Name: Wykorzystanie ruchów gałek ocznych do oceny procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-01-10T13:45:00.000+00:00
Duration: 6 min 49 s
Description: Poznaj metodę śledzenia ruchów gałek ocznych do badania procesów poznawczych podczas czytania. Technika ta pozwala analizować trudność przetwarzania słów i fraz w czasie rzeczywistym.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Pragniemy podziękować wszystkim, którzy wzięli udział w badaniach prowadzonych w Laboratorium Badań Językowych na Uniwersytecie Illinois w Chicago. Dziękujemy również Frances Daniel, która odegrała kluczową rolę w opracowaniu programów wykorzystywanych do zbierania prezentowanych tutaj danych.

<ol><li>Ashby, J., Rayner, K., Clifton, C. Jr <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eye+movements+of+highly+skilled+and+average+readers%3A+Differential+effects+of+frequency+and+predictability%5BTitle%5D)+AND+%22Q.+J.+Exp.+Psychol.%22%5BJournal%5D)">Eye movements of highly skilled and average readers: Differential effects of frequency and predictability.</a> Q. J. Exp. Psychol.. 58A, 1065-1086 (2005).</li>
<li>Binder, K. S., Morris, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+eye-movement+analysis+of+ambiguity+resolution%3A+Beyond+meaning+access%5BTitle%5D)+AND+%22Discourse+Processes%22%5BJournal%5D)">An eye-movement analysis of ambiguity resolution: Beyond meaning access.</a> Discourse Processes. 48, 305-330 (2011).</li>
<li>Bowdle, B., Gentner, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+career+of+metaphor%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol.+Rev%22%5BJournal%5D)">The career of metaphor.</a> Psychol. Rev. 112, 193-216 (2005).</li>
<li>Campbell, S. J., Raney, G. E. Life Is A Pencil: Using Eye Tracking to Explore Metaphor Processing. the annual meeting of the Psychonomic Society, 2011 Nov, Seattle, WA, , (2011).</li>
<li>Drèze, X., Hussherr, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Internet+advertising%3A+Is+anybody+watching%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Interact.+Marketing%22%5BJournal%5D)">Internet advertising: Is anybody watching.</a> J. Interact. Marketing. 17, 8-23 (2003).</li>
<li>Glucksberg, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+psycholinguistics+of+metaphor%5BTitle%5D)+AND+%22TRENDS+Cogn.+Sci%22%5BJournal%5D)">The psycholinguistics of metaphor.</a> TRENDS Cogn. Sci. 7, 92-96 (2003).</li>
<li>Juhasz, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+processing+of+compound+words+in+English%3A+Effects+of+word+length+on+eye+movements+during+reading%5BTitle%5D)+AND+%22Lang.+Cogn.+Process%22%5BJournal%5D)">The processing of compound words in English: Effects of word length on eye movements during reading.</a> Lang. Cogn. Process. 23, 1057-1088 (2008).</li>
<li>Lohse, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Consumer+Eye+movement+patterns+on+yellow+pages+advertising%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Advert%22%5BJournal%5D)">Consumer Eye movement patterns on yellow pages advertising.</a> J. Advert. 26, 61-73 (1997).</li>
<li>Kaakinen, J. K., Hyn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perspective+effects+in+repeated+reading%3A+An+eye+movement+study%5BTitle%5D)+AND+%22Mem.+Cogn%22%5BJournal%5D)">Perspective effects in repeated reading: An eye movement study.</a> Mem. Cogn. 35, 1323-1336 (2007).</li>
<li>Raney, G. E., Rayner, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Word+frequency+effects+and+eye+movements+during+two+readings+of+a+text%5BTitle%5D)+AND+%22Can.+J.+Exp.+Psychol%22%5BJournal%5D)">Word frequency effects and eye movements during two readings of a text.</a> Can. J. Exp. Psychol. 49, 151-172 (1995).</li>
<li>Rayner, K., Raney, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eye+movement+control+in+reading+and+visual+search%3A+Effects+of+word+frequency%5BTitle%5D)+AND+%22Psychonomic+Bull.+Rev%22%5BJournal%5D)">Eye movement control in reading and visual search: Effects of word frequency.</a> Psychonomic Bull. Rev. 3, 245-248 (1996).</li>
<li>Rayner, K., Raney, G. E., Pollatsek, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aRayner%2C+K+%22Ch.+1.+Eye+movements+and+discourse+processing%22">Ch. 1. Eye movements and discourse processing</a>. Lorch, R. F., O'Brien, E. J. , Erlbaum. Reading. 9-36 (1995).</li>
<li>Rayner, K., Pollatsek, A., Ashby, J., Clifton, C. Ch. 4. Psychology of Reading.. , Psychology Press. 91-134 (2012).</li>
<li>Rayner, K., Reichle, E. D., Stroud, M. J., Williams, C. C., Pollatsek, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+word+frequency%2C+word+predictability%2C+and+font+difficulty+on+the+eye+movements+of+young+and+older+readers%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol.+Aging%22%5BJournal%5D)">The effect of word frequency, word predictability, and font difficulty on the eye movements of young and older readers.</a> Psychol. Aging. 21, 448-465 (2006).</li>
<li>Yang, G. Z., Dempere-Marco, L., Hu, X. P., Rowe, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+search%3A+Psychophysical+models+and+practical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Image+Vis.+Comput%22%5BJournal%5D)">Visual search: Psychophysical models and practical applications.</a> Image Vis. Comput. 20, 291-305 (2002).</li>
</ol>

