Μελέτη της απόκρισης του χρήστη μέσω μεθόδων καταγραφής και ανάλυσης κινήσεων κέρσορα με σκοπό τη διερεύνηση της επιλεκτικότητας βασικών χαρακτηριστικών του σχήματος σε χαρτογραφικά υπόβαθρα

Παππά, Αθηνά

Exploring user reaction though mouse movements tracking and analysis towards the examination of the selectivity of basic shape features on cartographic backgrounds

Διπλωματική εργασία

Author

Παππά, Αθηνά

Date

2021-07-23

Advisor

Krassanakis, Vassilios

Διπλωματική εργασία (3.722Mb)

Keywords

Καταγραφή κέρσορα ; Ανάλυση κέρσορα ; Οπτική αναζήτηση ; Οπτική αντίληψη ; Στάδιο προ-προσοχής ; Θερμικοί χάρτες ; Πείραμα εξ αποστάσεως

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε με σκοπό τη μελέτη της απόκρισης χρηστών χάρτη, μέσω μεθόδων καταγραφής και ανάλυσης κινήσεων κέρσορα. Αντικείμενο της αποτελεί η διερεύνηση της επιλεκτικότητας βασικών χαρακτηριστικών του σχήματος σε διαφορετικά χαρτογραφικά υπόβαθρα. Στο πλαίσιο της εργασίας σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε ένα χαρτογραφικό πείραμα, στο οποίο χρησιμοποιήθηκαν τέσσερις χάρτες-υπόβαθρα, τέσσερις στόχοι και τέσσερις περισπαστές. Η τοπολογική ιδιότητα των στόχων είναι η οπή, ενώ οι περισπαστές είναι συμπαγείς σχήματα (μαύρου χρώματος). Τόσο οι στόχοι όσο και οι περισπαστές ανήκουν στην κατηγορία των γεωμετρικών σχημάτων. Τα τέσσερα χαρτογραφικά υπόβαθρα που δημιουργήθηκαν αποτέλεσαν τη βάση για την κατασκευή 48 οπτικών σκηνών, με δεκαέξι σύμβολα στην καθεμιά. Οι περιπτώσεις που μελετήθηκαν αφορούν στην εύρεση του στόχου στο κέντρο, στην περιφέρεια και στην απουσία του στόχου από την οπτική σκηνή. Συγκεκριμένα, κάθε οπτική σκηνή είτε περιέχει δεκαπέντε περισπαστές και ένα στόχο στο κέντρο ή την περιφέρεια ή δεκαέξι περισπαστές στη περίπτωση της απουσίας. Η πειραματική διαδικασία πραγματοποιήθηκε απομακρυσμένα (online) μέσω του λογισμικού AnyDesk. Ουσιαστικά, έγινε διαμοιρασμός της οθόνης του υπολογιστή στους συμμετέχοντες για την εκτέλεση του πειράματος. Στο πείραμα, συμμετείχαν συνολικά 30 υποκείμενα. Αξιοποιώντας το λογισμικό MatMouse toolbox (Krassanakis & Kesidis, 2020) του οποίου ο πηγαίος κώδικας διανέμεται με ελεύθερη άδεια χρήσης και λειτουργεί σε περιβάλλον MATLAB, για κάθε συμμετέχοντα καταγράφηκε ο χρόνος αντίδρασης, δηλαδή ο χρόνος που χρειάστηκε από τη στιγμή που εμφανίστηκε η οπτική σκηνή να εντοπίσει το σύμβολο ή την απουσία αυτού καθώς και οι συντεταγμένες του κέρσορα μέχρι τη στιγμή του εντοπισμού του στόχου. Δημιουργήθηκαν θερμικοί χάρτες οι οποίοι, αναπαριστούν τη συμπεριφορά του κέρσορα όλων των συμμετεχόντων σε κάθε οπτική σκηνή (48 συνολικά). Η ανάλυση των δεδομένων βασίστηκε στον ορισμό συγκεκριμένων δεικτών οι οποίοι βασίστηκαν στις τιμές των χρόνων αντίδρασης. Από τα αποτελέσματα του πειράματος, προκύπτει ότι η απουσία του στόχου ήταν η διαδικασία αναζήτησης που χρειάστηκε τον περισσότερο χρόνο, ενώ οι χρονικές αποκρίσεις στην περιφέρεια και το κέντρο ήταν αρκετά κοντά χρονικά. Τα σύμβολα που χρησιμοποιήθηκαν είχαν και αυτά όμοιες αποκρίσεις, με το ρόμβο να παρουσιάζει μικρή χρονική αύξηση κατά την αναζήτηση σε σχέση με τα υπόλοιπα. Όσον αφορά τα υπόβαθρα, αυτά με περισσότερες λεπτομέρειες (κτίσματα, δασική περιοχή και οικιστική μαζί κλπ.) απαίτησαν περισσότερο χρόνο κατά την αναζήτηση.

Abstract

The present diploma thesis aims to study map users’ reaction, using mouse movements tracking and analysis techniques. The basic objective is to examine the selectivity of basic shape characteristics on different cartographic backgrounds. In the framework of the present work, a cartographic experiment was designed and performed in which four different cartographic backgrounds, four target and four distractor symbols were used. Targets’ topological feature corresponded to the property of hole, while distractor symbols were compact (with black color). Based on the different backgrounds, 48 visual scenes were designed having sixteen symbol each. Both the cases of target location in the center and the periphery of the map were examined, while the case of target absent was also investigated. More specifically, each visual scene involves either fifteen distractors and one target or sixteen distractors for the cases of target absence. The experimental process took place remotely (online), using AnyDesk software. In practice, experimental monitor was shared to the participants during the experimental procedure. Totally, 30 subjects participated in the experiment. Using the MATLAB toolbox MatMouse (Krassanakis & Kesidis, 2020), which source code is distributed with an open source license, for each participant the reaction times, referred to the time needed to locate the target symbol or to identify if the target is located on the examined background, as well as the corresponding mouse coordinates were recorded. For each visual scene, a heatmap (48 heatmaps in total), representing the overall mouse behavior produced by all participants, were generated. The analysis was based on the definition of specific indices based on the values of the captured reaction times. The results of the study indicate that target absence generated larger reaction times than the cases of target presence either in the center or tin the periphery of the map. The reaction times of the different shapes used in the experiment were similar, while rhombus shape seems to be detected in slightly larger times. Cartographic backgrounds with more cartographic details (buildings, mixed green and house regions etc.) seem also to produce larger reaction times.