人工智能和眼动研究——Eye-Tracking

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去年十二月初,我去听了一次二语习得会议讲座,很多讲座比较偏理论性,其中就有一个眼动研究 Eye-Tracking。这对我是个新概念,我今天想起来,说说。

早在十九世纪末,人类就开始对眼部动作,或者说眼球动作进行研究。其中,视觉矫正学(Orthoptik)的开创者法国医生埃米尔-加瓦尔Emile Javal 就曾经对眼部在阅读时的动作进行过描述。并引发了二十世纪延续至今的对眼部运动的研究热潮。

Émile Javal

随着科技的发展,眼动研究也成为一门重要的研究范畴。使用范围广泛。这是在观察一幅画作时,不同人的眼部动作所构成的图形。

Ergebnis eines Eye-Trackings nach der Betrachtung eines Gemäldes bei verschiedenen Fragestellungen

上世纪70年代以来,眼动研究迅猛发展,主要应用于教学领域的阅读研究,但是其适用范围越来越大。以下这张图表明人眼的活动从来都不是顺畅的,而是断续并跳跃的。

An example of fixations and saccades over text. This is the typical pattern of eye movement during reading. The eyes never move smoothly over still text.

现在还有以Gazeplot(眼动点)和Heatmap(眼动热点图)等方式对人类 的眼部动作进行研究。

Gazeplot

Heatmap

那么,眼动研究适用于哪些领域呢?其不仅在教育研究,医学和市场研究及心理学中应用广泛,而且是人工智能领域的一个重要研究概念,在神经科学,人机互动,信息学和可用性研究中具有重要研究价值。

Erziehung 教育领域的阅读研究,如二语习得,阅读障碍矫正,音乐阅读,人类行为认知等

Usability 用于软件及网页的可用性研究,从而对在信息搜索以及互动中出现的问题加以优化

Medizin 可用于激光矫正视力,以及平衡感研究等医学领域

Neurowissenschaften 可用于神经科学研究

Psychologie可用于心理学的图像感知,活动感知以及学习进程分析等领域

Marktforschung 可用于市场研究中的包装设计,有针对性的销售以及广告等

Informatik 可用于信息学中的活动认知以及在虚拟现实和扩展现实中的使用领域和游戏中使用

Mensch-Maschine-Interaktion 可用于人机互动领域

对于这样一个新兴四十多年的研究领域,有了解的必要和深入研究的价值。

眼动研究的重要参考书目,出自wikipedia相关词条:

Andrew Duchowski: Eye Tracking Methodology. Theory and Practice. 2. Auflage. Springer, London 2007

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