Том 6, №1, 2014
РусскийEnglish

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ



ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВОСПРИЯТИЯ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ ПРИ ПОМОЩИ ФРАКТАЛЬНОГО АНАЛИЗА ТРАЕКТОРИИ ДВИЖЕНИЯ ГЛАЗ
Беляев Р. В., Колесов В. В.,

Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова, Российская академия наук, http://www.cplire.ru,
11/7, ул. Моховая, 125009 Москва, Российская Федерация
+7 495 629 3368, kvv@cplire.ru
Меньшикова Г. Я.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, факультет психологии, http://www.psy.msu.ru,
4/21, ул. Б.Никитская, 125009 Москва, Российская Федерация,
+7 495 629 7554, men’shikova@psy.msu.ru
Попов А. М., Рябенков В. И.
Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет), http://www.mirea.ru
78, пр. Вернадского, 119454 Москва, Российская Федерация,
+ 7 495 434 9317, ryabenkov@mirea.ru


Считывание видеоинформации и ее анализ зрительным аппаратом человека есть многофакторный процесс, который давно является предметом исследования с помощью различных технологий специалистами разного профиля, связанных с изучением человека: физиологами, психологами, медиками, инженерами и пр. Необходимая составляющая работы зрительного анализатора - движения глаз – внешнее проявление этого процесса исследуется множеством методов с использованием различных устройств его регистрации. Однако количественная составляющая в этой области развита недостаточно и не позволяет сопоставлять результаты различных экспериментов. Цель настоящей работы – получение числовых характеристик процесса зрительного восприятия, которые дает фрактальный анализ результатов соответствующих измерений. Экспериментальные результаты получены на компьютерной установке iView X фирмы SMI GmbH традиционным для физиологии методом айтрекинга – отслеживания позиционирования и ориентации глаза при считывании видеоинформации с монитора компьютера. Для каждого измерения, осуществляемого через выбранный временной интервал, фиксировались координаты центра зрачка и их пересчитанные значения, учитывающие все сопутствующие параметры. По полученным точкам строили трек движения глаза – самопересекающуюся ломаную с большим, но конечным числом изломов. Анализ такого трека проведен известным методом определения фрактальной размерности сложных недифференцируемых кривых. Длина кривой вычислялась при многократном просмотре записи с использованием измерительного элемента, размер которого при каждом последующем проходе уменьшается с заданным шагом. Зависимость полученной длины трека, нормированная на известную реальную его длину, от номера шага характеризуется сходимостью при предельном переходе к бесконечно малому размеру измерительного элемента и численно выражается углом наклона аппроксимирующей прямой для каждого конкретного трека. Получены критерии для количественной оценки зрительного восприятия, которые могут быть использованы при разработке как психофизиологических технологий идентификации и диагностики личности, так и информационных технологий, использующих особенности когнитивных процессов.

Ключевые слова: информационные технологии, когнитивные технологии, движение глаз, восприятие видеоинформации, психофизиологические особенности зрительного аппарата, фрактальный анализ, фрактальная размерность.

УДК 004.932.2; 159.931

Библиография – 10 ссылок
Поступила в редакцию 11.05.2011, после доработки – 16.05.2011

РЭНСИТ, 2011, 3(1):56-68
ЛИТЕРАТУРА
  • Ярбус АЛ. Роль движений глаза в процессе зрения. М., Наука, 1965, 173 c.
  • Buswell GT. How people look at pictures: A study of the psychology of perception in art. Chicago, University of Chicago Press, 1935, 198 p.
  • Гиппенрейтер ЮБ. Движения человеческого глаза. М., МГУ, 1978, 179 с.
  • Барабанщиков ВА. Окуломоторные структуры восприятия. М., ИП РАН, 1997, 384 с.
  • Itti L, Koch C. A saliency-based search mechanism for overt and covert shifts of visual attention. Vision Research, 2000, 40(10–12):1489–1506.
  • Torralba A, Oliva A, Castelhano MS, Henderson JM. Contextual guidance of eye movements and attention in real-world scenes: The role of global features in object search. Psychological Review, 2006, 113(4):766–786.
  • Движение глаз и зрительное восприятие. Ред. Ломов БФ, Вергилес НЮ, Митькин АА. М., Наука, 1979, 277 с.
  • Findlay JM, Gilchrist ID. Active Vision: the Psychology of Looking and Seeing. New York, Oxford University Press, 2003, 220 p.
  • Mandelbrot BB. The fractal geometry of nature. New York, W.H.Freeman & Co, 1982, 480 p.
  • Потапов АА. Фракталы в радиофизике и радиолокации: топология выборки. М., Университетская кни-га, 2005, 848 c.


Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайте http://elibrary.ru