Парадигма непредвиденного взгляда - Gaze-contingency paradigm

В парадигма непредвиденного взгляда - это общий термин для методов, позволяющих изменять функции отображения экрана компьютера в зависимости от того, куда смотрит зритель. Техники контингента взгляда являются частью движение глаз область исследования в области психологии.

С точки зрения системного анализа, приложения для отслеживания взгляда следует отличать от диагностических или интерактивных систем. В диагностическом режиме ай трекер предоставляет данные о наблюдателе визуальный поиск и внимание процессы. В интерактивном режиме айтрекер используется как устройство ввода. С общей точки зрения интерактивная система реагирует на действия наблюдателя и взаимодействует с ним. Поскольку отображение обновляется в ответ на движения глаз наблюдателя, парадигма случайного взгляда может быть классифицирована как интерактивное приложение для отслеживания взгляда.[1]

Фон

За последнее столетие движение глаз в различных сферах человеческой деятельности, таких как занятия спортом, просмотр произведений искусства, пилотирование самолетов, изучение визуальных сцен, распознавание лиц или выражений лиц,[2][3] язык чтения и чтение музыки с листа,[4] выявил некоторые глазные и психологические механизмы, задействованные в зрительной системе. Техники зависимости от взгляда направлены на преодоление ограничений, присущих простой записи движений глаз. Действительно, из-за несовершенной связи между явное и скрытое внимание,[5][6][7] невозможно точно знать, какую визуальную информацию обрабатывает зритель, исходя из местоположений фиксации. Точно контролируя информацию, проецируемую в различных частях поля зрения, методы контингента взгляда позволяют отделить то, что зафиксировано, от того, что обрабатывается.

Технический принцип парадигмы включает в себя компьютер, подключенный к системе отслеживания движения глаз (ай-трекер ) и отображение визуальный стимул. Для успешного непредвиденного действия взгляда требуется быстрый компьютер, дисплей с высокой частотой обновления и устройство отслеживания взгляда с низкой задержкой.[8][9] При отображении зависимости от взгляда стимул постоянно обновляется в зависимости от текущего положения взгляда наблюдателя; например, в парадигме движущегося окна,[10][11][12] Наблюдатели могут видеть сцену только через центральное отверстие, создавая ощущение наблюдения в телескоп.

Следовательно, техника контингента взгляда является мощным методом контроля визуальной информации, поступающей зрительная система и изолировать использование информации.

Методы

Техника контингента взгляда является основой различных экспериментальных парадигм, каждая из которых позволяет исследовать определенные когнитивные процессы.[13][14] только часть поле зрения вокруг места взгляда (фовеальная информация) отображается нормально, окружающая часть поля зрения (экстрафовеальный и периферийный Информация) изменяются (удаляются для визуальных сцен или заменяются цепочками Икс в чтении) .Парадигма движущейся маски[15] это обратный метод по сравнению с парадигмой движущегося окна. Он динамически затемняет центральное зрение (или заменяет буквы на Икс в чтении), разрешая использование только экстрафовеальной информации. В парадигме границы[16][17][18] экстрафовеальное простое число (a омофон при чтении, например) заменяется целевым стимулом, когда глаза пересекают невидимую границу вокруг целевой области. В соответствующем методе отображение может обновляться, когда взгляд движется со скоростью, превышающей заданный порог скорости, обеспечивая обновление отображения во время саккада.[19][20] Этот метод определения порога скорости используется, чтобы не дать наблюдателю заметить изменения, внесенные на дисплей, потому что саккадическое подавление блокирует визуальную обработку во время саккад.[21]Парадигма парафовеального увеличения[22] компенсирует снижение остроты зрения в зависимости от эксцентриситета сетчатки. На каждой фиксации и в реальном времени, парафовеальный текст увеличивается, чтобы уравнять его перцепционное воздействие с воздействием параллельного фовеального текста.

Парадигма парафовеального увеличения: графическое изображение парадигмы парафовеального увеличения (Miellet et al., 2009). Расположение каждой фиксации указывается стрелкой, и отображается соответствующий дисплей для этой фиксации. Последовательные строки представляют собой хронологический порядок фиксаций.

в язык домен этот метод успешно применяется в естественных чтение. В изучение движений глаз при чтении позволили исследователям наметить диапазон восприятия (парадигма движущегося окна[23][24]), характер экстрафовеальной информации, извлеченной во время фиксации, например орфографическая и фонологическая информация (граничная парадигма)[25][26][27] или относительное влияние внимание против Острота зрения падение диапазона восприятия (парадигма парафовеального увеличения[28]).

