人因研究中的眼動(dòng)追蹤 認(rèn)知能力評(píng)估

人因研究中的眼動(dòng)追蹤6眼動(dòng)追蹤基礎(chǔ)知識(shí)8眼動(dòng)追蹤研究的步驟12使用眼動(dòng)追蹤技術(shù)評(píng)估海員的情境意識(shí)13通過評(píng)估境意識(shí)提高海上鉆探作業(yè)的安全性16建筑外立面損壞評(píng)估中的決策17飛行員在低能見度條件下的決策和視覺掃描模式22利用眼動(dòng)追蹤技術(shù)評(píng)估義肢用戶的認(rèn)知負(fù)荷23利用眼動(dòng)跟蹤探索短途卡車司機(jī)的嗜睡和疲勞風(fēng)險(xiǎn)24學(xué)習(xí)與技能習(xí)得26眼動(dòng)追蹤揭示了新手和專家外科醫(yī)生的視覺策略27利用眼動(dòng)追蹤技術(shù)測(cè)量工業(yè)能源評(píng)估培訓(xùn)的效果30評(píng)估程序員團(tuán)隊(duì)成功協(xié)作中的聯(lián)合視覺注意力認(rèn)知能力是開展任何任務(wù)所需的心理過程和技能。這些能力依賴于基本的認(rèn)知過術(shù)接口。重點(diǎn)關(guān)注了支撐人因研究和實(shí)際應(yīng)用的核心認(rèn)知能力。Tobii|人因研究中的眼動(dòng)追蹤|什么是認(rèn)知能力？認(rèn)知負(fù)荷學(xué)習(xí)與技能習(xí)得情境意識(shí)團(tuán)隊(duì)認(rèn)知決策減少人為失誤通過設(shè)計(jì)與人類認(rèn)知能力相符的系統(tǒng)，識(shí)別和減輕潛在的人為失誤來源。強(qiáng)化工作場(chǎng)所的安全性了解注意力的疏忽如何導(dǎo)致工作場(chǎng)所的安全隱患，有助于降低事故風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)直觀的界面研究認(rèn)知能力有助于創(chuàng)建易于導(dǎo)航的界面和設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)不同用戶的包容性系統(tǒng)。開展有效的培訓(xùn)將關(guān)鍵技能轉(zhuǎn)移給新員工。改善認(rèn)知負(fù)荷管理研究認(rèn)知負(fù)荷將為界面設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考，以便在高壓情況下以易于理解的方式呈現(xiàn)信息。優(yōu)化團(tuán)隊(duì)績效對(duì)團(tuán)隊(duì)認(rèn)知的研究有助于打造能夠有效溝通、對(duì)任務(wù)和目標(biāo)有共同理解的團(tuán)隊(duì)，從而在關(guān)鍵環(huán)境中實(shí)現(xiàn)更好的團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)性。認(rèn)知能力評(píng)估的意義這份白皮書關(guān)注人因研究中的不同領(lǐng)域：航空航天計(jì)算機(jī)科學(xué)體育效能4Tobii|人因研究中的眼動(dòng)追蹤|為何要研究認(rèn)知能力？Tobii|人因研究中的眼動(dòng)追蹤|認(rèn)知能力評(píng)估的意義6眼動(dòng)追蹤基礎(chǔ)知識(shí)眼動(dòng)追蹤是一種基于傳感器的技術(shù)，用于衡量和記錄視線的位置和運(yùn)動(dòng)行為。眼動(dòng)儀是一種用于評(píng)估個(gè)體視線位置的設(shè)備，視線位置也被稱為凝視點(diǎn)。眼動(dòng)儀可捕捉各種類型的刺激物上的視線位置。通常，被追蹤的個(gè)體會(huì)將他們的注意力集中在可能出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上或現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境中的刺激物上。眼動(dòng)追蹤的價(jià)值基于眼-腦假設(shè)(JustandCarpenter,1980)，該假設(shè)提出了一個(gè)人注視的內(nèi)容與他們?cè)谌魏谓o定時(shí)刻所關(guān)注的內(nèi)容之間存在緊密的關(guān)系。追蹤眼動(dòng)是測(cè)只是視覺處理中的例外情況(DeubelandSchneider,1996)。眼動(dòng)儀衡量并記錄在不同時(shí)間點(diǎn)的視線位置，從而可以對(duì)一些常見的眼動(dòng)類型以及其他眼動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行分類。期間，視覺系統(tǒng)捕捉并處理關(guān)于所注視內(nèi)容的信息。?眼跳——有彈道特性的快速眼動(dòng)行為，為了將視線對(duì)?瞳孔測(cè)量——通過瞳孔直徑衡量瞳孔行為的波動(dòng)。?眼瞼開合度——衡量上眼瞼和下眼瞼之間可以容納的最大球體的尺度，是眼瞼運(yùn)動(dòng)2Thescenecamera2recordingwhattheuserislookingat.GazePoint1Aneyetrackerconsistsofcameras,illuminatorsandalgorithms.13456Theilluminatorscreateapatternofnear-infraredlightontheeyes.Thecamerastakehigh-resolutionimagesoftheuser’seyesandthepatterns.Theimageprocessingalgorithms?ndspeci?cdetailsintheuser’seyesandre?ectionpatterns.Basedonthesedetailstheeye’spositionandgazepointarecalculatedusingasophisticated3Deyemodelalgorithm.3Thecamerastakehigh-resolutionimagesoftheuser’seyesandthepatterns.3Theilluminatorscreateapatternofnear-infraredlightontheeyes.2Theimageprocessingalgorithms?ndspeci?cdetailsintheuser’seyesandre?ectionpatterns.AneyetrackerconsistsTheilluminatorscreateapatternofnear-infraredlightontheeyes.2Theimageprocessingalgorithms?ndspeci?cdetailsintheuser’seyesandre?ectionpatterns.Aneyetrackerconsistsofcameras,illuminatorsandalgorithms.Basedonthesedetailstheeye’spositionandgazepointarecalculated,forinstance,onacomputermonitor,usingasophisticated3Deyemodelalgorithm.15GazePointDarkpupililluminationmoduleDarkpupililluminationmoduleTobiiDarkpupililluminationmoduleDarkpupililluminationmodule8眼動(dòng)追蹤研究的步驟確定研究目標(biāo)1明確研究要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和解決的問題。確定希望在研究中關(guān)注的認(rèn)知過程或行為。1選擇被試2確定研究的目標(biāo)人群。被試應(yīng)該能夠代表你的目標(biāo)2選擇眼動(dòng)追蹤設(shè)備3根據(jù)研究需求選擇合適的眼動(dòng)追蹤技術(shù)，如穿戴式眼動(dòng)儀或屏幕式眼動(dòng)儀。3準(zhǔn)備刺激材料或任務(wù)4與解答研究問題相關(guān)的任務(wù)。4設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案5規(guī)劃研究任務(wù)或刺激物呈現(xiàn)的順序?？紤]任務(wù)持續(xù)時(shí)間、呈現(xiàn)順序和控制條件等因素。5執(zhí)行預(yù)測(cè)試6預(yù)測(cè)試在各種研究背景下都至關(guān)重要，它能夠確保在進(jìn)行正式研究的研究方法和研究流程的可行性。6執(zhí)行正式研究7按照計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)使用眼動(dòng)儀收集被試的眼動(dòng)數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)被試的實(shí)驗(yàn)過程以確保他們遵守指示并盡量減少對(duì)被試的干擾。7數(shù)據(jù)收集8為每位被試進(jìn)行眼動(dòng)儀的校準(zhǔn)，確保最佳的數(shù)據(jù)質(zhì)量，并在被試完成任務(wù)或觀看刺激的過程中收集眼動(dòng)數(shù)據(jù)。確保數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確無誤。8數(shù)據(jù)分析9分析收集到的眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)。現(xiàn)有的眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)9結(jié)果的解讀10在研究目標(biāo)的背景下解釋研究的發(fā)現(xiàn)。根據(jù)分析眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)得出關(guān)于認(rèn)知過程或行為的結(jié)論。10聽起來很復(fù)雜嗎？您可以了解我們的Insight服務(wù)，它可以幫助您開展眼動(dòng)追蹤研什么是情境意識(shí)?情境意識(shí)（Situationalawareness,SA）第一層：在特定時(shí)間和空間范圍內(nèi)對(duì)元素的感知機(jī)載氣象雷達(dá)上觀察到即將到來的風(fēng)暴，同時(shí)注意到附近有另一架飛機(jī)的存在。飛行員認(rèn)識(shí)到風(fēng)暴和其接近飛機(jī)而帶來的潛在危險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)。第三層：對(duì)該元素在不久的將來狀態(tài)的預(yù)測(cè)測(cè)受天氣影響時(shí)飛機(jī)的軌跡，估計(jì)其速安全與風(fēng)險(xiǎn)管理保持對(duì)周圍環(huán)境的最佳意識(shí)可以幫助有效種人為因素所涉及的領(lǐng)域中將風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)最小化?護(hù)士的情境意識(shí)不足是一個(gè)關(guān)乎患者安全的重要問題，導(dǎo)致多達(dá)60%使患者喪命的事故（Bradyetal.,2013;Des?缺乏適當(dāng)?shù)那榫骋庾R(shí)是導(dǎo)致超過70%海事事故的原因（Hanzu-Pazaraetal.,?