées en situation de TR de choix, et, à des fins de contrôle, en situation de TR simple. Les
résultats indiquent, pour chaque sujet, un allongement du TR de choix sous condition de PP variable.
La deuxième expérience qui avait pour but principal de vérifier la généralité de ces résultats, comporte
uniquement des TR de choix. Deux groupes de 12 sujets, A et B, y participent. Chaque groupe travaille
sous trois conditions : une condition de PP constante d'une demi-seconde, une condition de PP
constante plus longue, 5 s pour le groupe A, 2,5 s pour le groupe B, et une condition de PP variable
dont les durées s'échelonnent entre les durées constantes. Les résultats démontrent que le TR de choix
est influencé par l'incertitude temporelle. Accessoirement, l'expérience 2 apporte de l'information sur les
effets respectifs de la longueur moyenne et de la variabilité de la PP. Les auteurs envisagent les
implications de ces résultats quant à la nature des processus de préparation.Laboratoire de Psychologie
de l'Université libre de Bruxelles
L'INFLUENCE DE L'INCERTITUDE TEMPORELLE
SUR LE TEMPS DE RÉACTION DE CHOIX
par Jean-Paul Boons et Paul Bertelson
Des expériences classiques ont bien montré l'effet de la
longueur de la période préparatoire (PP) sur le temps de réaction
simple (TR). Wundt, un des premiers, découvre que la présence
d'un signal avertisseur permet une plus grande rapidité des
réactions. De nombreux chercheurs, par la suite, étudient les
rapports entre TR et durée de la PP, c'est-à-dire de l'intervalle
temporel séparant le signal avertisseur du signal d'exécution,
Woodrow en 1914 calcule les TR moyens correspondant à
divers intervalles présentés chacun de façon répétée. Il montre
qu'entre 2 et 24 s, le TR croît avec la durée de l'intervalle de
manière telle qu'une fonction logarithmique de celle-ci donne une
bonne prédiction du TR. Woodrow étudie aussi une condition
de PP variable, où les différentes périodes utilisées précédemment
se succèdent dans un ordre aléatoire. Dans ce cas, le TR moyen
se situe légèrement au-dessus de celui correspondant à la période
constante la plus défavorable utilisée.
Woodrow considère les différences observées entre les TR
moj'ens comme la manifestation du processus de « préparation »
ou « disposition préparatoire ». Du fait des « fluctuations de
l'attention », un état de préparation efficace serait nécessair
ement bref et la possibilité d'être « prêt » au bon moment dépend
rait de la prévisibilité du moment d'apparition du signal. Ainsi
comprend-t-on l'élévation du TR dans la condition de PP extr
êmement variable choisie par Woodrow, où toute prévision du
moment d'apparition du signal était rendue impossible. On
comprendra aussi la montée du TR avec la durée des PP cons
tantes, si l'on tient compte du fait que la précision de notre
estimation du temps diminue rapidement quand augmenie la
longueur de l'intervalle à estimer. Cette diminution semble
même plus forte que ne le prévoirait l'application de la loi de
A. PSYCHOL. 61 24 362 MÉMOIRES ORIGINAUX
Weber, ainsi que l'ont montré plusieurs auteurs, cités par Fraisse
dans sa Psychologie du temps (1957).
Ce modèle explicatif des phénomènes de préparation est
resté valable depuis l'époque de son élaboration. Plus récemment,
il a reçu confirmation des travaux de Klemmer (1956). Cet
auteur a fait varier séparément deux paramètres : la variabilité
de la PP, mesurée par l'étendue de l'intervalle de variation et sa
longueur moyenne. Il montre que :
— à même variabilité, le TR croît avec la longueur moyenne,
mais beaucoup plus pour une variabilité nulle que pour une
variabilité correspondant à un intervalle de variation de 2 s : il
y a donc interaction entre les deux sources de variation ;
— à même longueur moyenne, le TR croît avec la variabilité.
Les résultats de Klemmer apparaissent dans la partie infé
rieure de la figure 1. Le modèle de Woodrow paraît donc
confirmé ; il est économique d'interpréter les résultats précédents
en disant que, pour le sujet, joue une même difficulté de prévoir
le moment d'apparition du signal, que celle-ci résulte de la varia
bilité objective de la PP, ou de l'imprécision des mécanismes
intérieurs d'estimation du temps. Ainsi, les deux paramètres
envisagés peuvent se ramener à une même variable intermédiaire
que Klemmer appelle l'incertitude temporelle. Le même Klemmer
a proposé une quantification de l'incertitude temporelle qui
permettrait une bonne prédiction du TR simple (1957). Une
expérience plus récente de Karlin (1959) confirme pour l'essen
tiel les résultats de Klemmer.
