Tag Archives: eye-tracking

Ай-трекинг – в массы

Pupil – ай-трекинговые очки и программное обеспечение; проект, который начался как тезис студентов Массачусетского технологического института Морица Касснера (Moritz Philipp Kassner) и Уильяма Патера (William Rhoades Patera).

Pupil – проект, делающий технологию слежения за движениями и фиксациями глаз доступной и открытой.

Цель проекта – создать доступный по цене мобильный ай-трекер с модульными компонентами. Уже сейчас можно, прикупив несколько частей, собрать дома прибор самому, уложившись в 90 долларов, и начать экспериментировать.

Страница проекта: http://code.google.com/p/pupil/

Как видят мир мужчины и женщины

В недавнем эксперименте ученых из Бристольского Университета (Mercer Moss, Baddeley, & Canagarajah, 2012), по поиску отличий между мужчинами и женщинами в том, как они смотрят на мир, приняли участие 52 человека (26 женщин).

Им показали 80 картинок со сценами из жизни, вроде той, которую вы видите в начале статьи (кадр из фильма Реальная любовь. Love Actually, 2003), а ай-трекер записывал движения глаз.

Изображение показывает примеры просмотра картинок, после анализа, когда исследователи вычли общие пространства фиксаций, чтобы увидеть разницу. Красным цветом выделены регионы фиксаций взглядов женщин, синим – мужчин:

Результаты:

Самый информативный регион в сценах – люди, а самый информативный регион в человеке – лицо, и, в особенности, регион глаз.
Мужчины делают более короткие фиксации взгляда (в среднем 305 миллисекунд), в с сравнении с женщинами (в среднем 320 миллисекунд).
Женщины тщательнее рассматривают сцены, совершая больше фиксаций вне региона лиц. Разница – в исследовательском характере просмотра женщинами: они осматривают всё, тогда как мужчины смотрят большую часть времени на лицо. По этому признаку можно с уверенностью в 70% предсказать, что на картинку смотрит женщина, если на этой картинке есть люди.

Вот как люди рассматривали тот самый кадр из фильма Реальная любовь.
Когда люди смотрят на пару, больше всего зрительного внимания уделяется женщине, особенно самими женщинами. 61% из них смотрят на женщин и 39% – на мужчин. Мужчины в 53% случаях смотрят на женщин, и в 47% – на мужчин.

Две характеристики человека могут играть роль в направлении и фиксации взгляда: рассудительность и настойчивость. Женщина, склонная к обдумыванию своих поступков, будет смотреть на мир почти как мужчина, а настойчивый мужчина будет смотреть почти как женщина. Во всяком случае, так предскажет программа, с большой вероятностью.

Был обнаружен очень интересный феномен: рассматривая лица, женщины смотрят ниже самых выдающихся и информативных регионов лица. Мужской взгляд концентрируется на глазах, а женщина опускает глаза ниже – к носу или даже ко рту. Это новый феномен, который помимо своей необычности, должен внести изменения в дизайны исследований с ай-трекером. Чаще всего такие эксперименты делаются либо на факультетах компьютерных наук, где, в основном мужчины, либо на психологическом, где в основном женщины.

Было предложено анатомическое объяснение этому феномену: у мужчин и женщин разной толщины сетчатка в некоторых регионах. У женщины, с более тонкой сетчаткой, взгляд ниже позволяет захватить изображение на более тонкую часть фовеи. Но это объяснение не работает, потому что другой регион с более тонкой сетчаткой находится слева, и тогда мы видели бы склонность к уходу взгляда влево, а этого нет.

Другое объяснение более интересное: взгляд чуть вниз сигнализирует женственность. Было обнаружено, что любое лицо (даже мужское) приобретает больше женственности, если глаза смотрят чуть вниз (Campbell, Wallace, S., & Benson, 1996). Это делает более видимым промежуток между бровью и верхним веком – у женщин он больше, чем у мужчин, и вероятно, служит даже признаком пригодности к продолжению рода. Это объяснение может дополнить другая гипотеза: женщины избегают риска смотреть прямо в глаза, поскольку это воспринимается как вызов.

Итак, мир вокруг нас воспинимается и мужчинами и женщинами чуть по-разному.

Campbell, R., Wallace, S., & Benson, P. J. (1996). Real men don’t look down: Direction of gaze affects sex decisions on faces. Visual Cognition, 3:393–412.

Mercer Moss, F. J., Baddeley, R., & Canagarajah, N. (2012). Eye movements to natural images as a function of sex and personality. PLoS ONE, 7(11), e47870. doi:10.1371/journal.pone.0047870.

