認知ゲーム実験(1) : 鏡映描写
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(2) 人間科学編 (2006年 3月. 甲南女子大学研 究紀 要 第 42号. ). ばか り,同 じような本 や文献 を もとにテ ーマ を決 めて. 形 だけを見 なが ら図形面上の細 いルー トを鉛 筆 なぞ. くる。 そ こで 自分 の 問題 と して考 え られ るテ ーマ を見 つ け る手 が か りと して ゲ ー ム とい う入 り口 を設 定 し. る。で きるだけ早 くかつで きるだけルー トをはみださ ない ようにと言 われる。結構 むずか しい。 うん うん. ヽ た。 もちろん最終的 には″ 亡 理学的 「面 白さ」 を感 じて. きゃ― きゃ一言 う学生 もでる。それで も何回か繰 り返. 欲 しいのだが,卒 業研究 の問題意識 をまず 「ゲームと しての面 白さ」 とい う入 り日か ら引 き出そうとい うわ. す と上手 になる。つ まり「知覚運動協応学習」が成立 する。基礎実験実習ではこれは「両側性転移」 を調べ. けである。素材 と技術 と時間の制限の なかでで きるだ. る実験 の一部 となることが多い。利 き手 (右 手利 きの. け面 白いゲーム を考 える。 ゲーム を作 る面 白 さも体験. 人は右手 )で まず最初 の 1試 行 を行 う。そ の後 10試. して欲 しい。それを通 じてゲーム をする とい う認知活. 行 を非利 き手. 動 が どのように心理学的問題 として捉 えられるかを自. 最後 にもう一度利 き手で 1試 行 を行 う。非利 き手 での. 分達 の身近 なもの として考 える。実験 自体が被験者 に. 10試 行 で徐 々 にうま くな り,所 要時間 は短 く,逸 脱. とって も実験者に とつて も面白 くなる。学生が気付 か. 回数 は少な くなる。 この学習. ない認知的問題 を指摘 しつつ一緒 に考 える楽 しみが こ. に転移す るか どうかを検討す る。今回の研究 ではこの. ちらにもで きる。完成 した「作品」 は体験 で きる実験. 「両側性転移」 を調べ る目的はない。鏡映 を見 なが ら. 集 として残せ るし,後 輩 の学年が また自分な りの考 え. ルー トの中を進 むとい うのは視覚系 の空間座標 と運動. を入れて積み上げが可能である。や る価値 はある。. 系 の空間座標 の 間 に変換関係 がある とい う こ とであ. ,. (右 手利 きの 人は左手 )で 行 う。その後. (訓 練 )の 効果が利 き手. そ んなふ うに考 えて 「 ゲ ーム仕 立 ての心理 実験」 を. る。 この「座標 の変換」 の効果 とい う観点か ら実験 を. 卒論 に取 り入 れ つつ あ るが , もちろん オ ー ソ ドックス な実験 を選 ぶ学 生 もい る しゲ ーム仕 立 て に しに くい テ. 行 う。従来の鏡 1枚 での鏡映変換 は鏡映描写実験 の場 合には上下変換 である。 この変換 をパ ソコンで行 うと. ーマ もあ る。 ゲ ーム に興味 があ って もゲ ーム を作 る と. い ろい ろな変換 が可能 となる。す ぐに思 いつ くのは上. なる とす んな りい くわ けで はない 。今 まで以上 に こち. 下 じやな くて左右 の変換 に した らどうなるだろ う,上. らの指導 の 時 間的負担 も大 き くなる こ ともあ る。 どん. 下だけ じやな くて上下かつ左右 の変換 に したらどうな. なふ うにや ってい け るか ,ま だは じめ たばか りなので. るだろ う, とい うことである。ゲーム感覚 の実験 とし. しば ら く続 けて見 ようとい う ところだ。. て とりかかった。. 2。. 鏡 映描 写 実験. 3。. 実 験 とデ ー タ. もちろん従来か らの入門基礎 レベ ルの心理学実験 の. ここで「認知ゲーム実験」 の第 1号 として紹介す る. 中にも「面 白い」実験 はある。そのひとつが これか ら ヽ 理学実験 指 導研 究 会 報 告 す る「鏡 映 描 写」 亡. 「鏡映描写 における図形特徴 の効果」 の 中の実験 の一. 1985;利 島 ・生和 ,1993)で ある。鏡像描写 ともい う. 部 である (古 庄,2004)。 実験 のアイデアの提示 とそ. が,自 分 の手許が見 えずに正面の小鏡 に映った手 と図. の具体化 であるプログラ ミングは筆者が行 った。 もち. (′. ,. のは古庄佳代 が平成 16年 度卒業論文 として提 出 した. 上▼. 図. 1 4つ の ルー ト図形 (a)と. 反応例. (b).