在汽車領(lǐng)域，大多數(shù)事故發(fā)生是由于駕駛員未能在正確的時(shí)間注視正確的位置改善決策能力情境意識(shí)（SA）通過提供必要的信息，幫助個(gè)人準(zhǔn)確評(píng)估情況并選擇最合適的行動(dòng)方案，從而改善決策能力（VandeWalleetal.,培訓(xùn)與效能優(yōu)化對(duì)情境意識(shí)的監(jiān)控使組織能夠發(fā)現(xiàn)有待改團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)性表現(xiàn)最好的團(tuán)隊(duì)往往會(huì)更頻繁地溝通，并進(jìn)行相互交流，特別是涉及與SA（情境意識(shí)）相關(guān)的報(bào)告（SorensenandStanton,2016）。共享團(tuán)隊(duì)情境意識(shí)對(duì)應(yīng)對(duì)突發(fā)緊急情況和災(zāi)害的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要（Laurila-Pantetal.,2023）。為何采用眼動(dòng)追蹤衡量情境意識(shí)？視覺注意是第一層情境意識(shí)的核心關(guān)鍵環(huán)境元素的檢測(cè)和感知是第一層級(jí)鍵環(huán)境中及時(shí)和專注的注意力對(duì)提升SA的關(guān)出明智判斷和保持SA至關(guān)重要的關(guān)鍵元素上客觀且不受干擾的評(píng)估于標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)探測(cè)方法，整體意識(shí)評(píng)估技術(shù)動(dòng)追蹤是評(píng)估情境意識(shí)的一個(gè)極具前景的替代方案。眼動(dòng)追蹤提供了實(shí)時(shí)的視覺注意力數(shù)我評(píng)估或觀察者評(píng)估方法相關(guān)的回憶錯(cuò)誤和眼動(dòng)追蹤與情境意識(shí)之間的相關(guān)性(Hasanzadehetal.,2018;Merchantetal.,2001;Palettaetal.,2017)。這些眼動(dòng)追蹤指分比表示用于通過評(píng)估個(gè)體在動(dòng)態(tài)環(huán)境中監(jiān)控和響應(yīng)關(guān)鍵元素的能力來衡量SA。較高的視覺采樣得分表明對(duì)重要任務(wù)相關(guān)信息的關(guān)與其他生理測(cè)量方法相結(jié)合建立了與第1級(jí)SA相關(guān)的眼動(dòng)追蹤技術(shù)相結(jié)合10Tobii|人因研究中的眼動(dòng)追蹤|情境意識(shí)Tobii|人因研究中的眼動(dòng)追蹤|情境意識(shí)專家們是怎樣研究情境意識(shí)的？使用眼動(dòng)追蹤技術(shù)評(píng)估海員的情境意識(shí)該研究通過檢測(cè)模擬海上駕駛場(chǎng)景中的視覺模式和眼動(dòng)指標(biāo)，研究海員的情境意識(shí)和注意分們的眼動(dòng)數(shù)據(jù)。根據(jù)態(tài)勢(shì)感知評(píng)級(jí)技術(shù)（SAR注視和眼跳指標(biāo)受興趣區(qū)水平的顯著影響，這證實(shí)了海員的注意力分配與其興趣區(qū)之間的關(guān)系。在遭遇和能見度低等情景下，海員的情境意識(shí)水平與AOI中明，眼動(dòng)追蹤技術(shù)可以檢測(cè)模擬海事場(chǎng)景中的視覺注意模式，從而有效測(cè)量和區(qū)分海員的情境意法評(píng)估海員的安全等級(jí)，有助于快速檢測(cè)出高風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知狀態(tài)在船舶引航模擬中，研究者定義的興趣區(qū)(Jiangetal.,2021)研究中低情境意識(shí)組的注視路徑圖(Jiangetal.,2021)主要發(fā)現(xiàn)：眼動(dòng)追蹤技術(shù)可以測(cè)量海員在模擬海事場(chǎng)景中的視覺注意，有效評(píng)估和區(qū)分海員的情境意識(shí)水平。圖片引用自Jiangetal.(2021)，引用條款：CreativeCommonsAttributionLicense.Jiang,S.,Chen,W.,&Kang,Y.(2021).CorrelationEvaluationofPilots’SituationAwarenessinBridgeSimulationsviaEye-TrackingTechnology.ComputationalIntelligenceandNeuroscience,2021,e7122437.https://d12Tobii專家們是怎樣研究情境意識(shí)的？通過評(píng)估情境意識(shí)提高海上鉆探作業(yè)的安全性通過探討眼動(dòng)行為的特征，該研究區(qū)分了行業(yè)專家和新手在鉆井模擬任務(wù)中的情境意識(shí)。被試需要監(jiān)控屏幕上的虛擬現(xiàn)實(shí)鉆井模擬器，任務(wù)是解釋數(shù)據(jù)、闡述理解并指出觀察到的任何異常。跟蹤系統(tǒng)可以捕捉到工人的分心情況，也可以識(shí)別到因缺乏情境意識(shí)產(chǎn)生的不準(zhǔn)確注視。這一結(jié)時(shí)間的推移改善他們的表現(xiàn)。總之，眼動(dòng)儀是量化鉆井操作員情境意識(shí)的有效且經(jīng)濟(jì)的工具。未來，作者希望在實(shí)際鉆井作業(yè)中使用這項(xiàng)技術(shù)，改善近海工人對(duì)鉆井模擬數(shù)據(jù)界面興趣區(qū)的劃分(Razaetal.,2023)黃色）在模擬鉆井平臺(tái)任務(wù)中的注視分布人在近海鉆井模擬任務(wù)中分心和缺乏情景意識(shí)的問RazaMA,KiranR,GhazalS,KangZ,SalehiS,CokelyE,JeonJ.AnEyeTrackingBasedFrameworkforSafetyImprovementofOffshoreOperations.JEyeMov為何用眼動(dòng)追蹤衡量決策？