Pohotovostní paradigma - Gaze-contingency paradigm

The pohotovostní paradigma pohledu je obecný termín pro techniky umožňující změnu zobrazení obrazovky počítače v závislosti na tom, kam se divák dívá. Kontingenční techniky jsou součástí pohyb očí studijní obor psychologie.

Z hlediska systémové analýzy by se aplikace pro sledování očí měly odlišovat od diagnostických nebo interaktivních systémů. V diagnostickém režimu sledování očí poskytuje údaje o pozorovatelích vizuální vyhledávání a Pozornost procesy. V interaktivním režimu je sledovač očí používán jako vstupní zařízení. Z obecného hlediska interaktivní systém reaguje na činy pozorovatele a komunikuje s ním. Vzhledem k tomu, že se displej aktualizuje v reakci na pohyby očí pozorovatele, lze paradigma pohotovostního pohledu klasifikovat jako interaktivní aplikaci pro sledování očí.[1]

Pozadí

Během minulého století způsob, jakým se oči pohybují v lidských činnostech tak rozmanitých, jako je sport, prohlížení uměleckých děl, pilotování letadel, zkoumání vizuálních scén, rozpoznávání výrazů obličeje nebo obličeje,[2][3] čtení jazyka a čtení hudby,[4] odhalil některé z očních a psychologických mechanismů zapojených do vizuálního systému. Techniky zaměřené na pohledy mají za cíl překonat omezení spojená s jednoduchým záznamem pohybu očí. Ve skutečnosti kvůli nedokonalému spojení mezi zjevná a skrytá pozornost,[5][6][7] na základě umístění fixace není možné přesně vědět, jaké vizuální informace prohlížeč zpracovává. Přesným ovládáním informací promítaných do různých částí zorného pole umožňují techniky kontingentního pohledu rozmotat, co je fixováno a co je zpracováno.

Technický princip paradigmatu zahrnuje počítač propojený jak se systémem sledování pohybu očí (sledování očí ) a zobrazení vizuální podnět. Úspěšná pohotovostní situace vyžaduje rychlý počítač, displej s vysokou obnovovací frekvencí a sledování očí s nízkou latencí.[8][9] Na displejích s podmíněným pohledem je stimul průběžně aktualizován jako funkce aktuální polohy pohledu pozorovatelů; například v paradigmatu pohyblivého okna,[10][11][12] pozorovatelé mohou vidět scénu pouze středovým otvorem, což dává pocit vidění dalekohledem.

Proto je technika kontingentu pohledu výkonnou metodou pro kontrolu vizuálních informací, které krmí vizuální systém a izolovat použití informací.

Techniky

Technika kontingentu pohledu je základem různých experimentálních paradigmat, přičemž každé z nich umožňuje vyšetřovat konkrétní kognitivní procesy.[13][14] pouze ta část zorné pole kolem místa pohledu (foveal informace) se zobrazuje normálně, okolní část zorného pole (extrafoveální a obvodový informace) byl změněn (odstraněn pro vizuální scény nebo nahrazen řetězci z X paradigma pohyblivé masky[15] je obrácená technika ve srovnání s paradigmatem pohyblivého okna. Dynamicky zakrývá centrální vidění (nebo nahrazuje písmena X při čtení), což umožňuje pouze použití extrafoveálních informací. V hraničním paradigmatu[16][17][18] extrafoveální prime (a homofonní například při čtení) je nahrazen cílovým stimulem, když oči překročí neviditelnou hranici kolem cílové oblasti. V související technice lze displej aktualizovat, když se pohled pohybuje rychlostí vyšší než zadaná prahová hodnota rychlosti, což zajišťuje, že se displej aktualizuje během Saccade.[19][20] Tato technika prahování rychlosti se používá, aby se zabránilo pozorovateli všimnout si změn provedených na displeji, protože sakadické potlačení blokuje vizuální zpracování během sakád.[21]Parafoveální paradigma zvětšení[22] kompenzuje, jak zraková ostrost klesá v závislosti na excentricitě sítnice. Při každé fixaci a v reálném čase parafoveální text je zvětšen, aby se vyrovnal jeho vnímavý dopad s dopadem souběžného foveálního textu.

