Беляев Ростислав/РВ, Колесов Владимир/ВВ, Меньшикова Галина/ГЯ, Попов Александр/АМ, Рябенков Виктор/ВИ Фрактальные характеристики микродвижений глаз. In: VI Международная конференция по когнитивной науке (Cogsci'14), 23-27 июня 2014, г. Калининград, Россия , Тезисы докладов: Калининград , С. 156-157.
Полный текст не доступен из этого репозитория.Аннотация
Разработка новых методов анализа динамики когнитивных процессов имеет большое значение, поскольку позволяет создавать новые критерии для оценки структурной сложности их протекания, находить не только качественные, но и количественные характеристики их развития, а также выявлять индивидуальные особенности их динамики. Одним из эффективных методов исследования когнитивных процессов является метод регистрации движения глаз, при помощи которого были получены данные о процессах зрительного поиска, распределения пространственного внимания, чтения и т.д. (Ярбус, 1968; Гиппенрейтер, 1978; Velichkovsky, 1995). В последнее десятилетие внимание исследователей было привлечено к анализу микродвижений глаз, поскольку появились результаты, свидетельствующие о важной роли этого типа движений глаз в процессах скрытого внимания (Martinez-Conde et al., 2004). Для анализа макро и микро движений глаз традиционно используются методы статистического анализа, благодаря которым оцениваются вероятности появления отдельных событий процесса – локализации и длительности фиксаций, частоты саккад и микросаккад, их направление, амплитуда и т.д. Однако статистические методы не позволяют анализировать процесс микродвижений глаз как единое целостное событие, обладающее особой пространственной и временной структурой. В настоящее время активно используются современные математические методы обработки данных, позволяющие находить структурные характеристики сложных динамических процессов. Одним из них является метод фрактального анализа, который был успешно применен для анализа психофизических и психофизиологических данных (Кроновер, 2006). Например, с его помощью были описаны отдельные свойства нейронов и нейронных популяций, характеристики электроэнцефалограмм, динамика биологических ритмов, макродвижения глаз в задачах чтения (Heath, 2000). Цель данной работы состояла в разработке и апробации метода, основанного на применении фрактальных алгоритмов анализа данных, для изучения особенностей микродвижений глаз во время восприятия изображений различной сложности. Предполагалось изучить возможности использования фрактальных характеристик движений для оценки индивидуальных стратегий рассматривания изображения. Гипотеза. Предполагалось, что микродвижения глаз во время фиксации могут быть рассмотрены как хаотический детерминированный процесс. Одной их характеристик этого процесса является фрактальный размер, величина которого отражает меру структурной сложности движений. Для случая микродвижений глаз фрактальный размер является индикатором сложности пути, совершаемого глазом во время фиксации. Предполагалось, что величина фрактального размера зависит в большей степени от психологических факторов, а именно от индивидуальных стратегий рассматривания изображения во время фиксации, чем от физических параметров стимуляции. Для подтверждения высказанных гипотез было проведено исследование, в котором для каждого наблюдателя изучалась вариабельность фрактального размера в зависимости от различных по пространственным характеристикам изображений. Испытуемые. Шестнадцать испытуемых (11 женщин и 5 мужчин в возрастном диапазоне от 17 до 36 лет) с нормальным зрением приняли участие в данном исследовании. Все испытуемые не были осведомлены о цели эксперимента. Стимуляция. Для предъявления были выбраны три типа изображений различной сложности: пейзаж с явно выраженной линией горизонта, изображение морской волны, закручивающейся по/против часовой стрелки и изображение геометрического фрактала. Каждый тип изображения варьировался по ориентации относительно вертикали. Были выбраны 7 ориентаций от 0ºдо 360º с шагом 45º. Аппаратура. Стимулы предъявлялись на экране LCD монитора (Samsung Sync Master SA300) с разрешением экрана 1920x1080 pxl. Расстояние от экрана до наблюдателя было равно 75 см. Угловые размеры стимулов составляли величину 20° x 20° по горизонтали и вертикали, соответственно. Разброс минимального и максимального значений яркости изображений находился в пределах от 0.05 до 78.5 кд/м2. Движения глаз регистрировались при помощи системы SMI iView XTM Hi-Speed 1250, имеющей точность оценки положения взора ˂ 0, 01º и частоту опроса 1250 гц. Процедура. В каждой пробе испытуемому сначала предъявлялось изображение однородной яркости с фиксационным крестом в центре экрана (100 мс), затем тестовое изображение, которое он должен был рассматривать в свободном режиме (5000 мс), затем случайно-точечная маска (500 мс). Во время предъявления тестового изображения проводилась регистрация движения глаз. Каждое тестовое изображение предъявлялось по 10 раз. Порядок предъявления был квазислучайным. Экспериментальная сессия длилась 10-12 мин. Результаты и обсуждение. Расчет фрактального размера для траектории микродвижений глаз во время фиксаций проводился для каждого испытуемого и каждого изображения отдельно (Кроновер, 2006). Для этого объединялись данные всех фиксаций, зарегистрированных во время наблюдения испытуемым конкретного изображения, в результате чего формировалась суммарная траектория микродвижений глаз, на основе которой проводился расчет фрактального размера. Сравнивалась вариабельность разбросов значений фрактального размера по выборке испытуемых и по выборке изображений (тип, ориентация). Результаты показали, что значения коэффициента вариации фрактального размера по выборке испытуемых были значительно ниже по сравнению со значениями коэффициента по выборке изображений. Выводы. Фрактальный размер микродвижений глаз отражает в большей степени особенности субъективной стратегии рассматривания изображений, нежели пространственные особенности стимуляции. Это позволяет использовать фрактальные характеристики микродвижений глаз как меру количественной оценки индивидуальных стратегий обработки информации в процессах восприятия, внимания, мышления и принятия решений. Эксперимент проведен с использованием оборудования, купленного по Программе развития МГУ. Выполнено при поддержке грантов РФФИ, проекты 12-07-00146 и 13-07-00834.
| Тип объекта: | Доклад на конференции или семинаре (Постер) |
|---|---|
| Подразделения (можно выбрать несколько, удерживая Ctrl): | 193 лаб. физических свойств нанокомпозитных материалов для информационных технологий |
| URI: | http://cplire.ru:8080/id/eprint/2679 |
 |
Изменить объект |
