2024年度眼动研究报告

2024Tobii眼动追踪年度研究报告目录62024年关键数据36人因工程42教育研究44消费行为研究48培训与评估50用户体验研究52总结与展望53拓展阅读指引54参考文献本报告旨在概述眼动追踪技术如何推动科学进步并拓展应用研究领域，重点介绍Tobii的眼动追踪解决方案。我们希望通过这份报告，向读者展示当前及未来Tobii解决方案在科研领域中如何实现多样化配置与应用场景。报告将呈现这些技术在科学研究本报告收录了2024年间所有使用Tobii设备记录和分析眼动数据的同行评议文章、提取得出。Tobii|年度研究报告2024|关于本报告3眼动追踪是一种能够测量和记录眼动行为的传感器技术。眼动科学研究研育教究究认知研研育教究究什会社追踪能揭示究什会社研因意记究研决策研因意记究研人注觉忆眼动追踪能测量什么人注觉忆视型动仪类视型屏式幕屏式消费临消费临者生床者生床行理实穿意识研行理实穿意识研究为过拟现戴境为过拟现戴境和程虚式情究和程虚式情究用户体读研用户体读研验研究心理负荷认知过程语言和展研究培训和验研究心理负荷认知过程语言和展研究培训和发技能评估用发技能评估用研基础研究领域心理学与神经科学是基础研究中覆盖面最广的领域，其下涵研基础研究领域心理学与神经科学是基础研究中覆盖面最广的领域，其下涵究方法，持续揭示注意力与视觉信息处理的深层机制。应用研究领域或是打造更愉悦的体验。眼睑开合度屏幕式虚拟现实4Tobii|年度研究报告2024|眼动追踪能测量什么Tobii|年度研究报告2024|眼动追踪能测量什么52024年关键数据1447篇关于眼动追踪设备使用方式、应用场景及设备类型的描1447篇过去十年间，共有1.5万篇学术出版物采用了Tobii眼动追踪科学文章科学文章会议论文集书籍章节1042031140使用Tobii眼动追踪解决方案的出版物数量随时间变化的趋势2024年出版物类型统计在过去二十年中，硬件和软件技术的进步使得眼动追踪技术的普及程度达到了前所未有的水平。如今，这一非侵入式技术能够以高采样率和高精度捕捉从婴儿到成人全年龄段人群科学出版物数量持续增长。作为科研用眼动追踪技术领域的领军企业之一，Tobii解决方案支撑的科研论文数量多年来年Tobii迎来重要里程碑——过去十年间，基于Tobii眼动追踪技术产出的科研文献累计已突破1.5图注：受COVID-19疫情影响，2021年和2022年全球多地关出版物数量已恢复上升趋势，基本回升至疫情前水平。6Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据7心理学与神经科学人因研究教育研究消费者研究医学研究培训与评估用户体验研究550528心理学与神经科学人因研究教育研究消费者研究医学研究培训与评估用户体验研究550528494911816952024年使用Tobii眼动追踪技术的研究出版物分布情况（按学科领域分类）心理学和神经科学是最早应用眼动追踪技术的研究领域，通过分析人类行为与视觉注意来推动学科发展。如今这两个领域仍是该技术的核心应用方方向。各研究领域的完整介绍详见报告第32页。8Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据9在认知研究领域临床研究聚焦精神与神经系统疾病的诊式揭示其与认知情感状态的关联。认知研究探索大脑结构与功能如何影响揭示人类信息处理的机制。21%21%32%心理学与神经科学研究领域的子领域分布情况发展研究追踪从婴幼儿到成年期的认知、发展规律。语言与阅读研究关注语言理解与阅读的策略和语言处理效率提供关键数据支持。18%14%18%3%其他类别包括不涉及上述领域的出版物，3%其他类别包括不涉及上述领域的出版物，但涵盖非人灵长类动物（Non-Human12%社会研究探究社会环境中的个体感知与后的心理机制提供了重要依据。10Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据11踪研究方面处于主导地位建筑与导航（ArchitectureandNavigation建筑与导航（ArchitectureandNavigation）领域旨效率。眼动追踪技术可客观记录个体在空间中的视觉研究及道路交通安全两大方向。13%8%12%8%9%4%13%8%12%8%9%4%24%23%24%23%其他类别包含除去上述领域以外的学术成Interaction）致力于通过优化技术的方法实现界面设计与交互方式的其他类别包含除去上述领域以外的学术成人因工程研究领域子领域分布以提升其操作表现与安全性。工程建造（ConstructionandEngineering）领域聚以提升其操作表现与安全性。12Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据13屏幕式研究（screen-basedresearch）仍占TobiiProLab是眼动追踪研究领域首选的实验设计、数据采集与分析一体化软件平台10%10%32%58%屏幕式设备VR29%29%35%28%Tobii软件Tobii兼容的软件TobiiSDK/API与开源软件其他/未提及名称2024年采用Tobii技术的研究中使用的眼动仪类型随着采用眼动追踪技术的研究出版物数量持续增长，我们发现相关设备已从单一的实验室屏幕式设备拓展至适合真实场景的可穿戴解决方案。同时，使用VR设备呈现实验刺激并记录被试视觉行为的研究方式也得到普Spectrum、TobiiProFusion我们观察到去年采用Tobii可穿戴解决方案(如TobiiProGlasses3）在真实场景中开展的研究量同比增长8%（与2023年在2024年的研究中配合Tobii硬件使用的软件类型越来越多研究采用TobiiProLab软件进行眼动研究的设计、数据的采集与分析。与2023年相比，2024年使用Tobii解决方案发表的论文总量增长了3%。通过TobiiProSDK和GlassesAPI使用开源软件工具（如Psychopy、Psychtoolbox）采集眼动数据的研究同比增长8%。与Tobii产品兼容的商业软件使用量保持稳定，包括NoldusObserverXT、BitbrainSennsLab、E-Prime和SuperLab等解决方案。值得注意的是，29%的研究中使用的软件未归入任何特定类别，原因可能是研究者使用了我们检索范围之外的软件，或论文中未明确说明所用软件的具体信息。14Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据1559篇文献综述覆盖的前沿研究领域眼动追踪数据正在重塑AI模型8%用户体验研究8%14%8%用户体验研究8%14%教育研究22%22%3%消费者研究7%教育研究22%22%3%消费者研究7%心理学与神经科学32%48%心理学与神经科学27%培训与评估5%按研究领域划分，统计了提及Tobii眼动追踪技术相关文献综述的分布情况眼动追踪文献综述是紧跟领域内最新技术进步、应用场景与挑战的绝佳教育领域的实用解决方案。将AI解决方案与眼动追踪研究相结合的各研究领域分布情况用于构建AI模型，二是利用眼动追踪评估用户与特定AI工具的交互体验及使领域。这凸显出人工智能正在加速融入基础研究学科的发展趋势。16Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据17在136项研究中，研究人员通过分析瞳孔大小在136项研究中，研究人员通过分析瞳孔大小136在眼动追踪实验中纳入眨眼数据Tobii在眼动追踪实验中纳入眨眼数据TobiiProLab眼动研究软件采用了独立开发的眨眼检测算法（Nyströmetal.,2024该算法已通过有效性验证。凭借其用户友好界面，该软件眨眼指标的获取变得十分便捷——无需用户具备眨眼测量相关专业知识。这项创新算法首次在商用工具中实现多维度眨眼指标的深度应用。如需了解眨在29项研究中，研究人员记录了眨眼频率动态（BlinkRateDynamics用于评估认知状态或作为行为表征的指标。892929Nyström,M.,Andersson,R.,Niehorster,D.C.,Hessels,R.S.,&Hooge,I.T.C.(2024).Whatisablink?Classifyingandcharacterizingblinksineyeopennesssignals.BehaviorResearchMethods.18Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据1917%的科研出版物使用了多模态研究方法人因工程领域在眼动追踪与其他传感器技术的结合应用方面处于主导地位17%的科研出版物使用了多模态研究方法50%50%45%26%74%40%32%一种额外的传感器两种或以上传感器27%30%20%10%7%6%45%26%74%40%32%一种额外的传感器两种或以上传感器27%30%20%10%7%6%6%4%ExpressionEEGHeartRateGSRMotionCapture消费者研究5%教育研究4%3%心理学与神经科学40%46%Tobii多模态解决方案支持与39家不同传感器厂商的产品协同工作，覆盖从高端实验室设备到可穿戴无线设备的完整研究方案。在2024年使用多模态研究采用眼动追踪与单一传感器结合的方案，其中眼动追踪与脑电两个及以上辅助传感器的实验方案较2023年增长9%，最常见的组合是眼动结合眼动追踪技术及其他传感器的研究领域分布情况或多种其他传感器的论文中占比近半数。