Какая попа лучше – 2

Первая часть здесь. В ней я обещал продолжить изучение фотографии с тремя девушками. Я перевернул фотографию по горизонтали, чтобы понять, будет ли разница в зрительном внимании.

Очевидно, что девушка в центре привлекает больше внимания, в обоих случаях. Это известный эффект центральности взгляда (Взгляд в центр).

Вверху – суммарная длительность фиксаций и процентное отношение переходов от одной области интереса к другой (во втором случае сумма больше из-за большего количества участников). В обоих случаях центральная девушка получает огромное, более чем в 2 раза, преимущество в длительности фиксаций. Это связано и с относительно большей площадью, занимаемой ею на фотографии, в сравнении с боковыми девушками.

Ниже – средняя длительность фиксаций:

Как видим, отношение между девушками в обоих случаях, в общем-то, одинаковое. Но мне непонятно, почему средняя продолжительность фиксаций во втором исследовании была существенно ниже, чем в первом. Длительность экспозиции фотографий была одинаковая, 5 секунд. В первом исследовании средний возраст участников был 32,2 года, во втором – 28,7. Соотношение мужчин и женщин было одинаковым. Снижение числа участников во втором исследовании до числа участников в первом не приводило к существенным изменениям в этом показателе. Использовался один и тот же ай-трекер. Вот только размер диагонали монитора и разрешение экрана было не одинаковым. Это одна из возможных причин. Другая предположительная гипотеза – поворот моделей в другую сторону может иметь эстетические последствия. На тепловых картах видно, как зоны интенсивного зрительного внимания следуют изгибам тел девушек.

Ниже: фотографии поделены на сектора, каждый с указанием среднего времени фиксации.

На картинке ниже: фотографии поделены на сектора, черным закрашены зоны, которые не получили ни одной фиксации. Фотография со второго исследования перевернута, для удобства просмотра.

Во втором случае люди видели больше центральной и верхней части фотографии, чем в первой. Площадь покрытия взглядами в первом случае 42,6%, во втором – 64,7%. Люди больше видели за счет меньшего времени фиксации. О чем это говорит, и каким образом это может быть связано с изменением восприятия? Не задействован ли здесь какой-нибудь принцип, вроде того, что работает при просмотре диаграмм? (Лучшее понимание диаграмм). Там было показано, что диаграмма с хвостом вниз понимается лучше. Если вы обратили внимание, люди значительно дольше смотрят собственно не на попу (что есть попа?), а на область копчика, который был когда-то хвостом. Тогда, по аналогии, девушка с повернутой попой направо, дает нам легкость в просмотре: наши глаза двигаются слева вниз направо. Чем легче нам смотреть, тем легче понимать, и тем больше нам это нравится.

Таким образом, можно выдвинуть гипотезу, что нам чуть больше понравятся девушки справа на фотографиях внизу:

Средь шумного бала, случайно

Это я, недавно, провожу пилотное ай-трекинговое исследование на одном корпоративном мероприятии в гостинице Шератон, в Москве. Людям было интересно, и результаты тоже получились любопытные, как обычно.

Например, никто не заметил состава изделия:

Ай-трекинг развивается быстрее, чем вы думаете

The Economist опубликовал статью про ай-трекинг. Она начинается со слов Эрика Синглёра, генерального директора французской компании In Vivo BVA (на фото вверху – кадр из фильма Cash investigation: Neuromarketing, votre cerveau les intéresse, 2012). На заднем плане – один из их 19 полигонов-супермаркетов, в которых они проводят исследования.

Но ай-трекинг, как вы знаете, используется не только в рекламе и маркетинге. Несколько фактов из статьи:

Haier, китайский производитель домашней электроники, недавно показал прототип телевизора, управляемого ай-трекером.
Eye-Com Corporation, США, разработала ай-трекинг встроенный в маску аквалангистов для Морских Котиков. Маска определяет усталость бойца, уровень кислорода в крови и другие важные параметры. Наши глаза могут передавать и такую информацию.
EyeTracking, расположенная в Сан-Диего, США, разработала программное обеспечение для ай-трекера, определяющее, какие именно мускулы открывают и закрывают зрачок. Это позволяет определять уровень экспертизы человека при выполнении каких-то новых действий. Два американских университетских госпиталя тестируют технологию для фиксации момента, когда обучающийся хирург-уролог готов к самостоятельной работе.

Очень информативная и взвешенная статья. Источник.

