اللغة:العربية
القائمة
اللغة: العربية

قياس زمن رد الفعل: كيف يتم بدقة؟

قياس زمن رد الفعل يبدأ بإشارة تظهر في لحظة معروفة، فيجيب الشخص بأسرع ما يستطيع، والزمن بين الاثنين هو زمن ردة الفعل. وكل ما عدا ذلك هدفه أن يتم هذا بدقة: أن نعرف بالضبط متى ظهرت الإشارة فعلًا، وأن نلتقط بداية الجواب نفسها، وأن نكرر المحاولة بما يكفي لنحصل على قيمة وسطى عادلة. وقد قاس مختبر مُعاير متوسطًا قدره 230.8 ملي ثانية لبالغين يضغطون زر فأرة، و213 ملي ثانية بعد حذف تأخير الأجهزة نفسها[1].

ابدأ اختبار ردة الفعل

أجزاء القياس الواحد

  1. انتظار بمدة لا يمكن توقعها، حتى لا يحفظ الشخص الإيقاع فيضغط مبكرًا.
  2. الإشارة: ضوء أو صورة أو صوت أو اهتزاز، ويجب أن تُعرف لحظة ظهورها الحقيقية.
  3. الجواب: ضغطة زر أو مفتاح أو لمسة أو دفعة على حساس، ويجب أن تُعرف لحظته الحقيقية أيضًا.
  4. التكرار: محاولات كثيرة، تُستبعد منها الضغطات المبكرة والمتأخرة جدًا، وتؤخذ قيمة معتادة من الباقي.

لكل خطوة طريقتها في الخطأ. الانتظار الثابت يدعو إلى التخمين. والشاشة التي تعرض الإشارة متأخرة، أو الزر الذي يبلّغ عن الضغطة متأخرًا، يضيفان زمنًا ليس من الشخص. والمحاولة الواحدة لا تقول الكثير، لأن أحدًا لا يستجيب بالسرعة نفسها مرتين.

أي زمن رد فعل؟

يقيس الباحثون عدة أنواع، والنوع هو الذي يحدد الرقم. ردة الفعل البسيطة فيها إشارة واحدة وجواب واحد، وهي الأسرع. وردة فعل الاختيار فيها عدة إشارات لكل منها جواب، مثل مهمة الاختيار بين 4 في مسح بريطاني كبير[2]. وردة فعل «اضغط أو امتنع» تطلب منك الضغط عند إشارة والسكون عند أخرى، وفي دراسة طويلة في بالتيمور كانت تبطؤ مع العمر بنحو ثلاثة أضعاف سرعة بطء البسيطة[3]. واختبار الكلمات الملوّنة مثل اختبار ستروب هو ردة فعل اختيار فيها تعارض مقصود.

فأي رقم لزمن ردة الفعل يحتاج إلى مهمته بجانبه. يقيس اختبار ردة الفعل عندنا استجابة بسيطة لضوء، ويقيس اختبار ردة الفعل للصوت استجابة بسيطة لصفير، ويقيس اختبار ستروب اختيارًا فيه تعارض.

في المختبر

أولى قياسات زمن ردة الفعل أجراها في القرن التاسع عشر فرانسيس غالتون، وسجّل ردات فعل بصرية بسيطة لدى الشباب أقل من 190 ملي ثانية[1]. والمختبرات الحديثة تستخدم الحواسيب، لكنها تفحصها: تقيس تأخير شاشتها وزرّها وتأخذه في الحساب.

والدراسة الكبيرة التي يقارنك بها اختبارنا فعلت هذا بالضبط. رأى متطوعوها، وعددهم 1,469، هدفًا وضغطوا زر فأرة. كان المتوسط الخام 230.8 ملي ثانية، وبعد حذف التأخير المقيس للأجهزة صار 213 ملي ثانية. وقاس المؤلفون أيضًا كم يحتاج كل شخص ليبدأ حركة إصبع فقط، فاستطاعوا تقدير الزمن اللازم لملاحظة الهدف: نحو 131 ملي ثانية[1].