Parafoveální paradigma zvětšení: Grafické znázornění paradigmatu parafoveálního zvětšení (Miellet et al., 2009). Umístění každé fixace je označeno šipkou a je zobrazen odpovídající displej dané fixace. Následné řádky představují chronologické pořadí fixací.

V Jazyk doména tato metoda byla úspěšně použita v přirozeném čtení. The studium pohybů očí při čtení umožnil vědcům zmapovat percepční rozpětí (paradigma pohyblivého okna[23][24]), povaha extrafoveálních informací extrahovaných během fixace, například ortografické a fonologické informace (hraniční paradigma)[25][26][27] nebo relativní vliv Pozornost proti zraková ostrost pokles v percepčním rozpětí (paradigma zvětšení parafoveální[28]).

K zajištění souladu s dalšími aspekty úkolu lze také použít techniky podmíněného pohledu. Někteří vědci například požadovali, aby se pozorovatelé podívali na konkrétní místo a stiskli tlačítko před zahájením úkolu,[29][30] a další nechali zmizet celé zobrazení úkolu, kdykoli se pozorovatelé odvrátí od konkrétní oblasti relevantní pro daný úkol.[31]

Aplikace

Technika kontingentu pohledu byla přizpůsobena i jiným úkolům než čtení. Paradigma pohyblivého okna bylo použito ke studiu vlivu kultury na rozpoznávání obličejů například.[32] Paradigma pohyblivé masky bylo použito ve vizuálním učení [33] nebo vizuální vyhledávání zvířat v přirozených vizuálních scénách.[34]

Různé techniky podmíněného pohledu dávají vědcům v oblasti pohybu očí schopnost pozorovat zpracování vizuálního vstupu mnohem podrobněji (zejména jeho časové charakteristiky), percepční rozpětí a povahu centrální proti obvodový zpracování při čtení.