Диагностика шизофрении с помощью ай-трекинга и развитие способностей

Роналдо с ай-трекером Известно уже более ста лет, что у людей с психиатрическими заболеваниями присутствуют аномалии движений глаз, но до последнего времени никто не думал, что эти аномалии можно замерять и использовать как метод диагностики. Я писал ранее о том, как ай-трекинг оказывается отличным методом для ранней диагностики аутизма, и болезни Альцгеймера. Недавнее исследование британских, немецких и американских ученых (Benson et al., 2012) позволило создать модель, которая может диагностировать шизофрению, с помощью простых тестов на ай-трекере с поразительной точностью в 98,3%!

Всего три простых теста, и за пять минут можно увидеть аномалии движений глаз. В первом тесте надо следить глазами за движением объекта по заданной траектории. У людей с шизофренией наблюдается отставание от движущегося объекта и последующая корректировка с помощью саккад, баллистических движений глаз. Тест на свободный просмотр – показ на фиксированное время, и человек сам выбирает, на что и как смотреть. У нормальных людей паттерны просмотра схожи. Именно поэтому результаты ай-трекинга используются в рекламе и маркетинге – мы довольно предсказуемы в том, как мы смотрим на визуальные объекты. У людей с шизофренией паттерны отличаются от “нормы”. Третий тест – фиксация, требует от человека смотреть на неподвижную точку. Довольно легкий тест, но у людей с шизофренией возникают с этим проблемы.

Сравните:

Ай-трекинговые тесты, выполненные контрольной группой и группой больных шизофренией Я за свою, даже не очень долгую практику проведения ай-трекинговых исследований, видел примеры аномальных движений глаз, но не думал, что они могут быть такими предсказательными и диагностическими.

Работы продолжаются – если сейчас понятно, как диагностировать шизофрению, то исследователи надеются построить модели для дифференциации других психиатрических расстройств, которым свойственны свои, уникальные аномалии движений глаз.

Судя по этому исследованию, есть все основания начинать вводить такую методику в клиническую практику. Типичное неврологическое исследование занимает много времени, дорого стоит и требует высококвалифицированного специалиста. Этот же метод дешев, быстр и может быть проведен техником, а результаты могут обрабатываться компьютерной программой. Специалист может вмешиваться в процесс, когда возникает высокая вероятность диагноза.

Мне более интересна идея обратной инженерии – создание упражнений для движений глаз, которое может потенциально предупреждать или даже лечить психиатрические заболевания. Эти аномалии не стоит рассматривать исключительно как следствия заболевания, а, скорее, как один из его компонентов.

Есть примеры, когда аномальные движения глаз повышают человеческие способности. У Микаэля Шумахера были обнаружены определенные паттерны движений глаз, которые, хотя бы отчасти, позволяли ему быть лучшим на треке: он по-иному смотрел на повороты трассы. Недавний фильм про Роналдо показал его отличающиеся паттерны движений глаз. Это можно определять, анализировать и создавать на их основе упражнения.

Benson, P. J., Beedie, S. A., Shephard, E., Giegling, I., Rujescu, D., & St. Clair, D. (2012). Simple viewing tests can detect eye movement abnormalities that distinguish schizophrenia cases from controls with exceptional accuracy. [doi: 10.1016/j.biopsych.2012.04.019]. Biological Psychiatry, 72(9), 716-724.

Лучшее понимание диаграмм

В недавнем эксперименте ученых из Калифорнии тестировались диаграммы и выяснялся вопрос: какой дизайн лучше для понимания? 19 студентов и 2 профессора биологии приняли участие в исследовании с использованием ай-трекера (eye-tracker). Им показывали различные виды диаграмм, а затем проверяли их понимание.

Непростой дизайн и сложное выяснение результатов, но вот что удалось установить:

Очень сильный паттерн сканировать глазами диаграммы слева направо. Эта привычка, сформированная чтением.
Хребет диаграммы, линия, обозначенная буквой А – задает направление дальнейшего движения глаз. И поэтому первую диаграмму смотрят вниз и вправо, а нижнюю – вправо вверх.
Диаграмма с хвостом вниз (верхняя на рисунке) понимается лучше.
Такие диаграммы – сложный объект для усвоения: 70% понимания.
В реальности, около 80% всех диаграмм в учебниках в США направлены как раз вверх вправо, то есть затрудняют понимание и без того сложного объекта.

В идеале, в наше время моды на диаграммы и инфографику, и обладая инструментарием, вполне возможно создавать высокоэффективные для понимания и запоминания дизайны. Прекрасно было бы упаковывать тысячи слов в изящную, понятную и красивую графику.

Novick, L. R., Stull, A. T., & Catley, K. M. (2012). Reading phylogenetic trees: The effects of tree orientation and text processing on comprehension. BioScience , Vol. 62, No. 8, pp. 757-764. doi: 10.1525/bio.2012.62.8.8.