Sześć technologii przełomowych wchodzących w interakcję z konsumentami, reprezentowanych zazwyczaj przez rozszerzoną rzeczywistość, wirtualną rzeczywistość, sztuczną inteligencję, technologie ubieralne, robotykę oraz big data, przekształca wiele teoretycznych modeli zachowań konsumenckich1. Rozszerzona Rzeczywistość (AR) to nowa technologia, która może wzbogacić doświadczenia konsumenta i zwiększyć jego satysfakcję. Polega ona na nakładaniu informacji tekstowych, obrazów, filmów i innych wirtualnych elementów na rzeczywiste scenariusze w celu połączenia wirtualności z rzeczywistością, co pozwala wzbogacić informacje ze świata rzeczywistego poprzez wyjaśnienia, wskazówki, oceny i prognozy2. AR zapewnia nowy rodzaj interakcji człowiek-komputer, tworząc dla konsumentów immersyjne doświadczenie zakupowe, co doprowadziło do rozwoju wielu aplikacji3,4. Jednakże akceptacja usług AR przez konsumentów jest wciąż minimalna, w związku z czym wiele firm ostrożnie podchodzi do wdrażania technologii AR5,6. Model akceptacji technologii (TAM) jest szeroko stosowany do wyjaśniania i przewidywania zachowań związanych z adaptacją nowych technologii informacyjnych7,8. Zgodnie z TAM, zamiar przyjęcia nowej technologii zależy w dużej mierze od jej użyteczności9. Zatem możliwe wyjaśnienie powolnej akceptacji usług AR przez konsumentów z perspektywy TAM może wiązać się z użytecznością nowych technik, co podkreśla potrzebę oceny użyteczności AR podczas zakupów10,11.
Użyteczność definiuje się jako skuteczność, wydajność i satysfakcję z osiągania określonych celów w określonym kontekście przez określonych użytkowników12. Obecnie istnieją dwie główne metody oceny użyteczności: oceny subiektywne i obiektywne13. Oceny subiektywne opierają się głównie na metodach samoopisowych z wykorzystaniem kwestionariuszy i skal. Kontynuując ten nurt badań, kwestionariusz użyty w niniejszym badaniu obejmował pięć cech związanych z trybem wyszukiwania informacji w celu osiągnięcia celu: (1) wydajność, (2) łatwość obsługi, (3) zapamiętywalność (łatwość zapamiętania), (4) satysfakcja (tryb wyszukiwania informacji jest wygodny i przyjemny) oraz (5) możliwość generalizacji na inne obiekty14,15,16. Ponadto obciążenie poznawcze, reprezentujące obciążenie systemu poznawczego uczącego się podczas wykonywania konkretnego zadania17, jest kolejnym kluczowym wskaźnikiem użyteczności18,19. W związku z tym w badaniu tym dodatkowo wykorzystano NASA Task Load Index (NASA-TLX)13,20 jako subiektywną miarę do pomiaru obciążenia poznawczego podczas zakupów z wykorzystaniem AR w porównaniu do zakupów za pomocą usług stron internetowych. Warto zauważyć, że metody samoopisowe opierają się na zdolności i chęci osób do dokładnego raportowania swoich postaw i/lub wcześniejszych zachowań21, co pozostawia możliwość błędnego raportowania, niedoszacowania lub stronniczości. Zatem miary obiektywne mogą stanowić wartościowe uzupełnienie tradycyjnych metod subiektywnych22.
Metody systemów neuroinformatycznych (NeuroIS) są wykorzystywane do obiektywnej oceny użyteczności AR. NeuroIS, termin wprowadzony przez Dimokę i współpracowników na konferencji ICIS w 2007 roku, przyciąga coraz większą uwagę w dziedzinie systemów informacyjnych (IS)23. NeuroIS wykorzystuje teorie i narzędzia neuronauki poznawczej, aby lepiej zrozumieć rozwój, wdrażanie i wpływ technologii IS24,25. Do tej pory w badaniach NeuroIS powszechnie stosowano narzędzia neuronauki poznawczej, takie jak funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), elektroencefalografia (EEG), pozytonowa tomografia komputerowa, magnetoencefalografia (MEG) oraz funkcjonalna spektroskopia bliskiej podczerwieni (fNIRS)26,27. Na przykład Dimoka i Davis wykorzystali fMRI do pomiaru aktywacji u badanych podczas interakcji ze stroną internetową i wykazali, że postrzegana łatwość obsługi wpływała na aktywację w korze przedczołowej (PFC)28. Podobnie, wykorzystując EEG, Moridis i współpracownicy stwierdzili, że asymetria czołowa była ściśle powiązana z użytecznością29. Wyniki te wskazują, że PFC może odgrywać kluczową rolę w użyteczności.
