Mobil Göz İzleyicileri Kullanarak Ortak Görsel Dikkat Yakalama Için Bir Metodoloji
Summary
Multimodal sensörlerin kullanılması, sosyal etkileşimlerin eğitim ortamlarında rolünü anlamanın umut verici bir yoludur. Bu makalede, mobil göz izci kullanarak koolü dyads ortak görsel dikkat yakalamak için bir metodoloji açıklanmaktadır.
Abstract
Yeni teknolojik gelişmelerin ortaya çıkmasıyla, sosyal etkileşimleri mikro düzeyde eşi görülmemiş bir doğrulukla incelemek mümkündür. Göz izcileri, elektrodermal aktivite bileklikleri, EEG bantları ve hareket sensörleri gibi yüksek frekanslı sensörler milisaniye düzeyinde gözlemler sağlar. Bu hassasiyet düzeyi, araştırmacıların sosyal etkileşimler hakkında büyük veri kümeleri toplamasına olanak tanır. Bu yazıda, ben birden fazla göz izleyici sosyal etkileşimler, ortak görsel dikkat (JVA) temel bir yapı yakalayabilir nasıl tartışmak. JVA, gelişim psikologları tarafından çocukların nasıl dil edindiğini anlamak, küçük öğrenci gruplarının nasıl birlikte çalıştığını anlamak için bilim adamlarını ve küçük ekipler halindeki etkileşimleri anlamak için sosyal bilimciler öğrenmek için incelenmiştir. Bu makalede, mobil göz izleyicileri kullanarak birlikte konumayarlarıNda JVA yakalama için bir metodoloji açıklanmaktadır. Bazı ampirik sonuçlar sunar ve sosyal etkileşimleri anlamak için mikrogözlemler yakalama nın sonuçlarını tartışır.
Introduction
JVA, özellikle dil edinimi üzerine eğitim alan gelişim psikologları tarafından son yüzyılda kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Hızlı bir şekilde ortak dikkat kelimeleri öğrenmek için sadece bir yol değil, zihin1çocuk teorileri için bir öncüsü daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Bu nedenle, başkalarıyla iletişim kurmak, işbirliği yapmak ve empati geliştirmek gibi birçok sosyal süreçte önemli bir rol oynar. Otistik çocuklar, örneğin, önemli sosyalbozukluklar2 ile ilişkili onların bakıcıları ile görsel dikkat koordine etmek için yeteneği eksikliği . İnsanlar, toplumun işlevsel üyeleri olmak, eylemlerini koordine etmek ve başkalarından bir şeyler öğrenmek için ortak ilgiye ihtiyaç duyarlar. Çocukların ilk kelimelerini edinmelerinden, öğretmenlerden öğrenen gençlerden, projelerde işbirliği yapan öğrencilere ve ortak hedeflere doğru çalışan yetişkin gruplarına kadar, ortak dikkat bireyler arasında ortak bir zemin oluşturmak için temel bir mekanizmadır3. Bu yazıda, jva eğitim araştırma çalışmaları üzerinde duruluyor. Ortak ilginin zaman içinde nasıl geliştiğini anlamak, işbirlikçi öğrenme süreçlerinin incelenmesi açısından birincil öneme sahiptir. Bu nedenle, sosyokonstrüktivist ortamlarda baskın bir rol oynar.
Ortak dikkat tam tanımı halatartışılır 4. Bu kağıt ortak dikkat (JA), yani JVA bir alt yapı ile ilgilidir. JVA iki denek aynı anda aynı yere baktığında olur. Bu JVA ja çalışmada ilgi diğer önemli yapılar hakkında herhangi bir bilgi sağlamaz unutulmamalıdır, ortak izleme gibi, karşılıklı, ve paylaşılan dikkat, ya da daha genel olarak, başka bir grup üyesinin biliş farkındalık. Bu makale, iki katılımcının göz izleme verilerini birleştirerek ve bakışlarını hizalama sıklığını analiz ederek JVA’yı operasyonel hale getirir ve basitleştirir. Daha kapsamlı bir tartışma için, ilgilenen okuyucu Siposovaet al.4JA yapı nın çalışma hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.
Son on yılda, teknolojik gelişmeler kökten JVA araştırma dönüştürdü. Ana paradigma değişimi, video kayıtlarının laboratuvar veya ekolojik ortamda nitel olarak analiz edilmesinin aksine, dikkat hizalamaların nicel ölçülerini elde etmek için birden fazla göz izleyicisi kullanmaktı. Bu gelişme, araştırmacıların Dyads’ın görsel koordinasyonu hakkında kesin ve ayrıntılı bilgi toplamalarına olanak sağlamıştır. Ayrıca, göz izleyicileri daha uygun hale gelmektedir: yakın zamana kadar, bunların kullanımı akademik ayarları veya büyük şirketler için ayrılmıştır. Artık güvenilir veri kümeleri oluşturan ucuz göz izleyicileri satın almak mümkündür. Son olarak, bakış izleme yeteneklerinin ileri uç dizüstü bilgisayarlar ve sanal ve artırılmış gerçeklik kulaklıkları gibi mevcut cihazlara kademeli olarak dahil edilmesi, göz izlemenin yakında her yerde olacağını göstermektedir.