要的是受到個(gè)體目標(biāo)和期望的影響(Wedeletal.,2023)。這種重要的關(guān)聯(lián)性使眼動(dòng)成為觀察決策過程的一個(gè)獨(dú)特窗口。具有高時(shí)間分辨率和空間分辨率，眼動(dòng)追蹤允許在自然情境中衡或問卷調(diào)查不同，眼動(dòng)追蹤通過捕獲不同決策的詳細(xì)洞察。什么是決策？決策是從幾個(gè)備選方案中選擇一個(gè)行動(dòng)方案(Heekerenetal.,2008)。這是一個(gè)多層次及考慮潛在結(jié)果?，F(xiàn)實(shí)生活中的決策因其復(fù)雜心理特征的影響。感知決策通常是簡單和二元什么是決策？決策是從幾個(gè)備選方案中選擇一個(gè)行動(dòng)方案(Heekerenetal.,2008)。這是一個(gè)多層次及考慮潛在結(jié)果?，F(xiàn)實(shí)生活中的決策因其復(fù)雜心理特征的影響。感知決策通常是簡單和二元在餐廳里點(diǎn)什么(Spering,2022)。人們使用各種策略來做決定，例如選擇第一個(gè)符合滿意標(biāo)準(zhǔn)的選項(xiàng)，或權(quán)衡最佳與最差險(xiǎn)環(huán)境中，正確和錯(cuò)誤的決策對(duì)結(jié)果的深遠(yuǎn)影響使得決策成為人類認(rèn)知能力中最重要的能力為何要衡量決策？?預(yù)測(cè)人類的表現(xiàn)。衡量決策能力使我們能夠預(yù)測(cè)個(gè)體在實(shí)際情況中如何執(zhí)行任和決策支持工具。?識(shí)別認(rèn)知偏差和人為錯(cuò)誤。人類容易受到認(rèn)知偏差和錯(cuò)誤的影響，這些偏差和錯(cuò)誤會(huì)影響決策的準(zhǔn)確性和效率。識(shí)別這些偏差和錯(cuò)誤，理解它們的基本機(jī)和安全的影響。?改善系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過理解決策過程中涉息豐富且有利于最佳決策結(jié)果的界面和決策支持工具。?注視持續(xù)時(shí)間反映了對(duì)替代選項(xiàng)的早期處理，而注視頻率的偏差反映了比較替代選項(xiàng)的較晚階段（Gidl?fetal.,?注視掃描路徑可以反映感官信息的收集順序以及決策相關(guān)證據(jù)如何與先前知識(shí)加權(quán)和融入（GottliebandOudeyer,2018;Spering,2022）。系統(tǒng)性的眼跳可能反映了從開放式探索到有針對(duì)性的搜索或評(píng)估的過渡（Wedeletal.,?眼跳指標(biāo)提供了有關(guān)感知決策時(shí)機(jī)的有價(jià)值信息（Spering,2022）。長距離眼跳與搜索階段相關(guān)，表示對(duì)選項(xiàng)的廣泛探索，而短距離眼跳通常發(fā)生在評(píng)估階段，因?yàn)閭€(gè)體更多地關(guān)注特定屬性或選項(xiàng)（Wedeletal.,20?對(duì)同一項(xiàng)或?qū)傩缘闹貜?fù)注視表明更深層次的評(píng)估或比較階段，因?yàn)閭€(gè)體試圖確認(rèn)他們的評(píng)估或選擇。對(duì)特定選項(xiàng)的注視次數(shù)增加表明考慮和評(píng)估階段，因?yàn)楦嗟淖⒁饬Ρ唤o與潛在選擇（Wedel?在做出選擇前約2到5秒，可以觀察到對(duì)最終被選擇項(xiàng)目的視覺注意偏差。這種現(xiàn)象被稱為注視級(jí)聯(lián)效應(yīng)（Shimojoetal.,2003）。14Tobii|人因研究中的眼動(dòng)追蹤|決策Tobii|人因研究中的眼動(dòng)追蹤|決策專家們是怎樣研究決策的？建筑外立面損壞評(píng)估中的決策這項(xiàng)研究調(diào)查了建筑物外立面檢查過程中的決策制定，重點(diǎn)是注視模式和眼動(dòng)行為在幫助理解人類與建筑物的互動(dòng)中所起到的作用。研究人員使用TobiiProGlasses3記錄了具有建筑工域與檢查人員發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞的位置相對(duì)應(yīng)。注視指標(biāo)與損壞檢測(cè)之間的這種相關(guān)性突出了視覺注意力在外立面檢查決策過程中的作用。對(duì)注視模式的詳細(xì)映射突出顯示了吸引更長時(shí)間關(guān)注的區(qū)域，這表明視覺關(guān)注與感知到的結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重程度之間存在相關(guān)性。這些發(fā)現(xiàn)證明了眼動(dòng)跟蹤技術(shù)在了解和改進(jìn)結(jié)構(gòu)檢測(cè)決策過程中的實(shí)用性，并有可能應(yīng)用于培訓(xùn)和開發(fā)更先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)。主要發(fā)現(xiàn)：眼動(dòng)追蹤技術(shù)捕捉到的注視模式對(duì)損壞外立面檢查過程中的決策非常重要。Saleem,M.R.,Mayne,R.andNapolitano,R.Analysisofgazepatternsduringfacadeinspectiontounderstandinspectorsense-makingprocesses.SciRep16Tobii專家們是怎樣研究決策的？飛行員在低能見度條件下的決策和視覺掃描模式該研究調(diào)查了飛行經(jīng)驗(yàn)對(duì)飛行員在低能見度飛行條件下的決策和視覺掃描模式的影響。根據(jù)飛行經(jīng)驗(yàn)，20名飛行員被分成兩組。被試在飛行模擬器中完成高能見度和低能見度條件下的飛行結(jié)果顯示，與飛行經(jīng)驗(yàn)較少的飛行員相比，經(jīng)驗(yàn)豐富的飛行員在低能見度近進(jìn)時(shí)更容易做出復(fù)飛決定。