Парадигма взгляда на случай непредвиденных обстоятельств
В компьютерных технологиях парадигма непредвиденного взгляда — это общий термин для методов, позволяющих изменять функции дисплея компьютера в зависимости от того, куда смотрит зритель. Техники, зависящие от взгляда, являются частью движений глаз области изучения в психологии.
С точки зрения системного анализа приложения для отслеживания движений глаз следует отличать от диагностических или интерактивных систем. В диагностическом режиме айтрекер наблюдателя зрительного поиска и внимания предоставляет данные о процессах . В интерактивном режиме айтрекер используется в качестве устройства ввода. С общей точки зрения интерактивная система реагирует на действия наблюдателя и взаимодействует с ним. Поскольку изображение на дисплее обновляется в ответ на движения глаз наблюдателя, парадигму непредвиденного взгляда можно классифицировать как интерактивное приложение для отслеживания глаз. [1]
Фон
[ редактировать ]За последнее столетие то, как двигались глаза в таких разнообразных видах человеческой деятельности, как занятия спортом, просмотр произведений искусства, пилотирование самолетов, исследование визуальных сцен, распознавание лиц или выражений лица, [2] [3] язык чтения и чтение музыки с листа, [4] выявил некоторые глазные и психологические механизмы, задействованные в зрительной системе. Методы, зависящие от взгляда, направлены на преодоление ограничений, присущих простой регистрации движений глаз. Действительно, из-за несовершенной связи между явным и скрытым вниманием , [5] [6] [7] невозможно точно знать, какую визуальную информацию обрабатывает зритель, исходя из мест фиксации. Точно контролируя информацию, проецируемую в различные части зрительного поля, техники, зависящие от взгляда, позволяют разделить то, что фиксируется, и то, что обрабатывается.
Технический принцип парадигмы включает в себя компьютер, соединенный как с системой отслеживания движения глаз ( айтрекером ), так и с отображением зрительного стимула . Для успешного отслеживания взгляда требуется быстрый компьютер, дисплей с высокой частотой обновления и айтрекер с низкой задержкой. [8] [9] При дисплеях, зависящих 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 видения в телескоп.
Таким образом, метод зависимости взгляда является мощным методом контроля визуальной информации, поступающей в зрительную систему , и изоляции ее использования.
Техники
[ редактировать ]Методика контингента взгляда лежит в основе различных экспериментальных парадигм, каждая из которых позволяет исследовать конкретные когнитивные процессы. В парадигме движущегося окна [13] [14] только часть поля зрения вокруг места взгляда ( фовеальная информация ) отображается нормально, окружающая часть поля зрения ( внефовеальная и периферическая информация ) изменяется (удаляется для зрительных сцен или заменяется цепочками X при чтении). Парадигма движущейся маски [15] это обратный метод по сравнению с парадигмой скользящего окна. Он динамически затеняет центральное зрение (или заменяет буквы на X при чтении), позволяя использовать только экстрафовеальную информацию. В граничной парадигме [16] [17] [18] внефовеальный прайм ( например, омофон при чтении) заменяется целевым стимулом, когда глаза пересекают невидимую границу вокруг целевой области. В аналогичном методе отображение может обновляться, когда взгляд движется со скоростью, превышающей заданный порог скорости, гарантируя, что отображение обновляется во время саккады . [19] [20] Этот метод определения порога скорости используется для того, чтобы наблюдатель не заметил изменений, внесенных в изображение, поскольку подавление саккад блокирует визуальную обработку во время саккад. [21] Парадигма парафовеального увеличения [22] компенсирует снижение остроты зрения в зависимости от эксцентриситета сетчатки. При каждой фиксации и в реальном времени парафовеальный текст увеличивается, чтобы уравнять его перцепционное воздействие с воздействием одновременного фовеального текста.
В языковой сфере этот метод успешно применяется при естественном чтении . Изучение движений глаз при чтении позволило исследователям определить диапазон восприятия (парадигма движущегося окна). [23] [24] ), характер экстрафовеальной информации, извлекаемой во время фиксации, например орфографическая и фонологическая информация (граничная парадигма) [25] [26] [27] или относительное влияние внимания на остроты зрения в диапазоне восприятия (парадигма парафовеального увеличения). снижение [28] ).
Методы, зависящие от взгляда, также можно использовать для обеспечения соответствия другим аспектам задачи. Например, некоторые исследователи потребовали, чтобы наблюдатели посмотрели на определенное место и нажали кнопку до начала задания. [29] [30] а другие сделали так, чтобы весь дисплей задачи исчезал всякий раз, когда наблюдатели отводили взгляд от определенной области, соответствующей задаче. [31]
Приложения
[ редактировать ]Методика взгляда была адаптирована и для других задач, помимо чтения. Парадигма движущегося окна использовалась, для изучения влияния культуры на распознавание лиц . например, [32] Парадигма движущейся маски использовалась в визуальном обучении. [33] или визуальный поиск животных в естественных визуальных сценах. [34]
Различные методы, зависящие от взгляда, дали исследователям движения глаз возможность наблюдать обработку зрительного ввода гораздо более подробно (особенно его временные характеристики), диапазон восприятия и природу центральной и периферической обработки при чтении.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Духовски, АТ (2007). Методология отслеживания глаз: теория и практика (2-е изд.). Спрингер.