وبرامج المختبرات دقيقة جدًا أيضًا. فمقارنة لبرامج التجارب، أُجريت على أكثر من 110,000 محاولة بصندوق قياس، وجدت أن أفضل برامج المختبرات توقّت المثيرات والاستجابات بدقة أقل من 1 ملي ثانية[4].

وبعض المختبرات تذهب أبعد وتسجّل الدماغ أو العضلات. في دراسة واحدة أظهرت تسجيلات الدماغ أن الناس قرروا هل في صورة خاطفة حيوان خلال 150 ملي ثانية، قبل ضغط أي زر[5].

عند انطلاقة العدو

تقيس ألعاب القوى زمن ردة الفعل لسبب عملي: كشف الانطلاقات الخاطئة. حساسات في مكعبات الانطلاق تسجّل دفعة قدمي كل عدّاء بالنسبة إلى لحظة المسدس. وقواعد World Athletics تَعُدّ ردة فعل أقل من 0.1 ثانية، يقيسها نظام معتمد كهذا، انطلاقة خاطئة محتملة[6].

واستخدم الباحثون المعدات نفسها بتفصيل أكبر، بحساسات قوة في كل منصة قدم متزامنة مع إشارة الانطلاق، وتسجيلات لعضلات الساق. ووجدوا أن عضلات العدّائين المدرَّبين قد تستجيب للصوت في أقل من 85 ملي ثانية، وأن أولى الإشارات العضلية تظهر في أقل من 60 ملي ثانية[7]. وضغطة الزر أبطأ بكثير في التوقيت من إشارة العضلة.

في المتصفح أو على الهاتف

صفحة الويب لا تستطيع معايرة الشاشة والفأرة أمامك. كل ما تستطيعه هو توقيت ما تراه: متى طلبت رسم الإشارة، ومتى أُبلغت بضغطتك. دراستان قاستا بعد ذلك عن الواقع، بروبوت يضغط المفاتيح وشاشات اللمس. على حواسيب محمولة وهواتف عادية سجّلت المتصفحات كل ردة فعل أبطأ مما كانت، بمتوسط من 57.6 ملي ثانية إلى 132.9 ملي ثانية بحسب الجهاز والمتصفح[8]. وعلى الحواسيب المكتبية والمحمولة وجدت الدراسة الثانية من 76.5 ملي ثانية إلى 82.3 ملي ثانية[9].

والخبر الجيد أن تأخير الجهاز الواحد ثابت إلى حد كبير. فأغلب البرامج في المقارنة الكبيرة توقّت الاستجابات في المتصفح بدقة أقل من 10 ملي ثانية[4]، ولذلك فالفروق بين مرّاتك على جهاز واحد لها معنى حتى لو بدا الرقم المطلق عاليًا.

والهواتف تضيف أكثر. في دراسة أجاب فيها شباب عن صفير واهتزاز وأضواء على هاتف، ظلت أسرع إشارة وحدها، وهي الصفير العالي، تأخذ 405 ملي ثانية في المتوسط، أي أعلى بكثير من أرقام المختبر لضوء[10].

كيف يقيس اختبار ردة الفعل عندنا

  • تتحول الشاشة إلى الأخضر بعد انتظار عشوائي بين 1.5 ث و4.5 ث، فلا يمكنك حفظ اللحظة.
  • تؤخذ لحظة الأخضر من الإطار التالي للشاشة، وتؤخذ ضغطتك من الوقت الذي يعطيه المتصفح للحدث نفسه، لا من وقت وصول شيفرتنا إليه.
  • الضغطة الأسرع من 100 ملي ثانية تُعدّ تخمينًا وتُعاد المحاولة، والأبطأ من 1,000 ملي ثانية تُعدّ شرودًا.
  • بعد محاولة تدريب تُحتسب 5 محاولات (20 في الوضع الدقيق)، ونتيجتك هي الوسطى.
  • إذا انتقلت إلى تبويب أو نافذة أخرى أثناء محاولة، تسقط تلك المحاولة.