此外，通過快速轉(zhuǎn)移注意力，經(jīng)驗(yàn)豐富的飛行員表現(xiàn)出更加靈活和適式，這一點(diǎn)可以從注視的減少和眼跳的增加得到與關(guān)注天氣的方法相結(jié)合，可以提高缺乏經(jīng)驗(yàn)的飛行員決策的安全性。員可以從擴(kuò)大視覺掃描范圍中獲益，從而做出更安全的決策，尤其是在能見度較低的情況下。ShanGaoandLeiWang(2024):Howflightexperienceimpactspilots’decision-makingandvisualscanningpatterninlow-visibilityapproaches:preliminaryevidencefromeyetracking,Ergonomics,DOI:10.1080/00140139.2023.2298992什么是認(rèn)知負(fù)荷？認(rèn)知負(fù)荷是指任務(wù)所施加的心理資源或需或心理疲勞有關(guān)。為何要衡量認(rèn)知負(fù)荷？直接的倒U形關(guān)系將認(rèn)知負(fù)荷與任務(wù)表現(xiàn)聯(lián)系在一起(Biondietal.,2020)平下可以實(shí)現(xiàn)最佳的任務(wù)執(zhí)行效果。保持最佳的認(rèn)知負(fù)荷對(duì)任務(wù)執(zhí)行的安全性和效率至關(guān)重PerformanceLowPerformanceLowOptimalHighCognitiveload的認(rèn)知負(fù)荷與表現(xiàn)提升相關(guān)。而右側(cè)則顯示了認(rèn)知負(fù)荷過載18Tobii高認(rèn)知負(fù)荷認(rèn)知過載發(fā)生在信息或刺激量超過了有效花費(fèi)更多時(shí)間，并在不同的信息來源之間來回高認(rèn)知負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致更高的工作場(chǎng)所傷害和事故發(fā)生率(BonsangandCaroli,2021)。它會(huì)導(dǎo)致人的反應(yīng)時(shí)間變慢、準(zhǔn)確性降低以及忽視安全關(guān)鍵的信息(F.Biondietal.,2015;可能導(dǎo)致心理疲勞和慢性壓力(Mizunoetal.,低認(rèn)知負(fù)荷認(rèn)知不足是由于單調(diào)或負(fù)荷過輕的任務(wù)引可能表現(xiàn)為困倦和嗜睡(Panetal.,2023)。和參與度都會(huì)降低，對(duì)任務(wù)的認(rèn)知需求也會(huì)很務(wù)可能沒有足夠的挑戰(zhàn)性。認(rèn)知負(fù)荷不足與認(rèn)知負(fù)荷過重一樣會(huì)影響表現(xiàn)。由于低認(rèn)知負(fù)荷導(dǎo)致的注意力減少會(huì)駛員警覺性下降，降低他們對(duì)道路威脅的反應(yīng)衡量認(rèn)知負(fù)荷可以：衡量認(rèn)知負(fù)荷可以：?管理工作負(fù)荷，確保對(duì)個(gè)人的認(rèn)知需求與其能力相匹配。?設(shè)計(jì)直觀、高效且用戶友好的界面。了解設(shè)計(jì)所施加的認(rèn)知負(fù)荷可以減少不必?通過優(yōu)化學(xué)習(xí)材料的效率和有效性來改善培訓(xùn)和技能習(xí)得，減少認(rèn)知疲勞和時(shí)?通過識(shí)別認(rèn)知過載發(fā)生的情況來防止錯(cuò)誤，提高安全性，并制定干預(yù)措施以減輕這些風(fēng)險(xiǎn)。最佳的認(rèn)知負(fù)荷可以提升表現(xiàn)并促進(jìn)安全。為何用眼動(dòng)追蹤衡量認(rèn)知負(fù)荷？之下，眼動(dòng)追蹤在過去幾年中作為測(cè)量認(rèn)知負(fù)明在高認(rèn)知負(fù)荷下眨眼率會(huì)增加(Biondietal.,2023;ValtchanovandEllard,2015;標(biāo)的有效性通過將眨眼期間的腦活動(dòng)與表明認(rèn)知負(fù)荷的腦活動(dòng)進(jìn)行匹配來測(cè)量(Alyanetal.,2023;Chengetal.,2023)。眼瞼開合信號(hào)是指可以在上眼瞼和下眼瞼測(cè)量眨眼動(dòng)態(tài)方面比基本的頻率和持續(xù)時(shí)間在特定時(shí)間段內(nèi)眼瞼閉合的百分比來進(jìn)行評(píng)瞳孔測(cè)量是評(píng)估認(rèn)知負(fù)荷的另一個(gè)重要眼動(dòng)行為注視時(shí)間和眼跳長度反映了處理需求或跳與較高的認(rèn)知負(fù)荷相關(guān)(WalterandBex,認(rèn)知負(fù)荷評(píng)估，尤其是當(dāng)像PERCLOS或瞳孔直徑這樣的其他指標(biāo)無法區(qū)分疲勞/嗜睡與認(rèn)知過載時(shí)(Halversonetal.,2012)。20Tobii該圖總結(jié)了表征低認(rèn)知負(fù)荷與高認(rèn)知負(fù)荷下眼動(dòng)行為該圖總結(jié)了表征低認(rèn)知負(fù)荷與高認(rèn)知負(fù)荷下眼動(dòng)行為OptimalOptimalCognitiveloadHighLowPerformancePerformance認(rèn)知不足1.認(rèn)知不足1.較長的注視時(shí)間(Cazzolietal.,2014)2.眼跳速度下降(Cazzolietal.,2014)3.瞳孔直徑小(Halversonetal.,2012)4.眨眼率低(Halversonetal.,2012)5.PERCLOS百分比高(Halversonetal.,認(rèn)知過載1.眼跳侵入-水平微眼跳的角速度增加(BiswasandPrabhakar,2018)2.