Методы контингента взгляда также могут использоваться для обеспечения соответствия другим аспектам задачи. Например, некоторые исследователи требовали, чтобы наблюдатели смотрели в определенное место и нажимали кнопку перед началом задания,[29][30] а другие заставили весь экран задачи исчезать всякий раз, когда наблюдатели отворачиваются от определенной области, относящейся к задаче.[31]

Приложения

Техника контингента взгляда была адаптирована не только для чтения, но и для других задач. Парадигма движущегося окна была использована для изучения влияния культуры на распознавание лица Например.[32] Парадигма движущейся маски использовалась в визуальном обучении. [33] или же визуальный поиск животных в естественных визуальных сценах.[34]

Различные техники, зависящие от взгляда, дали исследователям движения глаз возможность гораздо более детально наблюдать обработку визуального ввода (особенно его временные характеристики), диапазон восприятия и природу центральный против периферийный обработка в чтении.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Духовский, А. Т. (2007). Методология айтрекинга: теория и практика (2-е изд.). Springer.
  2. ^ Мелисса Х. Блэк; Найджел Т. Чен; Картик К. Айер; Оттмар В. Липп; Свен Бёльте; Марита Фалькмер; Tele Tan; Соня Дж. Гирдлер (2017). «Механизмы распознавания эмоций лица при расстройствах аутистического спектра: выводы из отслеживания взгляда и электроэнцефалографии». Неврология и биоповеденческие обзоры. 80: 488–515. Дои:10.1016 / j.neubiorev.2017.06.016. PMID  28698082.
  3. ^ Falck-Ytter, Terje; Бёльте, Свен; Гредебек, Густав (2013). «Отслеживание взгляда в ранних исследованиях аутизма». Журнал нарушений нервного развития. 5 (1): 28. Дои:10.1186/1866-1955-5-28. ЧВК  3849191. PMID  24069955.
  4. ^ Поллацек, А; Райнер, К. (1990). «Движения глаз, размах глаз и руки и диапазон восприятия при чтении музыки с листа». Современные направления в психологической науке: 49–53.
  5. ^ Мурти, А .; Томпсон, К. Г .; Шалл, Дж. Д. (2001). «Динамическая диссоциация визуального отбора от программирования саккад во фронтальном поле глаза». Журнал нейрофизиологии. 86 (5): 2634–2637. Дои:10.1152 / ян.2001.86.5.2634. PMID  11698551. S2CID  653798.
  6. ^ Познер, М. И. (1980). «Ориентация внимания». Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии. 32 (1): 3–25. Дои:10.1080/00335558008248231. PMID  7367577.
  7. ^ Klein, R; Фаррелл, М. (1989). "Эффективность поиска без движения глаз". Восприятие и психофизика. 46 (5): 476–482. Дои:10.3758 / BF03210863. PMID  2813033.
  8. ^ Veneri, G; Federighi, P; Rosini, F; Федерико, А; Руфа, А (2010). «Влияние фильтрации данных на взаимодействие человека с компьютером с помощью зависимого от взгляда отображения и приложений отслеживания взгляда». Компьютеры в человеческом поведении. 26 (6): 1555–1563. Дои:10.1016 / j.chb.2010.05.030.
  9. ^ Духовский, А. Т. (2007). Методология айтрекинга: теория и практика (2-е изд.). Springer.
  10. ^ Помплун, М; Рейнгольд, Э. М; Шен, Дж. (2001). «Периферийные и парафовеальные сигналы и маскирующие эффекты на саккадическую селективность в парадигме окна контингента взгляда». Исследование зрения. 41 (21): 2757–69. Дои:10.1016 / S0042-6989 (01) 00145-6. PMID  11587725.
  11. ^ Редер, С. (1973). «Он-лайн мониторинг сигналов положения глаз в условной и неконтингентной парадигмах». Методы и инструменты исследования поведения. 5 (2): 218–28. Дои:10.3758 / BF03200168.
  12. ^ McConkie, G.W; Райнер, К. (1975). «Интервал действия стимула при фиксации чтения». Восприятие и психофизика. 17 (6): 578–86. Дои:10.3758 / BF03203972.
  13. ^ Редер, С. (1973). «Он-лайн мониторинг сигналов положения глаз в условной и неконтингентной парадигмах». Методы и инструменты исследования поведения. 5 (2): 218–28. Дои:10.3758 / BF03200168.
  14. ^ McConkie, G.W; Райнер, К. (1975). «Интервал действия стимула при фиксации чтения». Восприятие и психофизика. 17 (6): 578–86. Дои:10.3758 / BF03203972.
  15. ^ Райнер, К; Бертера, JH (1979). «Чтение без фовеа». Наука. 206 (4417): 468. Bibcode:1979Науки ... 206..468R. Дои:10.1126 / science.504987. PMID  504987.
  16. ^ Райнер, Кейт (1975). «Диапазон восприятия и периферийные сигналы при чтении». Когнитивная психология. 7: 65–81. Дои:10.1016/0010-0285(75)90005-5.