ويقيس الاختبار أيضًا معدل تحديث شاشتك ويعرضه مع نتيجتك، لترى ما تضيفه الشاشة. ويحسب التأخير الذي وجدته دراسات الروبوت فوق تأخير المختبر نفسه، من 44.1 ملي ثانية إلى 115.1 ملي ثانية مع لوحة المفاتيح أو الفأرة ومن 39.8 ملي ثانية إلى 52 ملي ثانية مع شاشة اللمس، ويعرض المقارنة بالدراسة على شكل مدى. وعلى الحاسوب يكون هذا المدى واسعًا، وهذا سبب آخر لتقارن نتائجك بعضها ببعض على جهاز واحد بدل أن تطارد رقمًا واحدًا.

ويتناول مقال input lag الشاشات والفأرات ومعدلات التحديث بتفصيل أكبر، وكل دراسة تقارنك بها اختباراتنا مذكورة في صفحة الدراسات وراء الأرقام.

أسئلة

كيف يُقاس زمن ردة الفعل في المختبر؟

بشاشة وزر مُعايرين، وانتظار عشوائي قبل كل إشارة، ومحاولات كثيرة. ويُقاس تأخير الأجهزة ويؤخذ في الحساب: ففي دراسة كبيرة نزل المتوسط من 230.8 ملي ثانية إلى 213 ملي ثانية بعد حذفه.

هل اختبارات ردة الفعل على الإنترنت دقيقة؟

هي ثابتة، لكنها تقرأ أعلى من الواقع. وجدت اختبارات الروبوت أن المتصفحات تسجّل ردات الفعل أبطأ مما هي بمتوسط من 57.6 ملي ثانية إلى 132.9 ملي ثانية على أجهزة الاستخدام اليومي، بينما توقّتها أغلب البرامج بدقة أقل من 10 ملي ثانية.

كيف يُقاس زمن ردة الفعل في العدو؟

بحساسات في مكعبات الانطلاق مرتبطة بمسدس البداية. وردة الفعل الأقل من 0.1 ثانية تُعدّ انطلاقة خاطئة محتملة.

لماذا تتغير نتيجتي من محاولة إلى أخرى؟

لأن الناس لا يستجيبون بالسرعة نفسها تمامًا مرتين، ولأن لحظة كل ضغطة تقع بشكل مختلف بالنسبة إلى تحديث الشاشة. ولهذا تستخدم الاختبارات عدة محاولات وتأخذ الوسطى.