这种多传感器整合方式充分体现了人因学研究的核心目标——深入理解并优化人机交互系统。研究人员将眼动预测与系统自适应功能。在人因研究之外，心理学和神经科学领域正在成为多模态技术解析认知协调机制。TobiiTobii|年度研究报告2024|2024年关键数据Tobii|年度研究报告2024|2024年关键数据21性研究成果沿科研成果。22Tobii|年度研究报告2024|2024年启发性、创新性与开拓性研究成果初级纤毛的形成需要Leigh综合征相关的线粒体蛋白NDUFAF2Loetal.,2024,TheJournalofClinicalInvestigation来自斯坦福大学的Chien-HuiLo领衔其研究团队在TheJournalofClinicalInvestigationTobiiProSpectrum眼动仪精准捕捉患者的眼动轨迹，并通过TobiiProLab软件进行数据分析。研究结果显示，NAD补充治疗显著提升了Joubert综合征患者的眼跳幅度。这项突破不仅为纤毛病治疗开辟了新路径，更突显了眼动追踪技术在新药研发中的独特价值——通过量化分析眼动特征，眼动追踪方法论的新进展本研究创新性地通过眼睑运动特征表征并检测眨眼行为Nyströmetal.,2024,BehaviorResearchMethods眨眼数据能为人类认知、生理和行为研究提供多维洞中尚未得到充分重视。瑞典与荷兰高校研究团队在第一作者MarcusNyström带领下开展的联合研究表明，将眨眼纳入眼动研究的操作门槛或将显著降低。该研究对比了传统瞳孔尺寸信号丢失检测法与新型眼睑开合度信号检测法的效果差异。研究团队使用TobiiProSpectrum眼动仪，分别在算的眨眼频率检测结果相似，但基于瞳孔尺寸信号检测的眨眼持续时间比基于眼睑开合度的结果眼阶段的峰值速度。本研究的创新价值体现在作者提出的新型算法，该算法基于眼睑开合度数据实现了可靠的眨眼检测和细致的参数特征描述。该突破性方法为未来眼动研究提供了更精准的数据分析工具。Lo,C.-H.,Liu,Z.,Chen,S.,Lin,F.,Berneshawi,A.R.,Yu,C.Q.,Koo,E.B.,Kowal,T.J.,Ning,K.,Hu,Y.,Wang,W.-J.,Liao,Y.J.,&Sun,Y.(2024).PrimaryciliaformationrequirestheLeighsyndrome–associatedmitochondrialproteinNDUFAF2.TheJournalofClinicalInvestigation,134(13).Nyström,M.,Andersson,R.,Niehorster,D.C.,Hessels,R.S.,&Hooge,I.T.C.(2024).Whatisablink?Classifyingandcharacterizingblinksineyeopennesssignals.BehaviorResearchMethods.Tobii|年度研究报告2024|2024年启发性、创新性与开拓性研究成果23本研究揭示尚未掌握语言的婴儿对社会规范的理解远超学界预期Köster&Hepach,2024,Scientificreports雷根斯堡大学的MoritzKöster与牛津大学的RobertHepach今年联合发表突破性研究。科学家通过实验发现，11个月大的婴儿已能理解社会规范，特别是对遵守或违反社会规范行为所产生后到这些角色因其行为获得社会认同或排斥。研究人员使用TobiiX3-120眼动仪测量婴儿的瞳孔反即便在11月龄前尚无法用语言表达或执行社会规范的婴儿，已能理解遵守规范行为与群体接纳的关联性，以及违反规范行为与社会排斥的因果关系。当实验中的动画角色因特定行为获得意外社会示人类认知发展初期非语言层面的微妙社会理解机制，提供了独特的研究路径。Köster,M.,&Hepach,R.(2024).Preverbalinfants’understandingofsocialnorms.ScientificReports,14(1),2983.24Tobii|年度研究报告2024|2024年启发性、创新性与开拓性研究成果Burlinghametal.,2024,PNAS基础眼动研究致力于探索眼球运动的基本原理与机制。Meta公司RealityLabsResearch实验室的CharlieS.Burlingham及其团队开展的这项研究，对注视行为中的经典特征——返回抑制现象（Inhibition-of-Return,IOR）提出了新见解。传统理论认为，观察者更倾向于注视IOR现象在多数真实任务中消失，但在乐高搭建等特定任务中仍会显现。这项研究突破性地揭示了大脑在信息获取需求与运动能耗之间的动态平衡机制：根据任务性质差异，人体会灵活调整眼部和头部运动的能量分配策略。