Les travaux que nous venons d'examiner portent sur la situa
tion de réaction simple, où la possibilité de préparation n'est
limitée que par l'incertitude temporelle. Quand on considère la
situation de réaction de choix, il y a en plus incertitude quand à la
nature du signal à venir, et donc de la réponse à donner. Les
auteurs qui ont appliqué la théorie de l'information à cette situa
tion, ont bien montré que le TR de choix est, dans certaines
conditions, fonction de l'incertitude quant à la stimulation (4, 5).
On n'a jamais, à notre connaissance, examiné le jeu combiné
des deux formes d'incertitudes : les mesures de TR de choix se
font presque toujours dans des conditions d'incertitude tempor
elle minimale. Il nous a semblé intéressant d'examiner si la
période préparatoire a une influence sur le TR de choix. On pou
vait en effet se demander si la possibilité d'anticiper le moment
d'apparition du signal est utile dans une situation où la nature BOONS ET P. BERTELSON. — L'INCERTITUDE TEMPORELLE 363 J.-P.
de ce signal n'est pas connue. Il s'agissait en somme de savoir
si l'incertitude temporelle peut ajouter ses effets à ceux de l'incer
titude quant à la stimulation.
Les expériences qui vont suivre ont pour but essentiel de
répondre à cette question. Elles consistent à comparer les TR de
choix à des signaux binaires équiprobables sous une condition
de PP brève et constante, connue d'après les résultats classiques
pour donner lieu à une faible incertitude temporelle, et sous
des conditions donnant lieu à une temporelle plus
forte. Accessoirement, nous avons cherché à recueillir quelques
informations au sujet des influences respectives de la longueur
et de la variabilité des PP.
EXPÉRIENCE I (INTENSIVE)1
a) Méthode expérimentale
Les expériences décrites ici comportent uniquement des
mesures de TR isolés. Les sujets sont quatre étudiants en pre
mière année à l'université.
Conditions étudiées. — Chaque sujet a travaillé sous les
quatre conditions suivantes :
— réactions simples sous PP constante (SC) ;
—PP variable (SV) ;
—de choix sous PP constante (DC) ;
— réactions de PP variable (DV).
Nous nous intéressions surtout à la comparaison des condi
tions de réactions de choix. Les conditions de réactions simples
furent introduites à des fins de contrôle.
La PP constante utilisée est d'une demi-seconde. D'après les tr
avaux de Klemmer et de Karlin, cette durée peut être considérée comme
comportant une quantité minima d'incertitude temporelle. Dans les
conditions de PP variable, huit durées interviennent, qui se partagent
à intervalles réguliers l'espace séparant .25 s de 5,50 s. Ces huit durées
sont d'égales fréquences relatives et se succèdent dans un ordre aléatoire.
Situation expérimentale et appareillage. — Cette première expérience
utilise uniquement des stimuli visuels. Le signal avertisseur consiste
en l'extinction d'une petite ampoule au néon. Gomme signal d'exécution,
nous avons employé un indicateur numérique « Nixie », fabriqué par la
Burrough Corporation. Il s'agit d'une lampe à cathodes froides compor-
1. Une brève relation de cette première expérience a paru dans la revue
Nature (1960). MÉMOIRES ORIGINAUX 364
tant 10 cathodes en forme de chiffres. Ce dispositif permet de faire
apparaître des chiffres incandescents de 15 mm de hauteur. L'allumage
est instantané.
Expérimentateur et sujet opèrent dans deux pièces voisines. La
pièce du sujet est plongée dans une légère pénombre. L'appareillage
utilisé étant assez bruyant, le sujet porte aux oreilles des écouteurs
dans lesquels on envoie du bruit blanc. Le sujet est assis devant un pan
neau vertical où est fixée, à hauteur des yeux, la Nixie, et immédiate
ment au-dessus, la lampe au néon qui sert à l'avertissement. Les médius
de chaque main sont posés sur les bras de deux relais servant de clefs-
réponses. La succession des moments d'un TR s'opère comme suit :
— un signal pré-avertisseur consiste en l'allumage de la petite ampoule
au néon, qui reste allumée pendant 2,50 s ;
— le signal avertisseur est constitué par l'extinction de cette ampoule ;
— le d'exécution est donné par l'apparition de l'un des deux
chiffres lumineux trois ou quatre. Dans la situation de TR simple,
le signal est un trois et le sujet réagit toujours à droite. Afin d'éviter
les anticipations, 5 % de tests-attrapes furent introduits dans la
condition SG (TR simple constant) : le signal avertisseur n'est pas
suivi du signal d'exécution au bout de l'intervalle habituel de .50 s.
Dans la situation de choix, si un trois apparaît, le sujet réagit à
droite, si c'est un quatre, il réagit à gauche. Si le sujet commet une
erreur, il en est informé par l'interruption du bruit dans les écouteurs.
