Юзабилити-оценка дополненной реальности: исследование нейроинформационных систем
November 30th, 2022
В этом исследовании представлена экспериментальная парадигма юзабилити-теста, сочетающая субъективные и объективные оценки. При объективной оценке использовались методы нейроинформационных систем (NeuroIS), а при субъективной оценке — анкета юзабилити и шкала NASA-Task Load Index (NASA-TLX).
В этом исследовании представлена экспериментальная парадигма для тестирования юзабилити новых технологий в информационных системах управления. Юзабилити-тест включал в себя как субъективные, так и объективные оценки. Мобильные fNIRS и очки слежения за глазами использовались для мультимодальных измерений, решая проблему экологической валидности инструментов когнитивной нейробиологии, используемых в экспериментах по поведению в реальном мире.
Продемонстрировать процедуру будет Ди Чжан, магистрант из моей лаборатории. Йи Ван, студент магистратуры, выступит в качестве участника. Начните с объяснения информированного согласия участникам и попросите их подписать форму согласия.
Затем проведите тест цветового зрения участников, чтобы подтвердить, что у них нормальная цветовая дискриминация. Затем представьте участникам 30 марок минеральной воды и попросите их выбрать знакомые марки, чтобы убедиться, что они не знакомы с марками минеральной воды, использованными в эксперименте. Затем познакомьте участников с экспериментальной процедурой.
Проведите предварительный эксперимент на участниках, используя марки минеральной воды, не использованные в исследовании, чтобы познакомить их с дополненной реальностью или дополненной реальностью и работой веб-сайта. Чтобы носить зонды fNIRS, очистите кожу лба участников гелем для подготовки кожи. Оберните зонды полиэтиленовой пленкой, чтобы избежать потоотделения, и закрепите их в положениях FP one и FP two в соответствии с международной системой от 10 до 20 с помощью черного оголовья.
Затем накройте зонды черной банданой. Используйте очки для слежения за глазами, чтобы фиксировать движение глаз в реальных условиях. При необходимости установите рецептурные линзы на головное устройство очков для слежения за глазами с помощью магнита и убедитесь, что участники могут свободно ходить с исправленным зрением.
После того, как все участники ознакомятся с экспериментом, поручите каждому участнику из группы А сначала провести эксперимент с дополненной реальностью, а затем эксперимент на веб-сайте. Точно так же попросите участников из группы B сначала провести эксперимент на веб-сайте, а затем эксперимент с дополненной реальностью. Убедитесь, что участники удобно сидят на стуле и отдыхают в течение двух минут, чтобы собрать исходные данные перед экспериментом.
Чтобы измерить данные fNIRS, откройте программное обеспечение для записи и подключите датчики к ноутбуку через адаптер Bluetooth. Затем запишите изменения концентрации оксигенированного гемоглобина в префронтальной коре участника с частотой дискретизации 10 герц. Проверьте интенсивность полученного света и качество индекса насыщения тканей, чтобы контролировать качество данных.
Убедитесь, что принимаемый сигнал находится в диапазоне от одного до 95%Чтобы измерить отслеживание взгляда, настройте оборудование для очков отслеживания взгляда. Подключите штекер очков для отслеживания глаз к USB-порту ноутбука. Затем откройте программное обеспечение для записи и установите частоту дискретизации на 120 герц.
Выполните калибровку по одной точке, попросив участника сфокусироваться на идентифицируемом объекте в поле зрения на расстоянии 0,6 метра. Переместите курсор перекрестия на сфокусированный объект в видео сцены и нажмите на объект. Затем нажмите кнопку записи в интерфейсе программного обеспечения, чтобы начать запись.
Представьте участникам анкету юзабилити и шкалу NASA TLX после того, как они выполнят задания AR и веб-сайта. После завершения эксперимента очистите передатчик и приемник зондов с помощью прокладки из 70% изопропилового спирта. Средние баллы разницы в анкете юзабилити показали, что у участников был лучший пользовательский опыт в состоянии AR, чем в состоянии веб-сайта.
Данные айтрекинга показали, что участники имели более высокую эффективность поиска информации при использовании AR, чем веб-сайт. Средние баллы разницы по шкале TLX НАСА показали, что метод AR привел к более низкой когнитивной нагрузке, чем метод веб-сайта. Данные fNIRS, проанализированные на предмет различий в среднем содержании кислорода, гемоглобина и состояния веб-сайта, показали динамические изменения когнитивной нагрузки.
Участники, знакомые с марками минеральной воды, использованной в эксперименте, были исключены, потому что они выполнили бы задачу, основываясь на своих знаниях о марке. В этом исследовании предлагается экспериментальная парадигма, сочетающая субъективные и объективные оценки, которые могут эффективно оценивать удобство использования новых технологий.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Обзор
Это исследование представляет экспериментальную парадигму для тестирования удобства использования возникающих технологий в информационных системах управления. Тест на удобство включал как субъективные, так и объективные оценки с использованием мобильного fNIRS и очков для отслеживания глаз.
Ключевые компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Взаимодействие человека и компьютера
- Тестирование удобства использования
Предыстория
- Тесты на удобство использования необходимы для оценки возникающих технологий.
- Сочетание субъективных и объективных оценок повышает достоверность результатов.
- Мобильный fNIRS и очки для отслеживания глаз учитывают экологическую валидность в когнитивной нейробиологии.
- Эксперименты с поведением в реальных условиях требуют надежных инструментов измерения.
Цель исследования
- Разработать парадигму тестирования удобства использования для информационных систем управления.
- Интегрировать мультимодальные измерения для всесторонней оценки.
- Продемонстрировать процедуру тестирования удобства использования с участниками.
Использованные методы
- Методы нейроинформационных систем (NeuroIS) для объективной оценки.
- Вопросник удобства использования для субъективной оценки.
- Шкала NASA-Task Load Index (NASA-TLX) для оценки нагрузки.
- Мобильный fNIRS и очки для отслеживания глаз для сбора мультимодальных данных.
Основные результаты
- Исследование успешно сочетает субъективные и объективные оценки удобства использования.
- Мобильный fNIRS и очки для отслеживания глаз предоставляют ценные представления об опыте пользователя.
- Демонстрация процедуры подчеркивает практическое применение парадигмы.
- Результаты способствуют пониманию удобства использования в инструментах когнитивной нейробиологии.
Выводы
- Экспериментальная парадигма эффективно оценивает удобство использования в реальных контекстах.
- Сочетание различных методов оценки повышает надежность результатов.
- Этот подход может быть применен в будущих исследованиях информационных систем управления.
Часто задаваемые вопросы
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.