该发现为理解真实环境中的眼动策略提供了全新视角。Burlingham,C.S.,Sendhilnathan,N.,Komogortsev,O.,Murdison,T.S.,&Proulx,M.J.(2024).Motor“laziness”constrainsfixationselectioninreal-worldtasks.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,121(12),e2302239121.Tobii|年度研究报告2024|2024年启发性、创新性与开拓性研究成果25顶尖眼动追踪研究综述这篇综述文章系统阐述了眼动追踪技术在教育场景中的重要角色和应用Keetal.,2024,EducationalTechnologyResearchandDevelopment2024年涌现出了多篇具有代表性的眼动追踪综述文献。其中FengfengKe团队撰写的文章，对教育研究和实践中的眼动追踪技术应用进行了全景式梳理。作者系统梳理了包含78项实验的68项实证研究，总结出当前眼动追踪技术在儿童及青少年学习环境中的主要应用模式。研究重点解析荷、以及认知表现。文章深入探讨了眼动追踪技术在优化评估工具和指导学习材料设计方面的教育和验证的常规方法，研究发现眼动追踪技术已成为测量视觉注意力、学习投入度及其他内隐认知过的补充手段。移动设备和摄像头技术的进步进一步提升了其应用潜力，使得基于注视的交互评估能够融入日常学习环境。Ke,F.,Liu,R.,Sokolikj,Z.,Dahlstrom-Hakki,I.,&Israel,M.(2024).Usingeye-trackingineducation:Reviewofempiricalresearchandtechnology.EducationalTech-nologyResearchandDevelopment,72(3),1383–1418.26Tobii|年度研究报告2024|2024年启发性、创新性与开拓性研究成果突破性真实世界环境眼动追踪应用案例该研究通过结合基于眼动追踪的注意力分配指标与资源指标，成功预测真实飞行场景下的飞行员操作表现Lyuetal.,2024,InternationalJournalofIndustrialErgonomics在2024年，香港理工大学与深圳大学的MengtaoLyu团队发表了一项激动人心的研究，该研究致力于在真实环境下评估飞行员的任务表现和认知状态。研究团队开发了一种创新分析方法，基于眼动追踪指标评估飞行员的注意力分布与资源分配，进而预测其操作表现。这项技术在航空等高在案例研究中，团队通过模拟飞行实验评估了飞行员的操作表现与视觉行为特征。研究TobiiProGlasses3眼动仪采集数据，并将指标分为4组进行分视指标组的预测准确性显著优于单独使用分布或资源指标组。团队进一步通过SHAP值解释法（SHapleyAdditiveexPlanations）分析混合指标组，成功筛选出最具预测效力的核心指标组合。实验证明，使用精选指标组合可获得最优预测效果。这项研究为眼动追踪技术在航辟了新方向，通过精准解析模拟飞行条件下飞行员的视觉注意力分配机制，为提高操作绩效提供了创新解决方案。Lyu,M.,Li,F.,Qu,X.,&Li,Q.(2024).Flashlightmodel:Integratingattentiondistributionandattentionresourcesforpilots’visualbehaviouranalysisandperfor-manceprediction.InternationalJournalofIndustrialErgonomics,103,103630.Tobii|年度研究报告2024|2024年启发性、创新性与开拓性研究成果27前沿多模态研究为客观评价机器人辅助手术学员的表现和学习速度提出了新的标准基于脑电图与眼动追踪的机器人辅助手术表现及学习率评估模型开发Shafieietal.,2024,NpjScienceofLearningShafiei及其团队通过脑电图与眼动追踪技术，探索机器人辅助手术表现及学习率的创新评估方步记录EEG数据用于分析脑功能网络，并通过TobiiProGlasses2眼动仪追踪眼动行为以评估视定脑部活动与眼动模式可有效预测手术表现及学习率。这些模型揭示了认知需求与视觉需求对机器人辅助手术培训的影响机制。眼动数据关键发现包括：较大瞳孔直径与较高瞳孔直径熵与较低手术表现相关，表明认知负荷增加会降低操作效率。该研究为提升手术培训评估客观性提供了创新方案，有助于开发更具针对性和实效性的机器人辅助手术培训体系。