Göz izleme cihazlarının yaygınlaşması nedeniyle, sosyal etkileşimler hakkında bize ne söyleyip söyleyemeyeceklerini anlamak önemlidir. Bu makalede sunulan metodoloji bu yönde atılmış bir ilk adımı işaret etmektedir. JVA’yı birden fazla göz izleyicisinden yakalamada iki zorlukla başa çıkıyorum: 1) zamansal ölçekte ve 2) uzamsal ölçekte verileri senkronize etmek. Daha spesifik olarak, bu protokol, katılımcıların bakışlarını yönlendirdiği bilgisayar görme algoritmalarını bilgilendirmek için gerçek dünya ortamlarına yerleştirilen güvenilir işaretlerden yararlanMaktadır. Bu yeni metodoloji, küçük gruplar halinde insan davranışlarının titiz bir şekilde analiz edilebisinin önünü açar.
Bu araştırma protokolü Harvard Üniversitesi’nin insan araştırma etik komitesinin yönergelerine uygundur.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu makalede açıklanan metodoloji, jva’yı koloşlu dyadlarda yakalamak için titiz bir yol sağlar. Uygun fiyatlı algılama teknolojisi ve geliştirilmiş bilgisayar görme algoritmaları ortaya çıkması ile, daha önce kullanılamaz bir doğruluk ile işbirlikçi etkileşimleri incelemek artık mümkündür. Bu metodoloji, çevrede yayılan güvenilir belirteçlerden yararlanır ve katılımcıların bakışlarını ortak bir düzleme yeniden eşlemek için homografileri kullanır. Bu, araştırmacıların jva’yı …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu metodolojinin geliştirilmesi Ulusal Bilim Vakfı (NSF #0835854), İsviçre Devlet Eğitim, Araştırma ve Yenilik Sekreterliği tarafından finanse edilen Mesleki Eğitim için Önde Gelen Ev Teknolojileri ve Harvard School of Education Dean Venture Fund tarafından desteklendi.
Materials
| Tobii Glasses 2 | Tobii | N/A | https://www.tobiipro.com/product-listing/tobii-pro-glasses-2/ |
| Fiducial markers | Chili lab – EPFL, Switzerland | N/A | https://github.com/chili-epfl/chilitags |
References
- Tomasello, M., Moore, C., Dunham, P. J. Joint attention as social cognition. Joint attention: Its origins and role in development. , 103-130 (1995).
- Mundy, P., Sigman, M., Kasari, C. A longitudinal study of joint attention and language development in autistic children. Journal of Autism and Developmental Disorders. 20, 115-128 (1990).
- Clark, H. H., Brennan, S. E., Resnick, L. B., Levine, J. M., Teasley, S. D. Grounding in communication. Perspectives on socially shared cognition. , 127-149 (1991).
- Siposova, B., Carpenter, M. A new look at joint attention and common knowledge. Cognition. 189, 260-274 (2019).
- Gergle, D., Clark, A. T. See What I’m Saying?: Using Dyadic Mobile Eye Tracking to Study Collaborative Reference. Proceedings of the ACM 2011 Conference on Computer Supported Cooperative Work. , 435-444 (2011).
- Renner, P., Pfeiffer, T., Wachsmuth, I., Freksa, C., Nebel, B., Hegarty, M., Barkowsky, T. Spatial References with Gaze and Pointing in Shared Space of Humans and Robots. Spatial Cognition IX. , 121-136 (2014).
- Shvarts, A. Y. Automatic detection of gaze convergence in multimodal collaboration: a dual eye-tracking technology. The Russian Journal of Cognitive Science. 5, 4 (2018).
- . Chilitags: Robust Fiducial Markers for Augmented Reality [software] Available from: https://github.com/chili-epfl/qml-chilitags (2013)
- Jermann, P., Mullins, D., Nüssli, M. -. A., Dillenbourg, P. Collaborative Gaze Footprints: Correlates of Interaction Quality. Connecting Computer-Supported Collaborative Learning to Policy and Practice. CSCL2011 Conference Proceedings., Volume I – Long Papers. , 184-191 (2011).
- Richardson, D. C., Dale, R. Looking To Understand: The Coupling Between Speakers’ and Listeners’ Eye Movements and Its Relationship to Discourse Comprehension. Trends in Cognitive Sciences. 29, 1045-1060 (2005).
- Richardson, D. C., Dale, R., Kirkham, N. Z. The Art of Conversation Is Coordination Common Ground and the Coupling of Eye Movements During Dialogue. Psychological Science. 18, 407-413 (2007).
- Schneider, B., et al. Using Mobile Eye-Trackers to Unpack the Perceptual Benefits of a Tangible User Interface for Collaborative Learning. ACM Transactions on Computer-Human Interaction. 23, 1-23 (2016).
- Meier, A., Spada, H., Rummel, N. A rating scheme for assessing the quality of computer-supported collaboration processes. Int. J. Comput.-Support. Collab. Learn. 2, 63-86 (2007).
- Schneider, B., Pea, R. Real-time mutual gaze perception enhances collaborative learning and collaboration quality. Journal of Computer-Supported Collaborative Learning. 8, 375-397 (2013).
