Category Archives: 用PsychoPy玩實驗

今天的主題是想介紹 PsychoPy 的兩種界面間的關係，也就是 Builder 與 Coder 兩個部分的關聯性。

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學習coder的第二篇文章。這一次要教大家如何自定義滑鼠，所使用的範例為CustomMouse。先打開PsychoPy的coder界面，然後找到Demos裡面的input之customMouse.py，按下Run，來看看coder怎麼運作吧！

哇，比起上一篇文章，程式的行數多了一些，不過大家莫急莫慌！接下來就一一解釋程式中各行的意思，解釋不完全的地方也請大家多多包含！

行9：__future__ 這模組是用來讓Python2與Python3相容。這次會使用到的division 是除法結果是可以含有小數點。

行13：PsychoPy模組中import進來visual與event，其中visual是顯示相關模組，event是接受反應的模組。

行15：賦予win的定義，方便接下來直接以win來表示=後面的指令（visual.window）。設定顯示螢幕，由於這次沒特別設定螢幕的大小，所以就照內建默認的大小設定，以便結果輸出到下面視窗時可以看到。

行18-20：賦予vm的定義，同時也設定vm的顯示內容。top、bottom、 left、及right Limit表示鼠標在上、下、左、右可移動的距離限制。showLimitBox代表顯示由上下左右之距離限制所形成的移動範圍，True代表pointer顯示鼠標可移動之範圍；False則與True相反，即不顯示。clickOnUp代表計算點擊滑鼠左鍵反應的時機，True代表點擊滑鼠後將要離開之時刻；False則代表一開始點擊滑鼠之當下。

**customMouse之詳細設定請參考：http://www.psychopy.org/api/visual/custommouse.html#psychopy.visual.CustomMouse

行22-23：賦予instr之定義，設定指導語顯示的文字內容（text）與顯示位置（pos）。\n代表換行。

行24：賦予new_pointer之定義。以字母o來顯示鼠標。

行25：利用函式print()，將下列三項數據輸出至output視窗。滑鼠點擊位置、滑鼠滾輪位置及點擊時間。

行26-42：是個迴圈，只是會根據反應的不同而進入不同的結果。

行26：表示當反應為非任一按鍵反應，

行27-28：則將指導語與鼠標的資訊輸出到緩衝器，等待由螢幕輸出。

行29：把緩衝器（即行27-28的instr與vm）的內容顯示在視窗中。

若反應為任一按鍵反應則直接跳至行44：關閉視窗。

行30：如果反應為點擊滑鼠反應，

行31：則重設滑鼠，

行33-35：輸出三項數據至output視窗。行33的%.2f意思為取到小數點後兩碼；行35的%.3f意思為取到小數點後三碼。

行38：更改鼠標可移動至範圍。

行39：更改指導語。

行42：賦予vm.pointer定義，即行24。

若反應為任一按鍵反應則直接跳至行44：關閉視窗。

行44：關閉視窗。

以上就是Demos裡面的input之customMouse的程式說明~

然後，希望大家可以試著動手跑跑看，可以有助於理解哦~若有疑問也請留言，我會盡自己所能地回答！如果上述有錯誤的地方，也請大家不吝嗇地指出錯誤，讓我們可以共同進步！感恩！

額，或許有人看不懂行26-42的迴圈是怎麼回事，不過沒關係，我也是研究了許久才了解的！在此附上我研究許久的簡易圖~希望大家別嫌棄它~

2018年暑假請同學一起來玩PsychoPy，為了不要忘記，在此留下筆記。這一篇是學習coder的第一篇。我們將PsychoPy安裝後打開 Demo（第一次會問我們要不要安裝 demo），由其中範例程式來學習。

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我們上次已經建立了一個指導語trial，接下來我們要來學習建立最關鍵的「實驗作業」。

這次的作業是小時候常玩的「數字比大小」遊戲，稍微想像一下，這個遊戲的內容或許是「左邊有一個數字，右邊有一個數字，然後請玩家選擇『數字比較大』的那一邊」。

如果要用小畫家來示意，應該就是類似這樣子的遊戲畫面：

然後玩家可以使用「電腦鍵盤的方向鍵」來選擇左邊或右邊的數字，假如玩家覺得12比較大，那他就可以按下方向鍵的右鍵進行反應，並完成這一次的問答作業，非常直覺的作業形式。