Nie występuje konflikt interesów. Autorzy nie mają żadnych interesów finansowych w producentach opisywanego tu sprzętu.

Postęp technologiczny doprowadził do dostępności bardzo dokładnych, niezawodnych i łatwych w użyciu systemów śledzenia ruchu gałek ocznych. W dziedzinie badań językowych monitorowanie ruchów gałek ocznych pozwala badaczom określić, w jaki sposób czytelnicy oceniają tekst. Wzorce fiksacji można wykorzystać do określenia, które części tekstu są najtrudniejsze do przetworzenia lub najłatwiejsze do przetworzenia, które części tekstu można zrozumieć za pomocą pojedynczej fiksacji, a które części wymagają wielu fiksacji lub regresji, a także sekwencja, w jakiej czytelnicy przetwarzają tekst. Łącznie pomiary te wspierają wnioski na temat procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu.
Rozumienie opiera się na interakcji między informacjami zawartymi w tekście a umiejętnościami poznawczymi i wiedzą stosowaną przez czytelnika; W związku z tym pełne zrozumienie rozumienia tekstu można uzyskać tylko przy użyciu miary przetwarzania, która jest wrażliwa na właściwości tekstu i cechy czytelnika. Jak wspomniano wcześniej, ruchy gałek ocznych różnią się w zależności od cech językowych, takich jak częstotliwość występowania słów, długość słów i złożoność zdań1,2,7,10,11 oraz cech czytelnika, takich jak umiejętność czytania i znajomość tematu1,9. W związku z tym ruchy gałek ocznych stanowią idealną miarę rozumienia tekstu.
Ponieważ ruchy gałek ocznych różnią się w zależności od wielu cech językowych, precyzyjna kontrola bodźców jest niezbędna podczas badania procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu. Badacze często wkładają tyle wysiłku, aby opracować kontrolowane bodźce, ile jest potrzebne do przeprowadzenia właściwego eksperymentu. Rzeczywiście, badania są tylko tak dobre, jak bodźce.
Metodologie śledzenia ruchu gałek ocznych mogą dostarczyć cennych danych dla każdej dziedziny badań, w której uczestnikom pokazuje się bodźce wzrokowe i wymaga się od nich oceny. Na przykład w dziedzinie reklamy można określić, które części reklamy wizualnej przyciągają największą uwagę, mierząc, na jakie części reklamy ludzie oglądają najczęściej5,8. W badaniach medycznych można określić, czy stażyści i doświadczeni lekarze oceniają obraz rentgenowski lub MRI w ten sam sposób, patrząc na ścieżkę skanowania ruchu gałek ocznych i ile czasu poświęca się na ocenę krytycznych struktur fizycznych15. W tych przykładach wzorzec ruchów gałek ocznych wskazuje, które części obrazu przyciągają uwagę osoby oglądającej obraz.

