Towards Human-Information System Interaction Models Derived from Eye-Tracking Data

• Autorzy: Jacek Gwizdka , Michael J. Cole

Warianty tytułu

Modele interakcji człowieka z systemami informatycznymi bazujące na okulografii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objectives of this work are to inform theories and models of humancomputer information retrieval and to develop information systems that better support users in their tasks. Our approach is to learn more about users using information systems without asking them and while they are still engaged in their tasks. What we learn will be eventually included in algorithms embedded in information systems that will adapt to user. Eye tracking provides a rich dataset for this effort. Representation of the eye movement behaviors as measurements of cognitive effort associated with the information acquisition process have been shown to allow for deeper understanding of how users work within information system interfaces and to predict mental states germane to the information task, such as perceived difficulty and the user's level of domain knowledge. At the fundamental level, eye tracking is appropriate because it is a direct observation of the user's interaction with information. The reading model methodology and cognitive effort measures are based on many years of empirical research in cognitive psychology. They are domain independent because the content of the text document is not used, and are largely culturally independent. (fragment of text)

Okulografię (eye-tracking) stosowano do badania użyteczności interakcyjnych systemów komputerowych od ponad dekady. Główne zastosowanie eye-tracking ograniczało się do badania temporalnych zmian kierunku patrzenia. Ten rodzaj danych i ich wizualna reprezentacja pozwalały odkryć interesujące aspekty interakcji użytkownika z systemem informatycznym i pomagały w zidentyfikowaniu problemów z użytecznością. Jednakże eye-tracking może dostarczyć dużo więcej informacji. Na przykład dzięki tej technice można identyfikować stan umysłu użytkownika w czasie interakcji z komputerem. W artykule zaproponowano stworzenie i użycie pośrednich zmiennych uzyskanych na podstawie ruchu oka i skorelowanie ich z bardziej ogólnymi aspektami, takimi jak: typ zadania użytkownika, cognitive load (wysiłek umysłowy) oraz poziom wiedzy użytkownika. Takie podejście do przetwarzania pomiarów ruchu oka z interakcjami z systemem informatycznym daje dokładniejszy obraz interakcji. Proponowana metoda jest nowym podejściem do badania zadań użytkownika, różnic między użytkownikami (np. w poziomie wiedzy czy też różnic kognitywnych) i interakcji z systemem informatycznym. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Computer system; Human-computer system; Eye tracking

PL

Systemy informatyczne; Komunikowanie człowiek-komputer; Okulografia

• Czasopismo: Studia Ekonomiczne / Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach
• Rocznik: 2013
• Numer: nr 158 User-driven information system development
• Strony: 65--80

Twórcy

autor

Jacek Gwizdka

• University of Texas, USA

autor

Michael J. Cole

• Rutgers University

Bibliografia

• Breiman L.: Random Forests. "Machine Learning" 2001, 45, pp. 5-32.
• Boland J.E.: Linking Eye Movements to Sentence Comprehension in Reading and Listening. In: M. Carreiras, C. Clifton, Jr. (eds.): On the Online Study of Language Comprehension. Taylor & Francis, 2004, p. 51-76.
• Brumby D.P., Howes A.: Strategies for Guiding Interactive Search: An Empirical Investigation into the Consequences of Label Relevance for Assessment and Selection. "Human Computer Interaction" 2008, 23, p. 1-46.
• Buscher G., Dengel A., and van Elst L.: Eye Movements as Implicit Relevance Feedback. Proceedings of CHI '2008 (Florence, Italy, 2008), ACM, p. 2991-2998.
• Cole M.J., Gwizdka J., Liu C., Bierig R., Belkin N.J., Zhang X.: Task and User Effects on Reading Patterns in Information Search. "Interacting with Computers" 2011, 23(4), p. 346-362.
• Cole M.J., Gwizdka J., Liu C., Belkin N.J.: Dynamic Assessment of Information Acquisition Effort during Interactive Search. Proceedings of the American Society for Information Science and Technology Conference (2011) (New Orleans, LA).
• Cole M.J., Gwizdka J., Liu C., Belkin N.J., Zhang X.: Inferring User Knowledge Level from Eye Movement Patterns. "Information Processing & Management" 2012, DOI: 10.1016/j.ipm.2012.08.004.
• Findlay J.M., Gilchrist I.D.: Active Vision: The Psychology of Looking and Seeing. Oxford University Press, New York 2003.
• Gwizdka J.: Distribution of Cognitive Load in Web Search. "Journal of the American Society for Information Science and Technology" 2010, 61, 11, p. 2167-2187.
• Kelly D.: Implicit Feedback: Using Behavior to Infer Relevance. In: A. Spink, C. Cole (eds.): New Directions in Cognitive Information Retrieval. Springer Publishing, Netherlands 2005, p. 169-186.
• Loboda T., Brusilovsky P., Brunstein J.: Inferring Word Relevance from Eyemovements of Readers. Proceedings of IUI'2011, pp. 175-184. ACM Press.
• Li Y.: Exploring the Relationships between Work Task and Search Task in Information Search. "Journal of the American Society for Information Science and Technology" 2009, 60, pp. 275-291.
• Pan B., Hembrooke H., Joachims T., Lorigo L., Gay G., Granka L.: In Google We Trust: Users Decisions on Rank, Position, & Relevance. "Journal of Computer Mediated Communication" 2007, 12, p. 801-823.
• Pollatsek A., Reichle E.D., Rayner K.: Tests of the E-Z Reader Model: Exploring the Interface between Cognition and Eye-movement Control. "Cognitive Psychology" 2006, 52(1), p. 1-56.
• Reichle E.D., Pollatsek A., Rayner K.: E-Z Reader: A Cognitive-control, Serial Attention Model of Eye-movement Behavior during Reading. "Cognitive Systems Research" 2006, 7 (1), p. 4-22.
• Reichle E.D., Reineberg A.E., Schooler J.W.: Eye Movements during Mindless Reading. "Psychological Science" 2010, 21(9), p. 1300-1310.
• Schad D.J., Nuthmann A., Engbert R.: Your Mind Wanders Weakly, Your Mind Wanders Deeply: Objective Measures Reveal Mindless Reading at Different Levels. "Cognition" 2012, 125(2), p. 179-194.
• Tobii technology AB. Accuracy and Precision Test Report. Retrieved from http://www.tobii.com/Global/Analysis/Training/Metrics/Tobii_T60_Eye_T racker_Accuracy_and_Precision_Test_Report.pdf?epslanguage=en, 2011.
• Tobii technology AB. User Manual for Tobii T60 & T120. Revision 4.0. Retrieved from http://www.tobii.com/Global/Analysis/Downloads/User_ Manuals_and_Guides/Tobii_T60_T120_EyeTracker_UserManual.pdf?eps language=en, 2011.
• Triesch J., Ballard D.H., Hayhoe M.M., Sullivan B.T.: What You See Is What You Need. "Journal of Vision" 2003, p. 86-94.