Le TR est mesuré à l'aide d'un chronoscope électrique A.E.G. précis
au .01 s près. Une durée déterminée de PP est assurée par le temps de
décharge d'une combinaison de condensateurs électrolytiques. Nous
avons pu observer que si, d'un jour à l'autre, les temps de décharge d'une
même combinaison présentaient des différences pouvant aller jusqu'à
.08 s pour les capacités les plus élevées, des mesures immédiatement
répétées ne différaient entre elles que de .02 s au plus. En fait, la préci
sion à l'intérieur d'une même série nous intéressait surtout.
Déroulement de V expérience. — A l'exception du sujet 2, dont les
performances irrégulières nécessitèrent une séance d'apprentissage
supplémentaire, chaque sujet participa à 14 séances de trois quarts
d'heure. Aucun sujet ne participa à plus d'une séance par jour. Six
séances d'apprentissage se révélèrent nécessaires, pour que les courbes
des TR moyens par séance et par condition prennent une allure de
plateau. Les résultats de l'expérience se basent uniquement sur les
huit dernières séances, considérées comme expérimentales. Chacune
de ces séances comprend deux conditions, à raison de 100 TR par condi
tion. Les quatre conditions furent présentées en ordre alterné. Les 20
premiers TR de chaque série étant éliminés, les résultats pour chaque
condition se basent donc sur 4 séries de 80 mesures.
Consigne. — Avant chaque série, les sujets étaient prévenus de la
nature de la performance à accomplir. L'expérimentateur leur disait BOONS ET P. BERTELSON. L'INCERTITUDE TEMPORELLE 365 J.-P.
s'il s'agissait de pousser uniquement à droite ou sur les deux clefs ; et
aussi si le temps séparant l'extinction de l'ampoule de l'apparition du
chiffre serait constant ou variable. A chaque séance, les sujets étaient
informés de leurs résultats de la veille.
b) Résultats
On trouvera au tableau I les moyennes et écarts-types des
16 distributions de TR obtenues (4 sujets x 4 conditions).
Les erreurs en TR de choix sont peu nombreuses : le pourcentage
moyen pour les quatre sujets et les deux conditions est de 1,7 % ;
il n'apparaît pas de différence systématique entre les conditions.
Les différences entre conditions de PP constante et de PP variable
pour le TR simple et le TR de choix furent testées à l'aide du
test z normal, utilisé unilatéralement.
TABLEAU I
Expérience I. Moyennes et écarts-types, en ms
des 16 distributions de TR
(4 sujets X 4 conditions)
Valeurs de z et de F, par sujet et par type de réaction
Sujets
Période Réaction Score préparatoire 1 2 3 4
Constante 212 240 201 254 m
Variable 261 282 241 248 m
16.8* 14.5* 18.8* — 2.89 * z(V — C) ...
Simple
s Constante 24 28 21 29
46 43 32 20 s Variable
3.53* 2.32* 2.39* .491 F (V/C)
362 360 353 335 m Constante
381 422 382 368 m Variable
5.7* 12.6* 6.2* 9.9* z(V — C) ...
Choix
37 48 52 40 s Constante
49 73 65 46 s Variable
1.76* 2.35* 1.58* 1.33+ F (V/C)
4 P < 02; x P < .01 *P < .001
En TR simple, les trois premiers sujets vérifient les résultats
classiques sur l'effet de l'incertitude temporelle mais le sujet 4
donne des TR plus rapides avec PP variable. En TR de choix, les
1 . Testé C/V, F = 2,04 (P < .02). ■
366 MÉMOIRES ORIGINAUX
quatre sujets gagnent du temps de façon très significative dans
la condition de plus faible incertitude temporelle.
On trouvera aussi au tableau I les valeurs de F calculées
d'après les variances des distributions comparées. Les distribu
tions de TR sous PP constantes sont moins dispersées que les
distributions de TR correspondantes sous PP variable, excepté
de nouveau pour le sujet 4 en TR simple, où l'inverse se produit.
Il est difficile de trouver une explication satisfaisante aux
résultats paradoxaux de ce sujet en TR simple, d'autant plus
qu'aux quatre dernières séances d'apprentissage il donne le
résultat habituel : les TR moyens pour ces 4 séances sont de
236 ms sous condition SC, de 267 ms sous condition SV. Par la
suite, il se mit à répondre plus lentement dans la situation SC.
EXPÉRIENCE II (EXTENSIVE)
Cette deuxième expérience a pour objectif principal de vérifier
sur un échantillon plus important les résultats que l'investiga
tion intensive de quatre sujets nous a apportés. Accessoirement,
nous avons aussi voulu :
— rechercher l'effet éventuel sur le TR de choix de la longueur
de la PP, quand celle-ci est constante ;
— examiner l'influence de conditions de longueur moyenne et
de variabilité moins favorables à la manisfestation d'un
effet que celle utilisée dans la première expérience.