Viz také

Reference

  1. ^ Duchowski, AT (2007). Metodika sledování očí: Teorie a praxe (2. vyd.). Springer.
  2. ^ Melissa H. Black; Nigel T.M. Chen; Kartik K. Iyer; Ottmar V Lipp; Sven Bölte; Marita Falkmerová; Tele Tan; Sonya J Girdler (2017). „Mechanismy rozpoznávání emocí obličeje u poruch autistického spektra: poznatky ze sledování očí a elektroencefalografie“. Neurovědy a biobehaviorální recenze. 80: 488–515. doi:10.1016 / j.neubiorev.2017.06.016. PMID  28698082.
  3. ^ Falck-Ytter, Terje; Bölte, Sven; Gredebäck, Gustaf (2013). „Sledování očí ve výzkumu raného autismu“. Journal of Neurodevelopmental Disorders. 5 (1): 28. doi:10.1186/1866-1955-5-28. PMC  3849191. PMID  24069955.
  4. ^ Pollatsek, A; Rayner, K (1990). „Pohyby očí, rozpětí očí a rukou a percepční rozpětí při čtení hudby z pohledu“. Současné směry v psychologické vědě: 49–53.
  5. ^ Murthy, A .; Thompson, K. G .; Schall, J. D. (2001). Msgstr "Dynamická disociace vizuálního výběru z programování sakády v poli frontálního oka". Journal of Neurophysiology. 86 (5): 2634–2637. doi:10.1152 / jn.2001.86.5.2634. PMID  11698551. S2CID  653798.
  6. ^ Posner, M. I. (1980). "Orientace pozornosti". Quarterly Journal of Experimental Psychology. 32 (1): 3–25. doi:10.1080/00335558008248231. PMID  7367577.
  7. ^ Klein, R; Farrell, M (1989). „Vyhledávací výkon bez pohybů očí“. Vnímání a psychofyzika. 46 (5): 476–482. doi:10,3758 / BF03210863. PMID  2813033.
  8. ^ Veneri, G; Federighi, P; Rosini, F; Federico, A; Rufa, A (2010). "Vlivy filtrování dat na interakci člověka s počítačem pomocí pohledů a aplikací pro sledování očí". Počítače v lidském chování. 26 (6): 1555–1563. doi:10.1016 / j.chb.2010.05.030.
  9. ^ Duchowski, AT (2007). Metodika sledování očí: Teorie a praxe (2. vyd.). Springer.
  10. ^ Pomplun, M; Reingold, E. M; Shen, J (2001). „Periferní a parafoveální narážky a maskovací efekty na sakadickou selektivitu v paradigmatu pohledu z kontingentního okna“. Vision Vision. 41 (21): 2757–69. doi:10.1016 / S0042-6989 (01) 00145-6. PMID  11587725.
  11. ^ Reder, S.M. (1973). „On-line monitorování signálů polohy očí v podmíněných a nekontingenčních paradigmatech“. Metody a přístroje pro výzkum chování. 5 (2): 218–28. doi:10.3758 / BF03200168.
  12. ^ McConkie, G.W; Rayner, K (1975). "Rozsah účinného stimulu během fixace při čtení". Vnímání a psychofyzika. 17 (6): 578–86. doi:10,3758 / BF03203972.
  13. ^ Reder, S.M. (1973). „On-line monitorování signálů polohy očí v podmíněných a nekontingenčních paradigmatech“. Metody a přístroje pro výzkum chování. 5 (2): 218–28. doi:10.3758 / BF03200168.
  14. ^ McConkie, G.W; Rayner, K (1975). "Rozsah účinného stimulu během fixace při čtení". Vnímání a psychofyzika. 17 (6): 578–86. doi:10,3758 / BF03203972.
  15. ^ Rayner, K; Bertera, JH (1979). "Čtení bez fovey". Věda. 206 (4417): 468. Bibcode:1979Sci ... 206..468R. doi:10.1126 / science.504987. PMID  504987.
  16. ^ Rayner, Keith (1975). "Percepční rozpětí a periferní narážky při čtení". Kognitivní psychologie. 7: 65–81. doi:10.1016/0010-0285(75)90005-5.
  17. ^ Balota, David A; Pollatsek, Alexander; Rayner, Keith (1985). "Interakce kontextových omezení a parafoveálních vizuálních informací při čtení". Kognitivní psychologie. 17 (3): 364–390. doi:10.1016/0010-0285(85)90013-1. PMID  4053565.
  18. ^ Miellet, Sébastien; Sparrow, Laurent (2004). "Fonologické kódy jsou sestaveny před fixací slova: Důkazy z hraničního paradigmatu ve čtení vět". Mozek a jazyk. 90 (1–3): 299–310. CiteSeerX  10.1.1.608.3108. doi:10.1016 / S0093-934X (03) 00442-5. PMID  15172547.