المصادر

  1. Woods, D. L., Wyma, J. M., Yund, E. W., Herron, T. J., & Reed, B. (2015). Factors influencing the latency of simple reaction time. Frontiers in Human Neuroscience, 9, 131.doi:10.3389/fnhum.2015.00131
    n = 1,469; Community volunteers in Rotorua, New Zealand, aged 18 to 65 (mean age 45.8, 40% men)
    Abstract: "Experiment 1 examined a community sample of 1469 subjects ranging in age from 18 to 65. Mean SRT latencies were short (231, 213 ms when corrected for hardware delays) and increased significantly with age (0.55 ms/year)". Table 2, column Experiment 1: "N 1469", "SRT 230.8", "SRT SD 26.8". (قُرئ في 2026-10-01: https://www.frontiersin.org/journals/human-neuroscience/articles/10.3389/fnhum.2015.00131/full)
  2. Der, G., & Deary, I. J. (2006). Age and sex differences in reaction time in adulthood: Results from the United Kingdom Health and Lifestyle Survey. Psychology and Aging, 21(1), 62–73.doi:10.1037/0882-7974.21.1.62
    n = 7,130; Adults in the United Kingdom Health and Lifestyle Survey
    Abstract: "The authors reanalyzed data for 7,130 adult participants in the United Kingdom Health and Lifestyle Survey" "The authors modeled the age differences in simple and 4-choice reaction time means and variabilities" "Simple RT shows little slowing until around 50, whereas choice RT slows throughout the adult age range." (قُرئ في 2026-10-06: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16594792/)
  3. Fozard, J. L., Vercruyssen, M., Reynolds, S. L., Hancock, P. A., & Quilter, R. E. (1994). Age differences and changes in reaction time: The Baltimore Longitudinal Study of Aging. Journal of Gerontology, 49(4), P179–P189.doi:10.1093/geronj/49.4.p179
    n = 1,265; Community volunteers in Baltimore aged 17 to 96
    Abstract: "This study analyzed auditory reaction time (RT) data from 1,265 community-dwelling volunteers (833 males and 432 females) who ranged in age from 17 to 96." "Repeated testing within participants (longitudinal analyses) over eight years showed consistent slowing and increased variability with age." "Beginning at about age 20, RTs increased at a rate of approximately 0.5 msec/yr for SRT and 1.6 msec/yr for DRT." (قُرئ في 2026-10-06: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8014399/)
  4. Bridges, D., Pitiot, A., MacAskill, M. R., & Peirce, J. W. (2020). The timing mega-study: comparing a range of experiment generators, both lab-based and online. PeerJ, 8, e9414.doi:10.7717/peerj.9414
    Abstract: "Among the lab-based experiments, Psychtoolbox, PsychoPy, Presentation and E-Prime provided the best timing, all with mean precision under 1 millisecond across the visual, audio and response measures." "Online studies did not deliver the same level of precision as lab-based systems, with slightly more variability in all measurements." "For response times (measured using a high-performance button box), most of the packages achieved precision at least under 10 ms in all browsers, with PsychoPy achieving a precision under 3.5 ms in all." "The results, from over 110,000 trials, highlight the wide range of timing qualities that can occur even in these dedicated software packages for the task." (قُرئ في 2026-10-06: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33005482/)
  5. Thorpe, S., Fize, D., & Marlot, C. (1996). Speed of processing in the human visual system. Nature, 381(6582), 520–522.doi:10.1038/381520a0
    Abstract: "Here we use a go/no-go categorization task in which subjects have to decide whether a previously unseen photograph, flashed on for just 20 ms, contains an animal. ERP analysis revealed a frontal negativity specific to no-go trials that develops roughly 150 ms after stimulus onset. We conclude that the visual processing needed to perform this highly demanding task can be achieved in under 150 ms." (قُرئ في 2026-10-06: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8632824/)
  6. World Athletics (2026). Book C, C2.1 Technical Rules, Rule 16 (The start), version in force from 1 July 2026. World Athletics Book of Rules.https://worldathletics.org/about-iaaf/documents/book-of-rules
    C2.1 Technical Rules (document "C1.1 & C2.1 - Competition Rules & Technical Rules", dated 01 JUL 2026): "When a World Athletics certified Start Information System is in use, the Starter and/or an assigned Recaller shall wear headphones in order to clearly hear the acoustic signal emitted when the System indicates a possible false start (i.e. when the reaction time is less than 0.100 second)." (قُرئ في 2026-10-06: https://worldathletics.org/about-iaaf/documents/book-of-rules)
