Андреас Вайгенд - BIG DATA. Вся технология в одной книге

Кроме того, камеры могут определять мельчайшие признаки смещения внимания. Исследуя лучшие способы подачи информации диспетчерам НАСА, Эрик Хорвиц и его коллеги столкнулись с проблемой когнитивной нагрузки , то есть количества усилий, затрачиваемых на обработку информации и решение задачи. Исследование Дэнни Канемана и Джексона Битти показало, что относительный диаметр зрачка может служить показателем когнитивной нагрузки на человека в процессе выполнения работы. Зрачок расширяется, когда человек впитывает новую информацию, например слышит последовательность цифр, и сужается, когда он воспроизводит ее. И чем труднее задача, тем сильнее эти изменения [310].

Мельчайшие движения глаза сообщают о многих когнитивных процессах. Когда вы заостряете на чем-то свой взгляд, глаза приходят в движение, поскольку лишь менее одного процента сетчатки обладает достаточной плотностью рецепторов для различения деталей. Кроме того, головному мозгу необходимо справиться с проблемой «слепого пятна» в месте отхода зрительного нерва от сетчатки. Эти движения глаз, происходящие с частотой от пяти до ста раз в секунду и в нескольких угловых градусах, называются саккадами. Направление, продолжительность и частота саккад и их еще более миниатюрных составляющих – микросаккад сообщают об изменениях нашего в буквальном смысле слова фокуса [311]. К тому же продолжительность фиксации может свидетельствовать о количестве времени, которое требуется мозгу для обработки информации о части некой общей картины. Фиксации являются признаком внимания.

Поскольку глаз одновременно воспринимает со стопроцентной точностью только пять-семь букв, процесс чтения требует постоянных саккад. При чтении мы фокусируем внимание на знакомых словах на значительно более короткие промежутки времени. «Регрессивные» саккады, при которых глаза постоянно возвращаются к уже просмотренной и обработанной информации, свидетельствуют о том, что воспринятая информация привела человека в замешательство. Приложение для слежения за взглядом, разработанное Каем Кунце из японского Университета Осаки, оценивает уровень сосредоточенности читателя по шкале от рассеянно-поверхностного до абсолютно погруженного. Кунце считает целесообразным, чтобы будущие приложения отмечали слова, вызывающие у читателя затруднения, и автоматически выдавали толкования во всплывающем окне [312]. Приложения могли бы также определять, когда человека можно побеспокоить, исходя из уровня его погруженности в текст [313].

Микросаккады настолько крохотны (смещение менее одного градуса), что человек не может фиксировать их в режиме реального времени. Несколько компаний, в том числе шведская Tobii Group, разработали специальные устройства и программное обеспечение для наблюдения за взглядом, способные улавливать и анализировать эти движения. Треккеры направления взгляда обычно представляют собой устройства, проецирующие инфракрасные паттерны на человеческий глаз при помощи светодиода. Инфракрасный свет неразличим для глаз, но инфракрасная камера отслеживает движения роговицы, что позволяет сделать вывод о направлении взгляда.

Треккеры Tobii можно использовать «в полях» – например, чтобы понять, что привлекает внимание людей на полках магазинов или как происходит довербальное обучение ребенка. Одна из систем Tobii монтируется над дисплеем компьютера и не требует ношения очков [314]. В своем развитии технологии пришлось преодолеть ряд трудностей. Дневной свет и электрическое освещение могут искажать сигналы инфракрасных источников. Изменения в освещенности, а также сенсорные или эмоциональные нарушения могут влиять на расширенность зрачка, затрудняя тем самым и слежение за взглядом, и оценку уровня внимания.

Чтобы треккер мог точно определять микросаккады и фиксации человеческого взгляда, он должен быть откалиброван. Для этого в экспериментальных или рабочих условиях приходится просить пользователей пройти процедуру калибровки. Но хитрые ученые придумали способы калибровки без осознанного участия пользователей, например путем проекции на экран картинки, предназначенной для привлечения внимания.

В Tobii изучают способы увязки информации о направлении взгляда с другими физиологическими показателями когнитивного процесса. К таким показателям относятся пульс, частота дыхания, кожно-электрический рефлекс (уровень электропроводимости кожи) и ЭЭГ (электроэнцефалограмма, измеряющая активность мозга). Все они изменяются вследствие реакции на внешний раздражитель и с высокой долей вероятности указывают на возрастание интереса и вовлеченности. Анализ данных треккеров направления взгляда в сочетании с другими потоками сенсорной физиологической информации может дать представление об уровне эмоциональной реакции человека на внешний раздражитель.