Gdy czytelnicy czytają tekst, przenoszą swoje oczy od słowa do słowa poprzez naprzemienny wzór fiksacji (punkty, w których oczy są nieruchome i skupione na słowie) i sakkad (punkty, w których oko porusza się między słowami). Fiksacje następujące po sakkadach, które przesuwają czytelnika do przodu przez tekst, nazywane są fiksacjami do przodu, a fiksacje następujące po sakkadach, które przenoszą czytelnika do wcześniejszych punktów w tekście, nazywane są fiksacjami regresywnymi. Podstawowym założeniem metod śledzenia ruchu gałek ocznych jest to, że zwiększone wymagania dotyczące przetwarzania wiążą się ze zwiększonym czasem przetwarzania lub zmianami we wzorcu fiksacji. Wydłużony czas przetwarzania może być odzwierciedlony przez fiksacje o dłuższym czasie trwania lub większą liczbę fiksacji (do przodu i regresywny).
Ruchy gałek ocznych dostarczają kilku ważnych zalet jako miara zachowania podczas czytania w porównaniu do mierzenia czasu czytania całego fragmentu lub czasu czytania zdanie po zdaniu. Po pierwsze, monitorowanie ruchów gałek ocznych tworzy ciągły zapis wydajności czytania online. Daje to możliwość badania wymagań dotyczących przetwarzania tekstu na poziomie globalnym (w całym tekście), na poziomie zdania (pojedyncze zdania) lub na poziomie lokalnym (pojedyncze słowa lub frazy). Na przykład zmiany w globalnym poziomie trudności prowadzą do zmian w kilku miarach wydajności, takich jak całkowity czas czytania, liczba fiksacji do przodu i liczba regresji. Zmiany w poziomie trudności na poziomie lokalnym wpływają również na kilka wskaźników, takich jak czas czytania poszczególnych słów, prawdopodobieństwo utrwalenia słów i prawdopodobieństwo dokonania regresji do określonych słów. Całkowity czas czytania lub czas czytania zdanie po zdaniu nie zapewniają tak szczegółowych pomiarów wydajności czytania. Po drugie, ruchy gałek ocznych są naturalną częścią czytania; W związku z tym przed czytnikiem nie są stawiane żadne dodatkowe wymagania dotyczące zadań. Po trzecie, można analizować wiele aspektów ruchów gałek ocznych (np. czas trwania fiksacji, długość sakad i częstotliwość regresji), zapewniając wgląd w różne elementy procesu czytania. Po czwarte, ruchy gałek ocznych bezpośrednio odzwierciedlają wymagania przetwarzania związane z cechami czytanego tekstu. Na przykład ruchy gałek ocznych różnią się w zależności od częstotliwości występowania słów10,11, długości słowa7, niejednoznaczności leksykalnej2, ograniczenia kontekstowego1 i powtórzeń10,13. Po piąte, ruchy gałek ocznych odzwierciedlają indywidualne różnice u czytelników. Na przykład ruchy gałek ocznych różnią się w zależności od umiejętności czytania1, wcześniejszej wiedzy na dany temat9 i wieku czytelnika14. Rayner, Pollatsek, Ashby i Clifton13 zapewniają dokładny przegląd ruchów gałek ocznych podczas czytania. Podsumowując, te zalety sprawiają, że ruchy gałek ocznych są idealną miarą zachowań związanych z czytaniem.
Opisane tutaj badania wykorzystywały metodologię ruchu gałek ocznych do badania procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu. W szczególności eksperyment miał na celu zbadanie, w jaki sposób przetwarzane są znane i nieznane metafory4. W tym badaniu uczestnicy czytali krótkie teksty prezentowane na monitorze komputera, podczas gdy ich ruchy gałek ocznych były monitorowane. Każdy tekst zawierał cztery zdania. Pierwsze dwa zdania stanowiły kontekst, który był zgodny z zamierzonym znaczeniem metafory. Metafory zostały przedstawione w trzecim zdaniu. Czwarte zdanie posłużyło jako neutralne zakończenie. Przykłady tekstów zawierających znane (1) i nieznane (2) metafory przedstawiono poniżej, przy czym metafory zostały podkreślone dla ułatwienia identyfikacji.
