История айтрекинга
Сейчас
Айтрекер
Несмотря на то что активное применение методики изучения направленности взора стали получать последние 15-20 лет, первые попытки предпринимались еще в 19 веке. Отчасти это было связано с проблемой дислексии – большинство пионеров айтрекинга занимались изучением чтения и возможностями по улучшению эффективности.
Все методики можно разделить по разным признакам:
- По принципу взаимодействия с глазом: контактные и бесконтактные,
- По принципу фиксации траектории: использующие фотофиксацию, непосредственную запись, запоминание траектории
- По особенностям и целям изучения: изучающие фиксации или скачкообразные движения и т.д.
В данной статье мы рассмотрим основные моменты различных методик и авторов; заинтересовавшимся различными способами можно порекомендовать ознакомится с книгой А. Ярбуса.
Прямые наблюдения и первые окулографы
Эмиль Жаваль в конце 19 века с помощью прямых наблюдений за зрачком испытуемого во время чтения установил, что взор останавливается не на всех словах. В своих экспериментах Жаваль устанавливал зеркало и находился позади испытуемого, не отвлекая его. Но вскоре от метода прямых наблюдений отошли и стали появляться первые устройства по изучению движений глаз.
Первые такие устройства были основаны на эффекте последовательного образа (послеобраза, остающегося от яркого раздражителя).
Поначалу наблюдатель добивается появления послеобраза, например, с помощью лампы-вспышки. Затем он переносит свой взор на экран с размеченной сеткой; запоминая траекторию перемещения послеобраза по экрану наблюдатель получает понимание о характере перемещения глаза.
В разных вариациях эта техника применялась с 1891 (Ландольт) по 1952 (Барлоу) года.
В 1901 году Додж и Клайн записывая на фотопластинку отблеск от роговицы зрачка (при неподвижно зафиксированной голове) получили возможности изучать движение глаз (правда, только в горизонтальном положении).
Эдмунд Хью использовал в изучении чтения прибор, представлявший из себя подобие контактных линз с алюминиевой указкой; таким образом Хью мог видеть куда смотрели его испытуемые во время чтения. Конечно, этот и многие другие методы был инвазивным и доставлял неудобства испытуемым.
Чарльз Джадд разработал неинвазивную методику – камеру для записи движений глаз. Камера записывала отблеск зрачка на который помещались белила на пленку кинокамеры, получив измерение времени. Впоследствии свои исследования Джадд проводил совместно с Гаем Басвеллом: они изучали процесс чтения у школьников в зависимости от возраста и уровней обучения.
Ложная слепота (сборник) (81 стр.)
Морфогены Тьюринга – в последние годы жизни выдающийся английский математик Алан Тьюринг работал в области математической биологии, изучая влияние механических и математических взаимодействий на морфогенез (процесс развития органов, тканей и систем).
Тревор Гудчайлд – персонаж фильма и мультипликационного сериала «Эон Флакс». Цитата перефразирует известное выражение Ницше: «То, что нас не убивает, делает сильнее».
Декогеренция – неконтролируемое охлопывание волновой функции с переходом от закономерностей, определяемых квантовой физикой, к поведению, определяемому физикой классической.
Уравнение Аррениуса устанавливает эмпирическую зависимость скорости химической реакции от температуры. Фактор частоты определяет долю молекул, имеющих при столкновении правильную ориентацию для протекания реакции.
Концепция «призрака в машине» принадлежит английскому философу Гилберту Райлу (1900–1976). Он таким образом объяснял взаимодействие тела и сознания, под машиной подразумевая физическое тело человека, подчиняющееся физическим законам, которым управляет «призрак» – человеческое сознание, «непространственный парамеханизм», по выражению самого Райла, скрытый от глаз других существ.
Строка из песни группы «Jethro Tull» (альбом «Stand Up», 1969).
Ананкаст – больной, страдающий синдромом навязчивых состояний. В психологической систематике характеров ананкастом также называют педанта со склонностью к символически-ритуальным навязчивостям. МРТ – магнитно-резонансная томография.
