人类信息学中的眼动追踪

Tomoko Koda 教授解释了为什么眼动追踪是她的人类信息学课程中的关键研究方法。

Tomoko Koda教授是大阪理工学院信息科学与技术系的一位教授，她在那里领导一个研究实验室，并教授人类信息学课程。

在人类信息学课程中利用眼动追踪技术

人类信息学学是一门跨学科领域，研究人类与信息系统之间的相互作用。它涉及理解人类如何感知、处理和使用信息，并将这些知识应用于更好地设计和改进信息技术和系统，以适应人类的需求和行为。

我们采访了来自大阪工业大学的Koda Tomoko教授，探讨了如何在人类信息学课程中有效使用眼动追踪技术。该课程涵盖了一系列活动和方法，旨在研究和改进人类与信息系统之间的交互。

在信息科学与技术学院的传媒科学系，二年级学生学习使用Tobii的眼动追踪技术进行人类信息学研究，以更好地理解人类行为并在设计信息系统时应用这些知识。通过收集和分析眼动数据并制作基于数据的报告，学生培养了他们的逻辑思维能力，并为未来的职业生涯发展了相关技能。

眼动追踪能够可视化那些无法通过观察捕捉到的人类行为

在人类信息学中，基本的人类行为——感觉知觉、情感过程、交流和运动——被观察和分析。这些行为使用信息学原理（如数据分析和计算方法）进行系统研究，以识别和研究与信息系统相关的人类因素。

在人类信息学课程的第一部分，学生学习动作捕捉，而在第二部分，他们则专注于并亲手操作眼动追踪技术。

“许多学生通过使用计算机图形的电影熟悉了动作捕捉，这很容易引起他们的兴趣，因此成为一个理想的入门步骤。在学生习惯于通过动作捕捉量化人类动作后，我们希望学生接受挑战，捕捉和分析通常肉眼不可见的人类注视行为，并以数字形式将其表达出来。”

眼动追踪易于掌握，非侵入且适合记录多名被试

为什么在课程中选择了眼球追踪而不是其他生理测量方法，如皮肤电反应、脑电图和心率呢？

“还有其他生理测量方法，可以测量心率、脑电图和皮肤导电性。然而，需要对测量结果进行信号处理，而在二年级阶段，学生尚不具备相应的知识。在这方面，运动捕捉和眼动追踪是最容易测量和分析的。特别是眼动追踪，非接触式测量使得任何人都可以根据需要多次测量。”

在这个课程中，收集了10个人的眼动追踪测量数据。如果使用脑电图（EEG），每个人都需要安装电极，这在给定的时间框架内测量这么多人将会非常具有挑战性。此外，Tobii Pro Lab综合生物识别分析软件的可用性是选择Tobii眼动追踪系统的一个关键因素。

眼动追踪数据的群组分析与解读

在人类信息学课程中，学生将分析、解释和展示眼动追踪数据，进而实现以下三个成果：

a) 客观地观察、记录和分析人类行为。

b) 从信息学的角度讨论人类特征。

c) 对分析结果进行理论上的展示。

“我们展示了四种面部表情（厌恶、恐惧、快乐、惊讶）的静态图像，每种表情持续8秒，并测量10个人的眼动行为（图1）。在追踪了学生阅读面部表情相关的眼动行为后，学生思考哪种分析可能最合适，重点分析人们在阅读面部表情时关注面部哪些部位。最初，学生的观点往往非常直观，通过用形容词和副词描述数据来表达，例如“似乎他们看向眼睛附近”或“看完眼睛后，他们会看鼻子，然后是嘴巴，再返回”。

人类信息学强调对这些直觉性和主观性观察进行客观量化的重要性。学生们在逻辑上引导解释眼动追踪数据的分析，以验证他们的直觉观察，并学习如何使用数值来呈现他们想要验证的结果。他们还考虑应使用哪种图表（条形图、饼图、带状图等）来展示分析结果（图2）。”

眼动追踪是学生获取逻辑思维和职业机会的有效工具

Koda教授认为，眼动追踪是一种非常有效的工具，有助于学生掌握未来职业生涯中有用的逻辑思维技能。

“许多信息科学学院的学生毕业后成为系统工程师（SE）。当SE编写规范文档时，必须确保所有阅读文档的100个人都能以相同的方式理解它。通过创建人类信息学报告来学习编写客观且易于理解的文档，在商业领域也是有利的。”

Koda教授还在她实验室的研究项目中使用眼动追踪技术。当她实验室的学生开发了一款利用眼动控制击败僵尸的游戏，并在学校节日的研究展示中展示后，成功吸引了与会的公司，学生们因此获得了工作机会。

“作为就业支持委员会的主席，我采访了许多求职的学生。一些学生告诉我：“我在人类信息学中学到了如何测量、量化和逻辑分析人类行为，我希望成为一名SE，以便能够应用这些技能。”实践逻辑思维是他们渴望成为工程师的触发点、转折点或机遇。"

关于Koda教授使用眼动追踪开展的研究

Koa教授的实验室开发了一种适应用户视线的代理程序

Koda教授所在的实验室的一个研究项目使用眼动追踪技术，为那些在与他人进行眼神交流时遇到困难的个人开发了一款对话代理。例如，内向的人对别人的目光敏感，不喜欢被人盯着，并且避免眼神接触。对于这样的人来说，即使是来自对话代理的目光也可能造成很大的压力。实验室里的一位面临类似问题的学生建议，开发一种能适应用户眼动行为的代理。

“使用Tobii的眼动仪在对话过程中衡量用户的眼动行为，我们开发了一种对话代理，通过与看向代理的用户进行眼神交流，并避免与不看代理的用户眼神接触，来保持类似的眼神关注。”

评估实验发现，内向用户群体在对话过程中体验到压力减轻，并对对话代理产生了更强的亲近感。对于内向用户，代理最初被编程为避免眼神接触，并逐步增加对用户的注视，显示出潜在的治疗效果，如缓解注视恐惧症，并可应用于面试实践。

进一步了解 Koda教授的研究。