1 / 48

Eye tracking ve vzdělávání

Eye tracking ve vzdělávání. Problémy fyzikálního vzdělávání 3. 1. 2013 Martina Kekule. http://zentrum-bildungsforschung.hu-berlin.de/?Veranstaltungen:Seminar%3A_Research_in_Education_with_Mobile_Eyetracking_MET. Co je eye-tracking ?.

tasha-chase
Download Presentation

Eye tracking ve vzdělávání

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Eyetracking ve vzdělávání Problémy fyzikálního vzdělávání 3. 1. 2013 Martina Kekule

  2. http://zentrum-bildungsforschung.hu-berlin.de/?Veranstaltungen:Seminar%3A_Research_in_Education_with_Mobile_Eyetracking_METhttp://zentrum-bildungsforschung.hu-berlin.de/?Veranstaltungen:Seminar%3A_Research_in_Education_with_Mobile_Eyetracking_MET

  3. Co je eye-tracking? řízení, facebook, třída, nádraží gorila

  4. Zařízení mobilní pevně stojící pohyb hlavou volný hlava fixovaná obrázky text a obrázky videa webovky, letáky Učebnice, úlohy čtení v terénu zákazníci v obchodě sportovci řidiči učitelé, žáci

  5. Zařízení SMI http://www.smivision.com/ http://www.youtube.com/user/smieyetracking Dobré mobilní brýle Tobii http://www.tobii.com/ User friendly, zaměření na marketing ASL http://www.asleyetracking.com/Site/ EyeLink http://www.sr-research.com/ Pro vědecké účely, přesný

  6. Pohyby oka 6 svalů pohyby: nahoru/dolů, doleva/doprava, twist Signály kontrolující pohyb očí: Reflexivní (polokruhové kanálky) Bezděčné (superior colliculus) Volní (mozková kůra)

  7. Ostrost vidění • Největší ostrost 2° • přesnost metody

  8. Jak to funguje? Video-basedCombined Pupil/cornealreflection Reflexe od očního pozadí • Infračervené světlo (např. 3,5 mW/cm2, 70 cm) • Kamera snímající oko/oči

  9. Jak to funguje? 4 Purkyněho odrazy P1 vnější rohovka P2 vnitřní rohovka P3 povrch čočky P4 zadní stěna čočky typicky P1 a střed zornice Dualeye-tracking P1 a P4

  10. Nevýhoda této metody Nutná kalibrace! Nelze použít u zvířat, malých dětí Existují např. čočky viz obr.

  11. Historie Louis Emile Javal (1839 - 1907) studium očních pohybů sledování čtení Edmund Huey (1870-1913) • sledování očních pohybů mechanicky • bolestivé, pokusné osoby dostávaly kokain

  12. Historie Dodge (1908) • první nekontaktní metoda • zaznamenání odrazů na fotografickou desku 19. stol První pokusy 1920-1960 Behaviorismus – darkera Od poloviny 60. let Použití v kognitivní psychologii

  13. Co zaznamenáváme? Sakády rychlý oční pohyb ~10-100 ms cca 3-4 x za sekundu • Potlačený příjem signálu v době trvání sakády • Zřejmě pohyb oka naprogragmovaný dopředu (ballistics) • Volní a reflexivní Fixace třes, mikrosakády (rozptyl 1°-2°) 150 – 600 ms, průměrně 200-250 ms 90 % času

  14. Proč? Porozumění procesům týkajícím se pozornosti.

  15. Lidské očix oči ostatních primátů mnohem větší bělmo mnohem jednodušší zjistit, kam se dívá někdo druhý Směr pohledu  prostředek komunikace (i malé děti jsou k tomuto senzitivní)

  16. Visualattention Many filtered into few for perception. Humans are finite beings that cannot attend to all things at once. Visual scene inspection is performed minutatim (one by one) not in toto(as a whole).

