Verräterische Blicke – Eye-Tracking

Journalisten haben schon oft vom “Eye-Tracking” gehört. Mittels dieser Technik wird verfolgt, wo die Augen von Lesern hinwandern; was sie zuerst lesen; wo der jeweilige Leser aussteigt und den Blick schweifen lässt, umblättert, weiterliest. Dafür bekommen Probanden eine spezielle Maske durch die sie Buchstaben und Bilder betrachten.

Michael Dorr beim HLF14 - Bild: Lugger

Michael Dorr beim HLF14 – Bild: Lugger

Michael Dorr macht das heute eleganter. Seine Probanden müssen durch keine Maske mehr blicken, wie der Nachwuchswissenschaftler am Rande des HLF14 erzählt. Er und das Team vom Institut für Neuro- und Bioinformatik an der Universität Lübeck nutzen heute Bildschirme, die dem Betrachter Filme oder Spiele zeigen und gleichzeitig über Sensoren festhalten, wohin der Blick der Betrachter gerade fokussiert.

Das funktioniert, weil Menschen immer eine selektive Wahrnehmung haben und auch nur in einem kleinen Teil des Gesichtsfeldes wirklich scharf sehen können. “So machen wir zwei bis drei Augenbewegungen pro Sekunde, mit denen wir das Zentrum des scharfen Sehens, die Fovea, immer dorthin richten, wo wir etwas verarbeiten wollen”, erläutert Dorr. Insofern verrate der Blickort, welche Information das Gehirn gerade verarbeitet und welche Bilder besondere Aufmerksamkeit erzeugen.

Entenflug über einem Kanal nahe Lübeck - auf die Punkte

Entenflug über einem Kanal nahe Lübeck – Die Punkte zeigen, wohin die Betrachter besonders geblickt haben.

Dorr möchte diese Technik nicht nur für Auswertungen nutzen, sondern mittels der Auswertungen Filme optimieren und Lerneffekte beschleunigen. Dazu baut er auf Forschungskooperationen:

“Es ist wichtig, mit Leuten zusammenzuarbeiten, die sich in Gebieten auskennen, von denen man selbst nicht so viel versteht.”

Beispiel 1: Fische

So haben er und sein Team mit Biologiestudenten zusammengearbeitet, die im Rahmen ihrer Forschung erkennen und festhalten mussten, wie Fische schwimmen; welche Flosse, wie schwingt. “Zuerst haben wir einen Professor gebeten, sich unsere Videos von Fischen anzusehen und dabei seine Augenbewegungen aufgezeichnet. Denn er, der Experte, hat dies oft gemacht und weiß, worauf er achten muss”, erzählt Dorr.

Anschließend haben sie die Filme bearbeitet und die offensichtlich unwichtigen Bereiche verschwommen dargestellt. Begeistert berichtet Dorr vom Lernfortschritt: “Wenn wir diese Filme Studenten zeigen, so können sie später aus neuen Filmen wesentlich schneller die zentralen Merkmale erkennen.”

Von den Fischen

Vom Hawaiischen Staatsfisch Humuhumunukunuku’apua’a ist der Großteil verschwommen. Die Studenten blicken auf das Wesentliche.

 

Beispiel 2: Fahranfänger

Es gibt viele Bereiche in denen bekannt ist, dass Experten andere Blickstrategien verfolgen, als Anfänger. Warum sollte diese Methode also nicht auch Fahranfängern helfen? Wer Erfahrung hat, kann einschätzen, wie weit die nächste Ampel weg ist, wann sie von gelb auf rot schaltet und wie weit entfernt nachfolgende Fahrzeuge im Rückspiegel sind. Eine Idee wäre also, Fahrschülern ein Augentraining für den Alltag im Verkehr anzubieten. Denn Anfänger streuen ihre Blicke und versuchen damit, sich in alle Richtungen abzusichern, das stört die Konzentration.

Beispiel 3: Schlaganfallpatienten

Aktuell läuft an der Uni Lübeck in enger Zusammenarbeit mit Neurologen eine Studie zu Aufmerksamkeitsstörungen nach einem Schlaganfall, dem sogenannten Neglect. Durch diese Störung, nehmen Schlaganfallpatienten nicht selten für einige Zeit eine Hälfte des Gesichtsfelds teils oder gar nicht mehr wahr. Eine Störung, die in der Regel im Laufe eines halben Jahres wieder zurückgeht. Die Patienten können im Prinzip die andere Seite sehen, nur richten sie ihre Aufmerksamkeit nicht dahin. Bislang haben Dorr und Co in Studien erfasst, was in den raren Momenten geschieht, in denen die Patienten in die Mitte oder ein wenig auf die andere Seite blicken. “Meist war dann auf der anderen Seite deutlich mehr Aktivität und das hat den Blick dorthin gelenkt. Wenn wir nun Filme schaffen, in denen wir die Blicke der Patienten gezielt häufiger auf die andere Seite lenken, könnte das den Heilungsprozess eventuell beschleunigen”, beschreibt der Grenzgänger zwischen Informatik und Neurologie die Hoffnung der Forscher.


Alle Bilder, bis auf das Portrait entstammen der Website des Forschungskonsortiums GazeCom – Michael Dorr hat mir erlaubt, sie zu verwenden. Künftig wird er seine Forschung am Institut für Mensch-Maschine-Kommunikation an der TU München fortsetzen.

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ist stellvertretende Wissenschaftliche Direktorin des Nationalen Instituts für Wissenschaftskommunikation (Nawik), Karlsruhe. Sie koordiniert dieses Konferenzblog. Beatrice ist Diplom-Chemikerin und seit über 20 Jahren als Wissenschaftsjournalistin für diverse deutsche Magazine und Tageszeitungen aktiv. Als Social Media Expertin hat sie unter anderem die Scienceblogs in Deutschland aufgebaut. In ihrem Blog ‚Quantensprung‘ und in ihren Tweets als @BLugger schreibt sie vornehmlich über Wissenschaftskommunikation.