注視點(diǎn)數(shù)量低(WalterandBex,2021)3.瞳孔直徑大(Halversonetal.,2012)4.眼跳數(shù)量和持續(xù)時(shí)間減少(WalterandBex,5.更高的注視熵(DiStasietal.,2016)6.眨眼率高(F.N.Biondietal.,2023)認(rèn)知不足認(rèn)知過載個(gè)體的眼動(dòng)行為變得更加隨機(jī)和不可預(yù)測(cè)。他們表現(xiàn)出分散注意力的跡象，試圖同時(shí)處理多個(gè)刺激或任務(wù)。個(gè)體在不同信息源之間來回跳躍，花費(fèi)更多時(shí)間來處理信息。專家們是怎樣研究認(rèn)知負(fù)荷的？利用眼動(dòng)追蹤技術(shù)評(píng)估義肢用戶的認(rèn)知負(fù)荷這項(xiàng)研究衡量了眼動(dòng)追蹤在運(yùn)動(dòng)中評(píng)估認(rèn)知負(fù)荷的可行性。研究被試選取了義肢用戶和身體記錄眼動(dòng)數(shù)據(jù)和身體運(yùn)動(dòng)。研究人員測(cè)量了被試的目標(biāo)注視時(shí)間和瞳孔直徑，并將其與認(rèn)知負(fù)荷用和簡單的評(píng)估方法。S.Manz,T.Schmalz,M.Ernst,etal.,Usingmobileeyetrackingtomeasurecognitiveloadthroughgazebehaviorduringwalkinginloweusers:Apreliminaryassessment,ClinicalBiomechanics(2024),/10.1016/j.clinbiomech.2024.10625022Tobii專家們是怎樣研究認(rèn)知負(fù)荷的？利用眼動(dòng)跟蹤探索短途卡車司機(jī)的嗜睡和疲勞風(fēng)險(xiǎn)這項(xiàng)研究探討了短途卡車司機(jī)的職業(yè)疲勞風(fēng)險(xiǎn)，特別分析了睡眠模式、駕駛?cè)蝿?wù)和任務(wù)時(shí)間如何影響駕駛行為和眼動(dòng)指標(biāo)。11名專業(yè)短途卡車駕駛員參與了這項(xiàng)不足會(huì)對(duì)駕駛員的警覺性和駕駛表現(xiàn)產(chǎn)生負(fù)面影響。睡眠不足與駕駛?cè)蝿?wù)類型之間的交互作用加劇了駕駛員的疲勞，表明睡眠不足和睡眠質(zhì)量都會(huì)對(duì)安全產(chǎn)生重大影響。該研究利用眼動(dòng)跟蹤技術(shù)，通過對(duì)不同興趣區(qū)內(nèi)注視時(shí)長、瞳孔直徑和眼跳速度等指標(biāo)來量化疲勞程度。這些指標(biāo)說明了疲勞影響駕駛員集中注意力和對(duì)路況做出反應(yīng)的能力。研究結(jié)論強(qiáng)調(diào)，有必要對(duì)卡車司機(jī)進(jìn)行更嚴(yán)格的駕駛時(shí)間管理和睡眠模式管理，以降低與疲勞相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。任務(wù)：不同睡眠模式下的出站和進(jìn)站任務(wù)主要發(fā)現(xiàn)：眼動(dòng)追蹤能夠客觀地反應(yīng)駕駛員在短途駕駛中因睡眠不足產(chǎn)生的疲勞。研究結(jié)果為優(yōu)化短途卡車司機(jī)的日程安排和加強(qiáng)道路安全提供了建議。Zhang,C.,Ma,Y.,Chen,S.,Zhang,J.,andXing,G.(2024).Exploringtheoccupationalfatigueriskofshort-haultruckdrivers:Effectsofsleeppattern,drivingtask,andtime-on-taskondrivingbehaviorandeye-motionmetrics.TransportationResearchPartF:TrafficPsychologyandBehaviour,100,37–56.https:///10.1016/j.trf.2023.11.012如何與各種系統(tǒng)和環(huán)境互動(dòng)和表現(xiàn)。學(xué)習(xí)和技能習(xí)得過程經(jīng)歷三個(gè)階段(FittsandPosner,形成對(duì)技能的心理表征。重復(fù)來改進(jìn)他們的表現(xiàn)。重點(diǎn)在于通過各行業(yè)對(duì)員工知識(shí)和技能培訓(xùn)的投資正在著員工培訓(xùn)費(fèi)用的增加，評(píng)估教學(xué)策略和學(xué)習(xí)成果不僅可以確保質(zhì)量和效果，還能量化投資?了解培訓(xùn)計(jì)劃的有效性。單位需要衡量培訓(xùn)成果，從而了解其培訓(xùn)計(jì)劃的有效有助于組織確定其培訓(xùn)計(jì)劃的投資回報(bào)否超過了所產(chǎn)生的成本。?評(píng)估知識(shí)水平。衡量成果使組織能夠評(píng)員工是否從培訓(xùn)中獲得了必要的知識(shí)和?確定待改進(jìn)的領(lǐng)域。通過測(cè)量培訓(xùn)后受計(jì)劃中需要改進(jìn)的領(lǐng)域。這包括分析培?監(jiān)控員工的效能。單位需要一個(gè)可靠的程序來識(shí)別員工在培訓(xùn)后效能相關(guān)的進(jìn)展。衡量培訓(xùn)成果有助于評(píng)估培訓(xùn)是否促使績效得到了改善。為何用眼動(dòng)追蹤來衡量學(xué)習(xí)與技能專家知識(shí)與技能的轉(zhuǎn)移。在與主題相關(guān)的任務(wù)表現(xiàn)中，專家的眼動(dòng)模式與新手在醫(yī)療（Tienetal.,2014）、汽車（Borowskyetal.,2010）、航空（Sarteretal.,2007）、海上作業(yè)（Naqvietal.,2020）、計(jì)算機(jī)科學(xué)（Hermanetal.,2021）、工程（Souzaetal.,2021）等領(lǐng)域有顯著差異。?