  17. ^ Балота, Дэвид А; Поллацек, Александр; Райнер, Кейт (1985). «Взаимодействие контекстных ограничений и парафовеальной визуальной информации при чтении». Когнитивная психология. 17 (3): 364–390. Дои:10.1016/0010-0285(85)90013-1. PMID  4053565.
  18. ^ Миелле, Себастьен; Воробей, Лоран (2004). «Фонологические коды собираются до фиксации слова: свидетельство граничной парадигмы в чтении предложения». Мозг и язык. 90 (1–3): 299–310. CiteSeerX  10.1.1.608.3108. Дои:10.1016 / S0093-934X (03) 00442-5. PMID  15172547.
  19. ^ Кеннеди, А; Heller, D .; Pynte, J .; Радах, Ральф (2000). Чтение как процесс восприятия (1-е изд.). Эльзевир. стр.119 –145. ISBN  9780080436425.
  20. ^ Александр, Р. Г .; Schmidt, J .; Зелинский, Г. Дж. (2014). «Достаточно ли сводной статистики? Доказательства важности формы для визуального поиска». Визуальное познание. 22 (3–4): 595–609. Дои:10.1080/13506285.2014.890989. ЧВК  4500174. PMID  26180505.
  21. ^ Бриджмен, G .; Hendry, D .; Старк, Л. (1975). «Неспособность обнаружить смещение зрительного мира при саккадических движениях глаз». Исследование зрения. 15 (6): 719–722. Дои:10.1016/0042-6989(75)90290-4. PMID  1138489.
  22. ^ Miellet, S; О'Доннелл, П.Дж.; Серено, SC (2009). «Парафовеальное увеличение: острота зрения не влияет на диапазон восприятия при чтении». Психологическая наука. 20 (6): 721–728. Дои:10.1111 / j.1467-9280.2009.02364.x. PMID  19470124.
  23. ^ Редер, С. (1973). «Он-лайн мониторинг сигналов положения глаз в условной и неконтингентной парадигмах». Методы и инструменты исследования поведения. 5 (2): 218–28. Дои:10.3758 / BF03200168.
  24. ^ McConkie, G.W; Райнер, К. (1975). «Интервал действия стимула при фиксации чтения». Восприятие и психофизика. 17 (6): 578–86. Дои:10.3758 / BF03203972.
  25. ^ Райнер, Кейт (1975). «Диапазон восприятия и периферийные сигналы при чтении». Когнитивная психология. 7: 65–81. Дои:10.1016/0010-0285(75)90005-5.
  26. ^ Балота, Дэвид А; Поллацек, Александр; Райнер, Кейт (1985). «Взаимодействие контекстных ограничений и парафовеальной визуальной информации при чтении». Когнитивная психология. 17 (3): 364–390. Дои:10.1016/0010-0285(85)90013-1. PMID  4053565.
  27. ^ Миелле, Себастьен; Воробей, Лоран (2004). «Фонологические коды собираются до фиксации слова: свидетельство граничной парадигмы в чтении предложения». Мозг и язык. 90 (1–3): 299–310. CiteSeerX  10.1.1.608.3108. Дои:10.1016 / S0093-934X (03) 00442-5. PMID  15172547.
  28. ^ Miellet, S; О'Доннелл, П.Дж.; Серено, SC (2009). «Парафовеальное увеличение: острота зрения не влияет на диапазон восприятия при чтении». Психологическая наука. 20 (6): 721–728. Дои:10.1111 / j.1467-9280.2009.02364.x. PMID  19470124.
  29. ^ Александр, Р.Г .; Зелинский, Г. Дж (2011). «Эффекты визуального сходства при поиске по категориям». Журнал видения. 11 (8): 9. Дои:10.1167/11.8.9. PMID  21757505.
  30. ^ Ариспе, Джозеф; Кравиц, Дуайт Дж; Уолш, Винсент; Йовель, Галит; Бейкер, Крис I (2016). «Различия в взглядах на лица своей и другой расы тонкие и зависят от анализа: отчет о противоречивых сообщениях». PLOS ONE. 11 (2): e0148253. Bibcode:2016PLoSO..1148253A. Дои:10.1371 / journal.pone.0148253. ЧВК  4744017. PMID  26849447.
  31. ^ Уилкоксон, Т. Д. У.; Потос, Э.М. (2015). «Измерение тормозных процессов для связанных с алкоголем смещений внимания: введение новой меры смещения внимания» (PDF). Зависимое поведение. 44: 88–93. Дои:10.1016 / j.addbeh.2014.12.015. PMID  25583563.
  32. ^ Калдара, Роберто; Чжоу, Синьюэ; Миелле, Себастьян (2010). «Привлечение внимания к культуре означает универсальное использование информации для распознавания лиц». PLOS ONE. 5 (3): e9708. Bibcode:2010PLoSO ... 5.9708C. Дои:10.1371 / journal.pone.0009708. ЧВК  2841167. PMID  20305776.
  33. ^ Castelhano, Monica S; Хендерсон, Джон М (2008). «Стабильные индивидуальные различия между изображениями в саккадических движениях глаз человека». Канадский журнал экспериментальной психологии. 62 (1): 1–14. Дои:10.1037/1196-1961.62.1.1. PMID  18473624. S2CID  915709.
  34. ^ Miellet, S; Чжоу, X; Он, L; Роджер, Н; Калдара, Р. (2010). «Изучение культурного разнообразия для использования экстрафовеальной информации в визуальных сценах». Журнал видения. 10 (6): 21. Дои:10.1167/10.6.21. PMID  20884570.