(3) 山上. 暁 :認 知 ゲ ーム実験 (1)鏡 映描 写. ろん卒論 と してのデ ー タの収 集 と分析 お よび考察 は学. 形 は 幅 6mm,長 さ 100 mmの 灰 色 長 方 形 で ,両 端 に. 生 自身 が 行 ったの もので あ るが ,本 稿 で は筆者 の観点. 直径 4mmの 黒 い 円が 出発点 と終了点 と して描 かれ て. か らデ ー タの再 検討 と考察 を行 う。. い る。 出発 点 で マ ウ スの ボ タ ンを押 す とマ ウ スの動 き の軌跡 が 黒 い小 さな ドッ トと して描 かれ る。今 回 は通 常 のマ ウスの動 きを示す矢 印 ポ イ ン タ も表示 されて い. (1)目 的 パ ソ コ ンの 画面上 で「鏡 映描写」 の 実験事態 をまね. る よ うに した。被験 者 の課題 は 出発点 か ら終 了点 に向. るため にマ ウスの 向 きを逆 に して しっぽ佃Jが 手前 にな. か ってで きるだけ早 く,で きるだけ灰色領域 を逸脱 し. る よ う に握 って動 かす 。 は じめは 「慣 れ な い」 か らと. な い よ う に軌跡 の ドッ トポ イ ンタ を動 か す こ とで あ. まどう。で も少 し慣 れ る とそ んなに難 しくない よ うな. る。反応 と して所要時 間 と逸脱時 間 (灰 色領域 の外側. 気 もす る。少 な くとも「鏡映描写」 の実験 でパ ニ ック. に軌跡 があ る時 間)が 記録 され る。. 状態 になった よ うな難 しさは感 じな い。 この状態 で は. ルー ト図形 の 方向 は 4つ 設定 した。垂直 ・水平 ・右. マ ウス を上 に動 かす と画面 上 のポ イ ン タは画面 の 下 に. 45度 ・左 45度 で あ る. 向 か い ,マ ウス を右 に動 かす とポ イ ン タは画面 の左 に. 実 習 で は星 形 や ラ ン ダ ム 図形 が 使 われ る こ とが 多 い. 向か う。 つ ま り上下逆転 と左 右反転 が 同時 に起 こって. が ,こ こで は反応計測 が正確 に され るので ,そ の 要素. い る。 ただ し,通 常 パ ソ コン画面 はマ ウスが移 動 す る. と して の 4つ の単純 な細長 い長方形 を用 い た。. 1の (a)参 照 )。 基礎 実 験. (図. 机 の面 か らい う と垂 直 に近 い位置 関係 で置 かれて い る. 被験 者 は学 生 33名 で ,3つ の 変換 条件 に H人 ず つ. ので 幾何 学 的 な意 味 で は描 画平 面 の 90度 の 変換 も入. ラ ンダム に割 り当 て られ た。2要 因混合実験 デザ イ ン. るが ,今 は それ を無視 して話 をすす め る。通常 の「鏡. で変換 要 因 (3水 準 )は 被験 者 間要 因 で ,図 形 方 向要. 映描 写」 の実験事態 で は上下 のみの座標変換 が起 こる. 因 (4水 準 )は 被験 者 内要 因 であ った。被 験 者 一 人ず. のだか ら,上 下 の座標変換 と左右 の座標変換が 同時 に. つ に実験室 に来 て もらう個別実験 で被験者 ご とに異 な. 起 こってい る状 態 で は もっ と難 しいの で はない か と考. る ラ ンダム な順序 で 12条 件 を 2回 ず つ 行 っ た。 図. えたのであ る。 これ を実際 にデ ー タを とって検討 しよ. の (b)に 難 しか つた条件 (左 下斜 ルー ト・左右変換 ). う とい うのが ここでの 実験 の 意図 で あ る。. の 1名 の被験者 の 1試 行 の結果 を例 と して示 す。. (2)方 法. (3)結 果. 変換 条件 を 3つ 設定 した。左右 の座標変換 のみ 条件. 1. 変換 条件 (3水 準 )と 図形 方 向条件 4水 準 )別 に所. とす る)と 上下 の 座 標 変換 のみ. 要時 間 と逸 脱時 間 の 各被験者 の 2回 の測定値 の平均値. 条件 (上 下変換条件 )と 上下左 右 の座標変換条件 (両. を個 人 デ ー タ と し,そ れ を各変換 条件 ご とに H人 の. 変換 条件 )で あ る。座標変換 は コンピュー タの BASIC. 被験者 で 集計 し平均値 を算 出 して グラ フに した。 まず. 言語 での プ ロ グラ ミングで行 った。 ル ー トと しての図. 平均 所 要時 間 (図 2)を 全体 と して見 る と,図 形 条件. (以 下 ,左 右 変換 条件. 変換条件. 変換条件 ―. 逸脱時間 秒. 所 50 要 時 40 間. 左右変換. J卜. 上下変換. ―. 両変換. (秒 )30. 20. 10. 10. 垂直. 右下斜. 左下斜. 図形条 件 図 2 変換 3条 件 ×図形 4条 件別 の H名 の被験者 の 平均所要時間 (秒 ). 上下変換. ―. 両変換. 30. 20. 水平. 左 右変換. ― ‐. 水平. 垂直. 右 下斜. 左下斜. 図形 条 件 図 3 変換 3条 件 ×図形 4条 件別 の H名 の被験者 の 平均逸脱時間 (秒 ).