- ^ Мелисса Х. Блэк; Найджел Т.М. Чен; Картик К. Айер; Оттмар В. Липп; Свен Бёльте; Марита Фолкмер; Теле Тан; Соня Дж. Гирдлер (2017). «Механизмы распознавания эмоций по лицу при расстройствах аутистического спектра: данные отслеживания движений глаз и электроэнцефалографии» . Неврологические и биоповеденческие обзоры . 80 : 488–515. doi : 10.1016/j.neubiorev.2017.06.016 . ПМИД 28698082 .
- ^ Фальк-Иттер, Терье; Бёльте, Свен; Гредебек, Густав (2013). «Отслеживание взгляда в ранних исследованиях аутизма» . Журнал расстройств нервного развития . 5 (1): 28. дои : 10.1186/1866-1955-5-28 . ПМЦ 3849191 . ПМИД 24069955 .
- ^ Поллацек, А; Рейнер, К. (1990). «Движения глаз, диапазон глаз и рук и диапазон восприятия при чтении музыки с листа». Современные направления психологической науки : 49–53.
- ^ Мурти, А.; Томпсон, КГ; Шалл, JD (2001). «Динамическая диссоциация визуального выбора от программирования саккад в лобном поле глаза». Журнал нейрофизиологии . 86 (5): 2634–2637. дои : 10.1152/jn.2001.86.5.2634 . ПМИД 11698551 . S2CID 653798 .
- ^ Познер, Мичиган (1980). «Ориентация внимания». Ежеквартальный журнал экспериментальной психологии . 32 (1): 3–25. дои : 10.1080/00335558008248231 . ПМИД 7367577 . S2CID 2842391 .
- ^ Кляйн, Р; Фаррелл, М. (1989). «Поисковая производительность без движений глаз» . Восприятие и психофизика . 46 (5): 476–482. дои : 10.3758/BF03210863 . ПМИД 2813033 .
- ^ Венери, Г; Федериги, П; Розини, Ф; Федерико, А; Руфа, А (2010). «Влияние фильтрации данных на взаимодействие человека и компьютера с помощью приложений отображения и отслеживания взгляда, зависящих от взгляда». Компьютеры в поведении человека . 26 (6): 1555–1563. дои : 10.1016/j.chb.2010.05.030 .
- ^ Духовски, АТ (2007). Методология отслеживания глаз: теория и практика (2-е изд.). Спрингер.
- ^ Помплан, М; Рейнгольд, Э.М; Шен, Дж (2001). «Периферические и парафовеальные сигналы и маскировочные эффекты на саккадическую избирательность в парадигме окна, зависящего от взгляда» . Исследование зрения . 41 (21): 2757–69. дои : 10.1016/S0042-6989(01)00145-6 . ПМИД 11587725 . S2CID 18233786 .
- ^ Редер, С.М. (1973). «Онлайн-мониторинг сигналов положения глаз в условных и неусловных парадигмах» . Методы и инструменты исследования поведения . 5 (2): 218–28. дои : 10.3758/BF03200168 .
- ^ Макконки, Джорджия; Рейнер, К. (1975). «Продолжительность действия эффективного стимула при фиксации чтения» . Восприятие и психофизика . 17 (6): 578–86. дои : 10.3758/BF03203972 .
- ^ Редер, С.М. (1973). «Онлайн-мониторинг сигналов положения глаз в условных и неусловных парадигмах» . Методы и инструменты исследования поведения . 5 (2): 218–28. дои : 10.3758/BF03200168 .
- ^ Макконки, Джорджия; Рейнер, К. (1975). «Продолжительность действия эффективного стимула при фиксации чтения» . Восприятие и психофизика . 17 (6): 578–86. дои : 10.3758/BF03203972 .
- ^ Рейнер, К; Бертера, Дж. Х. (1979). «Чтение без ямки». Наука . 206 (4417): 468–469. Бибкод : 1979Sci...206..468R . дои : 10.1126/science.504987 . ПМИД 504987 .
- ^ Рейнер, Кейт (1975). «Размер восприятия и периферийные сигналы при чтении». Когнитивная психология . 7 : 65–81. дои : 10.1016/0010-0285(75)90005-5 . S2CID 54366006 .
- ^ Балота, Дэвид А; Поллацек, Александр; Рейнер, Кейт (1985). «Взаимодействие контекстуальных ограничений и парафовеальной визуальной информации при чтении». Когнитивная психология . 17 (3): 364–390. дои : 10.1016/0010-0285(85)90013-1 . ПМИД 4053565 . S2CID 8237394 .