<ol>
	<li>Znajomy fragment metafory. Piotr nigdy wcześniej nie widział tak pięknej dziewczyny. Naprawdę miał nadzieję, że między nimi wyrośnie coś wyjątkowego. Pomyślał sobie, że miłość jest kwiatem. Piotr zadzwonił do dziewczyny jeszcze tego samego wieczoru.</li>
	<li>Nieznany fragment metafory. Ukończenie studiów jest dla wielu osób bardzo ważnym kamieniem milowym. Osiągnięcie tego celu wymaga wiele ciężkiej pracy. Dla wielu ludzi dyplom jest bramą. Ukończenie studiów to coś, z czego można być bardzo dumnym.</li>
</ol>
Wcześniejsze badania oparte na różnych metodach wykazały, że znane metafory są łatwiejsze do zrozumienia (przetwarzane szybciej) niż nieznane metafory3,6. Siła metody śledzenia ruchu gałek ocznych polega na tym, że źródło trudności w przetwarzaniu można wyizolować do konkretnych słów. Na przykład badacze mogą określić, czy dodatkowy czas potrzebny na zrozumienie nieznanych metafor uzyskuje się poprzez zwolnienie podczas czytania każdego słowa w metaforach, czy też spowolnienie na ostatnich słowach metafory (gdy jest jasne, że poprzednia fraza jest metaforą). Co więcej, wzorce ruchów gałek ocznych wspierają wnioskowanie o procesach poznawczych związanych ze zrozumieniem metafor. Na przykład, czytając nowe lub nieznane metafory, czytelnicy musieliby dalej przetwarzać metafory, aby wydobyć przenośne znaczenia. Może to znaleźć odzwierciedlenie we wzorcu ruchu gałek ocznych jako regresja do początku metafor, a następnie czytanie metafor po raz drugi. Czytelnicy mogą również spróbować porównać znaczenia dwóch kluczowych słów w metaforach (np. miłość i kwiat), co może prowadzić do wzorca ruchów gałek ocznych tam iz powrotem między słowami kluczowymi. Alternatywnie, czytając znane metafory, czytelnicy mogą wyodrębnić przenośne znaczenia natychmiast po przeczytaniu metafor; W związku z tym regresje nie byłyby potrzebne. Kluczową kwestią jest to, że wzorce ruchów gałek ocznych pozwalają badaczom na wnioskowanie na temat procesów online używanych do zrozumienia metafor. Potwierdza to bardziej opisowe wnioski niż po prostu stwierdzenie, że całkowity czas przetwarzania jest dłuższy w przypadku nieznanych niż znanych metafor.
Opisane tutaj badanie ilustruje powszechną metodę kontrastowania wzorców ruchów gałek ocznych dla dwóch typów bodźców pisanych i dostarcza konkretnej sytuacji do opisania krytycznych aspektów metodologii ruchu gałek ocznych. Co ważne, opisaną tutaj metodę ruchu gałek ocznych można uogólnić w celu zbadania wielu innych zagadnień, takich jak sposób, w jaki czytelnicy rozwiązują problemy matematyczne oparte na słowach, które różnią się złożonością (np. wysoka i niska złożoność) lub jak zadania tekstowe są rozwiązywane przez ekspertów w danej dziedzinie w porównaniu z nowicjuszami. Ruchy gałek ocznych można wykorzystać do określenia, które słowa w problemach przyciągają najwięcej uwagi (tj. najdłuższy czas trwania fiksacji i największa liczba fiksacji) oraz czy eksperci i nowicjusze skupiają się na tych samych informacjach. W każdym przypadku monitorowanie ruchów gałek ocznych dostarczyłoby zapisu zmian w wymaganiach przetwarzania związanych ze zrozumieniem odczytywanych problemów.