Mimo osiągnięć w poprzednich badaniach z zakresu NeuroIS, stosowane w nich paradygmaty ograniczały ruchy ciała badanych i charakteryzowały się niską trafnością ekologiczną, co ograniczało ich wkład teoretyczny i praktyczny. Interakcja z technologiami takimi jak AR podczas zakupów wymaga swobody ruchów ciała, a ograniczenia nakładane na badanych w znacznym stopniu pogarszają doświadczenia konsumenta, co omówiono w pracy He i wsp.22. W związku z tym, do testów użyteczności systemów informacyjnych niezbędne są narzędzia do obrazowania mózgu o wysokiej trafności ekologicznej. W tym względzie fNIRS posiada unikalne zalety techniczne: podczas eksperymentów fNIRS badani mogą w pewnym stopniu swobodnie się poruszać30. Na przykład w poprzednich badaniach mierzono aktywację mózgu badanych podczas kilku aktywności na świeżym powietrzu, takich jak jazda na rowerze, z wykorzystaniem przenośnego fNIRS31. Ponadto fNIRS jest niskokosztowy i umożliwia pomiar aktywacji mózgu przez długi czas32. W niniejszym badaniu fNIRS wykorzystano do obiektywnego pomiaru poziomu obciążenia poznawczego badanych podczas korzystania z usług zakupowych w AR w porównaniu z witryną internetową.
Okulografia (eye tracking) stała się w ostatnich latach cenną techniką psychofizjologiczną służącą do wykrywania uwagi wzrokowej użytkowników podczas testów użyteczności33 i była również szeroko stosowana w badaniach NeuroIS34. Technika ta opiera się na hipotezie oko-umysł (eye-mind hypothesis), która zakłada, że punkt skupienia obserwatora znajduje się tam, gdzie skierowana jest uwaga, że uwaga wzrokowa reprezentuje procesy mentalne, a wzorce uwagi wzrokowej odzwierciedlają ludzkie strategie poznawcze35,36,37. W obszarze badań nad AR Yang i inni wykorzystali okulografię, aby wykazać, że reklamy AR poprawiły stosunek konsumentów do reklamy poprzez zwiększenie ich ciekawości i uwagi38. W niniejszym badaniu okulografię wykorzystano do pomiaru uwagi badanych, uwzględniając parametry takie jak całkowity czas fiksacji, średni czas fiksacji, częstotliwość fiksacji, częstotliwość sakad, średni czas trwania sakady oraz średnia długość ścieżki skanowania.
Podsumowując, niniejsze badanie proponuje metodę testowania użyteczności, która łączy oceny subiektywne i obiektywne, posługując się aplikacjami AR jako przykładem. Do oceny subiektywnej wykorzystano kwestionariusz użyteczności oraz skalę NASA-TLX, natomiast do oceny obiektywnej zastosowano pomiary multimodalne łączące fNIRS i eye tracking39,40.
Projekt eksperymentalny
Materiały eksperymentalne: Aby zasymulować realny kontekst zakupowy, w laboratorium zbudowano półkę sklepową, na której jako materiały eksperymentalne umieszczono dwie różne marki wody mineralnej. Wybór wody mineralnej jako produktu pierwszej potrzeby wynikał z chęci uniknięcia stronniczości uczestników w subiektywnych ocenach ze względu na ich wykształcenie zawodowe, płeć oraz możliwości nabywcze. Cenę, pojemność oraz stopień rozpoznawalności marek kontrolowano (patrz: Tabela materiałów), aby wyeliminować wpływ nieistotnych zmiennych.
Test użyteczności obejmował dwa warianty: aplikację AR na smartfona (Rysunek uzupełniający 1) oraz stronę internetową (Rysunek uzupełniający 2). Aplikacja AR została zaprogramowana w oparciu o silnik AR. Strona internetowa została opracowana w języku Python, z wykorzystaniem Bootstrap dla front-endu oraz Flask dla back-endu. Aplikacja AR oraz strona internetowa były uruchamiane i przeglądane na smartfonie. Spośród dwóch różnych marek wody mineralnej, jednej użyto jako materiału eksperymentalnego w wariancie AR, a drugiej w wariancie ze stroną internetową.
Zadania eksperymentalne: Uczestnicy zostali poproszeni o wykonanie czterech zadań polegających na wyszukiwaniu informacji, które pochodziły z kontekstów zastosowań IoT: jakość wody, temperatura przechowywania, odpowiednia dieta oraz cena za litr. Te cztery elementy informacyjne to kwestie, na które konsumenci zazwyczaj zwracają uwagę podczas zakupu wody mineralnej. Nie wprowadzono ograniczeń czasowych na wykonanie zadań przez uczestników.
