Spausdinti

SMI REDn Scientific ir SMI ETG 2W

Tęsiame apžvalginių straipsnių ciklą, kuriuo skaitytojus supažindiname su Filosofijos fakulteto ištekliais ir jų panaudojimo galimybėmis atliekant empirinius tyrimus psichologijos, psichofiziologijos, sociologijos ir kriminologijos mokslų srityse. Spalį kalbėjome apie pažangą automatizuotoje žmogaus veido išraiškų analizėje. Lapkritį pristatėme galimybes pritaikyti fiziologinių signalų registravimo aparatūrą. Žiemos šventės, egzaminai, neretai ir mokslinių projektų pabaigtuvės, straipsnių atidavimo moksliniams žurnalams galutinės datos sutampa su trumpiausiomis metų dienomis ir ilgiausiomis naktimis. Tuomet kaip niekad jaučiame gyveną medijuotos skaitmeninės komunikacijos ir dirbtinio apšvietimo pasaulyje, su kuriuo ryšį palaikome daugiausia per akis. Ta proga siūlome trečiąjį šio ciklo straipsnį, supažindinsiantį jus būtent su akių judesių sekimo įranga.

 

SMI EyeTracker 2 (Medium)
Pav. 1 Stacionari  SMI REDnScientific ir mobili SMI ETG 2W akių judesių isekimo įranga 

 

Įrangos galimybės: binokulinis ir / arba monokulinis akių judesių sekimas, vyzdžio išsiplėtimo registravimas. Stacionari (SMI REDn Scientific) akių judesių sekimo įranga pritaikyta veikti 40–100 cm. darbiniu atstumu nuo tyrimo dalyvio (eksperimento pateikimui galima naudoti ir atskirą monitorių). Registravimo tikslumas siekia 0,4°, erdvinė skiriamoji geba – 0,05°, veikimo dažnis – 60 Hz. Svarbu paminėti, kad šią įrangą galima sinchronizuoti su kita įranga (pvz. BIOPAC MP36, BIOPAC MP150, AcqKnowledge skirta registruoti fiziologinius signalus*,  taip pat Noldus Observer XT). Mobilios (SMI ETG 2W) įrangos tikslumas kiek žemesnis – 0,5° veikimo dažnis – iki 60 Hz, informacijos įrašymo trukmė (naudojant baterijas) ~ 4 val (ją galima praplėsti papildomomis talpesnėmis atminties kortelėmis ir baterijomis). Ji taipogi sinchronizuojama su aukščiau minėta kita įranga. Mobili įranga automatiškai kompensuoja paralaksą; tai reiškia, kad akių judesių sekimo tikslumas nepriklauso nuo to, kokioje erdvės pozicijoje būdamas asmuo stebės tikslinį objektą. Duomenys analizuojami „SMI BeGaze“ programa. Tiek stacionarios, tiek mobilios įrangos eksperimentus, esant poreikiui, galima valdyti nuotoliniu būdu ir transliuoti gyvai. 

  

 

Privalumai: įprastai, sociologijos ir psichologijos sričių mokslininkai renkasi tradicinius informacijos rinkimo metodus, t. y.: testus, anketas arba interviu (individualius ir grupinius). Esminis visų jų ribotumas – galimas dalyvių šališkumas (angl. response bias) pateikiant atsakymus. Vieni dalyviai linkę sutikti su dauguma teiginių (angl. acquiescence bias), kiti – priešingai – nesutikti (angl. nay-saying), dar kiti pateikia tik kategoriškus atsakymus, nepriklausomai nuo jų valentingumo (angl. extreme responding). Neretai dalyvių atsakymams įtaką daro ir klausimų pateikimo eiliškumas (angl. order effects bias). Nors tyrėjai ir deda dideles pastangas mėgindami užkirsti kelią šiems šališkumams, tačiau abejotina, ar tai atneš norimų rezultatų. Juk pildant testus ir anketas arba atsakinėjant į tiesiogiai tyrėjo užduodamus klausimus, juolab diskutuojant grupėje, dalyviams suteikiama galimybė tai daryti gerai viską apsvarsčius. Tad, net ir nesudarius sąlygų pasireikšti šiems šališkumams, dalyvis vis tiek pasilieka teisę sąmoningai atsakyti taip, kaip jis nori, t. y. pateikdamas tokį požiūrį į tiriamus reiškinius, kuris nebūtinai sutampa su tikruoju. Dažnai ši metodinė spraga leidžia pasireikšti socialiai priimtinų atsakymų pateikimui (angl. social desirability bias). Be to, žinoma, kad sąmoningai pateikimas požiūris į tam tikrus dalykus gali skirtis nuo to, kuris susiformuoja už sąmoningos patirties ribų (Wilson, Lindsey & Schooler, 2000). Akių judesių sekimo įranga, palyginus su testais, anketomis ir interviu, turi vieną esminį privalumą. Ją sudėtingiau „apgauti“ – juk akių judesius kontroliuoti sunkiau negu žodžius. Net jeigu dalyvis mėgintų nukreipti žvilgsnį ne ta kryptimi (pvz., imituodamas socialinio priimtinumo šališkumą), tyrėjas galėtų tai sužinoti įvertinęs žvilgsnio fiksacijų trukmę arba vyzdžio išsiplėtimo dydį. Žinoma, kad abu šie kriterijai leidžia atskirti mažai ir daug pažintinių išteklių naudojančius asmenis (Kahneman & Beatty, 1966; Querino et al., 2015; Velichkovsky, 1999; Velichkovsky et al., 2002).