<table><tbody><tr><td>Eye Tracker</td><td>SR Research Sp. z o.o.</td><td>EyeLink 1000 Model</td><td></td>zdalnego pulpitu</tr><tr><td>Oprogramowanie do kontroli eksperymentów</td><td>SR Research Ltd.</td><td>Eksperymentalne oprogramowanie do</td><td></td></tr><tr><td>oceny ruchu gałek ocznych</td><td>SR Research Ltd.</td><td>Przeglądarka</td><td></td> danych</tr></tbody></table>

wykorzystanie ruchów gałek ocznych do oceny procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu

Using Eye Movements to Evaluate the Cognitive Processes Involved in Text Comprehension

Niniejszy artykuł opisuje, jak używać metodologii śledzenia ruchu gałek ocznych do badania procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu. Pomiar ruchów gałek ocznych podczas czytania jest jedną z najbardziej precyzyjnych metod pomiaru zapotrzebowania na przetwarzanie w każdej chwili (online) podczas rozumienia tekstu. Wymagania dotyczące przetwarzania poznawczego są odzwierciedlone w kilku aspektach zachowania ruchu gałek ocznych, takich jak czas trwania fiksacji, liczba fiksacji i liczba regresji (powrót do poprzednich części tekstu). Opisano ważne właściwości sprzętu do śledzenia ruchu gałek ocznych, które naukowcy muszą wziąć pod uwagę, w tym częstotliwość pomiaru pozycji oczu (częstotliwość próbkowania), dokładność określania pozycji oczu, dozwolony ruch głowy i łatwość użytkowania. Opisano również właściwości bodźców wpływających na ruchy gałek ocznych, które muszą być kontrolowane w badaniach rozumienia tekstu, takie jak pozycja, częstotliwość i długość słów docelowych. Podano zalecenia proceduralne związane z przygotowaniem uczestnika, ustawieniem i kalibracją sprzętu oraz przeprowadzeniem badania. Przedstawiono reprezentatywne wyniki, aby zilustrować, w jaki sposób można oceniać dane. Chociaż metodologia jest opisana w kategoriach czytania ze zrozumieniem, wiele z przedstawionych informacji można zastosować do dowolnego badania, w którym uczestnicy czytają bodźce werbalne.