經(jīng)驗(yàn)豐富的外科醫(yī)生使用比新手更有效的注視策略，將注視集中在最相關(guān)的位置，并采用更優(yōu)化的意識(shí)活動(dòng)控制方法(Wilson,McGrath,et?在模擬和實(shí)際操作環(huán)境中，專家和新手外科醫(yī)生的眼動(dòng)指標(biāo)能夠以超過90%的準(zhǔn)確率進(jìn)行區(qū)分(Richstoneetal.,?模擬專家注視策略有助于減少在執(zhí)行復(fù)雜動(dòng)作時(shí)的注意力需求，并提高意識(shí)活動(dòng)效率(Wilson,Coleman,etal.,可靠且客觀的技能評(píng)估指標(biāo)。越來越多基于研究的證據(jù)支持眼動(dòng)追蹤作為學(xué)習(xí)和技能獲得的客觀評(píng)估(Tienetal.,2014)。研究人員可以通過將眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)與其他指標(biāo)（如任務(wù)完成時(shí)間或錯(cuò)誤率）結(jié)合來估計(jì)表現(xiàn)。訓(xùn)練優(yōu)化。通過眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)獲得的洞使用眼動(dòng)追蹤評(píng)估培訓(xùn)評(píng)估的有效性已經(jīng)在工業(yè)工程(Ghanbarietal.,2021),、航空(Lefran?oisetal.,2021)和海上作業(yè)(Naqvietal.,2020)領(lǐng)域取得了改善成果。務(wù)時(shí)的實(shí)時(shí)關(guān)注點(diǎn)反饋。這使研究人員和實(shí)踐者能夠理解視覺注意力模式，并在技能習(xí)得過程中識(shí)別關(guān)注的區(qū)域。24Tobii|人因研究中的眼動(dòng)追蹤|學(xué)習(xí)與技能習(xí)得Tobii|人因研究中的眼動(dòng)追蹤|學(xué)習(xí)與技能習(xí)得專家們是怎樣研究學(xué)習(xí)與技能習(xí)得的？眼動(dòng)追蹤揭示了新手和專家外科醫(yī)生的視覺策略在本研究中，研究人員關(guān)注在胸腔鏡手術(shù)視頻中觀察和復(fù)制專家外科醫(yī)生的眼動(dòng)對(duì)新手外科究人員探究了專家和外科醫(yī)生新手在觀看胸腔鏡解剖視頻時(shí)的眼動(dòng)情況。研究結(jié)果顯示，兩組醫(yī)生在觀看手術(shù)視頻時(shí)的注視模式存在明顯差異。專家醫(yī)生更長時(shí)間地關(guān)注視頻中的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，并更加注意關(guān)鍵的解剖結(jié)構(gòu)，而新手醫(yī)生的注意往往偏離關(guān)鍵區(qū)域，花們的學(xué)習(xí)效果。主要發(fā)現(xiàn)：新手和專家外科醫(yī)生在觀看胸腔鏡手術(shù)視頻中表現(xiàn)出了不同的注視模式和搜索策略，新手外科醫(yī)生可以通過觀察專家的眼動(dòng)軌跡來提高手術(shù)技能。Ji,Y.,Kong,Z.,Deng,Y.,Chen,J.,Liu,Y.,&Zhao,L.(2022).Theroleofeyetrackerinteachingvideo-assistedthoracoscopicsurgery:thedifferencesinvisualstrategiesbetweennoviceandexpertsurgeonsinthoracoscopicsurgery.AnnalsofTranslationalMedicine,10(10),592–592.26Tobii專家們是怎樣研究認(rèn)知負(fù)荷的？利用眼動(dòng)追蹤技術(shù)測(cè)量工業(yè)能源評(píng)估培訓(xùn)的效果通過測(cè)量學(xué)員的注意力分配情況，這項(xiàng)研究評(píng)估了工業(yè)能源評(píng)估培訓(xùn)的有效性。學(xué)員的任務(wù)是從顯示器上顯示的圖像中識(shí)別可能的節(jié)能機(jī)會(huì)。在執(zhí)行任務(wù)的同時(shí)，使用To捉他們的視覺注意行為。通過定量測(cè)量被試在接受培訓(xùn)前后的注意集中位置，眼動(dòng)儀有助于評(píng)估生產(chǎn)回收和廢物管理方面。主要發(fā)現(xiàn)：該研究利用眼動(dòng)跟蹤技術(shù)對(duì)工業(yè)能源評(píng)估培訓(xùn)的效果進(jìn)行了定量評(píng)估，結(jié)果GhanbariL,WangC,JeonHW.(2021).IndustrialEnergyAssessmentTrainingEffectivenessEvaluation:AnEye-TrackingStudy.Sensors,21(5):1584.https://28外科醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)或?qū)υ\斷做出重要決策；造通常需要一個(gè)負(fù)責(zé)過程不同部分的團(tuán)隊(duì)。確實(shí)，有效的協(xié)作對(duì)于成功完成復(fù)雜任務(wù)和利用群體智慧至關(guān)重要。團(tuán)隊(duì)認(rèn)知是指團(tuán)隊(duì)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和過程一個(gè)關(guān)鍵因素，衡量團(tuán)隊(duì)認(rèn)知的能力能夠幫助診斷團(tuán)隊(duì)表現(xiàn)中的問題并實(shí)施干預(yù)措施。