左图展示了一名被试佩戴ANTNeuro脑电设备和TobiiPro穿戴式眼动仪，在达芬奇模拟器（daVincisimulator）上完成3项任务的情景。右片选自自Shafiei等人2024年的研究，采用知识共享署名4.0国际许可协议（CreativeCommonsAttribution4.0InternationalLicense）。Shafiei,S.B.,Shadpour,S.,Sasangohar,F.,Mohler,J.L.,Attwood,K.,&Jing,Z.(2024).Developmentofperformanceandlearningrateevaluationmodelsinrobot-assistedsurgeryusingelectroencephalographyandeye-tracking.NpjScienceofLearning,9(1),1–14.28Tobii|年度研究报告2024|2024年启发性、创新性与开拓性研究成果创新眼动追踪实验室建设方案该研究为共享研究设施中的多用户眼动追踪系统提供了兼顾效率与安全性的解决方案Niehorsteretal.,2024,BehaviorResearchMethods验完整性保障与数据安全管理。隆德大学DiederickC.Niehorster领衔的研究团队针对多用户实验室管理难题，提出了切实可行的系统建设建议。研究重点展示了开源工具labManager的开发与应用，该工具旨在解决多用户环境中不同项目需要多种配置和软件适配的复杂问题。研究团队以隆立且可定制的计算机环境，该环境可根据个人需求便捷保存与恢复。系统支持通过网络管理多台计算机终端，实现跨终端快速安全切换设置配置。该解决方案包含满足多用户多任务需求的隆德大学人文实验室（LundUniversityHumanitiesLab）的数字教室配备有16个眼动仪工配备了TobiiProSpectrum眼动仪和下巴托（引用自Niehorster等人2024年发表的研究成果，遵Niehorster,D.C.,Gullberg,M.,&Nyström,M.(2024).Behavioralsciencelabs:Howtosolvethemulti-userproblem.BehaviorResearchMethods,56(8),8238–8258.Tobii|年度研究报告2024|2024年启发性、创新性与开拓性研究成果29孤独症儿童知觉—运动协调与受伤风险研究：眼动追由动作捕捉技术合作伙伴Qualisys提供的多模态研究重点成果的是，ASD儿童遭受碰撞相关伤害的概率往TakahiroHiguchi教授领衔的研究团队，通释ASD儿童受伤风险升高的原因。研究团队设计了一项知觉-运动协调QTM软件进行数据分析；同时使用TobiiProGlasses2穿戴式眼动仪同步追踪被试视线落点和注视行为，眼动数据分析则通过TobiiProLab软件完成。通过整合动作捕捉与眼中，ASD与TD儿童如何整合视觉信息与运动信息来进行决策和执行动作。素。这种细节导向的信息处理方式与ASD严为制定ASD儿童碰撞伤害预防策略提供重要Qualisys谈动作捕捉与眼动追踪结合的独踪与3D动作捕捉技术结合使用，能为研究增添新的分析维度。3D动作捕捉技术可客观记录被试的肢体动作及其所处环境——即使在被试与物体都在三维空间中移动的高度动态术则能揭示被试为何以特定方式对环境做出捕捉数据中获取。”Qualisys是高精度动作捕捉与三维定续为各行业提供高端摄像系统及专业技术支Kikuchi,K.,Honda,M.,Baba,Y.,Kita,Y.,&Higuchi,T.(2024).Difficultiesinperceptual–motorcoordinationofreachingbehaviorinchildrenwithautismspectrumdisorder.Cortex,180,111–125.30Tobii|年度研究报告2024|2024年启发性、创新性与开拓性研究成果Tobii|年度研究报告2024|2024年启发性、创新性与开拓性研究成果31尖端学术成果精选2024年度眼动追踪技术在各热门研究领域的前沿科学成果精选心理学与神经科学心理学与神经科学是基础性研究的重要领域，致力于探索人类心理与行各分支领域的研究者通过眼动追踪技术，深入解析人类视觉行为的底层机大脑与眼动动态揭示学习向记忆驱动行为的转化机制Büchel,P.K.,Klingspohr,J.,Kehl,M.S.,&Staresina,B.P.|CurrentBiologyScreen-basedScreen-based过渡到记忆驱动状态。这种动态学习过程如何在大脑活动与行为模式中体短暂无任务间隔期，让我们能通过多变量脑电图模式解码前序与后续图像的神经表征，同时记录被试对下一图像位置的预期性眼动（AnticipatoryEyeEEG解码能力的时间变化曲线高度吻合。