נצפה בפעולה: מעקב רכוב ראש העין של תשומת לב ויזואלית דינאמית לילדים במהלך התנהגות נטורליסטי
Summary
ילדים צעירים לא פסיבי להתבונן בעולם, אבל מעדיף באופן פעיל לחקור וקיום עם הסביבה שלהם. פרוטוקול זה מספק העקרונות המנחים והמלצות מעשיות לשימוש עוקבים אחר העין נישאת על הראש כדי להקליט תינוקות, סביבות חזותי דינמי של פעוטות, תשומת לב בהקשר של התנהגות טבעית.
Abstract
סביבות חזותי של ילדים צעירים הם דינאמיים, שינוי רגע ורגע כפי ילדים ויזואלית ופיזית לחקור מקומות ואובייקטים ולקיים אינטראקציה עם הסובבים אותם. בניינ ראש העין מעקב מציע הזדמנות ייחודית ללכוד לילדים תצוגות דינאמיות אגוצנטרי, כיצד הם להקצות תשומת לב בתוך התצוגות. פרוטוקול זה מספק העקרונות המנחים והמלצות מעשיות לחוקרים באמצעות העין נישאת על הראש בתכל’ס הן במעבדה והן הגדרות נטורליסטי יותר. בניינ ראש העין מעקב משלים אחר שיטות נסיוניות על ידי שיפור הזדמנויות עבור איסוף נתונים בהקשרים יותר אקולוגי חוקי באמצעות ניידות וחירות של תנועות ראש וגוף לעומת העין המבוסס על מסך מעקב. פרוטוקול זה יכול גם להיות משולב עם טכנולוגיות אחרות, כגון ההצעה מעקב, פיקוח, כדי לספק dataset עם מודאלים מרובים בצפיפות גבוהה לבחינת התנהגות טבעית, למידה והתפתחות יותר קצב הלב. מאמר זה מדגים את סוגי הנתונים המופקים רכוב ראש העין מעקב במחקר שנועד לחקור את תשומת לב בהקשר טבעי אחד לפעוטות: זורמת צעצוע לשחק עם ההורים. שימוש מוצלח של פרוטוקול זה יאפשר לחוקרים לאסוף נתונים שיכול לשמש לענות על שאלות לא רק על תשומת לב, אלא גם על טווח רחב של כישורים אחרים תפיסתי, הקוגניטיביים החברתיים והתפתחותם.
Introduction
העשורים האחרונים ראו עניין הולך וגובר ללמוד על התפתחות התינוק, הפעוט תשומת לב ויזואלית. התעניינות זו יש נבעה במידה רבה השימוש מחפש מדידות זמן כמו עיקרי אומר להערכת תפקודים קוגניטיביים אחרים בינקות, התפתח המחקר של התינוק תשומת לב בזכות עצמו. חקירות עכשווי של התינוק, הפעוט תשומת לב ויזואלית למדוד בעיקר תנועות עיניים במהלך משימות עקיבה המבוסס על מסך. תינוקות לשבת על כסא או הברכיים של ההורה מול מסך בזמן תנועות עיניים שלהם מנוטרים במהלך המצגת של תמונות סטטיות או אירועים. משימות כאלה, לעומת זאת, להיכשל ללכוד באופי הדינמי של תשומת לב ויזואלית טבעי, האמצעי שבאמצעותו נוצרים ילדים חזותי סביבות טבעיות – לחקירת פעילים.
תינוקות ופעוטות הם יצורים פעילים, הזזת שלהם ידיים, ראשים, העיניים וגופים לחקור את האובייקטים, אנשים ורווחים סביבם. כל התפתחות חדשה הגוף מורפולוגיה, יכולות מוטוריות, ובאופן הפעולה – זחילה, הליכה, להרים חפצים, עם שותפים חברתיים – מלווה והמצוות שינויים בסביבה ויזואלית מוקדם. משום מה עושים תינוקות קובע מה הם רואים, מה שהם רואים מגישה עבור מה הם עושים פעולה חזותית מודרך לומד את התפתחותה הטבעית של תשומת לב ויזואלית בצורה הטובה ביותר מתבצעת בהקשר של התנהגות טבעית1.