那我們要如何使用PsychoPy來建立上述的作業呢？首先我們需要在原本的指導語後面，再建立一個新的trial。

我用紅色框起來的地方就是這個新的trial，建立的方式與先前的指導語相同，透過「Insert Routine」來添加。

這裡特別注意到畫面中「inst_resp」的圖示已經變化了，變成了電腦鍵盤！這是最近一次軟體更新中改變的部份，方便我們區分「Keyboard」和「Cedrusbuttonbox」的不同，所以未來要加入電腦鍵盤物件時，記得點選這個電腦鍵盤的圖示。

緊接著，我們點選剛才新建立的「trial」，也就是我們這個實驗的重頭戲。

它目前還是一片空白，不過沒有關係，我們先試著加入一些東西，既然是數字比大小的遊戲，畫面上當然要有數字。我們比照先前撰寫指導語的方式，建立一個文字物件和一個鍵盤物件，並分別編輯它們的內容：

 

按下ok之後，就試著「Run」一次看看。我們現在可以開始養成一個習慣，每完成一個小段落，就試著跑一下程式，這可以避免初學者在撰寫實驗的過程中累積許多小錯誤，最後卻找不到bug在哪裡。

 

這就是這個數字物件的內容，數字「1」確實呈現出來了，就跟先前的指導語一樣，然而光是這樣並沒有辦法做比較，如果要做比較的話，畫面上至少要有兩個數字才行。

假如我們按照之前的方式加入第二個文字物件，那麼這兩個文字物件將會重疊在一起（重疊在畫面的正中央），所以我們要設法讓它們有一些「位置上」的差異。此外目前畫面上的數字1也長得太矮小了，放大一點或許能看得比較清楚！

為了進行以上的調整，我們先打開剛才命名為「number」的文字物件，並且在它的編輯界面進行以下的更動：

首先在「Name」的地方，我們可以在後面加入「_left」的字串，表示這個數字是出現在畫面「左邊」的。注意！PsychoPy的命名系統不太接受空白鍵，因此當我們想要區隔字元時，請愛用「_」來做分隔。

其次，「Letter height」的框格，則把原本的0.1改成「0.3」，讓它的尺寸長大3倍。

最後在「Position」的部份，把X軸預設的0改成「-0.5」，將物件的位置定位在畫面左邊。在物件的定位方面，X軸和Y軸分別是從「-1~1」的範圍，兩軸的-1和1就是畫面的上、下、左、右邊界處。

然後按下OK之後，我們可以再「Run一次看看」！

一個位於畫面左側的大型數字，這應該是比較符合我們需求的物件，接下來就請按照以上的介紹，試著自己完成另一個以「number_right」為名，而且文字內容為「3」的文字物件吧！

完成了嗎？完成之後的畫面應該是長這個樣子的：

然後我們再回到鍵盤物件的部份，按照以下的方式重新編輯這個物件：

說明一下，其中「Allowed keys」的部份，代表的是我們允許玩家使用哪些按鍵作答，由於這個遊戲只需要「左鍵和右鍵」就能完成，因此我們留下這兩個鍵即可，其餘的按鍵就當作不允許使用，避免玩家誤觸。

而後「Store correct」的框框記得要打勾，並在下方的「Correct answer」填入「right」（畢竟3應該比1大）。因為這一題有標準答案，假如我們事先把標準答案設定好的話，程式就會自動幫我們對答案，省去我們核對的辛勞。

全都設定好之後，我們就可以把程式完整的Run下去啦！

 

 

這是第一頁，指導語指示玩家要「從兩個數字當中選擇較大的一方」，按下「空白鍵」之後就可以繼續。

 

嗯，題目出現了！因為數字3比數字1還要大，這個時候就要按下「右鍵」才行呢！按鍵之後就會順利結束實驗。

大功告成！不過就只有一題似乎有點無趣，答對了也沒有成就感，所以我們下次會介紹如何運用循環清單的形式，一口氣製造出「100題」數字比大小遊戲！

敬請期待！

 

 

 

上次有介紹到如何撰寫簡單的指導語，由於PsychoPy無法接受中文字（儲存路徑也不能有中文），因此若要以「Text Components」來編輯指導語，我們就只能寫英文。

