Detecção de padrões de leitura com baixa taxa de amostragem

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Detecção de padrões de leitura

com baixa taxa de amostragem

Aluno: Carlos Eduardo Leão Elmadjian

Orientador: Prof. Dr. Carlos Hitoshi Morimoto

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Tópicos

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 Introdução

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Tópicos

 Introdução

 Características da leitura  Baixa taxa de amostragem

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 Introdução

 Características da leitura  Baixa taxa de amostragem  Algoritmos de detecção

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Tópicos

 Introdução

 Características da leitura  Baixa taxa de amostragem  Algoritmos de detecção  Algoritmo proposto

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 Introdução

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Tópicos

 Introdução

 Avaliação  Resultados

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 Introdução

 Avaliação  Resultados  Aplicações

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Introdução

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Motivação

 Aplicações para computação vestível

E N G A D G E T. C O M

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Introdução

Motivação

 Aplicações para computação vestível  Consumo de energia E N G A D G E T. C O M A N D R O ID C O M M U N IT Y .C O M

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Motivação

 Aplicações para computação vestível  Consumo de energia

 Qualidade das interações

E N G A D G E T. C O M A N D R O ID C O M M U N IT Y .C O M M A K E U S E O F. C O M Nova mensagem! Leia-me! Atualiza-ção! Urgente!

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Introdução

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Por que a leitura?

 Uma das interações mais frequentes

Jogando ou baixando jogos, imagens, filmes, música

Acessando o banco

Usando serviços de viagem ou acomodação

Lendo notícias, jornais ou revistas

Procurando informações sobre produtos e serviços

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Introdução

Por que a leitura?

 Uma das interações mais frequentes

Acessando o banco

Mandando ou lendo emails

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Por que a leitura?

 Uma das interações mais frequentes  Indicativo de atividade primária

Acessando o banco

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Introdução

Por que a leitura?

 Uma das interações mais frequentes  Indicativo de atividade primária

 Feedback de relevância

Acessando o banco

Mandando ou lendo emails

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Características da leitura

Comportamento típico

 Fixações de 200 a 300 ms

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Comportamento típico

 Fixações de 200 a 300 ms  Sacadas curtas à direita

fixação

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Comportamento típico

 Fixações de 200 a 300 ms  Sacadas curtas à direita

 Regressões em transições de linha

fixação

regressão

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Processamento de informações

 Supressão sacádica N V ID IA .C O M

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Processamento de informações

 Supressão sacádica N V ID IA .C O M

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Processamento de informações

 Supressão sacádica  Visão foveada N V ID IA .C O M CC – Bruce Blausen Anatomia do olho Vasos Fóvea Mácula Cristalino Pupila Córnea Íris

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Processamento de informações

 Supressão sacádica  Visão foveada  Acuidade limitada N V ID IA .C O M Vasos Fóvea Mácula Cristalino Pupila Córnea

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Baixa taxa de amostragem

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P U P IL -L A B S .C O M

Como rastrear esse comportamento?

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Como rastrear esse comportamento?

 Câmera infravermelho

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Como rastrear esse comportamento?

 Processamento de imagens do olho  Função de calibração para superfície

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Como rastrear esse comportamento?

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Como rastrear esse comportamento?

Problema:

alto custo computacional

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Mas se a taxa for baixa...

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Mas se a taxa for baixa...

 Movimentos não rastreados  Calibração com baixa acurácia

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Mas se a taxa for baixa...

 Movimentos não rastreados  Calibração com baixa acurácia  Aliasing

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Algoritmos de detecção

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Ideias gerais

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Ideias gerais

 Filtragem dos pontos do olhar  Identificação dos movimentos

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Ideias gerais

 Filtragem dos pontos do olhar  Identificação dos movimentos  “Tokenização” + pontuação

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Ideias gerais

 Filtragem dos pontos do olhar  Identificação dos movimentos  “Tokenização” + pontuação  Somatória de evidências

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Ideias gerais

 Filtragem dos pontos do olhar  Identificação dos movimentos  “Tokenização” + pontuação  Somatória de evidências  Mudança de estado

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Mas com frequência baixa...

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Mas com frequência baixa...

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Mas com frequência baixa...

→ não há amostras suficientes

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Algoritmo proposto

Conceitos principais

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Conceitos principais

 Quociente diferencial entre amostras  Janela de quocientes

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Algoritmo proposto

Conceitos principais

(52)

Conceitos principais

 Máquina de estados

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Algoritmo proposto

Conceitos principais

 Somatória de evidências  Mudança de estado

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Conceitos principais

 Somatória de evidências  Mudança de estado

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Algoritmo proposto

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Como funciona?

 Quociente diferencial é robusto a taxas baixas

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Algoritmo proposto

Como funciona?

 Quociente diferencial é robusto a taxas baixas  Sacadas se tornam picos limiarizáveis

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Algoritmo proposto

Como funciona?

 Máquina de estados atribui pontuações

+

₊

+

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Como funciona?

 Máquina de estados atribui pontuações  Aliasing se torna irrelevante

+

₊

+

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Avaliação

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Experimento com leitores

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Avaliação

Experimento com leitores

 9 participantes

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Experimento com leitores

 9 participantes

 45 textos aleatórios curtos

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Avaliação

Experimento com leitores

 9 participantes

 45 imagens aleatórias (controle)

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Experimento com leitores

 9 participantes

 Coleta a 30 Hz e subamostragem a posteriori  Questionário para nível de compreensão

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Avaliação

Experimento com leitores

 9 participantes

 Coleta a 30 Hz e subamostragem a posteriori  Questionário para nível de compreensão

 Comparação com Campbell e Maglio (2001) e

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Resultados

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Resultados

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Resultados

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Aplicações

Prova de conceito

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Prova de conceito

 Aplicação web

 Reconhecimento de leitura como mediação de estados

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Aplicações

Prova de conceito

 Leitura ferramentas de auxílio e bloqueio de mensagens→

autorrolagem

indicador de estado

marcador

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Prova de conceito

 Leitura ferramentas de auxílio e bloqueio de mensagens→  Sem leitura interação convencional→

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Referências

 Bridgeman, Bruce, Derek Hendry, and Lawrence Stark. "Failure to detect displacement of the

visual world during saccadic eye movements." Vision research 15.6 (1975): 719-722.

 Buscher, Georg, Andreas Dengel, and Ludger van Elst. "Eye movements as implicit relevance

feedback." In CHI'08 extended abstracts on Human factors in computing systems, pp. 2991-2996. ACM, 2008.

 Campbell, Christopher S., and Paul P. Maglio. "A robust algorithm for reading detection." In

Proceedings of the 2001 workshop on Perceptive user interfaces, pp. 1-7. ACM, 2001.

 ONS / Relatório de atividades na internet – 2014:

http://www.ons.gov.uk/ons/rel/rdit2/internet-access---households-and-individuals/2014/stb-ia-2014.html#tab-Internet-Activities

 Rayner, Keith. "Eye movements in reading and information processing: 20 years of research."

Psychological bulletin 124, no. 3 (1998): 372.

 Shannon, Claude E. "Communication in the presence of noise." Proceedings of the IRE 37, no. 1