Cette expérience ne comporte que des réactions de choix.
a) Méthode expérimentale
Vingt-quatre sujets, étudiants ou étudiantes en première
année à l'Université, ont participé à l'expérience. Ils sont divisés
en deux groupes de 12 sujets, A et B.
Conditions étudiées. — Chaque sujet travaille sous trois condi
tions : deux conditions de PP constante, une brève (C) et une
longue (L) ; une condition de PP variable (V).
Dans les deux groupes, la longueur de la PP constante brève est
de .50 s. Les conditions de PP variable sont composées de 5 durées s'éche-
lonnant à intervalles égaux entre les valeurs des durées constantes. Ces
5 durées sont d'égales fréquences relatives et se succèdent dans un ordre
aléatoire.
Pour le groupe A, les 5 durées sont : .50, 1,63, 2,75, 3,88, 5. La PP
constante longue est de 5 s.
Pour le groupe B, les durées sont : .50, 1, 1,50, 2, 2,50. La PP cons
tant longue est de 2,5 s. J.-P. BOONS ET P. BERTELSON. l'incertitude temporelle 367:
Situation expérimentale. — La situation expérimentale est identique
à celle de l'expérience I, excepté en ce qui concerne la signalisation des
erreurs et le signal d'avertissement, qui, maintenant, est auditif. La
succession des moments d'un TR s'opère comme suit :
— le signal pré-avertisseur consiste en la disparition du bruit de fond
fourni par les écouteurs ;
1 '
ïtTt.I...
P * *|fc#K 0
.M
+ L-
S
PERIOOE PREPARATORE EN SECONDES.
Fig. 1
a) Résultais de Klemmer en TR simple (partie inférieure de la figure).
TR moyens de 6 sujets sous 7 conditions de PP. Les points M, L et K désignent
3 conditions de PP constante. La hauteur des horizontales P, 'Q,|S et T indique
le TR moyen obtenu sous 4 de PP variable et leur longueur repré
sente l'intervalle de variation. Les 11 points reliés à chaque horizontale donnent
les valeurs du TR moyen attaché à chacun des 11 durées utilisées.
b) Résultais de la 3e séance de l'expérience 2 (partie supérieure de la figure).
Les résultats sont présentés de la même façon que ceux de Klemmer. C, V et
L représentent les TR de choix moyens des 12 sujets du groupe A ; c, v et l les
TR de choix moyens des 12 sujets du groupe B. 368 MÉMOIRES ORIGINAUX
— le signal avertisseur est constitué par la réapparition du bruit, un
intervalle fixe de 2,5 s après sa disparition ;
— le signal d'exécution, comme auparavant, est donné par l'apparition
de l'un de deux chiffres lumineux, trois ou quatre. Si le sujet répond
correctement, le chiffre s'éteint. Si une erreur est commise, le chiffre
reste allumé et le sujet ne peut l'éteindre, même en actionnant la
bonne clef.
Déroulement de V expérience. — Chaque sujet participe à trois séances
de trois quarts d'heure, comprenant chacune 180 TR. Les deux premières
séances servent d'apprentissage, la troisième seule est considérée comme
expérimentale. A chaque séance, le sujet travaille sous les trois conditions.
Les 10 premiers TR de chaque série sont éliminés.
Pour chaque sujet, l'ordre de présentation des trois conditions au
cours des trois séances a été organisé en carré latin. Les 12 carrés latins
3x3 possibles ont été utilisés pour chaque groupe de 12 sujets. Quand
on considère uniquement les troisièmes séances, le plan général pour
chaque groupe comporte 2 carrés latins 3x3 avec 2 sujets par ligne.
b) Résultats
Les TR moyens par sujet et par condition apparaissent
au tableau II. On trouvera à la figure 1 les TR moyens pour
12 sujets en fonction de la longueur moyenne et de la variabilité
des six conditions de PP étudiées.
TABLEAU II
Expérience 2 (3e séance)
TR de choix moyens en ms par sujet et par condition
Chaque valeur est basée sur 50 observations
Groupe A Groupe B
s,- S,- C V L c V /
1 505 530 621 13 461 490 451
2 504 532 14 524 399 521 524
3 421 4P0 504 15 415 436 438
4 416 570 631 16 401 452 465
5 384 460 472 17 404 442 441
6 517 552 564 18 419 4J5 444
7 381 408 423 19 462 479 519
8 371 421 401 20 494 500 506
9 394 432 450 21 425 503 482
10 433 489 521 22 422 468 450
11 451 462 556 23 385 406 410
12 460 495 572 24 404 448 443
M. 428 482 521 435 463 464

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