10 comments Write a comment

  1. Das Eye-Tracking mag für analytische Zwecke interessant sein, als “Eingabegerät” auch stark in ihrer allgemeinen Bewegung Behinderten nutzen können, generell wird es aber im Kontext moderne Geräte wie bspw. Google Glass nicht übliche User Interfaces ersetzen können.

    • Vollständig ersetzen wird das Eye-Tracking traditionelle Eingabemodalitäten sicherlich so schnell nicht, die Beispiele im Artikel oben haben mit “herkömmlichen” Human Computer Interfaces ja auch wenig zu tun. Nichtsdestotrotz gibt es durchaus Anwendungen, bei denen die Augenposition als (Zusatz-)Information hilfreich sein kann; wir haben z.B. mal ein kleines “Turnier” mit dem Computerspiel Breakout veranstaltet, bei dem das getrackte Auge der Maushand überlegen war (http://www.inb.uni-luebeck.de/publications/pdfs/DoBoMaBa07.pdf).

      Gerade bei Google Glass sehe ich sogar besonders großes Potential fürs Eye-Tracking: die Geometrie von Auge, Bildschirm und (möglicher) Tracking-Kamera ist relativ stabil, so dass recht präzise getrackt werden kann. Head-Mounted Displays verursachen jedoch eine Menge anderer Probleme, aber das steht wieder auf einem anderen Blatt … 🙂

      • Lieber Herr Dorr,

        das mit dem ‘Computerspiel Breakout’ wird Ihnen gerne abgenommen und es sollte nicht der geringste Anlass kommuniziert werden, dass es an Ihrem Vorhaben Zweifel gibt.
        Auch Google Glass und Substitute betreffend, es ging eher bei dem obigen eher niederrangigen kommentarischen Beitrag darum bestimmten Anforderungswünschen
        vorzubeugen.

        Vieles ist nicht “Breakout”.

        Das an und für sich recht blöde Eingabegerät Maus könnte wie die ebenfalls recht blöde Tastatur aus ergonomischen (das Fachwort) Gründen jetzt oder für alle Zeit womöglich unvermeidlich sein.

        MFG
        Dr. W (der sich auch bei den Hirn-Chips-Geschichten nicht viel verspricht)

  2. “Anfänger streuen ihre Blicke und versuchen damit, sich in alle Richtungen abzusichern,”

    Was ja vielleicht auch seinen Sinn hat.

    Eye-Tracking , hie und da womöglich sinnvoll , ansonsten – auch wenns paranoid klingen mag – erweckt das einmal mehr den Eindruck eines weiteren klitzekleinen Bausteins auf dem Weg zur Normierung im Namen der Mitte als einzigem Maßstab.

    • Eye-Tracking , hie und da womöglich sinnvoll , ansonsten – auch wenns paranoid klingen mag – erweckt das einmal mehr den Eindruck eines weiteren klitzekleinen Bausteins auf dem Weg zur Normierung im Namen der Mitte als einzigem Maßstab.

      Wir stellen uns Geschäfte oder verschenkte Computer vor, der Kindle könnte bspw. mit einer Kamera versehen werden und an gute Kunden eben verschenkt werden, die derart Marketing oder Marktforschung betreiben…

    • Wenn man sich die Abbildung mit dem Fisch anschaut, sieht man, dass die Videomodifikation nicht gerade subtil ist. Der Proband wird also nicht heimlich manipuliert, sondern ist sich der Trainingssituation bewusst. Von daher würde ich “Blicktraining” in eine Reihe mit allen anderen Szenarien stellen, in denen wir unter Anleitung bestimmte Fertigkeiten verbessern, wie z.B. das Schreiben lernen in der Grundschule oder auch den Hinweis des Fahrlehrers, beim nächsten Mal doch bitte nicht das Stop-Schild zu übersehen.

      Dann bleibt natürlich die Frage, welchen Nutzen der so Trainierte für sich persönlich ziehen kann. Im Falle der Schlaganfallpatienten z.B. sollte wohl klar sein, dass die “Normierung zur Mitte” außerordentlich wünschenswert ist!

      • @ Dr.Webbaer

        Die effektivste Form der Marktforschung , die , die der Kunde selber durchführt.

        @ Michael Dorr

        Ohne Zweifel sinnvoll , wenn zur Heilung hilfreich. Hat halt mehrere Seiten , wie so häufig , beim Fahren lernen hätte ich Zweifel , lieber fehlerfreundlich und “generalistisch” lernen , das paßt besser zum Straßenverkehr.
        Der Marktforschung könnte es helfen – ob das ertstrebenswert ist , ist wieder eine andere Frage – oder es hilft ihr nicht , das Drängen zum “Meisten” ist keine Steigerung der Effizienz.

  3. Im Marketing werden solche Systeme sicher genutzt. Das ist unbestritten. Gerade deshalb finde ich diesen Ansatz schön, bei dem Eye-Tracking nicht “nur” für (gute oder “böse”) Analysen genutzt wird, sondern einen Schritt weiter geht, um damit Lernprozesse potenziell zu unterstützen. Es geht dabei auch nicht um eine Optimierung nach Maß, sondern um Hilfestellung zur Erkennung bestimmter Muster (Auto oder Fisch) bzw. bei Neglect-Patienten um eine mögliche schnellere Genesung. Letzteres ist bisher eine Idee der Forscher, ob das tatsächlich bei manchen Patienten hilft, ist Gegenstand der Studie.

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