寫完指導語後，我們所看到的實驗流程應該是這樣的狀態：

緊接著，我們要設定指導語的結束條件，記得稍早編輯「inst」文字物件的時候，我們在「Stop」的地方留白嗎？

其實這是為了透過留白的方式，另外插入一個由反應鍵所控制的結束條件。一般而言，讓一個物件結束的方式有很多種，我們可以讓它時間到就自然結束，或是在實驗參與者「進行反應」後結束。

以指導語來說，我們通常會讓實驗參與者有足夠的時間閱讀，因此比較理想的作法，應該是讓實驗參與者可以自由控制它的結束時間，為了達到這個目的，我們要先插入一個反應物件。

在旁邊的Components欄位，選擇「Responses」，這裡有許多的反應種類，由於我們要使用「鍵盤」進行反應，所以我們可以先點選紅色框框裡的「Cedrus」。

在這裡特別注意，在Linux系統當中，物件欄裡的「Keyboard」和「Cedrusbuttonbox(註1)」都是用同樣的圖示，這應該是錯誤的，但最近幾次的版本卻都沒有更新，我們如果不確定自己是否選到鍵盤，就要看開啟後的物件標題。

物件的標題是「Keyboard Properties」，表示我們選對了。

我們這時候就可以開始編輯它的內容，和剛才的「Text Components」很像，從上而下分別是「物件名稱」、「起始條件」、「結束條件」、「使Routine結束（勾選）」、「允許使用的按鍵」、「儲存的時機」、「設定正確的反應」以及「捨棄此物件之前的反應（勾選）」。

由於這只是用來控制指導語結束的時機，我們不必把它設定得太複雜：

1、「Name」的部份可以輸入「inst_resp」，表示它是用來控制「inst」的「response」。

2、「Start」的地方維持原樣即可。目前的意思是以「時間」為起始條件，並在「0.0」秒的時候開始。

3、「Stop」的條件，預設是空白，保持這樣就可以了。

4、「Force end of Routine」的框格，預設是勾選，因為我們是打算讓實驗參與者「按鍵反應則結束指導語」，所以就維持在勾選的狀態。

5、「Allowed keys」的部份，我們只留下「’spece’」，這表示實驗參與者只能按空白鍵做反應，否則它不會接受。

6、「Store」的部份，我們可以設定電腦儲存反應的時機，預設條件是儲存實驗參與者所進行的最後一個反應，但這只是個指導語，所以我們可以選擇「nothing」，避免之後的data太過雜亂。

7、「Store correct」的部份，可以幫我們設定這個反應的「正確答案」，由於這只是指導語，我們就不必理會它。

8、「Discard previous」的部份，預設是打勾，顯示為捨棄先前的反應，我們保持原樣即可。

把上述的條件都設定完成後，我們只要再按下「OK」，就會在這個trial裡得到一個名為「inst_resp」的反應物件。

設定好反應鍵後，我們可以先回到稍早編輯過的「inst」文字物件，並把其中文字內容的「Choose the larger of two numbers.」下面再多補充一行「Press ‘space’ to continue.」，讓實驗參與者知道該按什麼鍵來繼續實驗。

編輯完成後，我們可以試著執行目前的實驗，看效果如何。按下上欄「綠色圓裡有白色小人在跑」的「Run」圖示，或是按下鍵盤的「Ctrl+R」，都可以執行實驗。

此時，如果我們是第一次執行，就需要先把實驗存檔，設定它的名稱與儲存路徑（我現在是將它命名為「sample」），然後儲存即可。
注意！這個路徑不能包含任何的中文字，否則可能會無法執行。

完成儲存後，緊接著會跳出一個視窗，詢問實驗參與者的名稱與預設為001的session。此時我們只要輸入「participant」的名稱，按下「OK」即可執行！

這就是按下「Run」之後的畫面，如果無法順利執行，請確認之前所介紹的部份是否都有正確編輯。

在進入這個畫面後，除非按下我們預先設定的「space」鍵，否則無法結束指導語，反過來說，一旦按下「space」鍵，也就達成了結束指導語的條件。

目前我們已經把指導語完成，也把實驗存檔了，接下來會開始進入實驗的本體部份，我們下次再見！

＊＊＊

註1：Cedrusbuttonbox

上次簡介了PsychoPy的圖形界面結構，我們接下來要進一步用這個界面逐步編輯一個實驗。

當然，一開始的舉例不宜太複雜，我們先從簡單到爆的小遊戲實驗開始。
事實上，目前圖形界面在操作上仍有其限制，不能像寫code一樣天馬行空，也有許多功能難以完美客製化，只能說它非常適合初學者。