Analizie może podlegać wiele aspektów ruchów gałek ocznych, które często kategoryzuje się jako miary globalne i lokalne. Miary globalne odzwierciedlają zachowanie ruchów gałek ocznych w obrębie całej próby, takie jak całkowity czas czytania, średni czas fiksacji dla wszystkich słów oraz całkowita liczba fiksacji (zarówno progresywnych, jak i regresywnych). Miary lokalne odzwierciedlają zachowanie ruchów gałek ocznych dla konkretnego słowa docelowego lub zestawu słów docelowych (np. słów w metaforach) i określa się je mianem obszarów zainteresowania. Miary lokalne obejmują między innymi czasy fiksacji słów docelowych, prawdopodobieństwo fiksacji słów docelowych, liczbę fiksacji na słowach docelowych oraz liczbę regresji do słów docelowych. Ponadto miary lokalne są często omawiane w kategoriach pierwszego przejścia, drugiego przejścia i czasu całkowitego. Pierwsze przejście (zwane również first pass) odnosi się do fiksacji wykonanych na słowie docelowym przed przejściem do innego słowa. Można to uznać za pierwsze zetknięcie się ze słowem docelowym. Drugie przejście (zwane również second pass) odnosi się do fiksacji wykonanych na słowie docelowym po jego początkowym opuszczeniu. Są to zazwyczaj regresje do słów docelowych. Czas całkowity obejmuje wszystkie fiksacje wykonane na słowach docelowych (sumę wszystkich przejść). Do oceny czasu przetwarzania i wzorców ruchów gałek ocznych stosuje się również bardziej złożone miary, takie jak czas trwania ścieżki regresji, definiowany jako całkowity czas od pierwszego napotkania słowa do przejścia do słowa następnego. Na przykład, jeśli czytelnik (1) sfiksował ostatnie słowo w metaforze, (2) powrócił, aby sfiksować pierwsze słowo w metaforze, (3) ponownie sfiksował ostatnie słowo, a następnie (4) sfiksował pierwsze słowo w następnym zdaniu, czas trwania ścieżki regresji w tym przykładzie obejmowałby trzy pierwsze fiksacje.
Ruchy gałek ocznych z próbnej sesji przedstawiono na Rysunku 2. Okręgi reprezentują miejsca fiksacji, a żółte linie sakady, które pokazują, w jaki sposób czytelnik przemieszczał wzrok z słowa na słowo. Dodatkowe trudności w przetwarzaniu związane z metaforą są widoczne poprzez zagęszczenie fiksacji na danej metaforze. Fiksacje można pogrupować według obszarów zainteresowania (np. słowa w metaforach), aby określić, ile czasu poświęcono na każde słowo oraz liczbę fiksacji wykonanych na każdym słowie w przypadku metafor znanych i nieznanych. Wyniki przedstawione na Rysunku 3 wykazują, że przetwarzanie dwóch kluczowych słów treściowych w metaforach nieznanych zajmowało więcej czasu niż w metaforach znanych.
Zalety rejestrowania ruchów gałek ocznych w porównaniu z pomiarem czasu czytania całych fragmentów tekstu lub czasu czytania zdanie po zdaniu można zobaczyć na Rysunkach 2 i 3. Na przykład, w obszarze metafory występuje pięć fiksacji (Rysunek 2): trzy fiksacje progresywne i dwie regresywne, co odzwierciedla proces czytania metafory aż do słowa „doorway”, a następnie powrót (regresję) do słowa „degree”. W istocie metafora została przeczytana dwukrotnie. Wynik ten pozostałby niezauważony, gdyby mierzono jedynie czas czytania zdań lub całkowity czas czytania. Jako drugi przykład Rysunek 3 pokazuje, że czytanie ostatniego słowa metafory zajęło więcej czasu niż pozostałych trzech słów w metaforze, a czas czytania był krótszy dla metafor znanych niż dla nieznanych w przypadku trzech z czterech słów w metaforach. Pomiar czasu czytania zdanie po zdaniu wykazałby dłuższy czas czytania zdań zawierających metafory znane niż nieznane, ale niemożliwe byłoby ustalenie, czy dodatkowy czas czytania rozkładał się na wszystkie słowa w metaforze, czy był ograniczony do konkretnych słów, a czas spędzony na każdym słowie pozostałby nieznany. Te dwa przykłady obrazują korzyść z rejestrowania ciągłego, on-line zachowania podczas czytania.
<img alt="Układ do okulografii, analiza spojrzenia; interfejs komputera, czujniki optyczne, przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym." fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50780/50780fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50780/50780fig1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1. Lewe zdjęcie przedstawia uczestnika z głową opartą o podpórkę pod czoło i podbródek, patrzącego na ekran komputera. Pod ekranem znajdują się podczerwone źródło światła oraz kamera wideo. Prawe zdjęcie przedstawia ekran eksperymentatora. Duży obraz w górnej ramce pokazuje twarz uczestnika w okolicy prawego oka (oka śledzonego), a mały obraz przedstawia zbliżenie prawego oka. Niebieskie obszary to miejsca silnego odbicia światła podczerwonego od włosów uczestnika (duży obraz) i źrenicy (mały obraz). Przecięcia linii nad okiem wskazują środek źrenicy oraz odblask rogówkowy w pobliżu dolnej krawędzi źrenicy. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50780/50780fig1highres.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większy obraz.</a>
<img alt="Optyczne rozpoznawanie znaków, schemat analizy tekstu z zdigitalizowanymi współrzędnymi słów i liniami." fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50780/50780fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50780/50780fig3.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 3"> 
Rysunek 2. Ruchy gałek ocznych w przykładowym fragmencie zawierającym nieznaną metaforę (dyplom jest drzwiami). Okręgi wskazują miejsca fiksacji, a żółte linie przebieg sakad. Większe okręgi reprezentują fiksacje o dłuższym czasie trwania. Małe liczby obok okręgów wskazują czas trwania fiksacji w milisekundach (msec). Przerwy (brak linii sakady, np. między słowami many people) wskazują punkty, w których nastąpiła utrata śledzenia z powodu artefaktu, takiego jak chwilowe zamknięcie oczu przez badanych. Rysunek przedstawia regresję od słowa doorway do degree w obrębie metafory.
<img alt="Wykres słupkowy przedstawiający całkowity czas fiksacji na znanych i nieznanych słowach metaforycznych w milisekundach." fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50780/50780fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50780/50780fig2.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 3. Całkowity czas fiksacji (msec) na słowach w metaforach znanych i nieznanych. Słowa na osi poziomej odpowiadają przykładowym metaforom znanym (F) i nieznanym (U). Dane reprezentują średnią z 10 metafor znanych i 10 metafor nieznanych.