(4) (2006413ノ ]). で は水平 ・垂直 ・右下斜 ・左下斜 の順 に時 間 がかか つ てお り (図 形要 因主効 果 ,F(3,90)=12.88,ρ <.01), 変換 条件 で は両変換 ・上下 変換 ・左右変換 の順 に遅 く な っ て い る (変 換 要 因 主 効 果 ,F(2,30)=4.15,ρ <.05)。. た だ し,両 要 因 の 相 互 作 用 も有 意 (F(6,90). =5.14,ρ <.01)な の で ,条 件 別 に比 べ なけれ ば な ら な い。 多重比 較 の 結 果. (5%有 意 水 準 ),左 右 変換 条. 件 と上 下変換条件 で は右下斜 ・左 下斜 と水平 0垂 直 の 条件 の平均 値 の 間 に有意差 がみ られ ,両 変換 条件 で は どの 図形 の 間 に も有意 な差 はなか った。 また ,右 下斜. 90 80 逸 脱 70 時 60 間 50 一. 上下変換. 20. 一. 両変換. 水平. 垂直. 間 に有意 な差 が認 め られ ,左 下斜条件 で は 3つ の 変換 ・水平条件 では 3つ の 変換 での平均 所要時 間 には差 が. ―. 10. 条件 で は両変換条件 と左右変換 条件 ・上下 変換 条件 の 条件 の 間す べ て に有意 な差 が 認 め られた。 つ ま り垂 直. 左右変換. 40 (%)30 率. 右下斜. 左下斜. 図形条件 図 4 変換 3条 件 ×図形 4条 件別の H名 の被験者 の 平均逸脱時間 (%). 無 く,右 下斜 と左 下斜条件 で は両変換 条件 に比 べ て他 の 変換 の 方 が 時 間がかか つた。 この こ とは平均 逸脱時 間 (図. 3)の デ ー タで も同様 に認 め られた。. つ ま り,調 整方 向 が 変換 されて い るか ら難 しくな った と考 え られ る。 われわれの実験 で もこの 4つ の 条件 は 含 まれて い たが ,そ の差 は認 め られ なか った。 この違. (4)考 察. い も面 白い。鉛筆 で なぞ る動作 とマ ウス を動 かす こと. 斜方 向 の 移動 はベ ク トル分 析す る と,上 下方 向 と左. の違 い や ,自 分 の手 が見 えるか どうかや視野 全体 の 変. 右方向 の 2成 分 にわかれ る。2つ の 方 向成分 を もった. 換 とマ ウスに よる運動 との対応関係 の 変換 とい う違 い. ルー トを上下 変換 と左右変換 の 2つ の 変換 を した条件. な ど,そ の 原 因 の候補 はい くつ か考 え られ る。. (両 変換 条件 )で 行 うの は難 しい だ ろ う と予 想 した。. われわれの実験 で は「両変換条件 は簡単」 とい う知. この考 えは正 しくなか った。両変換 条件 はむずか しく. 見 に面 白 さが あ るの で ,い まは これ を中心 に考 え よ. な い。 これ は意外 で あ った。 ただ ,や って 見 る とわか. う。進行方向 と調整方向 の 区別 を両 変換条件 での斜 方. る。 むずか しいの は上 下変換 や左 右変換 の場 合 の斜移. 向 の 移動 にあてはめ る と,進 行方向 の斜方 向 と直交す. 動 なの だ。. る方向 が 調整方 向 となる。 つ ま り逆 の斜方向 が 調整方. 吉村 ・大倉 (1980)は プ リズム を通 して見 た机上 の. 向 にな り,ベ ク トル的 に考 える と上 下 と左 右 の 2つ の. 紙面 上 に描 か れた 幅 6mm長 さ 150 mmの ルー トを鉛. 方向 で調整が必 要 となる。 だか ら難 しくなるだろ う と. 筆 で なぞ る形 での上 下変換 と左右変換 の 条件 下 の鏡像. 考 えたの だったが ,結 果 は この予測 と違 った。 ベ ク ト. 描写 の 所要時 間 と逸 脱 回数 を比 較 して い る。垂直 ルー. ル分析 的 な考 え方 は 間違 ってい るのか も しれ な い。平. トの場 合 は左右変換 が とて も難 しく,水 平 ルー トで は. 