  17. Visualattention Hermann von Helmholtz (1821-1894) • visualattention – nezbytný mechanismus vizuální percepce • pozornost může být kontrolována • necháváme naše oči klouzat po scéně a tak ji prozkoumáváme • oční pohyby odrážejí záměr prozkoumat detail objektu zjevná pozornost, důraz na „where“

  18. Visualattention William James (1842-1910) • Pozornost je aktivní proces • Vnitřní proces • Předvídáme, máme očekávání • Náš zájem odráží to, kam se díváme • Informace z periferie může být příčinou přesunu naší pozornosti

  19. Visualattention James J. Gibson (1904-1979) Jsme dokonce více aktivní, než předpokládal James „vieweradvancedpreparation“ - zda a případně jak budeme reagovat Př. Když očekáváme popis zvířete, chybu v tisku „sael“ budete číst jako seal, pokud očekáváme popis lodi, budeme číst sail Respondentovo očekávání, jaký přijde stimul, může být ovlivněno instrukcemi experimentátora!

  20. Visualattention 2 zdroje informací bottom-up top-down(modely) Bottom-up • Daný fyzickým charakterem podnětu • Relativní výraznost prvku (např. kontrast) perceptualsalience • Dominantní během prvních dvou sekund • Itti, Koch, Nieburmodel Top-down faktory předchozí znalosti, očekávání, cíle úlohy Paradigmaexpert x začátečník

  21. Analýza očních pohybů Úloha: určit, co je fixace a co je sakáda.

  22. Analýza očních pohybů Úloha: určit, co je fixace a co je sakáda. 2 základní přístupy př. pro mobilní oční kameru: 3 měření v rámci 14 pixelů = fixace Př. Pro EyeLink systém: rychlost > 30°/s = sakáda

  23. Eyetrackingmetrics

  24. AOI video kódování 45 min výuky cca 15 hodin

  25. Fotografie v PowerPointu Výzkumná otázka: zda mají nějaký účel dekorativní obrázky/fotografie? ?? well-designedmultimediapresentation?? Klasifikace fotografií podle míry „dekorativnosti“ Dle Pozzer a Roth: 4 kategorie Dekorativní– bez jakéhokoliv vysvětlení Ilustrativní – mají nadpis S vysvětlením – samostatný obr. s krátkou vysvětlivkou Doplňující – odkazy k textu

  26. Fotografie v PowerPointu 15 studentů učitelství 16 slidů (kombinace obrázky/text) Definice AOI (nadpis, text, obrázek, ostatní plocha) Porovnání

  27. Řešení problémů s elektrickými obvody • Eyetracking jako doplněk • Srovnání experti a začátečníci • Posuzování jednotlivých scanpath • Vzorek: jednotky respondentů Bez ohledu na obtížnost úlohy experti více kontrolují zadání – schéma obvodu.

  28. Eyetracking při řešení fyzikálních problémů • 6 úloh • AOI – 3 typy perceptualsalience (model) relevantní (na základě posouzení expertů) začátečníci (na základě interview)

  29. Eyetracking při řešení fyzikálních problémů 24 pokusných osob Systém EyeLink 20-40 min Zjišťovány rozdíly v celkovém času fixovaných jednotlivých AOI mezi správnými a špatnými odpověďmi

  30. Eyetracking při řešení fyzikálních problémů Koncept The “quiet eye” (Panchuk and Vickers,2006) Experti se dívají na klíčové oblasti a ne na ty ostatní. Learning to look like an expert is learning where/how/when not to look V 5 z 6 příkladů, ti co odpověděli správně strávili více času na relevantních oblastech. Ti, co řešili nesprávně, více času v oblastech vytipovaných začátečníky/z výzkumů o miskoncepcích. Žádný vliv percepčního kontrastu, ani během prvních 2 s (průměrná doba fixace různá, ale stat. nevýznamný rozdíl)  Visual cues

  31. Eyetracking v práci učitele Situation awareness(Endsley, 1995, 2000) - vnímání smysluplných elementů v daném prostředí • porozumění jejich významu a odhad důsledků v blízké budoucnosti Cognitive tunneling (Dirkin, 1983) - zploštění pozoronosti při komplexní úloze Piloti začátečníci se zaměřují pouze na nějaké přístroje (Wickens, 2002) Multitasking

  32. Corey, S., & Teague, M. (2001). Horus’s horrible day. New York: Turtleback books

  33. 20 učitelů experti (víc než 5 let praxe) ASL mobile eye dvě učitelky M S4/S6 81%/19% S3/S21 65%/35%

  34. Děkuji za pozornost!

  35. http://www.tobii.com/eye-tracking-research/global/library/white-papers/tobii-eye-tracking-white-paper/http://www.tobii.com/eye-tracking-research/global/library/white-papers/tobii-eye-tracking-white-paper/

More Related