 

Galima pridurti, kad akių judesių sekimas yra kur kas natūralesnis būdas surinkti duomenis, palyginus su tais, kurie reikalauja dalyvio išreikšti savo požiūrį į tiriamą reiškinį raštu arba žodžiu. Vis dėlto, tai nėra stiprus argumentas už beatodairišką akių judesių sekimo įrangos taikymą, kadangi akių judesių charakteristikų interpretacija gali būti nevienareikšmė. Akivaizdu, kad vienokias arba kitokias akių judesių trajektorijas gali nulemti skirtingi motyvai. Todėl, kaip ir taikant bet kokį kitą metodą, taip ir šiuo atveju, svarbus tyrėjo gebėjimas sukurti tinkamą eksperimento schemą ir iškelti tikslias hipotezes. Galiausiai, tobulėjant akių judesių sekimo įrangai, šis tyrimo metodas gali padėti praplėsti įvairias mokslo sritis. Pavyzdžiui, pažintinės psichologijos ar eksperimentinės filosofijos kontekste atsiranda galimybė dar detaliau tirti sprendimų priėmimą, paremtą intuicija, tyrinėti moralinių intuicijų prigimtį; kriminologijos ir psichologijos mokslų sandūroje akių judesių sekimą galima pritaikyti mėginant geriau suprasti įtariamųjų veidų atpažinimo ypatumus – galbūt jie leistų sukurti euristinį algoritmą, leidžiantį įvertinti liudytojų parodymų teisingumą atpažįstant įtariamuosius ir pan.

 SMI ExpSuiteScientific

Pav. 2 Akių judesių sekimo duomenų registravimo ir analizės programa BeGaze, iView ETG.

Ribotumai: vienintelis svaresnis įrangos ribotumas yra susijęs su tyrimo dalyvių regos charakteristikomis. Nors įrangos kūrėjai ir platintojai teigia, kad ji kokybiškai veikia net ir tada, kai fiksuojami lęšius arba akinius nešiojančių asmenų akių judesiai, tačiau asmeninė mokslinė patirtis rodo, kad tai ne visiškai atitinka tikrovę. Tiriant šią dalyvių grupę daugeliu atveju kyla problemų kalibracijos proceso metu, o tai, savo ruožtu, neigiamai atsiliepia ir atliekamo tyrimo rezultatų tikslumui. Ypač tai pasakytina apie mobilią įrangą. Tęsiant apie pastarosios trūkumus, reikia paminėti, kad daviklių fiksuojamų akių judesių kampas yra kiek didesnis (horizontaliai – 80°, vertikaliai – 60°) nei tiriamojo matomą vaizdą įrašančios kameros objektyvo kampas (hor. – 60° , vert. – 46°), tad tiriamajam labai intensyviai dairantis akių judesių sekimo įrangai tenka atidėti fiksacijos taškus tuščioje regos lauko dalyje, kurios neišeina padengti kameros užfiksuotu vaizdu. Šis trūkumas tampa ypač ryškus, jeigu tiriamasis pamato aukštai pakabintus objektus ir į juos žiūri „per kaktą“, labai užvertęs akis, kadangi davikliai įmontuoti akinių rėmelio apatinėje dalyje ir tiksliau fiksuoja vertikalius akių judesius, kai tiriamojo žvilgsnis krypsta žemyn, o ne į lubas ar dangų. Taigi, mobili įranga geriausiai veikia tais atvejais, kai norima išmatuoti žvilgsnio fiksacijas į trimačius fizinius objektus, gyvus žmones, tačiau aplinka yra gana statiška. Tais atvejais, kai tyrimas atliekamas natūraliomis sąlygomis ir aplinkoje, perpildytoje blaškančių stimulų, skatinančių įnirtingai dairytis, kaip kad parduotuvė ar prekybos centras, reikia įdėti daugiau pastangų norint eliminuoti pašalinių kintamųjų „triukšmą“.