בניינ ראש העין עוקבים (ETs) המציא ומשמשת למבוגרים במשך עשרות שנים2,3. רק לאחרונה ההתקדמות הטכנולוגית הפכו את הטכנולוגיה עקיבה נישאת על הראש מתאים תינוקות ופעוטות. המשתתפים הם לבוש עם שתי מצלמות קל משקל על הראש, מצלמה זירת פונה החוצה הלוכד את הפרספקטיבה אדם הראשון של המשתתף מצלמת העין פונה פנימה הלוכד את התמונה העין. הליך הכיול מספק נתונים הכשרה אלגוריתם הממפה בצורה מדויקת ככל האפשר המיקומים המשתנים של התלמיד והשתקפות הקרנית (CR) בתמונה העין הפיקסלים המקבילים בתמונה זירת זה היה מטופל מבחינה ויזואלית. המטרה של שיטה זו היא כדי ללכוד שני את חזותי סביבות טבעיות של תינוקות ופעוטות פעיל חזותי חקר סביבות האלה כמו תינוקות להזיז בחופשיות. נתונים כאלה יכולים לעזור לענות על שאלות לא רק על תשומת לב, אלא גם על מגוון רחב של התפתחויות תפיסתי, קוגניטיבי, חברתי4,5,6,7,8. השימוש של טכניקות אלה הפך את ההבנות של תשומת לב משותפת7,8,9, תשומת לב מתמשכת10, שינוי חזותי חוויות עם הגיל ועם ההתפתחות המוטורית4 , 6 , 11, ואת התפקיד של חוויות חזותיים ב- word לימוד12. המאמר הנוכחי מספק העקרונות המנחים והמלצות מעשיות נישאת על הראש לניסיונות עקיבה עם תינוקות ופעוטות, מתארת את סוגי הנתונים ניתן להפיק של העין נישאת על הראש מעקב אחד טבעי הקשר לפעוטות: זורמת צעצוע לשחק עם ההורים.
Protocol
Representative Results
Discussion
פרוטוקול זה מספק העקרונות המנחים והמלצות מעשיות ליישום רכוב ראש העין מעקב אצל תינוקות וילדים צעירים. פרוטוקול זה היה מבוסס על המחקר של התנהגויות הפעוט טבעי בהקשר של האב-הפעוט משחק חופשי עם צעצועים באווירה מעבדה. ללא צורך במיקור חוץ עקיבה ציוד ותוכנות שימשו בכיול וקידוד נתונים. למרות זאת, ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה מומן על ידי מכוני הבריאות הלאומיים מענקים R01HD074601 (C.Y.), T32HD007475-22 (J.I.B., D.H.A.), F32HD093280 (L.K.S.); הקרן הלאומית למדע הענק BCS1523982 (L.B.S., C.Y.); על ידי אוניברסיטת אינדיאנה מיוזמה מחקר שטח המתעוררים – למידה: המוח, מכונות וילדים (L.B.S.). המחברים תודה המתנדבים לילד ולהורה שהשתתפו במחקר זה, מי הסכימה להיות בשימוש הדמויות ואת הצילומים של פרוטוקול זה. אנחנו מעריכים גם את חברי של קוגניציה חישובית, למידה מעבדה, במיוחד סוון Bambach, חן Anting, סטיבן Elmlinger, סת פוסטר, גרייס Lisandrelli ו טיי שרלין, עבור שלהם סיוע בפיתוח של גימורים פרוטוקול זה.
References
- Tatler, B. W., Hayhoe, M. M., Land, M. F., Ballard, D. H. Eye guidance in natural vision: Reinterpreting salience. Journal of Vision. 11 (5), 1-23 (2011).
- Hayhoe, M. Vision using routines: A functional account of vision. Visual Cognition. 7 (1-3), 43-64 (2000).
- Land, M., Mennie, N., Rusted, J. The Roles of Vision and Eye Movements in the Control of Activities of Daily Living. Perception. 28 (11), 1311-1328 (1999).