Парафраз из Евангелия от Иоанна 8:32.
Эмерсон М. Пью (1896–1981) – американский физик.
Квалиа – философский термин, обозначающий свойства чувственного опыта: качества прежде всего «сырых» телесных ощущений, не передаваемые и не постижимые иначе, кроме как путем непосредственного переживания.
Колмогоровская сложность – в теории информации мера вычислительных ресурсов, необходимых для описания объекта.
Дэниел Вегнер (1948–2013) – профессор отделения психологии Гарвардского университета, автор книги «Иллюзия сознательной воли». Роджер Пенроуз (р. 1931) – английский математик и физик, профессор математики Оксфордского университета, автор нескольких книг о связи физики и человеческого сознания, в том числе «Новый ум короля. О компьютерах, мышлении и законах физики». Тор Норретрандерс (р. 1955) – датский писатель и популяризатор науки, автор книги «Иллюзия пользователя: урезание сознания в размерах». Томас Метцингер (р. 1958) – немецкий философ, директор группы теоретической философии философского факультета Университета Майнца имени Иоганна Гутенберга, автор нескольких работ по философии сознания. Курт Фридрих Гёдель (1906—978) – австрийский математик и философ, наиболее известный доказанными им теоремами о неполноте.
Генри Дэвид Торо (1817–1862) – американский философ, натуралист и писатель. Цитата взята из романа «Уолден, или Жизнь в лесу» (пер. З. Александровой) и полностью звучит так: «Пока мы не потеряемся – иными словами, пока мы не потеряем мир, – мы не находим себя и не понимаем, где мы и сколь безграничны наши связи с ним».
Стокгольмский синдром – психологическое состояние, возникающее у людей при захвате их в качестве заложников. Они начинают симпатизировать захватчикам или даже отождествлять себя с ними.
Машина Тьюринга – абстрактная вычислительная машина, способная имитировать действия любого возможного вычислительного устройства.
Биология вампиров: http://www.rifters.com/blindsight/vampi-res.htm.
Pennish E. 2003. Cannibalism and prion disease may have been rampant in ancient humans. Science 300: 227–228.
Mead S. et al. 2003. Balancing Selection at the Prion Protein Gene Consistent with Prehistoric Kurulike Epidemics. Science 300: 640–643.
Anonymous. 2004. Autism: making the connection. The Economist, 372 (8387): 66.
Baiter M. 2002. What made Humans modern? Science 295: 1219–1225.
Bianco-Arias P., Sargent C. A. and Affaral N. A. 2004. A comparative analysis of the pig, mouse, and human PCDHX genes. Mammalian Genome, 15(4): 296–306.
Kreider M. S. et al. 1990. Reduction of thyrotropin-releasing hormone concentrations in central nervous system of African lungfish during estivation. Gen Comp Endocrinol. 77(3): 435–441.
Cui Y. et al. 1996. State-dependent changes of brain endogenous opioids in mammalian hibernation. Brain Research Bulletin 40(2): 129–133.
Miller K. 2004. Mars astronauts «will hibernate for 50 million-mile journey in space». News. telegraph. co. uk, 11/8/04.
Calvin W. H. The Cerebral Symphony: Seashore Reflections on the Structure of Consciousness. NY: Bantam Books, 1990. 401 p.
Pennisi E. 2004. The first language? Science 303: 1319–1320.
Запись щелкающих звуков языка хадзани можно прослушать здесь: http://hctv.humnet.ucla.edu/departments/linguistics/VowelsandConsonants/index.html.
Ramachandran, V. S. in The Utilitarian Theory of Perception, Ed. by С Blakemore. Cambridge: Cambridge University Press, 1990. P. 346–360.
Purves D. and Lotto R.B. Why We See What We Do: An Empirical Theory of Vision. Sunderland (Mass.): Sinauer Associates, 2003. 272 p.