評(píng)估合作和群體認(rèn)知能力的復(fù)雜性是具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)檫@些能力涉及到認(rèn)知和社會(huì)動(dòng)關(guān)于群體動(dòng)態(tài)的寶貴洞察。以下是一些標(biāo)準(zhǔn)的眼動(dòng)追蹤指標(biāo)，它們可以在群體情境中帶來有價(jià)值的視線重疊百分比標(biāo)表示團(tuán)隊(duì)成員同時(shí)關(guān)注同一區(qū)域的程度。高重疊率表明關(guān)注的同步程度高，有效地促進(jìn)了合作。領(lǐng)導(dǎo)-跟隨者注視一個(gè)成員提到某目標(biāo)與另一個(gè)隊(duì)員注視該目標(biāo)之間存在時(shí)間延遲。觀察一個(gè)團(tuán)隊(duì)成員提到目標(biāo)后另一個(gè)成員隨之注視目標(biāo)的時(shí)間延遞歸量化分析（Recurrencequantification通過將時(shí)間序列軌跡與自身進(jìn)行比較，量化動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的重復(fù)模式，揭示潛在的時(shí)間動(dòng)態(tài)。通過分析團(tuán)隊(duì)注視行為中的重復(fù)模調(diào)策略。交叉遞歸量化分析（Cross-recurrencequantificationanalysis，CRQA）示注視的耦合，并量化兩個(gè)時(shí)間鎖定的注視信隊(duì)成員的注視軌跡之間的相似性，提供了注視耦合和共同視覺注意的度量。這種分析可以揭示團(tuán)隊(duì)成員之間的協(xié)調(diào)注意力或共享認(rèn)知處理專家們是怎樣研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)知的？評(píng)估程序員團(tuán)隊(duì)成功協(xié)作中的聯(lián)合視覺注意力這項(xiàng)研究利用眼動(dòng)技術(shù)調(diào)查了團(tuán)隊(duì)協(xié)作過程中注視模式的動(dòng)態(tài)變化。研究重點(diǎn)是聯(lián)合視覺注意的作用，并評(píng)估了注視規(guī)律性和注視耦合對(duì)團(tuán)隊(duì)表現(xiàn)和協(xié)作質(zhì)量的影響。眼動(dòng)數(shù)據(jù)是在2人和3人團(tuán)隊(duì)同時(shí)進(jìn)行編程任務(wù)時(shí)收集的。研究結(jié)果表明，團(tuán)隊(duì)層面的注視規(guī)律性相比于脫節(jié)的注視模式，更能顯著提高任務(wù)績效?；谧⒁暤年P(guān)鍵指標(biāo)被確定為主觀協(xié)作結(jié)果的具有通過實(shí)時(shí)干預(yù)優(yōu)化協(xié)作成功的潛力。這項(xiàng)研究有助于理解團(tuán)隊(duì)協(xié)作中的動(dòng)態(tài)視覺注意，并強(qiáng)調(diào)了穩(wěn)定的注視模式對(duì)提高團(tuán)隊(duì)績效和協(xié)作質(zhì)量的重要性。眼動(dòng)追蹤每天都在改變著研究領(lǐng)域的格局。歡迎關(guān)注采用了Tobii眼動(dòng)追蹤方案的最新出版物。瀏覽論文庫如果您想進(jìn)一步了解眼動(dòng)追蹤技術(shù)、我們的產(chǎn)品或眼動(dòng)追蹤能夠如果您想進(jìn)一步了解眼動(dòng)追蹤技術(shù)、我們的產(chǎn)品或眼動(dòng)追蹤能夠?yàn)槟难芯繋砟男﹥r(jià)值，歡迎與我們?nèi)〉寐?lián)系取得聯(lián)系主要發(fā)現(xiàn)：眼動(dòng)數(shù)據(jù)顯示，在團(tuán)隊(duì)中保持注視同步對(duì)于有效協(xié)作和提高任務(wù)績效非常重Tobii公司成立于2001年，是全球領(lǐng)先的眼動(dòng)追蹤技術(shù)公司，也是注意力計(jì)算領(lǐng)域的開創(chuàng)者。我們?cè)诳偛课挥谌鸬涞乃沟赂鐮柲Γ⒃趤喼?、歐洲和北美設(shè)有辦事處，為全球的合作伙伴和客戶提供服務(wù)。Tobii于2015年在納斯達(dá)克斯德哥爾摩上市（TOBII目前擁有超過700名員工，并持有約1000項(xiàng)專利和應(yīng)用。Reddy,G.S.R.,Eloy,L.,Dickler,R.,Reitman,J.G.,Pugh,S.L.,Foltz,P.W.,Gorman,J.C.,Harrison,J.L.,andHirshfield,L.(2023).Synerg-eye-zing:DecodingNonlinearGazeDynamicsUnderlyingSuccessfulCollaborationsinCo-locatedTeams.ProceedingsTobii公司成立于2001年，是全球領(lǐng)先的眼動(dòng)追蹤技術(shù)公司，也是注意力計(jì)算領(lǐng)域的開創(chuàng)者。我們?cè)诳偛课挥谌鸬涞乃沟赂鐮柲Γ⒃趤喼?、歐洲和北美設(shè)有辦事處，為全球的合作伙伴和客戶提供服務(wù)。Tobii于2015年在納斯達(dá)克斯德哥爾摩上市（TOBII目前擁有超過700名員工，并持有約1000項(xiàng)專利和應(yīng)用。Interaction,545–554./10.1145/3577190.361410430Tobii1.Alyan,E.,Arnau,S.,Reiser,J.E.,Getzmann,S.,Karthaus,M.,&Wascher,E.(2023).Blink-relatedEEGactivitymeasurescognitiveloadduringproactiveandreactivedriving.ScientificReports,13(1)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