- ^ Мийелле, Себастьен; Воробей, Лоран (2004). «Фонологические коды собираются перед фиксацией слов: данные граничной парадигмы при чтении предложений». Мозг и язык . 90 (1–3): 299–310. CiteSeerX 10.1.1.608.3108 . дои : 10.1016/S0093-934X(03)00442-5 . ПМИД 15172547 . S2CID 9708305 .
- ^ Кеннеди, А; Хеллер, Д.; Пинт, Дж.; Радах, Ральф (2000). Чтение как процесс восприятия (1-е изд.). Эльзевир. стр. 119–145 . ISBN 9780080436425 .
- ^ Александр, РГ; Шмидт, Дж.; Зелинский, Г.Дж. (2014). «Достаточно ли сводных статистических данных? Доказательства важности формы для управления визуальным поиском» . Визуальное познание . 22 (3–4): 595–609. дои : 10.1080/13506285.2014.890989 . ПМК 4500174 . ПМИД 26180505 .
- ^ Бриджман, Г.; Хендри, Д.; 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 . ПМИД 1138489 . S2CID 11541038 .
- ^ Мьелле, С; О'Доннелл, Пи Джей; Серено, Южная Каролина (2009). «Парафовеальное увеличение: острота зрения не модулирует диапазон восприятия при чтении». Психологическая наука . 20 (6): 721–728. дои : 10.1111/j.1467-9280.2009.02364.x . ПМИД 19470124 . S2CID 8476978 .
- ^ Редер, С.М. (1973). «Онлайн-мониторинг сигналов положения глаз в условных и неусловных парадигмах» . Методы и инструменты исследования поведения . 5 (2): 218–28. дои : 10.3758/BF03200168 .
- ^ Макконки, Джорджия; Рейнер, К. (1975). «Продолжительность действия эффективного стимула при фиксации чтения» . Восприятие и психофизика . 17 (6): 578–86. дои : 10.3758/BF03203972 .
- ^ Рейнер, Кейт (1975). «Размер восприятия и периферийные сигналы при чтении». Когнитивная психология . 7 : 65–81. дои : 10.1016/0010-0285(75)90005-5 . S2CID 54366006 .
- ^ Балота, Дэвид А; Поллацек, Александр; Рейнер, Кейт (1985). «Взаимодействие контекстуальных ограничений и парафовеальной визуальной информации при чтении». Когнитивная психология . 17 (3): 364–390. дои : 10.1016/0010-0285(85)90013-1 . ПМИД 4053565 . S2CID 8237394 .
- ^ Мийелле, Себастьен; Воробей, Лоран (2004). «Фонологические коды собираются перед фиксацией слов: данные граничной парадигмы при чтении предложений». Мозг и язык . 90 (1–3): 299–310. CiteSeerX 10.1.1.608.3108 . дои : 10.1016/S0093-934X(03)00442-5 . ПМИД 15172547 . S2CID 9708305 .
- ^ Мьелле, С; О'Доннелл, Пи Джей; Серено, Южная Каролина (2009). «Парафовеальное увеличение: острота зрения не модулирует диапазон восприятия при чтении». Психологическая наука . 20 (6): 721–728. дои : 10.1111/j.1467-9280.2009.02364.x . ПМИД 19470124 . S2CID 8476978 .
- ^ Александр, Р.Г.; Зелинский, GJ (2011). «Эффекты визуального сходства при категориальном поиске» . Журнал видения . 11 (8): 9. дои : 10.1167/11.8.9 . ПМК 8409006 . ПМИД 21757505 .
- ^ Ариспе, Джозеф; Кравиц, Дуайт Дж; Уолш, Винсент; Йовель, Галит; Бейкер, Крис I (2016). «Различия в взгляде на лица своей и представителей другой расы неуловимы и зависят от анализа: отчет о противоречивых отчетах» . ПЛОС ОДИН . 11 (2): e0148253. Бибкод : 2016PLoSO..1148253A . дои : 10.1371/journal.pone.0148253 . ПМК 4744017 . ПМИД 26849447 .
- ^ Уилкоксон, TDW; Потос, Э.М. (2015). «Измерение процессов торможения предвзятости внимания, связанной с алкоголем: представляем новую меру смещения внимания» (PDF) . Аддиктивное поведение . 44 : 88–93. дои : 10.1016/j.addbeh.2014.12.015 . ПМИД 25583563 .
- ^ Кальдара, Роберто; Чжоу, Синьюэ; Мийе, Себастьян (2010). «Помещение культуры в центр внимания» показывает универсальное использование информации для распознавания лиц» . ПЛОС ОДИН . 5 (3): е9708. Бибкод : 2010PLoSO...5.9708C . дои : 10.1371/journal.pone.0009708 . ПМЦ 2841167 . ПМИД 20305776 .
- ^ Кастельяно, Моника С; 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 . ПМИД 18473624 . S2CID 915709 .
- ^ Мьелле, С; Чжоу, X; Он, Л; Роджер, Х; Кальдара, Р. (2010). «Исследование культурного разнообразия для использования внефовеальной информации в визуальных сценах» . Журнал видения . 10 (6): 21. дои : 10.1167/10.6.21 . ПМИД 20884570 .