211service.com
Ett alternativ till datormusen
En forskare vid Stanford har skapat ett alternativ till musen som gör att en person som använder en dator kan klicka på länkar, markera text och bläddra helt enkelt genom att titta på skärmen och trycka på en tangent på tangentbordet. Genom att använda standard eyetracking-hårdvara – en specialiserad datorskärm med en högupplöst kamera och infraröda ljus – Manu Kumar , en doktorand som arbetar med professor i datavetenskap Terry Winograd , har utvecklat ett nytt användargränssnitt som är lätt att använda.
Ögonen har det: Logotyp från projektet Gaze-enhanced User Interface Design (GUIDe) på Stanford. Projektets mål är att använda information om var en person letar för att utveckla applikationer som underlättar interaktion med datorer.
Eye-tracking-teknik utvecklades för funktionshindrade användare, förklarar Kumar, men arbetet som vi gör här försöker få det till en punkt där det blir mer användbart för arbetsföra användare. Han säger att icke-funktionshindrade användare tenderar att ha en högre standard för lättanvända gränssnitt, och tidigare har eyetracking-teknik som funktionshindrade människor använder inte tilltalat dem.
Multimedia
Visa ett bildspel av GUIDE-gränssnittet
I hjärtat av Kumars teknologi kallas mjukvara EyePoint som fungerar med standard eyetracking-hårdvara. Programvaran använder ett tillvägagångssätt som kräver att en person tittar på en webblänk, till exempel, och håller en snabbtangent på tangentbordet (finns vanligtvis på numeriska tangentbordet till höger) medan hon tittar. Området på skärmen som man tittar på förstoras. Sedan pekar personen på sitt fokus inom det förstorade området och släpper snabbtangenten och klickar sig effektivt fram till länken.
Kumars tillvägagångssätt kan ta ögonföljande användargränssnitt i rätt riktning. Istället för att designa en vanlig typ av blickbaserat gränssnitt som styrs helt av ögonen – till exempel ett system där en användare tittar på en viss länk, sedan blinkar för att klicka sig igenom – har han involverat handen, vilket gör samspelet mer naturligt. Han har den rätta idén att låta ögat förstärka handen, säger Robert Jacob, professor i datavetenskap vid Tufts University, i Medford, MA.
Rudimentär eyetracking-teknik går tillbaka till tidigt 1900-tal. Med hjälp av fotografisk film fångade forskare reflekterat ljus från försökspersoners ögon och använde informationen för att studera hur människor läser och tittar på bilder. Men dagens teknik involverar en högupplöst kamera och en serie infraröda lysdioder. Denna hårdvara är inbäddad i ramen på dyra bildskärmar; den som Kumar använder kostar $25 000. Kameran fångar upp pupillens rörelse och reflektionen av det infraröda ljuset från hornhinnan, som används som referenspunkt eftersom den inte rör sig.
Även den bästa eyetrackern är dock inte perfekt. Ögat är egentligen inte särskilt stabilt, säger Kumar. Även när en person är fixerad vid en punkt, skakar pupillen. Så han skrev en algoritm som gör att datorn kan jämna ut ögonskak i realtid. Resten av forskningen, säger Kumar, går ut på att studera hur människor ser på en skärm och att komma på ett sätt att bygga ett gränssnitt som inte överbelastas den visuella kanalen. Med andra ord ville han att användningen skulle kännas naturlig för användaren.
En av de viktiga funktionerna i gränssnittet, säger Kumar, är att det fungerar utan att en person behöver styra en markör. Till skillnad från det musbaserade systemet som används överallt idag, ger EyePoint ingen feedback om var en person letar. Tidigare studier har visat att det är distraherande för en person när hon är medveten om sin blick eftersom hon medvetet försöker kontrollera dess placering. I de användbarhetsstudier som Kumar genomförde fann han att människors prestation sjönk när han implementerade en blå prick som följde deras ögon.
I sina studier av 20 personer fann han att deltagare som behövde skriva och peka kunde peka snabbare med den blickbaserade metoden än att använda en mus, även om felfrekvensen – 20 procent – var ganska hög. Men totalt sett rapporterade cirka 90 procent av deltagarna att de föredrog att använda EyePoint framför musen.
Det är 20 procents felfrekvens som kan orsaka vissa problem, säger Ted Selker , professor vid MIT Media and Arts Technology Laboratory. [Det är] en enorm mängd, säger han, eftersom en person kan märka en betydande nedgång i noggrannhet med bara 5 procent. Selker tillägger att den låga noggrannheten kan göra textredigering till en utmaning.
Kumar medger att systemet inte är perfekt, men han hävdar att många av felen kom från människor som på grund av bristande övning klickade på länkar som de trodde att de hade tittat på men som bara fanns i deras perifera vision. Faktum är att styrplattor, trackpoints, trackballs inte fungerar lika bra som en mus heller, men är fortfarande livskraftiga inmatningsenheter. Kumar säger att han har arbetat med algoritmer som visar lovande för att göra EyePoint mer exakt genom att ta hänsyn till perifera synrelaterade fel. Ändå tillåter han att EyePoint kan fungera dåligt för vissa människor, till exempel de med tjocka glasögon, speciella kontaktlinser eller lata ögon.
Trots det är Kumar säker på tekniken och dess utveckling som ett verktyg för den allmänna befolkningen. För det ändamålet har han testat ett antal olika gränssnittsscheman, alla under ett projekt kallat Blickförbättrad användargränssnittsdesign (Guide). En annan applikation, kallad EyeExposé, är gjord för Apples OS X-funktion som heter Exposé, där en person kan trycka på F11-tangenten för att miniatyra alla öppna fönster och sedan dra muspekaren till det fönster hon vill flytta fram. Med EyeExposé kan användaren trycka på F11-tangenten och sedan ta fram ett intressant fönster genom att trycka på en tangentbordstangent. Kumar har också modifierat rullningslåsknappen på ett tangentbord i ett program som heter EyeScroll: när en person läser avslöjar skärmen långsamt mer text. Dessutom testar Kumar en modifierad version av tangenterna sida upp och sida ner. När en person läser till botten av en sida, rullar programvaran automatiskt ned en sida; för att hjälpa en läsare att behålla sin plats markeras den senast tittade delen av skärmen.
Det viktiga med Stanford-forskningen, säger Shumin Zhai , forskare vid IBM Almaden Research Center i San Jose, CA och pionjär inom eyetracking-området, är att Kumar har arbetat med att göra eyetracking praktiskt för vardagliga uppgifter. Zhai säger dock att det fortfarande kan finnas en barriär för den genomsnittliga personen eftersom hon behöver gå igenom en kalibreringsprocess där programvaran mäter hur snabbt hennes ögon rör sig.
Det finns några tecken på att eyetracking-teknik snart kan hitta sin väg till konsumentmarknaden. Apples stationära och bärbara datorer är nu utrustade med en inbyggd kamera för videokonferenser. Om en kamera med högre upplösning, infraröda lysdioder och mjukvara lades till skulle Apples maskiner kunna stödja applikationer från GUIDE-projektet, säger Kumar. Om eyetracking visar sig vara tilltalande för konsumenten, och hårdvarukostnaderna sjunker till ett rimligt intervall, kan eyetracking-gränssnitt vara ett lockande och underhållande alternativ till musens eller bärbara styrplattan. Det är nästan som magi när det fungerar, säger Tufts’ Jacob. Känslan du får är att datorn läser dina tankar, och det är verkligen väldigt kraftfullt.