  7. Pain, M. T. G., & Hibbs, A. (2007). Sprint starts and the minimum auditory reaction time. Journal of Sports Sciences, 25(1), 79–86.doi:10.1080/02640410600718004
    Nine sprinters starting from instrumented blocks
    Abstract: "The simple auditory reaction time is one of the fastest reaction times and is thought to be rarely less than 100 ms." "Reaction time in nine athletes performing sprint starts in four conditions was measured using starting blocks instrumented with piezoelectric force transducers" "Five of the athletes had mean reaction times of less than 100 ms in at least one condition and 20% of all starts in the first two conditions had a reaction time of less than 100 ms. The results demonstrate that the neuromuscular-physiological component of simple auditory reaction times can be under 85 ms and that EMG latencies can be under 60 ms." (قُرئ في 2026-10-06: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/17127583/)
  8. Pronk, T., Wiers, R. W., Molenkamp, B., & Murre, J. (2020). Mental chronometry in the pocket? Timing accuracy of web applications on touchscreen and keyboard devices. Behavior Research Methods, 52(3), 1371–1382.doi:10.3758/s13428-019-01321-2
    Four devices from 2015 and 2016: a MacBook Pro, an ASUS laptop, a Samsung Galaxy S7 and an iPhone 6S, pressed by a robot
    Abstract: "In controlled circumstances, as can be realized in a lab setting, very accurate stimulus timing and moderately accurate RT measurements could be achieved on both touchscreen and keyboard devices, though RTs were consistently overestimated." Table 4 "Descriptives of RT overestimations (in milliseconds) per device and browser" (OS, Web Browser, Minimum, Maximum, Mean, SD): "Android Chrome 46.0 103.5 69.8 7.4", "iOS Safari 48.3 96.3 57.6 6.5", "MacOS Safari 93.0 163.7 132.9 8.1", "Windows Chrome 64.7 70.6 68.5 1.7", "Windows Firefox 49.8 84.9 61.9 5.7". (قُرئ في 2026-10-06: https://www.ebi.ac.uk/europepmc/webservices/rest/PMC7280355/fullTextXML)
  9. Anwyl-Irvine, A., Dalmaijer, E. S., Hodges, N., & Evershed, J. K. (2021). Realistic precision and accuracy of online experiment platforms, web browsers, and devices. Behavior Research Methods, 53(4), 1407–1425.doi:10.3758/s13428-020-01501-5
    Desktop and laptop computers with Windows 10 and macOS, pressed by a robot; and the equipment of 202,600 online participants
    Abstract: "We then employed a robot actuator in realistic set-ups to measure response recording across the aforementioned platforms, and between different keyboard types (desktop and integrated laptop)." "We found that modern web platforms provide reasonable accuracy and precision for display duration and manual response time". Table 2 "RT delay is calculated as the difference between known and recorded RT." Browser means: "Chrome 78.81", "Edge 80.10", "Firefox 82.30", "Safari 76.50"; device means: "macOS-Desktop 85.35", "Windows-Desktop 76.24", "Windows-Laptop 73.65". Results: "We found that 77% of these devices were desktop or laptop computers, whereas only 20% were mobile devices" "Based on a sample of 202,600 participants." (قُرئ في 2026-10-06: https://www.ebi.ac.uk/europepmc/webservices/rest/PMC8367876/fullTextXML)
  10. Yoshida, K. T., Kiernan, J. X., Okamura, A. M., & Nunez, C. M. (2023). Exploring human response times to combinations of audio, haptic, and visual stimuli from a mobile device. IEEE World Haptics Conference 2023 (arXiv:2305.17180).https://arxiv.org/abs/2305.17180
    n = 20; Adults aged 20 to 29 holding an iPhone 11
    "Our user study included 20 participants (13 female, 6 male, 1 non-binary; aged 20-29)." "Participants had the shortest response time for the high audio stimulus (405 ± 50 ms) and longest response time for the low visual stimulus (528 ± 105 ms)." "The mean response time is the fastest in the condition with high levels of all three stimuli (mean ± standard deviation, 320 ± 43 ms)" "The fastest mean response time recorded for a particular subject was 250 ms, and the slowest was 819 ms." "The overall mean response time across all conditions was (380 ± 52 ms)." (قُرئ في 2026-10-06: https://arxiv.org/pdf/2305.17180)