Юзабилити-оценка дополненной реальности: исследование нейроинформационных систем
30 ноября 2022 г.
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.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Обзор
В данном исследовании представлена экспериментальная парадигма для тестирования юзабилити новых технологий в информационных системах управления. Тест юзабилити включал в себя как субъективные, так и объективные оценки с использованием мобильной fNIRS и очков с функцией айтрекинга.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Взаимодействие человека и компьютера
- Тестирование юзабилити
Теоретическая часть
- Тесты на юзабилити необходимы для оценки новых технологий.
- Сочетание субъективных и объективных методов оценки повышает достоверность полученных результатов.
- Мобильные системы fNIRS и очки для айтрекинга позволяют обеспечить экологическую валидность в когнитивной нейробиологии.
- Эксперименты по изучению поведения в реальных условиях требуют надежных инструментов измерения.
Цель исследования
- Разработать парадигму тестирования юзабилити для информационных систем управления.
- Интегрировать мультимодальные измерения для проведения комплексной оценки.
- Продемонстрировать процедуру тестирования юзабилити с участием испытуемых.
Используемые методы
- Методы нейроинформационных систем (NeuroIS) для объективной оценки.
- Опросник юзабилити для субъективной оценки.
- Шкала индекса нагрузки NASA (NASA-TLX) для оценки рабочей нагрузки.
- Мобильная fNIRS и очки с айтрекингом для мультимодального сбора данных.
Основные результаты
- В данном исследовании успешно сочетаются субъективная и объективная оценки юзабилити.
- Мобильная fNIRS и очки для айтрекинга позволяют получить ценные данные о пользовательском опыте.
- Демонстрация процедуры подчеркивает практическое применение данной парадигмы.
- Полученные результаты способствуют пониманию юзабилити инструментов когнитивной нейробиологии.
Выводы
- Экспериментальная парадигма эффективно позволяет оценить юзабилити в реальных условиях.
- Сочетание различных методов оценки повышает достоверность результатов.
- Данный подход может быть применен в будущих исследованиях в области информационных систем управления.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для промышленности
Интеграция нейровизуализации и поведенческой аналитики в тестирование юзабилити позволяет командам по исследованиям и разработкам (R&D) в биофармацевтике объективно оценивать когнитивную нагрузку и пользовательский опыт при работе с платформами цифрового здравоохранения и информатики. Эта парадигма повышает прогностическую уверенность при принятии решений о внедрении технологий и способствует обоснованному с учетом рисков продвижению новых цифровых инструментов в рамках корпоративных портфелей. Данный подход имеет непосредственное значение для оценки интерфейсов дополненной реальности (AR), искусственного интеллекта (AI) и носимых устройств в трансляционных и операционных условиях.
Стратегические применения в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранний поиск и валидация мишени
- Поддерживает оценку взаимодействия пользователя с цифровыми технологиями здравоохранения на основе выдвинутых гипотез.
- Позволяет проводить функциональную валидацию когнитивных и поведенческих конечных точек в информатических инструментах.
- Предоставляет объективные данные для снижения рисков при интеграции технологий в рабочие процессы НИОКР.
Скрининг и разработка анализа
- Обеспечивает стандартизированную оценку юзабилити цифровых платформ, используемых для скрининга или сбора данных.
- Позволяет получать воспроизводимые количественные данные о когнитивной нагрузке и эффективности пользователя.
- Обеспечивает масштабируемую оценку нескольких прототипов интерфейса или цифровых модальностей.
Трансляционные и доклинические исследования
- Согласует удобство использования цифровых инструментов с практическими эксплуатационными требованиями в трансляционных исследованиях.
- Обеспечивает преемственность от этапа информатики при поиске новых мишеней до доклинического и клинического внедрения.
- Предоставляет понимание механизмов взаимодействия пользователя, что позволяет обоснованно выбирать биомаркеры или конечные точки.
Интеграция в конвейеры и рабочие процессы
Эта парадигма юзабилити применима на всех этапах: от начального поиска цифровых инструментов до доклинической валидации биоинформатики, что облегчает отбор технологий и принятие решений о внедрении на уровне предприятия.
- Открытийная биология: Объективная количественная оценка когнитивных и поведенческих реакций на цифровые вмешательства.
- Скрининг: Стандартизация показателей юзабилити для цифровых аналитических платформ или инструментов сбора данных.
- Аналитика: Интеграция данных нейровизуализации и айтрекинга для проведения надежного сравнительного анализа.
- Трансляционные исследования: Обеспечение готовности цифровых инструментов к практическому применению в доклинических и клинических условиях.
- Корпоративное повторное использование: Создание универсальной структуры для оценки различных развивающихся технологий в рамках программ НИОКР.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает достоверность прогнозирования при выборе цифровых инструментов и снижает механистическую неопределенность.
- Операционная ценность: Обеспечивает стандартизированную, воспроизводимую и масштабируемую оценку юзабилити.
- Стратегическая ценность: Служит основой для принятия решений о целесообразности внедрения технологий и оптимизирует распределение капитала.
- Влияние на портфель: Позволяет осуществлять приоритизацию инвестиций в цифровое здравоохранение и информатику с учетом рисков.
Особенности реализации
- Требуется опыт в области нейровизуализации, поведенческого анализа и тестирования юзабилити.
- Необходим доступ к мобильной fNIRS, оборудованию для айтрекинга и инфраструктуре аналитического программного обеспечения.
- Требуется межкомандная стандартизация протоколов и интерпретации данных.
- Метод адаптируем к различным цифровым модальностям, включая AR, VR и носимые технологии.
- Экологическая валидность повышается, однако она может быть ограничена степенью знакомства участников с оборудованием и реальными внешними ограничениями.
Часто задаваемые вопросы о биофармацевтике
Chapters in this video
0:04
Introduction
0:54
Introducing Experimental Procedure to Participants and Fixing the Instruments
2:39
Functional Near‐Infrared Spectroscopy (fNIRS) and Eye Tracking Measurement
4:14
Results: Data Analysis of AR and Website Operations
4:58
Conclusion