所以，我們就先來寫一個「數字比大小」的實驗好了！（這是什麼笨蛋實驗？）

首先，我們一樣打開我們熟悉的PsychoPy工具，進入圖形界面，如下圖所示：

我們可以看到上次提過的「Components」、「trial」和「Flow」，而我們先從「Flow」開始。

在我們每次開啟新的實驗後，我們就會免費得到一個預設的trial，顯示為綠色。
預設的trial的名稱就是「trial」，而下面的括號則表示這個trial耗時0.50秒，我們可以選擇直接使用它，或是自己再創一個新的trial，並取一個自己喜歡的名字。

如果我們要自己創一個新的，我們就可以把贈送的這個移除掉，移除的方法很簡單，只要在上面的trial（紅色框起來的地方）按下「x」即可。

移除它之後，我們會得到一片空空如也的Flow，如下圖所示：

緊接著，我們要創建一個新的trial，請點選Flow欄位的「Insert Routine」，並選擇「new」。
補充一下，假如這是我們在這次實驗當中創建的第一個trial，其實也沒有除了new以外的選項。

然後它會請我們輸入這個trial的名稱，我們可以決定要先設定招呼語、指導語、實驗作業或是感謝詞，通常我的習慣是按照實驗的進行流程，從實驗招呼語和指導語開始。

於是在名稱的框格裡面，我們就可以先輸入「instruction」，並按下「確定」。

接著，原本一片空白的Flow出現了一個黑點，顯示我們可以任意安排這個「instruction」的位置，但由於現在整個實驗的時間軸都還沒有任何物件，因此我們不用特別選擇什麼位置，反正就是先放中間再說。

滑鼠點擊黑點後，它就會成為這個名為「instruction」的新trial，目前它還沒有任何內容。

之前有提到，構成trial的單位是「Components」、所以我們現在看到右邊欄位的Components，目前顯示出來的圖示是我最常使用的物件。

圖示從左上方開始分別是「呈現圖片」、「設定鍵盤反應鍵」、「呈現文字」與「呈現聲音」，而我們現在想要編輯的是實驗指導語，因此我們要先選擇「呈現文字」的圖示。（就是那對黑色和紅色的T。）

點選T圖示之後，就會出現文字的詳細設定，從上而下分別是「物件名稱」、「起始條件」、「結束條件」、「顏色」、「字形」、「尺寸」、「位置」以及最重要的「文字內容」。

1、「Name」的部份可以輸入「inst」。注意，因為我們剛才已經用「instruction」當成這個trial的名稱，所以我們現在就不能再取一個相同的名字，當然，要隨便取名為「123」或「abc」也可以，只是以後可能會認不出來。

2、「Start」的地方維持原樣即可。目前的意思是以「時間」為起始條件，並在「0.0」秒的時候開始。

3、「Stop」的條件，我們要先把框格裡的「1.0」刪掉。畢竟指導語只呈現1秒真是太折磨人了。在這裡保持空白，可以讓我們後續設定其他的結束條件。（這裡之後會再提到。）

4、「Color」的部份，預設是白色，我們維持原樣就好，字形和字體大小也可以先不調整，之後覺得怪怪再回頭設定。

5、「Position」的部份，預設是在畫面正中間，前後兩個數字分別代表X軸和Y軸，可以調整文字的水平和垂直位置。

6、最後是最重要的「Text」，也就是文字內容，我們在這裡輸入「Choose the larger of two numbers.」，請實驗參與者選擇兩個數字之中較大的一方。

把上述的條件都設定完成後，我們只要再按下「OK」，就會在這個trial裡得到一個名為「inst」的文字物件。

哇！指導語完成嗎？

當然還沒有，我們下次會再進一步把指導語物件的內容編輯得更仔細！我們下次再見！

＊＊＊

註：

稍微令人悲傷的是，目前Ubuntu系統的PsychoPy並不支援中文的文字物件，所以我沒辦法在Text的框格裡輸入中文字，即使用複製貼上的消極方式，也無法順利顯示。

