211service.com
Een alternatief voor de computermuis
Een onderzoeker van Stanford heeft een alternatief voor de muis ontwikkeld waarmee een persoon die een computer gebruikt, op links kan klikken, tekst kan markeren en kan scrollen door simpelweg naar het scherm te kijken en op een toets op het toetsenbord te tikken. Door standaard eye-tracking-hardware te gebruiken - een gespecialiseerd computerscherm met een high-definition camera en infraroodlampen - Manu Kumar , een doctoraatsstudent die samenwerkt met een professor computerwetenschappen Terry Winograd , heeft een nieuwe gebruikersinterface ontwikkeld die eenvoudig te bedienen is.
De ogen hebben het: Logo van het Gaze-enhanced User Interface Design (GUIDe)-project op Stanford. Het doel van het project is om informatie over waar een persoon naar kijkt te gebruiken om toepassingen te ontwikkelen die de interactie met computers vergemakkelijken.
Eye-tracking-technologie is ontwikkeld voor gebruikers met een handicap, legt Kumar uit, maar het werk dat we hier doen, is om het op een punt te brengen waarop het nuttiger wordt voor valide gebruikers. Hij zegt dat niet-gehandicapte gebruikers over het algemeen een hogere standaard hebben voor gebruiksvriendelijke interfaces, en voorheen sprak de eye-tracking-technologie die mensen met een handicap gebruiken hen niet aan.
Multimedia
Bekijk een diavoorstelling van de GUIDe-interface
De kern van Kumar's technologie is software genaamd Oogpunt dat werkt met standaard eye-tracking hardware. De software gebruikt een benadering waarbij iemand bijvoorbeeld naar een weblink moet kijken en een sneltoets op het toetsenbord moet ingedrukt houden (meestal te vinden op het numerieke toetsenblok aan de rechterkant) terwijl hij kijkt. Het gebied van het scherm waarnaar wordt gekeken, wordt vergroot. Vervolgens bepaalt de persoon haar focus binnen het vergrote gebied en laat de sneltoets los, effectief doorklikken naar de link.
De aanpak van Kumar zou eye-tracking gebruikersinterfaces in de goede richting kunnen sturen. In plaats van een algemeen type op blik gebaseerde interface te ontwerpen die volledig door de ogen wordt bestuurd, bijvoorbeeld een systeem waarin een gebruiker naar een bepaalde link staart en vervolgens knippert om door te klikken, heeft hij de hand erbij betrokken, waardoor de interactie natuurlijker. Hij heeft het juiste idee om het oog de hand te laten vergroten, zegt Robert Jacob, hoogleraar computerwetenschappen aan de Tufts University in Medford, MA.
Rudimentaire eye-tracking-technologie dateert uit het begin van de 20e eeuw. Met behulp van fotografische film legden onderzoekers het gereflecteerde licht van de ogen van proefpersonen vast en gebruikten de informatie om te bestuderen hoe mensen foto's lezen en bekijken. Maar de technologie van vandaag omvat een camera met hoge resolutie en een reeks infrarood lichtgevende diodes. Deze hardware is ingebed in de rand van dure monitoren; degene die Kumar gebruikt kost $ 25.000. De camera pikt de beweging van de pupil op en de reflectie van het infrarood licht van het hoornvlies, dat als referentiepunt wordt gebruikt omdat het niet beweegt.
Zelfs de beste eyetracker is echter niet perfect. Het oog is niet echt heel stabiel, zegt Kumar. Zelfs wanneer een persoon gefixeerd is op een punt, trilt de pupil. Dus schreef hij een algoritme waarmee de computer de oogtrillingen in realtime kan wegwerken. De rest van het onderzoek, zegt Kumar, omvat het bestuderen van hoe mensen naar een scherm kijken en het bedenken van een manier om een interface te bouwen die het visuele kanaal niet overbelast. Met andere woorden, hij wilde het gebruik voor de gebruiker natuurlijk laten aanvoelen.
Een van de belangrijke kenmerken van de interface, zegt Kumar, is dat hij werkt zonder dat iemand een cursor hoeft te besturen. In tegenstelling tot het muisgebaseerde systeem dat tegenwoordig alomtegenwoordig wordt gebruikt, geeft EyePoint geen feedback over waar een persoon naar kijkt. Eerdere studies hebben aangetoond dat het afleidend is voor een persoon wanneer ze zich bewust is van haar blik, omdat ze bewust probeert de locatie te controleren. In de bruikbaarheidsstudies die Kumar uitvoerde, ontdekte hij dat de prestaties van mensen daalden wanneer hij een blauwe stip implementeerde die hun ogen volgde.
