Eye tracking en informática humana

La profesora Dra. Tomoko Koda explica por qué el eye tracking es un método de investigación clave en su curso de informática humana.

La Prof. Dra. Tomoko Koda es catedrática del Departamento de Ciencia y Tecnología de la Información del Instituto Tecnológico de Osaka, donde dirige un laboratorio de investigación e imparte el curso de informática humana.

Aprovechamiento del eye tracking en el curso de informática humana

La informática humana es un campo interdisciplinar que estudia la interacción entre los seres humanos y los sistemas de información. Se trata de comprender cómo perciben, procesan y utilizan la información los seres humanos y aplicar este conocimiento para diseñar y mejorar las tecnologías y sistemas de información de modo que se adapten a las necesidades y comportamientos humanos.

Entrevistamos a la profesora Tomoko Koda , del Instituto Tecnológico de Osaka, sobre cómo utilizar eficazmente el eye tracking en el curso de informática humana. El curso abarca una serie de actividades y metodologías destinadas a estudiar y mejorar la interacción entre los seres humanos y los sistemas de información.

En el Departamento de Ciencias de la Información de la Facultad de Ciencias y Tecnologías de la Información, los estudiantes de segundo curso aprenden informática humana utilizando el Eye tracker de Tobii para comprender mejor el comportamiento humano y aplicar estos conocimientos al diseñar sistemas de información. Al medir y analizar los datos de los movimientos oculares y crear informes basados en datos, los estudiantes entrenan su capacidad de pensamiento lógico y desarrollan habilidades para sus futuras carreras.

Eye tracking permite visualizar comportamientos humanos que no pueden captarse por observación

En informática humana se observan y analizan los comportamientos humanos fundamentales: percepción sensorial, procesos emocionales, comunicación y movimiento. Estos comportamientos se examinan sistemáticamente utilizando principios informáticos, como el análisis de datos y los métodos computacionales, para identificar y estudiar los factores Humanos relevantes para los sistemas de información.

En la primera parte del curso de informática humana, los alumnos aprenden sobre Motion Capture y, en la segunda, se centran en la tecnología Eye tracking y trabajan con ella.

"Muchos estudiantes están familiarizados con Motion Capture por las películas que utilizan gráficos por ordenador, lo que capta fácilmente su interés y lo convierte en un primer paso ideal. Después de que los estudiantes se sientan cómodos con la cuantificación de las acciones humanas a través de la captura de movimiento, queremos que asuman el reto de capturar y analizar el comportamiento de la mirada humana, que suele ser invisible a simple vista, y expresarlo en términos numéricos "

El Eye tracking es fácil de captar, no invasivo y adecuado para registrar a varios participantes.

¿Por qué se eligió el eye tracking para el curso en lugar de otros métodos de medición fisiológica como las respuestas de conductancia de la piel, el EEG y la frecuencia cardíaca?

"Existen otros métodos de medición fisiológica, y es posible medir la frecuencia cardíaca, el electroencefalograma y la conductividad de la piel. Sin embargo, es necesario procesar la señal de los resultados medidos y, en la etapa de segundo curso, los estudiantes aún no tienen los conocimientos adecuados para ello. En ese sentido, la Motion Capture y el Eye tracking son los más fáciles de medir y analizar. Especialmente con el eye tracking, la medición sin contacto permite medir a cualquier persona tantas veces como sea necesario".

En el curso se recogen mediciones de Eye tracking de 10 personas. Si se utilizara EEG, habría que colocar electrodos a cada persona, lo que dificultaría la medición de tantos individuos en el tiempo previsto. Además, la disponibilidad del completo software de análisis biométrico Tobii Pro Lab fue un factor clave para elegir el sistema de eye tracking de Tobii.

Análisis en grupo e interpretación de los datos de la mirada

En el curso de informática humana, los estudiantes analizarán, interpretarán y presentarán datos de eye tracking para lograr los tres resultados siguientes:
a) Observar, registrar y analizar objetivamente el comportamiento humano.
b) Discutir las características humanas desde una perspectiva informática.
c) Realizar presentaciones teóricas sobre los resultados del análisis.