因此，假如你和我一樣使用Ubuntu電腦，而且需要呈現中文指導語，目前我想到較簡便的作法還是以簡報軟體編輯中文，並將簡報匯出成圖檔，再從Components設定圖檔（之後會介紹）。

 

上次在介紹軟體更新的時候，忘了提到一個重點，如果你和我一樣是Ubuntu的使用者，就要先安裝NeuroDebian這個套件，否則會無法在Synaptic上面取得PsychoPy的新版本。
雖然更新好像很麻煩，但是如果不更新，這個軟體是沒辦法跑的，所以請務必更新。

我們先假設大家都已經更新好了，在打開軟體後，按照之前提到的方式，打開Builder界面。因為這一系列是寫給和我相同程度的超初學者，所以我的介紹都會以圖形化的Builder view為主。

這就是Builder界面，我們先來看看這個界面有什麼特別的。

＊＊＊

1. trial

我用紅色框起來的部份就是「trial」，trial是放物件的地方，我們的實驗需要用到哪些項目，就要把它放進trial裡面。它其實是一個時間軸，我們可以看到它是以秒為單位，而這段時間軸被切成了十個刻度，每個刻度是0.1秒。

酒紅色背景的部份是「ISI」，也就是刺激間隔，一開始預設是0.5秒，我們可以直接在酒紅色背景按滑鼠右鍵編輯它，或是把它刪除掉也可以。

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2. components

接下來是「components」，這是構成實驗的基本單位，也就是各式各樣的物件。物件的種類很多樣，主要是刺激與反應，以及其他自定義項目，我們可以把自己常用的物件抓到最上面的favorites，比較方便尋找。

關於這些物件的詳細內容，之後會慢慢介紹，大致上會以「用到哪裡就講到哪裡」這種苟且的態度介紹。

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3. Flow

最後是「Flow」，這是比trial更上層的時間軸，也可以說是實驗的完整流程。

左邊的部份有「Insert Routine」和「Insert Loop」兩個項目，前者可以幫我們添加一個trial（既有的或是新的），後者則可以幫我們設定一個循環（起始點與終點）。

當我們一次實驗有多個題目的時候，我們就可以設定同一系列的題目循環，而不是辛苦的逐一編輯。

＊＊＊

總之，PsychoPy編輯的架構大概是這樣：
「Flow」包含「trial」再包含「components」，或是「components」構成「trial」再構成「Flow」。假如我們已經有明確的實驗藍圖，從哪裡開始著手都可以。

下一次開始，我會以實際的例子操作PsychoPy，和大家分享簡單實驗的編寫過程，雖然PsychoPy有內建範本，不過那是成品，我想過程也很重要。

這個系列是以「PsychoPy」編輯心理學實驗的記錄，一開始先隨便寫，之後可能會再統整。
（因為是隨便寫的版本，所以偶爾可能不太方便閱讀，請多包含。）

在進入正式的內容之前，先進行一些簡單的說明。

目前我的PsychoPy版本是1.81.03，安裝於Ubuntu作業系統。如果是用Ubuntu軟體中心下載PsychoPy，可能會遇到的最大問題就是版本更新，因為這個軟體中心並不提供更新服務。
在此建議的方法是先從軟體中心下載「Synaptic套件管理程式」，並透過此程式更新PsychoPy，至於詳細的流程，則可以參考官方網站的介紹。

等軟體更新完成後，我們就可以開始使用PsychoPy了！

首先，打開軟體之後，我們會看到以下的畫面：

可以看到我的軟體版本是1.81.03，這其實並不是目前最新的官方版本，而是Synaptic套件管理程式找得到的最新版本。

在這裡，如果是熟悉Python語法的coder，就可以直接按左上角的「New」來編輯實驗了，不過如果是不太會coding的初學者（例如我），可以把游標移到最上方的功能列（目前被隱藏起來了），循以下的路徑進入Builder界面：

「View→Go to Builder view」。

然後，我們就會得到以下的Builder界面：

這個Builder界面相對直覺而友善，也是我目前進行實驗編輯的主要平台，至於接下來要如何開始玩實驗，因為我的筆電快要沒電了，我們下次再談！