Wykorzystanie okulografu w warunkach symulacyjnych na przykładzie symulatora mostka nawigacyjnego

• Autorzy: Muczyński B. , Gucma M.

Warianty tytułu

EN

Application of eye-tracking technology in simulation environment, as exemplified by a navigation bridge simulator research

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metody okulograficzne są powszechnie używane do badań w symulatorach lotniczych i samochodowych. Jednocześnie, ze względu na problemy metodologiczne przy zastosowaniu okulografów przenośnych, techniki te są bardzo rzadko wykorzystywane do badań na wielozadaniowych symulatorach mostka nawigacyjnego. Autorzy postulują, że dane okulograficzne mogą zostać wykorzystane do poprawy ergonomii nie tylko samego mostka ale także interfejsów urządzeń nawigacyjnych. Dodatkowo, dając wgląd w szczegóły procesów decyzyjnych i sposobu analizy dostępnych danych, mogą zostać wykorzystane do usprawnienia procesu szkolenia oraz badań nad wpływem stresu i zmęczenia na proces prowadzenia nawigacji. Artykuł przedstawia badania przeprowadzone z zastosowaniem przenośnego okulografu na wielozadaniowym symulatorze mostka nawigacyjnego. Symulowana sytuacja wymaga od oficera natychmiastowego i zdecydowanego działania przy wykorzystaniu posiadanej wiedzy na temat statku i poprawnej interpretacji dostępnych danych nawigacyjnych. Celem badania było opracowanie podstaw metodologicznych oraz wskazanie istotnych różnic w charakterystykach okulograficznych między nawigatorami o różnym poziomie doświadczenia. Zastosowanie techniki Semantic Gaze Mapping pozwoliło na pełną analizę danych bez konieczności wykonywania żmudnej analizy poklatkowej.

EN

The eye-tracking technology is widely used in aircraft and car simulators. At the same time, due to methodological problems with mobile eye-trackers, this technology is rarely used on full-mission ship's bridge simulators. Authors suggest that the eye-tracking data can be used to improve ergonomics of bridge design and interfaces. Additionally, by providing insight into decision making and data analysis processes, eye-tracking characteristics can be used to improve training on simulator and conduct studies on influence of fatigue and stress on officer performance during navigational watch. The following paper describes a study conducted with a mobile eye-tracker on a full-mission ship’s bridge simulator. In the experiment, officers were faced with an unexpected and sudden situation leading to a collision. The simulated situation required the officer to act immediately and resolutely, taking into account all his knowledge about the ship, and interpreting the available data correctly. The aim of this study was to devise basic methods and indicate differences in gaze data between groups of different experience. Sementic Gaze Mapping Method was used to conduct complete data analysis without laborious frame-by-frame analysis.

Słowa kluczowe

PL

eye tracking; analiza danych okulograficznych; czynnik ludzki

EN

eye-tracking; gaze data analysis; human factor

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 102
• Strony: 87--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Muczyński B.

• Akademia Morska w Szczecinie

autor

Gucma M.

• Akademia Morska w Szczecinie

Bibliografia

• 1. S. Amarnag, R.S. Kumaran, J.N. Gowdy, Real time eye tracking for human computer interfaces, in: 2003 Int. Conf. Multimed. Expo. ICME '03. Proc. (Cat. No.03TH8698), IEEE, 2003: pp. III-557.
• 2. J.B. Brookings, G.F. Wilson, C.R. Swain, Psychophysiological responses to changes in workload during simulated air traffic control, Biol. Psychol. 42 (1996) 361-377.
• 3. A.T. Duchowski, Eye Tracking Methodology: Theory and Practice, (2007).
• 4. K. Gidlöf, A. Wallin, R. Dewhurst, K. Holmqvist, Using Eye Tracking to Trace a Cognitive Process: Gaze Behaviour During Decision Making in a Natural Environment, J. Eye Mov. Res. 6 (2013) 1-14.
• 5. J.H. Goldberg, X.P. Kotval, Computer interface evaluation using eye movements: methods and constructs, Int. J. Ind. Ergon. 24 (1999) 631-645.
• 6. K. Holmqvist, M. Nystrom, R. Andersson, R. Dewhurst, H. Jarodzka, J. Van De Weijer, Eye Tracking. A Comprehensive Guide to Methods and Measures, Oxford University Press, New York, New York, USA, 2011.
• 7. R. Jacob, K.S. Karn, Commentary on Section4. Eye tracking in human-computer interaction and usability research: Ready to deliver the promises, in: Mind's Eye Cogn. Appl. Asp. Eye Mov. Res., Elsevier Science, Oxford, 2003: pp. 573-605.
• 8. S. Martinez-Conde, S.L. Macknik, D.H. Hubel, The role of fixational eye movements in visual perception., Nat. Rev. Neurosci. 5 (2004) 229-40.
• 9. M. Nakayama, K. Takahashi, Y. Shimizu, The act of task difficulty and eye-movement frequency for the "Oculo-motor indices," in: Proc. 2002 Symp. Eye-Tracking Res. Appl., ACM, New York, 2002: pp. 37-42.
• 10. Y.F. Tsai, E. Viirre, C. Strychacz, B. Chase, T.-P. Jung, Task Performance and Eye Activity Relating to Cognitive Workload, Aviat. Space. Environ. Med. 78 (2007).
• 11. J.A. Veltman, A.W.K. Gaillard, Physiological indices of workload in a simulated flight task, Biol. Psychol. 42 (1996) 323-342.