Alternatywa dla myszy komputerowej

Badacz ze Stanford stworzył alternatywę dla myszy, która pozwala osobie korzystającej z komputera klikać łącza, podświetlać tekst i przewijać po prostu patrząc na ekran i dotykając klawisza na klawiaturze. Korzystając ze standardowego sprzętu do śledzenia wzroku – specjalistycznego ekranu komputerowego z kamerą o wysokiej rozdzielczości i lampami podczerwonymi – Manu Kumar , doktorantka współpracująca z profesorem informatyki Terry Winograd , opracował nowatorski interfejs użytkownika, który jest łatwy w obsłudze.

Oczy mają to: Logo z projektu Gaze-enhanced User Interface Design (GUIDe) w Stanford. Celem projektu jest wykorzystanie informacji o tym, gdzie dana osoba patrzy, w celu opracowania aplikacji ułatwiających interakcję z komputerami.

Technologia śledzenia wzroku została opracowana dla użytkowników niepełnosprawnych, wyjaśnia Kumar, ale praca, którą tutaj wykonujemy, ma na celu doprowadzenie jej do punktu, w którym stanie się bardziej użyteczna dla osób sprawnych fizycznie. Mówi, że użytkownicy pełnosprawni mają zwykle wyższy standard łatwych w użyciu interfejsów, a wcześniej technologia śledzenia wzroku, z której korzystają osoby niepełnosprawne, nie przemawiała do nich.

Multimedia

• Wyświetl pokaz slajdów interfejsu GUIDe

Sercem technologii Kumar jest oprogramowanie o nazwie EyePoint który współpracuje ze standardowym sprzętem do śledzenia wzroku. Oprogramowanie wykorzystuje podejście, które wymaga, aby osoba patrzyła na przykład na łącze internetowe i przytrzymywała klawisz skrótu na klawiaturze (zwykle znajduje się na klawiaturze numerycznej po prawej stronie), gdy patrzy. Oglądany obszar ekranu zostaje powiększony. Następnie osoba wskazuje swój punkt skupienia w powiększonym obszarze i zwalnia klawisz skrótu, skutecznie klikając łącze.

Podejście Kumara może skierować interfejsy użytkownika do śledzenia wzroku we właściwym kierunku. Zamiast projektować powszechny typ interfejsu opartego na spojrzeniu, który jest całkowicie kontrolowany przez oczy – na przykład system, w którym użytkownik patrzy na dany link, a następnie mruga, aby kliknąć – zaangażował rękę, co sprawia, że interakcja bardziej naturalna. Wpadł na dobry pomysł, by pozwolić oku wzmocnić rękę, mówi Robert Jacob, profesor informatyki na Uniwersytecie Tufts w Medford, MA.

Podstawowa technologia śledzenia wzroku sięga początku XX wieku. Korzystając z kliszy fotograficznej, naukowcy uchwycili światło odbite od oczu badanych i wykorzystali te informacje do zbadania, jak ludzie czytają i patrzą na zdjęcia. Ale dzisiejsza technologia obejmuje kamerę o wysokiej rozdzielczości i serię diod emitujących światło podczerwone. Ten sprzęt jest osadzony w ramce drogich monitorów; ten, którego używa Kumar, kosztuje 25 000 USD. Kamera rejestruje ruch źrenicy i odbicie światła podczerwonego od rogówki, które służy jako punkt odniesienia, ponieważ rogówka się nie porusza.

Jednak nawet najlepszy eye tracker nie jest doskonały. Oko nie jest zbyt stabilne, mówi Kumar. Nawet gdy osoba jest skupiona na punkcie, uczeń drży. Napisał więc algorytm, który pozwala komputerowi wygładzić drżenie oczu w czasie rzeczywistym. Reszta badań, mówi Kumar, polega na badaniu, jak ludzie patrzą na ekran i wymyślaniu sposobu na zbudowanie interfejsu, który nie przeciąża kanału wizualnego. Innymi słowy, chciał, aby jego użycie było dla użytkownika naturalne.

Jedną z ważnych cech interfejsu, mówi Kumar, jest to, że działa on bez konieczności kontrolowania kursora przez osobę. W przeciwieństwie do wszechobecnego obecnie systemu opartego na myszy, EyePoint nie zapewnia żadnej informacji zwrotnej na temat tego, gdzie dana osoba patrzy. Wcześniejsze badania wykazały, że osoba świadoma swojego spojrzenia rozprasza uwagę, ponieważ świadomie stara się kontrolować jego położenie. W badaniach użyteczności, które przeprowadził Kumar, odkrył, że wydajność ludzi spadła, gdy zaimplementował niebieską kropkę, która podążała za ich oczami.