面描画 に対 して上下 と左右 の 変換 を同時 に行 うの だか. 上 下変換 が難 しい。学 習過程 をみ るため に 10試 行 ず. ら平面 と しては一 種 の 「 まる ご と変換」 を して い る こ. 9010試 行 で はの この 2つ の条件 の差 はな くな ったが ,他 の 条件 (垂 直 ルー トの場 合 の. とになる。 この 「 まる ご と変換」 の心理学 的意味 は面. つ行 ってい るが ,第. 白そ うだ。. 上下 変換 と水平 ルー トでの左 右変換 )と 比 べ る とや は. 課題 が 難 しい とい う こ との 内容 を検討す る試 み と し. り所 要平均 時 間 は 5秒 と 15秒 とい う くらいの 差 が あ. て ,逸 脱 時 間率 (所 要 時 間 に 対 す る逸 脱 時 間 の 百 分. る。彼等 は この結果 を「 目標方向」 と「調整方向」 と. 率 )を 各条件 の 平均値 で算 出 して をグラフに した のが. い う概 念 で 分 析 して い る (た だ し,こ の 用 語 は 大 倉. 図 4で あ る。統計 的検 定 は して い な い が ,3つ の 条件. (1989)に よる)。 垂直 ルー トで左右変換 の場 合 は垂直. で は差 が な く,右 下斜条件 でのみ値 が小 さい。 これ も. 方 向 が 目標方 向 で ,水 平方向 が 調整方 向 で あ る。 われ. 少 し驚 い た。 デ ー タを見 る前 には難 しい条件 で は 当然. われの動作 は 自然 なゆれ を持 ってい る。水平方 向 にず. ミスや ため らいの 時 間 の割 り合 い が 多 い だろ う と予想. れた場 合 そ こに変換 の効 果 があ らわれ る。 右が左 で左. して い た。基本 的 に ルー トか ら逸脱 して い る時 間 と逸. が 右 なのだ。水平 ルー トでの上 下変換 で は上 下方 向 が. 脱 して い な い 時 間 の 割 合 は 変 わ らな い よ う だ。 た だ. 調整方 向 とな り,ず れ を戻す 時 には上下が逆 になる。. し,右 下斜条件 は逸脱時 間率 は小 さい 。 この条件 で は.
(5) 山上. 暁 :認 知 ゲ ーム実験 (1)鏡 映描 写. マウスは左上斜方向に動かす ことになる。右手利 きの. ピュー タが適 して い る。今 回 の 実験 ではア ップル社 の. 人間の机の上での動作 としてはや りやすいからだろう. マ ッキ ン トッシ ュ ヨ ン ピュー タで FutureBasicと い つ. か。鏡像描写課題における「逸脱」 ということの意味 ももっと1深 ってい きたくなる。. BASIC言 語 を用 い て プ ロ グ ラ ミング を行 った。 い ま ど き BASIC言 語 を覚 え よ う とい う学 生 は少 な い し. 今回の実験 ではマ ウスの矢印ポイ ンタが常 に画面 に. 教 え るの も大 変 なの で ,現 在 は主 にハ イパ ー カー ド. 表示 されていた。被験者 として冷静 に考 えるとこのポ. (Hypercard)と い う ソフ トを使 って学 生 にゲ ームづ く. イ ンタの動 きが変換 されてい ると考 えれば比較的簡単. 、 理実験 に使 って 亡 りを教 えて い る。 ハ イパ ー カ ー ドを″. にな りそ うだ。少な くとも規則性 を発見 しやす くなる. 楽 しい実験 をめ ざ した先達が い る (中 澤,1989)。 「鏡. だろ う。実際の実験 でそれを実行 した被験者がいたか. 映描写実験」 も入 ってお り,こ れ は ここでい う「両変. どうかは不明だが,矢 印 ポイ ンタを表示 しない条件 を. 換 条件」 となって い る。 ハ イパ ー カー ドでのゲ ームづ. 作 ってこの ことの効果 は検討 しなければならない。. くりで は あ ま り,プ ロ グラ ミング とい う こ とを意識 し. ,. 今 回の実験 か らい くつ かの新 しい知見 も得 られた. な いで ,カ ー ドの上 にボ タンや フ ィール ドや絵 な どの. が,そ の原因を探 るには上で見 て きたようにこれか ら. パ ー ッを配 置 し,そ れ らにマ ウスで働 きか け る こ とに. 