Ocena użyteczności rzeczywistości rozszerzonej: badanie neuro-systemów informacyjnych
November 30th, 2022
To badanie przedstawia eksperymentalny paradygmat testu użyteczności łączącego subiektywne i obiektywne oceny. W obiektywnej ocenie przyjęto metody Neuro-Information-Systems (NeuroIS), a w ocenie subiektywnej przyjęto kwestionariusz użyteczności i skalę NASA-Task Load Index (NASA-TLX).
Niniejsze badanie wprowadza eksperymentalny paradygmat do testu użyteczności nowych technologii w systemach informacji zarządczej. Test użyteczności obejmował zarówno subiektywne, jak i obiektywne oceny. Mobilne fNIRS i okulary śledzące ruch gałek ocznych wykorzystano do pomiarów multimodalnych, rozwiązując problem ekologicznej trafności narzędzi neuronauki poznawczej stosowanych w eksperymentach behawioralnych w świecie rzeczywistym.
Procedurę zademonstruje Di Zhang, mistrz z mojego laboratorium. Yi Wang, uczeń mistrza, będzie pełnił rolę uczestnika. Zacznij od wyjaśnienia uczestnikom świadomej zgody i poproś ich o podpisanie formularza zgody.
Następnie przeprowadź test widzenia kolorów na uczestnikach, aby potwierdzić, że mają normalną dyskryminację kolorów. Następnie zaprezentuj uczestnikom 30 marek wody mineralnej i poinstruuj ich, aby wybrali znane im marki, aby upewnić się, że nie są zaznajomieni z markami wody mineralnej użytymi w eksperymencie. Następnie przedstaw uczestnikom procedurę eksperymentalną.
Przeprowadź wstępny eksperyment na uczestnikach przy użyciu marek wody mineralnej nieużywanych w badaniu, aby zapoznać ich z rzeczywistością rozszerzoną lub AR i operacjami na stronie internetowej. Aby założyć sondy fNIRS, oczyść skórę czoła uczestników żelem do przygotowania skóry. Owiń sondy w folię, aby uniknąć pocenia się, i zamocuj je w pozycji FP jeden i FP dwa zgodnie z międzynarodowym systemem 10 do 20 z czarnym pałąkiem.
Następnie przykryj sondy czarną bandaną. Używaj okularów śledzących ruch gałek ocznych, aby rejestrować ruch gałek ocznych w rzeczywistych środowiskach. W razie potrzeby zamontuj soczewki korekcyjne na jednostce głównej okularów śledzących ruch gałek ocznych magnetycznie i upewnij się, że uczestnicy mogą swobodnie chodzić z skorygowanym wzrokiem.
Gdy wszyscy uczestnicy zapoznają się z eksperymentem, pokieruj każdego uczestnika z grupy A, aby najpierw przeprowadził eksperyment AR, a następnie eksperyment internetowy. Podobnie poproś uczestników z grupy B, aby najpierw przeprowadzili eksperyment ze stroną internetową, a następnie eksperyment AR. Upewnij się, że uczestnicy siedzą wygodnie na krześle i odpoczywają przez dwie minuty, aby zebrać dane wyjściowe przed eksperymentem.
Aby zmierzyć dane fNIRS, otwórz oprogramowanie do nagrywania i podłącz sondy do laptopa za pomocą adaptera Bluetooth. Następnie rejestruj zmiany stężenia natlenionej hemoglobiny w korze przedczołowej uczestnika z częstotliwością próbkowania 10 Hz. Sprawdź natężenie odbieranego światła i jakość wskaźnika nasycenia tkanek, aby kontrolować jakość danych.
Upewnij się, że odbierany sygnał mieści się w zakresie od jednego do 95%Aby zmierzyć śledzenie oczu, skonfiguruj sprzęt do okularów śledzących ruch gałek ocznych. Podłącz wtyczkę okularów śledzących ruch gałek ocznych do portu USB w laptopie. Następnie otwórz oprogramowanie do nagrywania i ustaw częstotliwość próbkowania na 120 Hz.
Wykonaj jednopunktową kalibrację, prosząc uczestnika o skupienie się na możliwym do zidentyfikowania obiekcie w jego polu widzenia z odległości 0,6 metra. Przesuń kursor krzyżyka na zogniskowany obiekt w filmie sceny i kliknij obiekt. Następnie kliknij przycisk nagrywania w interfejsie oprogramowania, aby rozpocząć nagrywanie.
Zaprezentuj uczestnikom kwestionariusz użyteczności i skalę NASA TLX po wykonaniu przez nich zadań AR i strony internetowej. Po zakończeniu eksperymentu wyczyść nadajnik i odbiornik sond za pomocą wacika nasączonego 70% alkoholem izopropylowym. Mediana różnic w wynikach kwestionariusza użyteczności wykazała, że uczestnicy mieli lepsze doświadczenia użytkownika w stanie AR niż w stanie strony internetowej.