Jakość wody: Jakość wody mineralnej zazwyczaj obejmuje dwa wskaźniki: całkowitą ilość rozpuszczonych substancji stałych (TDS) oraz wartość pH. TDS odzwierciedla zawartość minerałów, a wartość pH opisuje kwasowość lub zasadowość wody. Te dwa wskaźniki są powiązane z pierwiastkami śladowymi zawartymi w wodzie mineralnej i wpływają na jej smak. Na przykład Bruvold i Ongerth podzielili sensoryczną jakość wody na pięć stopni w zależności od zawartości TDS41. Marcussen i inni stwierdzili, że woda posiada dobre właściwości sensoryczne w zakresie 100-400 mg/L TDS42. Wartości TDS i pH dwóch marek wody mineralnej użytych w tym badaniu zostały zmierzone odpowiednio za pomocą mierników TDS i pH, a następnie naniesione w aplikacji AR oraz na stronie internetowej. Podczas wykonywania zadania uczestnicy musieli podać wartości TDS i pH wody mineralnej oraz potwierdzić, czy wartości te mieszczą się w zakresie nominalnym. W warunkach AR uczestnicy mogli uzyskać te informacje poprzez zeskanowanie butelki wody. W warunkach korzystania ze strony internetowej uczestnicy musieli wykonać cztery kroki: (1) odnalezienie kodu numerycznego na tylnej części butelki wody mineralnej, (2) wprowadzenie kodu numerycznego do pola zapytania w celu uzyskania wartości TDS i pH wody mineralnej, (3) wyszukanie zakresu nominalnego dla wody mineralnej na stronie internetowej oraz (4) ustne zgłoszenie, czy wartość TDS i pH mieszczą się w zakresie nominalnym dla danego produktu.
Temperatura przechowywania: Jakość wody mineralnej może ulec pogorszeniu podczas transportu i przechowywania z powodu zmian temperatury. Eksperymenty wykazały, że odpowiednia temperatura dla wody mineralnej podczas transportu i przechowywania mieści się w zakresie od 5 °C do 25 °C. W tym zakresie temperatur woda nie wykazuje nieprzyjemnego zapachu43. W niniejszym eksperymencie temperaturę przechowywania dwóch rodzajów wody mineralnej w różnych miejscach zaznaczono w aplikacji AR oraz na stronie internetowej. Podczas wykonywania zadania uczestnicy byli zobowiązani do zgłoszenia miejsca przechowywania oraz odpowiadającej mu temperatury wody. W warunkach AR uczestnicy mogli uzyskać te informacje poprzez zeskanowanie butelki wody. W warunkach strony internetowej uczestnicy mogli uzyskać te informacje poprzez wpisanie kodu numerycznego w polu zapytania.
Dopasowanie diety: Różne marki wody mineralnej są odpowiednie dla różnych menu ze względu na ich unikalny skład mineralny i zawartość pęcherzyków gazu44. W niniejszym eksperymencie zalecenia dietetyczne dla dwóch wód mineralnych zostały oznaczone w aplikacji AR oraz na stronie internetowej. Podczas wykonywania zadania uczestnicy musieli zgłosić, w jaki sposób woda mineralna pasuje do potraw w menu. W warunkach AR uczestnicy mogli uzyskać tę informację poprzez zeskanowanie butelki wody. W warunkach strony internetowej uczestnicy mogli wyszukać tę informację na stronie WWW.
Cena za litr: Obecnie etykiety na butelkach wody mineralnej w Chinach nie zawierają informacji o cenie za litr. Utrudnia to konsumentom rozróżnienie różnic w cenach jednostkowych różnych rodzajów wody mineralnej. W związku z tym w niniejszym eksperymencie od uczestników wymagano podania ceny za litr. W aplikacji AR uczestnicy mogli uzyskać informację o cenie za litr bezpośrednio poprzez zeskanowanie butelki wody. W warunkach korzystania ze strony internetowej informacja ta mogła zostać obliczona na podstawie ceny jednostkowej i objętości podanej na etykiecie.
W badaniu zastosowano schemat wewnątrzobiektowy, a kryteria włączenia i wykluczenia uczestników opisano w Tabeli 1. W eksperymencie wzięło udział łącznie 40 osób (20 mężczyzn i 20 kobiet, średni wiek = 21,31 ± 1,16 lat). Wszyscy uczestnicy byli studentami Jiangsu University of Science and Technology i zostali losowo przydzieleni do dwóch grup (A i B). Aby uniknąć efektu kolejności, kolejność eksperymentalna została zrównoważona pomiędzy obiema grupami (A/B). Konkretnie, jedna grupa najpierw realizowała warunek AR, a następnie warunek strony internetowej, podczas gdy druga grupa najpierw korzystała ze strony internetowej, a następnie z warunku AR. Od uczestników wymagano przygotowania do eksperymentu, założenia aparatury i wykonania zadań eksperymentalnych. Przerwa między eksperymentami została ustalona na 10 s, aby umożliwić powrót aktywacji kory do poziomu bazowego, co pozwoliło uniknąć wzajemnego wpływu na kolejne zadanie. Po zakończeniu eksperymentu AR/strona internetowa uczestnicy zostali poproszeni o wypełnienie kwestionariusza użyteczności oraz skali NASA-TLX. Schemat blokowy eksperymentu przedstawiono na Rysunku 1. Zdjęcie konfiguracji eksperymentalnej znajduje się na Rysunku 2.
Tabela 1: Kryteria włączenia i wykluczenia z badania. Kliknij tutaj, aby pobrać tę tabelę.

Rysunek 1: Schemat blokowy eksperymentu. Każdy eksperyment trwał ~45 min, z przerwą 10 s między zadaniami. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.

Rycina 2: Przykładowa konfiguracja sceny eksperymentalnej. Przedstawiono materiały eksperymentalne, uczestnika oraz sprzęt. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.