検討 しなければならない条件や考 え方がた くさんある. よってゲ ーム ら しきものがで きる。 多少細 か い ところ. とい う感 の方が強 い。それは今後 の課題 とい うことに. は こ ち らが 専 用 の プ ロ グ ラ ミ ン グ言 語 (HyperTalk). して,今 回の実験 は古典的 ともい える心理実験 で もゲ. で補 うが ,そ れ も見 よ う見 まねで 自分 でや る学 生 も出. ーム仕立 てに して条件や視点 を変 える こ とに よって. て きた。 うれ しい こ とで あ る。 自分 の アイデアが 実験. 「面 白い」問題 が出て くる とい うことの例 として報告. とな り,ま た 同時 にひ とつの ゲ ーム と して具体 的 な形 になる こ とが学 生 の取 り組 みの モ チ ベ ー シ ョンに もな. した。. ってい る よ うだ。 4。. 認 知 ゲ ー ム実験 の意 義. ゲ ーム と実験 の最大 の違 い はデ ー タがあ る こ とであ る。被験者 のゲ ーム遂行過程 が デ ー タ として残 る。 ど. ここで報告 した「鏡映描写実験」 はゲーム としては. の よ うな数値 をデ ー タと して記録 す るか ,被 験 者 の 認. まだそれほど面 白い とい う感 じではないのだが,コ ン. 知 的活動 の ど うい う側面 が ,ど うい うデ ー タと して出. ピュー タを使 うことによってい ままで実現 しに くか っ. て くるのか 。そ の よ うな アイデアがゲ ーム のデザ イ ン. た り,発 想 として 出て こなか った条件 が設 定 で き. の 中 に組 み込 まれては じめて認知実験 になる。 デ ー タ. 「意外 な」結果が得 られた ことか らレポー トして見 よ. か ら人 の こころが 見 えて くる。そ んな感覚 を体験 して. ,. うとい う気 になった。 さらにゲーム的にす るには トレ. くれれ ば卒論 と して成功 とい えるだろ う。. ースするルー トの要素 を多 くした り,角 度 の種類 をふ や した り,曲 線 にした りして複雑 に してみることが考 えられる。 またフィー ドバ ックの仕方 を変 えた リスコ ア方式 に してみた り,時 間制限式 に した りする ことも 考 えられる。ゲーム世代 の学生達 だったらもっと面 白 い発想 でゲーム らしい ものに仕上げていけるか も知れ ない。そ う してゲーム として簡単 にで きた りように し た り,難 しくした りする ことが認知機能 の どの側面 に ヽ どの ように効果 を持 つのか と考 える ことが′ 亡 理学的考 察 につ なが ってい けば しめたものだ。 ゲーム を作 るのに コンピュー タが絶対 に必要 とい う わけではないが,や は リコンピュー タを使 う場合が多 くなるだろ う。ゲームの多 くに画像 としての動 きの要 素や人 間側 の反応 として も運動 の要素があ り,そ れを 素早 くコン トロール した り,細 か く計測す るには コン. 引用 文 献 古庄佳代 2004 鏡映描写 における図形特徴 の効果 甲 南女子大学人間科学部平成 16年 度卒業論文 中澤 清 1998 心理学のおもちゃ箱 p。 35-42 ナカニ シヤ出版 大倉正I軍 1989 反転視 による視覚運動協応妨害効果 の 異方性 と自己中心的方向の知覚 甲南女子大学人間科 学年報 14,71-89. 心理学実験指導研究会. (編 )1985. 実験 とテス ト (実 習. 編)p.49-51 培風館 利島 保・生和秀敏 (編 )1993 心理学 のための実験 マ ニュアフ レ p.132-135 北大路書房 吉村浩一 。大倉正 I軍 1980 上下逆転視 ―左右反転視 の 比較 Ⅱ 直線描画作業 について 日本心理学会第 44回 大会論文集 p.192.
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