Meten van cognitieve processen met oogbewegingregistratieapparatuur Workshop eye-tracking Ludo van Meeuwen, CELSTEC, Open Universiteit Nederland

Interesses en verwachtingen Voorstellen/Achtergrond? Ervaringen met eye-tracking? Met welke verwachting naar deze workshop gekomen? / wat hoop je te leren?

Ludo van Meeuwen BSc Technische Innovatie Wetenschappen (oude Techniek en Maatschappij) Ir. Human Technology Interaction (HTI/HCI) Master thesis: CELSTEC, Information Problem Solving Gebruik eye-tracker (meten van (meta-)cognitieve processen) PhD: CELSTEC/Luchtverkeersleiding Nederland Adaptief trainen Gebruik eye-tracker Meten van (meta-)cognitieve processen Scanning Docent Trends

Het Oog: onderdelen Tobii (2010)

Het oog: Visual Acuity / Visual Resolution Visual Acuity. Het stuk dat we scherp zien dankzij de Fovea Centralis (geen staafjes, alleen kegeltjes)

Het Oog Saccades Fixaties

Het Oog: Fixaties en saccades Saccades: 4 à 5 saccades per seconde tijdens lezen Fixaties: Alleen dan kun je wat zien (je ziet nooit een eigen saccade in een spiegel) Secular & Blake (2002) Holmqvist et al. (2010)

Waarvoor eye-tracking? User-interface design

Waarvoor eye-tracking? Verkeersonderzoek

Waarvoor eye-tracking? Luchtverkeersleiding

Waarvoor eye-tracking? Hulp voor gehandicapten

Waarvoor eye-tracking? Leesonderzoek

Waarvoor eye-tracking? Zoeken op Internet / HCI

Verschillende modellen eye-trackers according to Holmqvist et al. (2010)

Verschillende modellen eye-trackers

Verschillende modellen eye-trackers

Verschillende modellen eye-trackers

Voor- en nadelen Mobiliteit, hoofdbewegingen ✔ ✖ “aanwezigheid” afleidend Resolutie Automatische analyse Fysische reacties (armbewegingen)

Data-kwaliteit Callibratie Bril Mascara Oudere ogen Etniciteit Lange haren Knipperen (Snelle) hoofdbewegingen Schermafstand (ongeveer 60 cm) Duur opname (drift  her-callibratie) Onbekende factoren

Hoe meet je (meta-)cognitieve processen? Casus van meten: SRL in Luchtverkeersleidingopleiding Wat zijn cognitieve processen Op taak niveau: domein competenties Scannen Opbouwen mentaal beeld Besluitvorming volgorde Op meta niveau: SRL vaardigheden Oriënteren Plannen Monitoren Aanpassen Beoordelen

Hoe meet je (meta-)cognitieve processen? Meten van (meta-)cognitieve processen Online: Hardop denken (noem voor- en nadelen) - Stoort het ‘echte’ proces van een taak - Behoeft training - Mist informatie (klikken zonder iets te zeggen) +Geen ‘fabricage’ Off-line: Vragenlijsten (noem voor- en nadelen) - Sociaal wenselijke antwoorden - Beperkte validiteit - Lange vragenlijsten +Eenvoudige data analyse

Hoe meet je (meta-)cognitieve processen? Cued Retrospective Reporting In plaats van Hardop denken ATC Task Cued Retrospective Report

Hoe meet je (meta-)cognitieve processen? CRR-uitingen “Hier zie je hoe ik dit groepje in de gaten houd” (taakniveau) “Ik had er voor kunnen kiezen om deze kist af te remmen, maar ik gebruikte een andere strategie…” (meta-niveau/monitor). “Hier had ik ervoor moeten kiezen om die kist toch naar voren te halen omdat…”(meta-niveau/beoordelen) “Hier maakte ik er echt een drama van!” (meta-niveau/beoordelen) Uittypen van report  Maken scoreschema  scoren

Hoe meet je (meta-)cognitieve processen? Online: Hardop denken (noem voor- en nadelen) - Stoort het ‘echte’ proces van een taak - Behoeft training - Mist informatie (klikken zonder iets te zeggen) +Geen ‘fabricage’ Cued Retrospective Report + Stoort het ‘echte’ taakproces niet + Behoeft nauwelijks training + Krijgt heel veel informatie - Beperkte taaklengte (10 min) - Kost veel tijd (zeker bij vertraagd afspelen) - (dure) apparatuur - Te veel informatie?

Proef op de som Een persoon achter de eye-tracker Info zoeken

IPS and eye-tracking Tracking the brain

Samenvattend tot nu toe Het Oog Waarvoor eye-tracking Waarmee eye-tracking Data-kwaliteit Hoe meet je (meta) cognitieve processen? Zelf ervaren IPS Straks: Zelf eye-tracken Zelf onderzoek opstellen Voorbeeld studie (Scanning)

Einde deel 1 Vragen? Opmerkingen?

Proef MARS

Het eigen onderzoek Probleem Hypothesen Methode Eye-tracking Resultaten/conclusie…. Wat voor type data komt er nou uit…wat voor vragen zijn te beantwoorden

Analyse van: AOI’s Fixation Duration, Visit duration, Transition matrix... Scanning studie Proefpersoon Presentatie van de voorlopige resultaten

Einde deel 2 Vragen? Opmerkingen? Ludo.vanMeeuwen@ou.nl

(aan)leren mbv eye-trackng (Jarodzka 2010) top-down EXPERTS NOVICES bottom-up

Expertise difference studies Classification of movement patterns in zoology Jarodzka, H., Scheiter, K., Gerjets, P., & Van Gog, T. (2010). In the eyes of the beholder: How do experts and novices interpret complex, dynamic stimuli, Learning and Instruction, 20, 146-154. NOVICES EXPERTS are faster and more accurate in task performance use heterogeneous task approaches use knowledge- and experience-based shortcuts (in perceptual and conceptual processes) are slow and more inaccurate in task performance use homogenous task approaches (saliency-driven) attend to irrelevant elements (in looking and describing) ... ...

Influence of different display designs to facilitate task performance Attention guidance How can attention of observers be guided? Efficient visual search Looking fast and long on relevant areas, without being distracted by salient, but irrelevant areas Interpretation Correctly interpreting the relevant areas