ИСТИНА

В настоящее время проблема создания эффективных информационных технологий, учитывающих особенности когнитивных процессов является особенно актуальной. При анализе графической информации с экранов мониторов в сложных технологических системах огромную роль играют процессы зрительного восприятия, распределения внимания, стратегий зрительного поиска, принятия решения оператора. Указанные когнитивные процессы могут проявляться в особенностях движений глаз. В многочисленных исследованиях было показано, что временные и пространственные характеристики движения глаз позволяют оценить сложность познавательного процесса, динамику его развития, его характерные особенности (Ярбус 1967; Величковский 2003; Барабанщиков 1997).Традиционными параметрами, при помощи которых производится оценка успешности выполнения когнитивных задач, являются число, продолжительность и локализация фиксаций, скорость и продолжительность саккад, пространственное распределение ориентаций саккадических скачков, пространственно-временная последовательность фиксаций, наличие и число регрессионных движений. Однако, указанные параметры не всегда эффективны для оценки динамики сложных когнитивных процессов, а также в задачах оценки индивидуальных различий восприятия изображений. В связи с этим возникает необходимость поиска новых методов анализа движения глаз, которые были бы более адекватны для исследования сложных когнитивных задач, а также более чувствительны к индивидуальным особенностям зрительного восприятия. Ранее было высказано предположение, что динамические характеристики живых систем можно эффективно описывать в терминах теории нелинейного динамического хаоса (Mandelbrot 1982). К биологическим системам, которые рассматривались как фрактальные объекты, относили биологические ритмы, динамику нейронных популяций, а также траекторию движения глаз. Одним из основных параметров фрактального анализа (ФА) является фрактальная размерность (ФР), которую можно рассматривать как меру упорядочивания динамических процессов по степени хаотичности. В нашем исследовании была предпринята попытка использовать ФА траектории движения глаз для изучения особенностей восприятия различных по сложности изображений.Задачей нашего исследования являлась оценка чувствительности ФА траектории движения глаз в задачах: 1) распознавания при различном соотношении сигнал/шум, 2) оценки индивидуального стиля восприятия сложных изображений, а также 3) оценки профессиональной подготовленности наблюдателя. Предполагалось, что ФА позволит выделить количественные характеристики для оценки эффективности процессов зрительного восприятия во всех указанных типах задач.На основе полученных траекторий движений глаз проводился расчет ФР для каждого наблюдателя и каждого изображений. Для этого многократно просматривалась длина траектории движения глаз с использованием измерительного элемента L, размер которого при каждом следующем проходе по длине записи уменьшается с заданным шагом. Для каждого прохода определялось отношение значения вычисленной длины к реальной длине траектории движения глаз. В результате каждая траектория движения глаза (трек) отображалась в виде некоторой сходящейся функциональной зависимости (ФР vs L), хорошо аппроксимируемой наклонной линией. Анализ полученных зависимостей показал, что при увеличении отношения сигнал/шум хаотические движения глаз становятся упорядоченными – они либо повторяют простую форму изображения, либо выделяют его наиболее информативные точки. Следует отметить, что именно такой тип поведения характерен для фрактальных объектов. Полученные кривые показали высокую чувствительность метода ФА к индивидуальным особенностям просмотра изображения. Характеристики функциональной зависимости ФР vs L позволили определить, кто смотрит на изображение, на какое изображение он смотрит, а также насколько он профессионально подготовлен для просмотра сложного изображения (на примере восприятия изображений произведений искусства).