In zijn onderzoek onder 20 mensen ontdekte hij dat deelnemers die moesten typen en wijzen, sneller konden wijzen met de blikgebaseerde benadering dan met een muis, hoewel het foutenpercentage - 20 procent - redelijk hoog was. Maar over het algemeen meldde ongeveer 90 procent van de deelnemers dat ze liever EyePoint gebruikten dan de muis.
Het is het foutenpercentage van 20 procent dat voor problemen kan zorgen, zegt Ted Selker , professor aan het MIT Media and Arts Technology Laboratory. [Het is] een enorm bedrag, zegt hij, omdat een persoon een significante afname in nauwkeurigheid kan opmerken met slechts 5 procent. Selker voegt eraan toe dat de lage nauwkeurigheid het bewerken van tekst een uitdaging kan maken.
Kumar geeft toe dat het systeem niet perfect is, maar hij stelt dat veel van de fouten afkomstig waren van mensen die door gebrek aan oefening op links klikten waarvan ze dachten dat ze ernaar hadden gekeken, maar alleen in hun perifere gezichtsveld waren. Hij zegt inderdaad dat trackpads, trackpoints en trackballs ook niet zo goed presteren als een muis, maar nog steeds levensvatbare invoerapparaten zijn. Kumar zegt dat hij heeft gewerkt aan algoritmen die veelbelovend zijn om EyePoint nauwkeuriger te maken door rekening te houden met perifere visiegerelateerde fouten. Toch geeft hij toe dat EyePoint voor bepaalde mensen slecht kan werken, zoals mensen met een dikke bril, speciale contactlenzen of luie ogen.
Toch heeft Kumar vertrouwen in de technologie en de ontwikkeling ervan als een hulpmiddel voor de algemene bevolking. Daartoe heeft hij een aantal verschillende interface-schema's getest, allemaal in het kader van een project genaamd Door blik verbeterd ontwerp van de gebruikersinterface (Gids). Een andere applicatie, EyeExposé genaamd, is gemaakt voor Apple's OS X-functie Exposé, waarin een persoon op de F11-toets kan drukken om alle geopende vensters te verkleinen en vervolgens de muiscursor naar het venster te slepen dat ze naar voren wil halen. Met EyeExposé kan de gebruiker op de F11-toets drukken en vervolgens een interessant venster openen door op een klaviertoets te tikken. Ook heeft Kumar de scroll lock-toets op een toetsenbord aangepast in een applicatie genaamd EyeScroll: terwijl een persoon leest, onthult het scherm langzaam meer tekst. Daarnaast test Kumar een aangepaste versie van de pagina omhoog en pagina omlaag toetsen. Wanneer een persoon onderaan een pagina leest, scrolt de software automatisch een pagina naar beneden; om een lezer te helpen haar plaats te behouden, wordt het meest recent bekeken deel van het scherm gemarkeerd.
Het belangrijkste van het Stanford-onderzoek, zegt: Shumin Zhai , onderzoeker bij IBM Almaden Research Center in San Jose, CA en pionier op het gebied van eye-tracking, is dat Kumar heeft gewerkt aan het praktisch maken van eye-tracking voor alledaagse taken. Zhai zegt echter dat er voor de gemiddelde persoon nog steeds een barrière kan zijn omdat ze een kalibratieproces moet doorlopen waarbij de software meet hoe snel haar ogen bewegen.
Er zijn enkele tekenen dat eye-tracking-technologie binnenkort zijn weg naar de consumentenmarkt zou kunnen vinden. De desktops en laptops van Apple zijn nu uitgerust met een ingebouwde camera voor videoconferenties. Als er een camera met een hogere resolutie, infrarood-LED's en software zouden worden toegevoegd, zouden de machines van Apple applicaties uit het GUIDe-project kunnen ondersteunen, zegt Kumar. Als eye-tracking aantrekkelijk blijkt voor de consument, en de hardwarekosten dalen tot een redelijk bereik, kunnen eye-tracking-interfaces een aantrekkelijk en onderhoudend alternatief bieden voor de muis- of laptop-trackpad. Het is bijna als magie als het werkt, zegt Jacob van Tufts. Het gevoel dat je krijgt is dat de computer je gedachten leest, en dat is echt heel krachtig.