  19. ^ Kennedy, A; Heller, D .; Pynte, J .; Radach, Ralph (2000). Čtení jako percepční proces (1. vyd.). Elsevier. str.119 –145. ISBN  9780080436425.
  20. ^ Alexander, R. G .; Schmidt, J .; Zelinsky, G. J. (2014). „Jsou souhrnné statistiky dostatečné? Důkazy o důležitosti tvaru při vedení vizuálního vyhledávání“. Vizuální poznání. 22 (3–4): 595–609. doi:10.1080/13506285.2014.890989. PMC  4500174. PMID  26180505.
  21. ^ Bridgeman, G .; Hendry, D .; Stark, L. (1975). "Nezjištění pohybu vizuálního světa během sakadických pohybů očí". Vision Vision. 15 (6): 719–722. doi:10.1016/0042-6989(75)90290-4. PMID  1138489.
  22. ^ Miellet, S; O'Donnell, PJ; Sereno, SC (2009). "Parafoveální zvětšení: Zraková ostrost nemoduluje vnímané rozpětí při čtení". Psychologická věda. 20 (6): 721–728. doi:10.1111 / j.1467-9280.2009.02364.x. PMID  19470124.
  23. ^ Reder, S.M. (1973). „On-line monitorování signálů polohy očí v podmíněných a nekontingenčních paradigmatech“. Metody a přístroje pro výzkum chování. 5 (2): 218–28. doi:10.3758 / BF03200168.
  24. ^ McConkie, G.W; Rayner, K (1975). "Rozsah účinného stimulu během fixace při čtení". Vnímání a psychofyzika. 17 (6): 578–86. doi:10,3758 / BF03203972.
  25. ^ Rayner, Keith (1975). "Percepční rozpětí a periferní narážky při čtení". Kognitivní psychologie. 7: 65–81. doi:10.1016/0010-0285(75)90005-5.
  26. ^ Balota, David A; Pollatsek, Alexander; Rayner, Keith (1985). "Interakce kontextových omezení a parafoveálních vizuálních informací při čtení". Kognitivní psychologie. 17 (3): 364–390. doi:10.1016/0010-0285(85)90013-1. PMID  4053565.
  27. ^ Miellet, Sébastien; Sparrow, Laurent (2004). "Fonologické kódy jsou sestaveny před fixací slova: Důkazy z hraničního paradigmatu ve čtení vět". Mozek a jazyk. 90 (1–3): 299–310. CiteSeerX  10.1.1.608.3108. doi:10.1016 / S0093-934X (03) 00442-5. PMID  15172547.
  28. ^ Miellet, S; O'Donnell, PJ; Sereno, SC (2009). "Parafoveální zvětšení: Zraková ostrost nemoduluje vnímané rozpětí při čtení". Psychologická věda. 20 (6): 721–728. doi:10.1111 / j.1467-9280.2009.02364.x. PMID  19470124.
  29. ^ Alexander, R. G; Zelinsky, G. J (2011). "Účinky vizuální podobnosti v kategorickém vyhledávání". Journal of Vision. 11 (8): 9. doi:10.1167/11.8.9. PMID  21757505.
  30. ^ Arizpe, Joseph; Kravitz, Dwight J; Walsh, Vincent; Yovel, Galit; Baker, Chris I (2016). „Rozdíly v pohledu na tváře vlastních a jiných ras jsou jemné a závislé na analýze: účet nepravidelných zpráv“. PLOS ONE. 11 (2): e0148253. Bibcode:2016PLoSO..1148253A. doi:10.1371 / journal.pone.0148253. PMC  4744017. PMID  26849447.
  31. ^ Wilcockson, T.D.W; Pothos, E.M (2015). „Měření inhibičních procesů pro předsudky týkající se alkoholu související s alkoholem: Představujeme nové opatření pro předpětí pozornosti“ (PDF). Návykové chování. 44: 88–93. doi:10.1016 / j.addbeh.2014.12.015. PMID  25583563.
  32. ^ Caldara, Roberto; Zhou, Xinyue; Miellet, Sébastien (2010). „Uvedení kultury do„ pozornosti “odhaluje univerzální využití informací pro rozpoznávání tváře“. PLOS ONE. 5 (3): e9708. Bibcode:2010PLoSO ... 5.9708C. doi:10.1371 / journal.pone.0009708. PMC  2841167. PMID  20305776.
  33. ^ Castelhano, Monica S; Henderson, John M (2008). "Stabilní individuální rozdíly mezi obrazy v lidských sakadických pohybech očí". Kanadský žurnál experimentální psychologie. 62 (1): 1–14. doi:10.1037/1196-1961.62.1.1. PMID  18473624. S2CID  915709.
  34. ^ Miellet, S; Zhou, X; On, L; Rodger, H; Caldara, R (2010). „Zkoumání kulturní rozmanitosti pro použití extrafoveálních informací ve vizuálních scénách“. Journal of Vision. 10 (6): 21. doi:10.1167/10.6.21. PMID  20884570.