Niniejszy artykuł opisuje, jak używać metodologii śledzenia ruchu gałek ocznych do badania procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu. Dołączono opisy sprzętu do śledzenia ruchu gałek ocznych, sposób opracowywania bodźców eksperymentalnych oraz zalecenia proceduralne. Przedstawione informacje można zastosować do większości badań z wykorzystaniem bodźców werbalnych.

Wykorzystanie ruchów gałek ocznych do oceny procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu

The present article describes how to use eye  tracking methodologies to study the cognitive processes involved in text  comprehension. Measuring eye ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest rejestracja ruchów gałek ocznych podczas czytania. W tym celu najpierw ustawia się urządzenie do okulografii w taki sposób, aby oko było wyraźnie widoczne, gdy badany patrzy na monitor wyświetlacza. Drugim krokiem jest kalibracja oprogramowania w celu dokładnej rejestracji ruchów oka.Trzecim krokiem jest wyświetlenie fragmentów tekstów przeznaczonych do przeczytania. Ostatnim etapem jest ocena czasu trwania i wzorca fiksacji wzroku na słowach w tych fragmentach. Ostatecznie dane o ruchach gałek ocznych mogą posłużyć do określenia trudności w przetwarzaniu poszczególnych słów i fraz oraz do wyciągnięcia wniosków na temat procesów poznawczych biorących udział w czytaniu.Główną zaletą metody eyetrackingu w porównaniu z innymi metodami, takimi jak prezentowanie zdań pojedynczo i pomiar czasu czytania każdego z nich, jest to, że eyetracking zapewnia naturalny pomiar zachowań podczas czytania, wykazując momentalne zmiany w trudności przetwarzania w miarę przesuwania się czytelnika przez tekst. Metoda ta może pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania w dziedzinie rozumienia tekstu, takie jak zrozumienie sposobu czytania i interpretowania fraz przenośnych. Podejście to może dostarczyć wglądu w procesy poznawcze zaangażowane w proces czytania.Metodę tę można również zastosować w badaniach wykorzystujących obrazy, na przykład w celu ustalenia, co przyciąga uwagę osoby oglądającej reklamę. W pierwszej kolejności należy ustawić system iLink, składający się z podczerwonego źródła światła oraz kamery wideo umieszczonej pod monitorem służącym do wyświetlania bodźców, a następnie poprosić badanego o dostosowanie wysokości siedziska do wygodnej pozycji, tak aby broda spoczywała na podparciu dla brody, a czoło opierało się o podparcie dla czoła. Przy tym konkretnym rozmiarze monitora badany powinien znajdować się w odległości około 60 centymetrów od ekranu.Gdy badany poczuje się komfortowo, wyświetl na jego monitorze informacje opisujące konfigurację i działanie systemu eye-trackera. System śledzi ruchy gałek ocznych z dokładnością do 0,5 stopnia, mierząc zmiany pozycji źrenicy w zdigitalizowanym obrazie wideo. Rozpocznij od ustawienia ostrości kamery, aby zapewnić optymalną jakość obrazowania i śledzenia.Upewnij się, że w wyświetlaczu kamery widoczne jest tylko jedno oko, aby zapobiec przypadkowemu przełączeniu się eyetrackera na drugie oko. Po ruchu głową dostosuj próg czułości podczerwieni kamery wideo. W tym momencie eyetracker powinien wykryć źrenicę oraz odblask rogówkowy i rozpocząć śledzenie pozycji oka badanego.Następnie poproś badanego o spojrzenie w każdy róg monitora komputera, aby upewnić się, że źrenica i odblask rogowy są śledzone na całej powierzchni wyświetlacza. Przygotuj się do kalibracji, instruując badanego, aby skupiał wzrok na każdej kropce, dopóki ta nie zniknie. Poinformuj badanego, aby nie próbował przewidywać ruchów kropek.Kalibruj oprogramowanie do okulomii (eye tracking), rejestrując pozycję oka w czasie, gdy badany fiksuje wzrok na zestawie dziewięciu punktów fiksacyjnych wyświetlonych na monitorze w znanych lokalizacjach. Następnie zweryfikuj kalibrację, prosząc badanego o fiksację wzroku na tych samych dziewięciu punktach, co podczas kalibracji. Jeśli średni stopień błędu przekracza 0,5° kąta widzenia, sprawdź ponownie wyrównanie eyetrackera i powtórz proces kalibracji.Po poinstruowaniu badanego, aby powstrzymał się od mówienia i innych ruchów głowy, należy rozpocząć eksperyment od niewielkiej liczby prób treningowych. Przed każdą próbą poproś badanego o skupienie wzroku na punkcie korekcji dryftu, który wyświetla się w miejscu, gdzie pojawi się pierwsze słowo tekstu. Poinstruuj badanego, aby czytał w normalnym tempie zapewniającym zrozumienie treści i naciskał przycisk na panelu odpowiedzi po zakończeniu czytania każdego fragmentu.Po zakończeniu prób treningowych należy zapytać badanego, czy ma jakieś pytania. Następnie kontynuuj eksperyment, przedstawiając fragmenty tekstów do przeczytania. Badany kontroluje czas pomiędzy czytaniem poszczególnych fragmentów i może robić przerwy w razie potrzeby.Po zakończeniu eksperymentu przeprowadź odprawę z uczestnikiem, przekazując mu zatwierdzony przez IRB formularz odprawy, który opisuje cel przedstawionego badania. Poniżej przedstawiono ruchy gałek ocznych z przykładowego fragmentu zawierającego nieznaną metaforę. Cztery. Dodatkowa trudność w przetwarzaniu zwiększa gęstość fiksacji, reprezentowanych przez niebieskie kółka.Większe okręgi wskazują na dłuższy czas trwania.Fiksacje. Analiza ta wykazała regresywną sekundę od słowa doorway do słowa degree. Ten wykres przedstawia całkowity czas fiksacji dla słów w metaforach znanych i nieznanych.Wyniki wykazują, że przetwarzanie słów w metaforach nieznanych zajmowało zazwyczaj więcej czasu niż w metaforach znanych. Po opanowaniu techniki, konfiguracja i kalibracja eyetrackera może zająć od 5 do 10 minut, pod warunkiem właściwego przeprowadzenia procesu. Podczas wykonywania tej procedury ważne jest stałe monitorowanie dokładności kalibracji i przeprowadzanie ponownej kalibracji w razie potrzeby.Technika ta utorowała drogę badaczom do eksplorowania procesów przetwarzania tekstów w czasie rzeczywistym, takich jak to, które aspekty tekstu wpływają na przypominanie sobie treści oraz w jaki sposób słowa łączą się, tworząc ogólne znaczenie zdań.

using-eye-movements-to-evaluate-cognitive-processes-involved-text

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Wykorzystanie ruchów oczu do oceny procesów poznawczych zaangażowanych w rozumienie tekstu

Monitorowanie ruchów gałek ocznych (lub eyetracking) pozwala określić, w których obszarach przestrzeni wzrok zatrzymuje się, kiedy i na jak długo. W niniejszym materiale demonstrujemy, w jaki sposób eyetracking może być wykorzystany do badania sprawności pamięci w wielu grupach uczestników, bez konieczności uzyskiwania raportów werbalnych lub innych form jawnych odpowiedzi.

Monitorowanie ruchów gałek ocznych w badaniach pamięci

Opisano metodę ilościowego określania jakości przetwarzania informacji wizualnych na podstawie odruchowych ruchów gałek ocznych w odpowiedzi na określone modalności wizualne. Czasy reakcji i wyjściowe parametry fiksacji służą do charakteryzowania sprawności wzrokowej u dzieci z wadami wzroku i bez wad wzroku od 6 miesiąca życia.