"Presentamos imágenes fijas de cuatro expresiones faciales (asco, miedo, felicidad sorpresa) durante 8 segundos cada una y medimos los movimientos oculares de 10 personas (Figura 1). Tras realizar un seguimiento de los movimientos oculares de los estudiantes asociados a la lectura de expresiones faciales, éstos se plantean qué tipo de análisis podría ser el más adecuado, centrándose en qué partes de la cara prestan atención las personas al leer expresiones faciales. Inicialmente, los puntos de vista de los alumnos suelen ser muy intuitivos y se expresan describiendo los datos con adjetivos y adverbios, como "Parece que miran cerca de los ojos" o "Después de los ojos, miran la nariz y luego la boca y la espalda".

La informática humana hace hincapié en la cuantificación objetiva de esas observaciones intuitivas y subjetivas. Se guía a los alumnos para que expliquen de forma lógica el análisis de los datos de eye tracking para verificar sus observaciones intuitivas y cómo utilizar valores numéricos para presentar los resultados que desean verificar. También consideran qué gráficos (de barras, circulares, de bandas, etc.) deben utilizarse para presentar los resultados del análisis (Figura 2)."

Eye tracking es una herramienta eficaz para la adquisición del pensamiento lógico y las salidas profesionales de los estudiantes

El profesor Koda cree que el eye tracking es una herramienta muy eficaz para adquirir habilidades de pensamiento lógico que serán útiles en las futuras carreras de los estudiantes.

"Muchos estudiantes de la Facultad de Ciencias de la Información se convierten en ingenieros de sistemas (SE) después de graduarse. Cuando un SE crea un documento de especificación, debe estar escrito de forma que 100 de cada 100 personas que lo lean lo entiendan de forma similar. Aprender a redactar documentos objetivos y comprensibles mediante la creación de informes informáticos humanos también es beneficioso en la empresa."

La profesora Koda también utiliza el eye tracking en los estudios de investigación de su laboratorio. Cuando unos estudiantes de su laboratorio desarrollaron un juego en el que se utilizaba la mirada para derrotar zombis y lo presentaron en un festival escolar, las empresas que asistieron al evento les ofrecieron un puesto de trabajo.

"Como presidente del comité de apoyo a la carrera profesional, entrevisto a muchos estudiantes que buscan trabajo. Algunos estudiantes me dicen: 'Aprendí a medir, cuantificar y analizar lógicamente el comportamiento humano en informática humana, y quiero convertirme en un SE donde pueda utilizar eso'. Practicar el pensamiento lógico es el detonante, el punto de inflexión o la oportunidad de su fuerte deseo de convertirse en ingenieros".

Sobre la investigación del profesor Koda con Eye tracking

El laboratorio del profesor Koda desarrolló un agente adaptado a la mirada del usuario

Uno de los proyectos de investigación del laboratorio del profesor Koda utilizó el eye tracking para desarrollar un agente de conversación para personas con problemas de contacto visual. Por ejemplo, las personas introvertidas son sensibles a las miradas de los demás, no les gusta que las miren fijamente y evitan el contacto visual. Para estas personas, incluso la mirada de un agente conversacional puede causarles mucho estrés. Un estudiante del laboratorio que se enfrentaba a un problema similar propuso desarrollar un agente que se adaptara al movimiento ocular del usuario.

"Utilizando el Eye tracker de Tobii para medir los movimientos oculares del usuario durante una conversación, desarrollamos un agente conversacional que mantiene una cantidad similar de miradas estableciendo contacto visual con los usuarios que miran al agente y apartando la mirada de los usuarios que no lo hacen."

El experimento de evaluación descubrió que el grupo de usuarios introvertidos experimentaba una reducción del estrés durante las conversaciones y una mayor sensación de afinidad hacia el agente conversacional. En el caso de los usuarios introvertidos, el agente se programa inicialmente para evitar el contacto visual y aumenta gradualmente la mirada hacia el usuario, lo que demuestra posibles efectos terapéuticos como el alivio de la fobia a la mirada y aplicaciones en la práctica de entrevistas.

Más información sobre la investigación del profesor Koda .