 

Mokslinio pritaikymo pavyzdžiai: rinkodara ir reklama yra tos sritys, kuriose akių judesių sekimo tyrimai turi bene didžiausią praktinę vertę. Gausybės tyrimų rezultatai rodo, kad svarbiausią vaidmenį žmogaus būsimam pasirinkimui turi dvi akių judesių charakteristikos, t. y. žvilgsnio fiksacijų skaičius ir trukmė. Neabejojama, kad situacijoje, kurioje yra daug pasirinkimo alternatyvų (pvz., parduotuvėje renkantis maisto produktus) renkamasi arba palankiausiai vertinama ta: 1) į kurią žvilgsnis fiksuojamas daugiausia kartų (Glaholt, Wu, & Reinhold, 2009); 2) į kurią žiūrint žvilgsnio fiksacija buvo paskutinė (Krajbich & Rangel, 2011; Krajbich, Armel, & Rangel, 2010); 3) į kurią žiūrint pirmosios jos fiksacijos trukmė buvo ilgesnė už kitų alternatyvų pirmąsias fiksacijos trukmes (Glaholt & Reingold, 2012). Įdomu, kad alternatyvos pasirinkimui įtakos gali turėti ne tik žvilgsnio fiksacija į objektą, bet ir išorės veiksniai. Pavyzdžiui, turima duomenų, kad alternatyvos pasirinkimo tikimybė gali išaugti tuo atveju, kai jos apžiūros metu kyla trukdymai, nukreipiantys dėmesį kitur. Tad jeigu turguje prekiaujate savo prekėmis, rekomenduotina netikėtai pertraukti potencialių pirkėjų dėmesį būtent tuo metu, kai jie žiūri į Jūsų, o ne konkurentų, prekes. O atliekant mokslinius tyrimus siūloma manipuliuoti įvairiomis stimulų savybėmis, turinčiomis įtakos dėmesio nukreipimui (t. y. ryškumas, paviršiaus dydis, pozicija erdvėje). Tai suteikia galimybę išmėginti įvairius informacijos pateikimo būdus ir surasti optimaliausią. Akivaizdu, kad stacionari (SMI REDn Scientific) akių judesių sekimo įranga labiau tiktų šį reiškinį tirti reklaminių lankstinukų arba stendinių reklamų kontekste, o mobili (SMI ETG 2W) – tiriant tikrą elgesį prekybos vietose. Galima pridurti, kad išvardyti žvilgsnio fiksacijų skaičiaus ir trukmės principai gali būti pritaikyti ir kalbant apie tarpasmeninius santykius (t. y. vertinant aplinkinių patrauklumą ar renkantis potencialų partnerį).

 

Akių judesių sekimo įranga gali pasitarnauti ne tik rinkodaros ar reklamos srityse. Ji svarbi ir melo atpažinimo srityje. A. K. Webb ir kolegos (2009) atliko tyrimą, kurio metu tikrino vyzdžių išsiplėtimo prognostinę galią melo atpažinimui. Autoriai nustatė, kad vyzdžio išsiplėtimas yra nežymiai tikslesnis melo atpažinimo rodiklis, palyginus su elektriniu odos laidumu. Tradiciškai, pastarasis laikomas tiksliausiu melo indikatoriumi laboratorijos sąlygomis (Kircher, & Raskin, 2002). Tolesnė duomenų analizė parodė, kad siekiant tiksliausio melo atpažinimo įvertinimo vertėtų derinti tris fiziologinius rodiklius, t. y. vyzdžio išsiplėtimą, elektrinį odos laidumą ir kvėpavimą, atsisakant kraujo spaudimo matavimo. Šio tyrimo rezultatai nuteikia optimistiškai ir praplečia melo atpažinimo tyrimų spektrą dviem aspektais: 1) ,,atriša“ rankas tyrėjams, neturintiems galimybių naudoti įrangą, skirtą registruoti tradicines psichofiziologines reakcijas; 2) elektrinio odos laidumo, kraujo spaudimo ir kvėpavimo registravimas yra labai jautrus įvairių kūno judesių atžvilgiu, todėl akių judesių sekimas suteikia galimybę tyrimus atlikti ne tik laboratorijos, bet ir natūraliomis sąlygomis.

