Зачем нужен айтрекинг: эксперимент участников кружка по когнитивной науке

Екатерина Сазонова
1014
0

Недавно закончился первый семестр нового кружка «Когнитивистика в экспериментах». Участники кружка выясняли, как устроены наши органы чувств, чем ограничено человеческое восприятие и по каким законам работает память и проверяли на себе эксперименты, которые разработали когнитивные ученые. Но главной целью было придумать и провести свой собственный эксперимент. В решении этой задачи участникам кружка помогал айтрекер: устройство, которое записывает движения глаз. Камера фиксирует, куда именно направлен взгляд человека в каждый конкретный момент времени. Мы попросили преподавателя, Юлию Кожухову, рассказать подробнее, зачем нужен айтрекинг, и какой эксперимент придумали участники кружка.

Зачем ученые следят за движениями глаз?

Движения глаз позволяют точно отследить, куда смотрит человек в каждый конкретный момент времени, как долго он удерживает свой взгляд в одной точке. С помощью айтрекинга можно понять, каким образом человек изучает картинку, текст, слово и вообще любую визуальную информацию. Конечно, интересно и то, как меняются параметры движения взгляда в зависимости от задачи или от психологических черт, но такие эксперименты гораздо сложнее.

Это может быть полезно в повседневной жизни? Например, при вождении машины?

Конечно! Мы можем установить на голове человека айтрекер и изучать, на какие участки дороги человек больше и чаще смотрит, обращает ли внимание на знаки и в какой момент. Или мы можем посмотреть, как отличаются движения глаз опытных водителей и новичков. Такие исследования могут помочь, например, выбрать оптимальные расположения, размеры, цвета дорожных знаков.

Но чаще всего айтрекинг используется в других областях: при проектировании сайтов и в маркетинговых исследованиях. Кроме того, айтрекеры – важная часть инклюзивных технологий для управления взглядом: например, в интерфейсах мозг-компьютер-глаз. А еще айтрекер используется для диагностики различных заболеваний.

Какие эксперименты с айтрекингом вы проводили на кружке?

Мы хотели не только показать участникам как работает айтрекер, но и попробовать вместе придумать свой собственный эксперимент с этим устройством. Для этого мы рассмотрели классические примеры таких экспериментов.

Например, влияют ли наши эмоции на то, как мы смотрим и анализируем информацию?

Для ответа на этот вопрос ученые придумали эксперимент, который мы повторили на кружке. Сначала каждому участнику показывают видеозаписи, которые вызывают тот или иной эмоциональный отклик. После этого каждый участник описывает, что он чувствует в данный момент. Это нужно, чтобы проверить, вызвали ли видеозаписи предполагаемые чувства.

А дальше самое интересное! Участникам показывают фотографии разных людей и просят сказать, какие эмоции испытывает человек на фото.

Хотя участников кружка недостаточно, чтобы можно было сделать определенные выводы, результат этого эксперимента известен из исследований, которые были проведены ранее. В грустном состоянии мы чаще смотрим на отдельные черты лица, чтобы определить эмоции другого. Например, фокусируем внимание только на глазах или только на губах. А вот в радостном состоянии мы обычно смотрим на все части лица в целом и стремимся получить больше информации. Этот эксперимент показывает, что в разном эмоциональном состоянии мы по-разному анализируем информацию.

Для чего вы повторяли уже проведенные эксперименты, результат которых известен?

Используя классические эксперименты, мы разобрались, каким критериям должен отвечать эксперимент, зачем нужно формулировать гипотезу, и как ее проверить. В процессе мы учились пользоваться айтрекером и создавать необходимые условия для эксперимента. После этого один из участников предложил гипотезу, которая была принята группой. Мы вместе придумали эксперимент для ее проверки и попробовали провести пилотажное исследование.

Какую тему из пройденных на кружке участники выбрали для своего эксперимента?

Они решили провести эксперимент о внимании. Ученые, которые исследуют внимание, придумали простую задачу, которая показывает эффект слепоты к изменению (change blindness). Слепота к изменению — это неспособность соотнести то, что мы видим сейчас, с тем, что мы видели еще мгновение назад.

Человеку показывают картинку с визуальными помехами и просят сказать, что изменяется на картинке. Чаще всего, человек будет долго искать, что в изображении поменялось.

Tourists.gif

Именно так и проявляется эффект слепоты к изменению.

Пример эффекта в обыденной жизни может встречаться, например, когда мы едем на машине, отвлекаемся ненадолго на пешехода, а потом не замечаем, что прерывистая линия разметки меняется на сплошную.

Какую гипотезу вы сформулировали для эксперимента?

Один из участников кружка задался следующим вопросом: как лучше искать тот объект, который меняется на картинке? Пытаться смотреть в центр экрана и искать “глобально” на всей картинке и ждать, когда же меняющийся объект “выпрыгнет” на нас. Или пытаться просматривать картинку по локальным кусочкам? Для того, чтобы понять какую стратегию внимания использовать, нужно понять, будет ли меняться скорость нахождения объекта в данной задаче в зависимости от того, как человек привык искать объекты.

Для этого мы использовали следующую процедуру.

Мы попросили ребят выполнять задачу Д. Навона (Navon, 1977), чтобы понять, предпочитают ли они использовать глобальную стратегию поиска или локальную. Классическая задача выглядит следующим образом: даются буквы составленные из разных других букв. Задача состоит в том, чтобы указать, если ли среди представленных букв буква Н.

Если вы посмотрите на картинку, то в первом случае нужно быстро отвлечься от большой буквы Е и заметить, что буква Н есть. Во втором случае труда не составит сказать, что буквы Н здесь нет. На второй строчке представленного примера достаточно просто ответить, есть ли на картинке буква Н.

Таким образом, если участник эксперимента в задаче Навона лучше выполняет задание с маленькими буквами и не отвлекается на большие, это значит, что он использует локальную стратегию.

А вот уже после этой задачи он получает задачу искать объект, который меняется на картинке. И в конце эксперимента мы смотрим: какая стратегия поиска проявляется в задаче Навона, использует ли он ее для поиска в последующей задаче, а главное, можем ли мы «подсмотреть» за движениями его глаз и понять, действительно ли выделяются глобальные и локальные стратегии поиска.

Какие выводы вы сделали из эксперимента?

Так как пилотаж был проведен на небольшой группе, говорить о конкретных результатах мы не имеем права, однако, некоторые выводы сделать можем. Например, те ребята, которые использовали глобальную стратегию, медленнее решали задачу на поиск объекта. Однако у некоторых успех в решении задачи Навона никак не повлиял на результат решения задачи, связанной с вниманием.

Это исследование вызывает много новых вопросов. Например, будет ли эмоциональное состояние влиять на успешность выполнения задачи на внимание? Когда мы радостные идем по улице, то замечаем, как нам улыбаются в ответ; замечаем, какого цвета соседний дом. Но когда мы грустим, мы можем следить только за тем, что у нас под ногами. Мы продолжим исследовать эти темы и будем экспериментировать и дальше!

В данный момент продолжается набор в новую группу кружка "Когнитивистика в экспериментах".