Metoda ilościowego określania przetwarzania informacji wzrokowych u dzieci za pomocą śledzenia ruchu gałek ocznych

Niniejszy artykuł omawia metodologię śledzenia wzroku w badaniach nad rozumieniem języka. Aby uzyskać wiarygodne dane, należy postępować zgodnie z kluczowymi krokami protokołu. Należą do nich m.in. prawidłowa konfiguracja eye trackera (np. zapewniająca dobrą jakość obrazów oka i głowy) oraz dokładna kalibracja.

Śledzenie ruchu gałek ocznych podczas wizualnego rozumienia języka: elastyczność i ograniczenia w odkrywaniu wizualnych efektów kontekstowych

Paradygmat świata wizualnego monitoruje ruchy gałek ocznych uczestników w przestrzeni wizualnej, gdy słuchają lub mówią w języku mówionym. Paradygmat ten może być wykorzystany do zbadania przetwarzania online szerokiego zakresu pytań psycholingwistycznych, w tym stwierdzeń semantycznie złożonych, takich jak zdania rozłączne.

Wykorzystanie ruchów gałek ocznych zarejestrowanych w paradygmacie świata wizualnego do zbadania przetwarzania języka mówionego online

Metoda została zaprojektowana w celu zbadania roli hamowania powrotu (IOR) w regresyjnych ruchach gałek ocznych podczas czytania. Nacisk kładziony jest na rozróżnienie między regresjami wywołanymi w wyniku trudności ze zrozumieniem a tymi wywołanymi błędem okoruchowym, w tym na roli IOR w tych dwóch typach regresji.

Śledzenie ruchu gałek ocznych w celu rozróżnienia regresywnych ruchów gałek ocznych opartych na rozumieniu i okoruchowych podczas czytania

Przedstawiamy protokół do badania wykorzystania wskazówek morfologicznych podczas rozumienia zdań w czasie rzeczywistym przez dzieci z autyzmem.

Wykorzystanie paradygmatu świata wizualnego do badania rozumienia zdań u dzieci z autyzmem mówiących po mandaryńsku

Badanie proponuje model aktywacji-dopasowania, aby zbadać, w jaki sposób samotność jest łagodzona, gdy samotna publiczność ogląda filmy z zaporą racjonalnych i emocjonalnych apeli. Protokół wykorzystuje śledzenie ruchu gałek ocznych do dokumentowania czasu trwania i fiksacji, uwzględniając stopień zadowolenia, gdy potrzeby emocjonalne są zaspokajane przez treść i zaporę.

Samotność złagodzona: śledzenie wzroku publiczności oglądającej filmy z zaporą

Prezentujemy protokół, który wykorzystuje śledzenie ruchów gałek ocznych do monitorowania ruchów gałek ocznych podczas zadania polegającego na porównywaniu interwałów (percepcji czasu trwania) na podstawie zdarzeń wizualnych. Celem jest dostarczenie wstępnego przewodnika do oddzielenia reakcji okoruchowych na zadania percepcji czasu trwania (porównanie lub rozróżnienie przedziałów czasowych) od reakcji na sam bodziec.

Ruchy gałek ocznych w percepcji czasu widzenia: rozplątywanie bodźca od czasu w procesach przeddecyzyjnych

Pokazujemy, jak obiektywna miara może być zastosowana w powszechnie stosowanym paradygmacie iluzji gumowej ręki. Miara ta jest uzyskiwana przez modyfikację dobrze ugruntowanego zadania kongruencji intermodalnej. Zadanie to pozwala na zbadanie procesów multisensorycznych, które są krytyczne dla modulacji reprezentacji ciała, jak w iluzji gumowej ręki.

Zadanie kongruencji intermodalnej jako sposób na uzyskanie obiektywnej miary behawioralnej w paradygmacie iluzji gumowej ręki

Nie jest jasne, w jaki sposób sygnały z góry na dół z brzusznego strumienia wzrokowego wpływają na ruch. Opracowaliśmy paradygmat do testowania zachowań motorycznych w stosunku do celu na iluzji odwrócenia głębi 3D. Istotne różnice występują zarówno w celowych, ukierunkowanych na cel ruchach, jak i automatycznych działaniach w iluzorycznych i prawdziwych warunkach widzenia.

Metody badania wpływu odgórnych procesów wzrokowych na zachowania motoryczne

Poznaj metodę śledzenia ruchów gałek ocznych do badania procesów poznawczych podczas czytania. Technika ta pozwala analizować trudność przetwarzania słów i fraz w czasie rzeczywistym.

Wykorzystanie ruchów gałek ocznych do oceny procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu

Przeglądaj więcej filmów