Ярбус Альфред Лукьянович (1914–1986) – советский психофизиолог, изучал роль движения глаз в процессе зрения. Саккады первым (в конце XIX века) описал Луи-Эмиль Жаваль, а Ярбус в своей ключевой работе «Роль движения глаз в процессе зрения» показал их связь с восприятием зрительной информации. (Прим. пер.)
Yarbus A. L. Eye movements during perception of complex objects/Eye Movements and Vision. Ed. by L. A. Riggs. NY: Plenum Press, 1967. Chapter VII, 171–196. (Оригинальное русское издание: Ярбус А. Л. Движения глаз при восприятии сложных объектов – 1-е изд., 1965 (последнее издание на русском языке – в сборнике «Психология ощущений и восприятия»: Хрестоматия. – М.: ЧеРо, 2002. – С. 411–416).)
Pringle H. L. et al. 2001. The role of attentional breadth in perceptual change detection. Psvchonomic Bulletin & Review 8: 89–95(7).
Simons D. J. and Chabris C. F. 1999. Gorillas in our midst: sustained inattentional blindness for dynamic events. Perception 28: 1059–1074.
Simons D. J. and Rensink R. A. 2003. Induced Failures of Visual Awareness. Journal of Vision 3(1).
Демонстрационные ролики лаборатории зрительного восприятия в Университете штата Иллинойс: http://www.simonslab.com/videos.html.
Metzinger T. 2003. Being No One: The Self-Model Theory of Subjectivity. Cambridge (Mass.): MIT Press, 2003. 713 p.
Wegner D. M. The Illusion of Conscious Will. Cambridge: MIT Press, 2002. 405 p.
Saks O. The Man who mistook his wife for a hat and other clinical tales. NY: Simon & Sinister, 1970. (Русское издание: Сакс О. Человек, который принял жену за шляпу, и другие истории из врачебной практики. – М.: АСТ, 2013.)
Справочник по диагностике и статистике психических расстройств – принятая в США система классификации заболеваний психики. (Прим. пер.)
American Psychiatric Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (4th Ed., Text Revision). Brandon/Hill, 2000.
Ramachandran V. S. and Blakeslee. S. Phantoms in the Brain: Probing the Mysteries of the Human Mind. NY: William Morrow, 1998.
Persinger M. A. 2001. The Neuropsychiatry of Paranormal Experiences. J Neuropsychiatry & Clinical Neuroscience 13: 515–524.
Kamitani Y. and Shimojo S. 1999. Manifestation of scotomas created by transcranial magnetic stimulation of human visual cortex. Nature Neuroscience 2: 767–771.
Hallett M. 2000. Transcranial magnetic stimulation and the human brain. Nature 406: 147–150.
Goldberg С. 2003. Zap! Scientist bombards brains with super-magnets to edifying effect. Boston Globe 14/1/2003, pEl.
Porter R., Lemon R. Corticospinal function and voluntary movement. NY: Oxford University Press, 1993.
Delgado J. M. R. Physical control of the mind: toward a psychocivilised society. NY: Harper & Row. 1969. (Русское издание: Дельгадо X. Мозг и сознание. – М.: Мир, 1971.)
Libet В. 1993. The neural time factor in conscious and unconscious events. Experimental and Theoretical Studies of Consciousness 174: 123–146.
Haggard P. and Eimer M. 1999. On the relation between brain potentials and the awareness of voluntary movements. Experimental Brain Research 126: 128–133.
Velmans M. 2003. Preconscious free will. Journal of Consciousness Studies 10: 42–61.
Pinto С. 2003. Putting the brain on trial. May 5, 2003, Media General News Service.
Macmillan M. An Odd Kind of Fame Stories: of Phineas Gage. Cambridge (Mass.): MIT Press, 2000.
Wegner D. M. The Illusion of Conscious Will. Cambridge: MIT Press, 2002. 405 p.
Ehrsson H., Spence С. and Passingham R. E. 2004. That’s My Hand! Activity in Premotor Cortex Reflects Feeling of Ownership of a Limb. Science 305: 875–877.