Dane ze śledzenia ruchu gałek ocznych ujawniły, że uczestnicy mieli wyższą skuteczność wyszukiwania informacji podczas korzystania z AR niż ze strony internetowej. Mediana różnic w skali NASA TLX wskazała, że technika AR prowadziła do mniejszego obciążenia poznawczego niż technika strony internetowej. Dane fNIRS analizowane pod kątem różnic w średnim natlenieniu, hemoglobinie i warunkach strony internetowej wykazały dynamiczne zmiany obciążenia poznawczego.
Uczestnicy zaznajomieni z markami wody mineralnej użytej w eksperymencie zostali wykluczeni, ponieważ wykonaliby zadanie w oparciu o swoją wiedzę na temat marki. W niniejszym badaniu zaproponowano eksperymentalny paradygmat łączący subiektywne i obiektywne oceny, które mogą skutecznie ocenić użyteczność powstających technologii.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Przegląd
To badanie wprowadza eksperymentalną paradygmatę testu przydatności nowych technologii w systemach informacyjnych zarządzania. Test przydatności obejmował zarówno oceny subiektywne, jak i obiektywne, wykorzystując mobilne fNIRS i okulary do śledzenia ruchów oczu.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauki
- Interakcja człowiek-komputer
- Testy przydatności
Tło
- Testy przydatności są niezbędne do oceny nowych technologii.
- Łączenie ocen subiektywnych i obiektywnych zwiększa wiarygodność wyników.
- Mobilne fNIRS i okulary do śledzenia ruchów oczu zwiększają walidność ekologiczną w neuronauce poznawczej.
- Eksperymenty z zachowaniem w rzeczywistym świecie wymagają niezawodnych narzędzi pomiarowych.
Cel badania
- Opracowanie paradygmatu testu przydatności dla systemów informacyjnych zarządzania.
- Zintegrowanie wielomodalnych pomiarów dla kompleksowej oceny.
- Demonstracja procedury testu przydatności z udziałem uczestników.
Stosowane metody
- Metody Neuro-Informacyjno-Systemowe (NeuroIS) do obiektywnej oceny.
- Kwestionariusz przydatności do oceny subiektywnej.
- Skala NASA-Task Load Index (NASA-TLX) do oceny obciążenia.
- Mobilne fNIRS i okulary do śledzenia ruchów oczu do zbierania danych wielomodalnych.
Główne wyniki
- Badanie z powodzeniem łączy subiektywne i obiektywne oceny przydatności.
- Mobilne fNIRS i okulary do śledzenia ruchów oczu dostarczają cenny wgląd w doświadczenie użytkownika.
- Demonstracja procedury podkreśla praktyczne zastosowanie paradygmatu.
- Wyniki przyczyniają się do lepszego zrozumienia przydatności w narzędzach neuronauki poznawczej.
Wnioski
- Eksperymentalny paradygmat skutecznie ocenia przydatność w rzeczywistym kontekście.
- Łączenie różnych metod oceny zwiększa wiarygodność wyników.
- To podejście może być zastosowane w przyszłych badaniach systemów informacyjnych zarządzania.
Często zadawane pytania
Executive Industry Relevance
Integrating neuroimaging and behavioral analytics into usability testing enables biopharma R&D teams to objectively assess cognitive load and user experience for digital health and informatics platforms. This paradigm enhances predictive confidence in technology adoption decisions and supports risk-adjusted advancement of emerging digital tools within enterprise portfolios. The approach is directly relevant for evaluating AR, AI, and wearable interfaces in translational and operational settings.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Supports hypothesis-driven evaluation of user interaction with digital health technologies.
- Enables functional validation of cognitive and behavioral endpoints in informatics tools.
- Provides objective data for de-risking technology integration into R&D workflows.
Screening & Assay Development
- Facilitates standardized usability assessment for digital platforms used in screening or data capture.
- Delivers reproducible, quantitative outputs on cognitive workload and user efficiency.
- Enables scalable evaluation of multiple interface prototypes or digital modalities.
Translational & Preclinical Research
- Aligns digital tool usability with real-world operational demands in translational research.
- Supports continuity from discovery-stage informatics to preclinical and clinical deployment.
- Provides mechanistic insight into user interaction, informing biomarker or endpoint selection.
Pipeline & Workflow Integration
This usability paradigm fits from early digital tool discovery through preclinical informatics validation, supporting technology triage and enterprise adoption decisions.
- Discovery Biology: Objectively quantifies cognitive and behavioral responses to digital interventions.
- Screening: Standardizes usability metrics for digital assay platforms or data collection tools.
- Analytics: Integrates neuroimaging and eye-tracking data for robust comparative analysis.
- Translational Research: Ensures digital tool readiness for operational deployment in preclinical and clinical settings.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable framework for evaluating diverse emerging technologies across R&D programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in digital tool selection and reduces mechanistic ambiguity.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable usability assessments.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for technology adoption and optimizes capital allocation.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of digital health and informatics investments.
Implementation Considerations
- Requires expertise in neuroimaging, behavioral analytics, and usability testing.
- Needs access to mobile fNIRS, eye tracking hardware, and analytical software infrastructure.
- Demands cross-team standardization of protocols and data interpretation.
- Adaptable to various digital modalities, including AR, VR, and wearable technologies.
- Ecological validity is enhanced but may be limited by participant familiarity and real-world constraints.