 

Akių judesių sekimo įrangos pritaikymas neapsiriboja tik šiomis sritimis. Begalę jos pritaikymo būdų galėtų rasti kognityvių mokslų šalininkai, pavyzdžiui, mėgindami tikslinti įvairias dėmesį psichologijoje aiškinančias, teorijas (Orquin & Loose, 2013), besidomintys rizikingų sprendimų priėmimu (Kim, Seligman, & Kable, 2012) ir pan.

 

LITERATŪRA

 

Kahneman, D., & Beatty, J. (1966). Pupil diameter and load on memory. Science, 154(3756), 1583–1585. doi:10.1126/science.154.3756.1583

 

Glaholt, M. G., & Reingold, E.M. (2012). Direct control of fixation times in scene viewing: Evidence from analysis of the distribution of first fixation duration. Visual Cognition, 20(6), 605–626. doi:10.1080/13506285.2012.666295

 

Glaholt, M. G., Wu, M. C., & Reingold, E. M. (2009). Predicting preference from fixations. PsychNology Journal, 7(2), 141–158.

 

Kim, B. E., Seligman. D., & Kable, J. W. (2012). Preference reversals in decision making under risk are accompanied by changes in attention to different attributes. Frontiers in Neuroscience, 6, 1–10. doi:10.3389/fnins.2012.00109

 

Kircher, J. C., & Raskin, D. C. (2002). Computer methods for the psychophysiological detection of deception. In M. Kleiner (Ed.), Handbook of polygraph testing (pp. 287–326). San Diego, CA: Academic Press.

 

Krajbich, I., Armel, C., & Rangel, A. (2010). Visual fixations and the computation and comparison of value in simple choice. Nature Neuroscience, 13(10), 1292–1298. doi:10.1038/nn.2635

 

Krajbich, I., & Rangel, A. (2011). Multialternative drift-diffusion model predicts the relationship between visual fixations and choice in value-based decisions. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(33), 13852–13857. doi:10.1073/pnas.1101328108

 

Orquin, J. L., & Loose, S. M. (2013). Attention and choice: a review on eye movements in decision making. Acta Psychologica, 144, 190–206. doi:10.1016/j.actpsy.2013.06.003

 

Querino, E., dos Santos, L., Ginani, G., Nicolau, E., Miranda, D., Romano-Silva, M., & Malloy-Diniz, L. (2015). Cognitive effort and pupil dilation in controlled and automatic processes. Translational Neuroscience, 6(1), 168–173. doi:10.1515/tnsci-2015-0017

 

Velichovsky, B. M. (1999). From levels of processing to stratification of cognition: Converging evidence from three domains of research. In B. H. Challis & B. M. Velichovsky (Eds.), Stratification in cognition and consciousness (pp. 203–235). Amsterdam, Netherlands: John Benjamins Publishing Company. doi: 10.1075/aicr.15.13vel

 

Velichovsky, B. M., Rothert, A., Kopf, M., Dornhofer, S. M., & Joos, M. (2002). Towards an express-diagnostics for level of processing and hazards perception. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and behavior, 5, 145–156. doi:10.1016/S1369-8478(02)00013-X

 

Webb, A. K., Honts C. R., Kircher, J. C., Bernhardt, P., & Cook, A. E. (2009). Effectiveness of pupil diameter in a probable-lie comparison question test for deception. Legal and Criminological Psychology, 14, 279–292. doi:10.1348/135532508X398602

 

Wilson, T. D., Lindsey, S., & Schooler, T. Y. (2000). A model of dual attitudes. Psychological Review, 107(1), 101–126. doi:10.1037/0033-295X.107.1.101

 

*Tam turime pasigaminę specialų laidą. Norėdami ją sujungti su fakultete turima MindMedia NeXus-4 ar NeXus-10 įranga, turėtume šiek tiek investuoti į specialų sąsajos įrenginį.

 

 

Norėdami išmokti naudotis įranga kreipkitės į dokt. Tomą Maceiną (004 a.), o norėdami gauti leidimą ja naudotis – į Antaną Voznikaitį (402 a.).

 

Parengė: dokt. Tomas Maceina

Tomas Maceina

Siekdami užtikrinti jums teikiamų paslaugų kokybę, Universiteto tinklalapiuose naudojame slapukus. Tęsdami naršymą jūs sutinkate su Vilniaus universiteto slapukų politika. Daugiau informacijos