- Franchak, J. M., Kretch, K. S., Adolph, K. E. See and be seen: Infant-caregiver social looking during locomotor free play. Developmental Science. 21 (4), 12626 (2018).
- Franchak, J. M., Kretch, K. S., Soska, K. C., Adolph, K. E. Head-mounted eye tracking: a new method to describe infant looking. Child Development. 82 (6), 1738-1750 (2011).
- Kretch, K. S., Adolph, K. E. The organization of exploratory behaviors in infant locomotor planning. Developmental Science. 20 (4), 12421 (2017).
- Yu, C., Smith, L. B. Hand-Eye Coordination Predicts Joint Attention. Child Development. 88 (6), 2060-2078 (2017).
- Yu, C., Smith, L. B. Joint Attention without Gaze Following: Human Infants and Their Parents Coordinate Visual Attention to Objects through Eye-Hand Coordination. PLoS One. 8 (11), 79659 (2013).
- Yu, C., Smith, L. B. Multiple Sensory-Motor Pathways Lead to Coordinated Visual Attention. Cognitive Science. 41, 5-31 (2016).
- Yu, C., Smith, L. B. The Social Origins of Sustained Attention in One-Year-Old Human Infants. Current Biology. 26 (9), 1-6 (2016).
- Kretch, K. S., Franchak, J. M., Adolph, K. E. Crawling and walking infants see the world differently. Child Development. 85 (4), 1503-1518 (2014).
- Yu, C., Suanda, S. H., Smith, L. B. Infant sustained attention but not joint attention to objects at 9 months predicts vocabulary at 12 and 15 months. Developmental Science. , (2018).
- Hennessey, C., Lawrence, P. Noncontact binocular eye-gaze tracking for point-of-gaze estimation in three dimensions. IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 56 (3), 790-799 (2009).
- Elmadjian, C., Shukla, P., Tula, A. D., Morimoto, C. H. 3D gaze estimation in the scene volume with a head-mounted eye tracker. Proceedings of the Workshop on Communication by Gaze Interaction. , 3 (2018).
- Castellanos, I., Pisoni, D. B., Yu, C., Chen, C., Houston, D. M., Knoors, H., Marschark, M. Embodied cognition in prelingually deaf children with cochlear implants: Preliminary findings. Educating Deaf Learners: New Perspectives. , (2018).
- Kennedy, D. P., Lisandrelli, G., Shaffer, R., Pedapati, E., Erickson, C. A., Yu, C. Face Looking, Eye Contact, and Joint Attention during Naturalistic Toy Play: A Dual Head-Mounted Eye Tracking Study in Young Children with ASD. Poster at the International Society for Autism Research Annual Meeting. , (2018).
- Yurkovic, J. R., Lisandrelli, G., Shaffer, R., Pedapati, E., Erickson, C. A., Yu, C., Kennedy, D. P. Using Dual Head-Mounted Eye Tracking to Index Social Responsiveness in Naturalistic Parent-Child Interaction. Talk at the International Congress for Infant Studies Biennial Congress. , (2018).
- Holmqvist, K., Nyström, M., Andersson, R., Dewhurst, R., Jarodzka, H., Van de Weijer, J. . Eye tracking: A comprehensive guide to methods and measures. , (2011).
- Saez de Urabain, I. R., Johnson, M. H., Smith, T. J. GraFIX: a semiautomatic approach for parsing low- and high-quality eye-tracking data. Behavior Research Methods. 47 (1), 53-72 (2015).
- Franchak, J. M., Hopkins, B., Geangu, E., Linkenauger, S. Using head-mounted eye tracking to study development. The Cambridge Encyclopedia of Child Development 2nd ed. , 113-116 (2017).
- Yonas, A., Arterberry, M. E., Granrud, C. E. Four-month-old infants’ sensitivity to binocular and kinetic information for three-dimensional-object shape. Child Development. 58 (4), 910-917 (1987).
- Smith, T. J., Saez de Urabain, I. R., Hopkins, B., Geangu, E., Linkenauger, S. Eye tracking. The Cambridge Encyclopedia of Child Development. , 97-101 (2017).