W swoich badaniach 20 osób odkrył, że uczestnicy, którzy musieli pisać i wskazywać, mogli szybciej wskazywać, używając podejścia opartego na spojrzeniu niż przy użyciu myszy, chociaż wskaźnik błędu – 20% – był dość wysoki. Ale ogólnie około 90 procent uczestników stwierdziło, że wolą używać EyePoint od myszy.

Mówi się, że to 20-procentowy wskaźnik błędów może powodować pewne problemy Ted Selker , profesor w MIT Media and Arts Technology Laboratory. [To] ogromna ilość, mówi, ponieważ osoba może zauważyć znaczny spadek dokładności już o 5 procent. Selker dodaje, że niska dokładność może sprawić, że edycja tekstu będzie wyzwaniem.

Kumar przyznaje, że system nie jest doskonały, ale twierdzi, że wiele błędów pochodziło od ludzi, którzy z powodu braku praktyki klikali linki, które, jak im się wydawało, oglądały, ale były tylko w ich widzeniu peryferyjnym. Rzeczywiście, mówi, trackpady, trackpointy, trackballe również nie działają tak dobrze, jak mysz, ale nadal są opłacalnymi urządzeniami wejściowymi. Kumar mówi, że pracuje nad algorytmami, które dają nadzieję na zwiększenie dokładności EyePoint poprzez uwzględnienie błędów związanych z widzeniem peryferyjnym. Mimo to dopuszcza, że ​​EyePoint może słabo działać u niektórych osób, takich jak osoby z grubymi okularami, specjalnymi soczewkami kontaktowymi lub leniwymi oczami.

Mimo to Kumar jest pewny technologii i jej rozwoju jako narzędzia dla ogółu społeczeństwa. W tym celu przetestował wiele różnych schematów interfejsów, wszystkie w ramach projektu o nazwie Projekt interfejsu użytkownika z ulepszonym spojrzeniem (Przewodnik). Inna aplikacja, o nazwie EyeExposé, jest przeznaczona dla funkcji Apple OS X o nazwie Exposé, w której osoba może nacisnąć klawisz F11, aby zminiaturyzować wszystkie otwarte okna, a następnie przeciągnąć kursor myszy do okna, które chce przenieść do przodu. Dzięki EyeExposé użytkownik może nacisnąć klawisz F11, a następnie wyświetlić interesujące okno, dotykając klawisza na klawiaturze. Ponadto Kumar zmodyfikował klawisz blokady przewijania na klawiaturze w aplikacji o nazwie EyeScroll: gdy osoba czyta, na ekranie powoli pojawia się więcej tekstu. Ponadto Kumar testuje zmodyfikowaną wersję klawiszy page up i page down. Kiedy osoba czyta do dołu strony, oprogramowanie automatycznie przewija jedną stronę w dół; aby pomóc czytelnikowi zachować swoje miejsce, podświetlona jest ostatnio oglądana część ekranu.

Ważną rzeczą w badaniach Stanforda, mówi Szumin Zhai , badacz w IBM Almaden Research Center w San Jose w Kalifornii i pionier w dziedzinie eye-trackingu, mówi, że Kumar pracuje nad praktycznym śledzeniem ruchu gałek ocznych w codziennych zadaniach. Jednak Zhai mówi, że dla przeciętnej osoby nadal może istnieć bariera, ponieważ musi przejść przez proces kalibracji, w którym oprogramowanie mierzy szybkość poruszania się jej oczu.

Istnieją pewne oznaki, że technologia śledzenia wzroku może wkrótce znaleźć się na rynku konsumenckim. Komputery stacjonarne i laptopy Apple są teraz wyposażone we wbudowaną kamerę do wideokonferencji. Jeśli dodano kamerę o wyższej rozdzielczości, diody LED na podczerwień i oprogramowanie, maszyny Apple byłyby w stanie obsługiwać aplikacje z projektu GUIDe, mówi Kumar. Jeśli śledzenie oczu okaże się atrakcyjne dla konsumenta, a koszty sprzętu spadną do rozsądnego zakresu, interfejsy do śledzenia ruchu gałek ocznych mogą stanowić kuszącą i zabawną alternatywę dla trackpada myszy lub laptopa. To prawie jak magia, kiedy działa, mówi Jacob z Tufts. Masz wrażenie, że komputer czyta twój umysł, a to jest naprawdę bardzo potężne.

ukryć