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        人機(jī)界面任務(wù)難度對老年人認(rèn)知負(fù)荷的影響研究

        2021-09-01 10:24:26何相梓李佳陽
        數(shù)字通信世界 2021年8期
        關(guān)鍵詞:眼動老年人

        何相梓,李佳陽,韓 麗,張 蒙,馮 茹

        (哈爾濱石油學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150028)

        1 研究對象

        通過線上線下發(fā)布海報的方法,邀請了不同年齡段的被試者60人。本研究中,老年組20人,男8人,女12人,年齡62-75歲,平均年齡67歲。另外青年組20人,男女各10人,年齡18-30歲,平均23歲;中年組20人,男12人,女8人,年齡45-56歲,平均48歲作為對照試驗(yàn)樣本。所有被試者的受教育程度在高中及以上,視力或矯正視力正常,沒有語言交流障礙,沒有智力障礙。

        2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

        采用3(年齡組:青年、中年、老年)×3(任務(wù)難度:高難度、中難度、低難度)的混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計。設(shè)置“低難度”水平、“中難度”水平和“高難度”水平三種不同的任務(wù),分別為界面單一目標(biāo)任務(wù),多目標(biāo)任務(wù),動態(tài)多目標(biāo)任務(wù)。

        實(shí)驗(yàn)的因變量包括績效指標(biāo)、生理指標(biāo)和主觀負(fù)荷指標(biāo)。績效指標(biāo)包括完成時間、操作失誤次數(shù)。生理指標(biāo)主要包括瞳孔直徑(PP)、從任務(wù)開始到任務(wù)結(jié)束的關(guān)注與分布情況、單位時間內(nèi)的眨眼次數(shù)和掃描頻次等眼動指標(biāo)。主觀負(fù)荷指標(biāo)為NASA-TLX量表的6個維度和NASA-TLX量表的總負(fù)荷值,本研究采用各個維度的平均值作為NASA-TLX表的總負(fù)荷值。

        實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用由瑞典Tobii公司開發(fā)的X3-120眼動儀,硬件包括眼動儀追蹤設(shè)備、攝像頭和揚(yáng)聲器。該設(shè)備將眼動追蹤裝置與HP23寸寬屏顯示器組合在一起,實(shí)驗(yàn)材料由顯示器呈現(xiàn)且通過眼動追蹤裝置記錄被試的眼動信息。

        3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        3.1 任務(wù)難度對績效指標(biāo)的影響

        3(年齡組:青年、中年、老年)×3(情緒效價:低難度、中難度、高難度)的重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明,任務(wù)難度的主效應(yīng)有統(tǒng)計意義(P<0.05),年齡與任務(wù)難度的交互作用有統(tǒng)計意義(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)的任務(wù)難度對任務(wù)完成時間、操作失誤次數(shù)有顯著性影響。不同任務(wù)難度下不同年齡被試對績效指標(biāo)的描述性統(tǒng)計結(jié)果見表1、表2。

        表1 不同年齡組被試者在不同任務(wù)難度下錯誤率統(tǒng)計結(jié)果(±s)

        表1 不同年齡組被試者在不同任務(wù)難度下錯誤率統(tǒng)計結(jié)果(±s)

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        表2 不同年齡組被試者在不同任務(wù)難度下完成時間統(tǒng)計結(jié)果(±s)

        表2 不同年齡組被試者在不同任務(wù)難度下完成時間統(tǒng)計結(jié)果(±s)

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        3.2 任務(wù)難度對眼動指標(biāo)的影響

        在不同任務(wù)難度下,操作者的瞳孔直徑變化不是很明顯。眨眼頻率與掃視頻次隨著運(yùn)動強(qiáng)度的增加下降。采用眼動高級分析功能對老年人組不同任務(wù)的熱點(diǎn)圖進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):隨著任務(wù)難度的增加,被試者進(jìn)行眼動追蹤的區(qū)域更大。在難度低的任務(wù)中主要關(guān)注區(qū)域是顯示區(qū)域的左上角區(qū)域,在難度高的任務(wù)下主要關(guān)注區(qū)域在屏幕的上半部分。如圖1所示。

        圖1 不同任務(wù)難度下眼動熱圖

        3.3 任務(wù)難度對主觀負(fù)荷指標(biāo)的影響

        不同難度任務(wù)下,三組人群對主觀負(fù)荷指標(biāo)的影響趨勢接近。本研究重點(diǎn)分析老年組數(shù)據(jù),對老年人主觀工作負(fù)荷指標(biāo)的描述性統(tǒng)計結(jié)果。方差分析結(jié)果表明,老年人人機(jī)界面的任務(wù)難度對績效滿意度和總負(fù)荷有顯著影響,在三種不同難度的任務(wù)下,其中績效滿意度和總負(fù)荷存在著明顯的差異。任務(wù)難度由低難度任務(wù)過渡到高難度任務(wù)的過程中,績效滿意度隨著難度的增加顯著降低,總負(fù)荷逐漸增大。

        4 結(jié)束語

        隨著人機(jī)界面任務(wù)難度的漸次提高,對老年人的認(rèn)知負(fù)荷水平需求也在增加,任務(wù)績效降低,這一結(jié)果與主觀評價指標(biāo)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果相同。眼動指標(biāo)中掃視頻率可反映工作負(fù)荷的變化規(guī)律,可視化熱圖可以評估任務(wù)難度對注意分布的影響,反映老年人操作任務(wù)中認(rèn)知負(fù)荷的水平。因此,在老年人人機(jī)界面設(shè)計系統(tǒng)(如汽車駕駛、手機(jī)支付、銀行自助系統(tǒng)等)的認(rèn)知負(fù)荷評價研究中,應(yīng)考慮人機(jī)匹配性,建立多指標(biāo)的老年人人機(jī)界面認(rèn)知負(fù)荷綜合評價模型。該研究對老年人適應(yīng)的人機(jī)界面的難度和對界面的認(rèn)知信息獲取量,以及在操作過程中所花費(fèi)的時間精力能作出一個判斷與分析,有助于老年人人機(jī)界面的人性化發(fā)展。

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