本研究首次揭示了从学习到记忆引导行为的神经与行为转化机制，为理解人脑动态学习过程提供了重要实证依物标志物Ambarchi,Z.,Boulton,K.A.,Thapa,R.,Arciuli,J.,DeMayo,M.M.,Hickie,I.B.,Thomas,E.E.&Guastella,A.J.|JournalofChildPsychologyandPsychiatryScreen-Screen-based研究背景：社交互动与联合注意行为的非典型模式是孤独症谱系障碍的核心态效度（EcologicalValidity）且与发展阶段相适应的社交指标的任务范式，是本领域的重要研究方向。与观看者互动的过程，其中包含序列化的联合注意引导（JointAttention模式与孤独症儿童较低的语言/非语言认知能力及更严重的孤独症症状存在提示眼动追踪测量的社交注意对现实社交互动具有预测价值。研究结论：本研究证实SBR眼动追踪任务能有效揭示孤独症与神经典型儿童在社交参与和联合注意方面的本质差异。这种常见的儿童早期活动为理解社交参与与学习的关系提供了新视角，有助于揭示注意模式对儿童整体发育及教育成果的影响机制。32Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选33婴儿社会事件表征中的抽象主题角色Papeo,L.,Vettori,S.,Serraille,E.,Odin,C.,Rostami,F.,&Hochmann,J.R.|CurrentBiologyScreen-basedDevelopmentalResearch的是，前语言期婴儿是否具备命题性思维语言——在这种心智符号系统中，向143名7月龄婴儿呈现系列社交场景，通过两名个体的姿势或相对位置表明存在，为语言和认知的生成性及组合性奠定瞳孔测量技术揭示静息态α波能量与成人听觉语言理解个体差异相关Lum,J.A.,Barham,M.P.,&Hill,A.T.|CortexLinguisticandLinguisticandReadingResearch尽管成人语言处理的个体差异已被广泛证实，但这种现象的神经基础仍待探索。本研究通过考察静息态α波活动与听觉语言理解个体差异之间的的主语关系从句（Subject-Relα波能量较高的被试在句子理解过程中表现出更明显的瞳孔扩张。这种效应大脑产生高强度静息α节律的能力，会影响听觉语言理解相关处理需求的个功能架构很可能影响语言理解的个体差异。社会因素对具象绘画审美价值判断过程中眼动模式的影响Trawiński,T.,Palumbo,L.,Begum,R.,&Donnelly,N.|ScientificReports观众在评价白人与黑人模特具象绘画审美价值时的视觉探索眼动模式。研究人员在利物浦某画廊对随机抽样的参观者进行实验，在记录其眼动数据的同人物面部区域。社会因素对白人模特画作观看行为的影响仅体现在审美评分维度。研究结果揭示了真实场景中社会因素如何通过眼动模式影响绘画观赏34Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选35人因研究构建符合人类认知优势并弥补其弱点的系统设计至关重要。LightSub：通过精简信息与减少眼动行为实现无干扰字幕Nishi,Y.,Nakamura,Y.,Fukushima,S.,&Arakawa,Y.|MultimodalTechnologiesandInteractionScreen-basedInteractionHuman-MachineInteraction降低认知负荷的同时避免干扰观众注意力集中。我们通过两项实验验证了新时被试的注视点更集中于屏幕中心区域。新型字幕的理解度与传统字幕相近但略低，但实验证实大部分被试在使用新型字幕时承受了更高的认知负荷。第二次实验针对英语连读发音特征优化字幕设计，招募了18名非英语母语被但仍高于传统字幕组的水平。默失效后接管行为的影响Xu,L.,Guo,L.,Ge,P.,&Wang,X.|IEEETransactionsonIntelligentTransportationSystemsWearableWearable要负责L2自动驾驶的安全性。本研究聚焦3种核心变量对驾驶员生理反应、视觉行为及接管表现的影响：由纵向/横向控制系统失效引发的接管场景加视觉负荷（视觉扫描频率提升42%同时降低自动驾驶期间的情境知觉中驾驶员监控行为的更优指标。本研究为工程师设计L2自动驾驶系统及驾驶驶员风险分级，基于监控频率数据可预测其接管响应能力。36Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选37基于BIM的增强现实室内应急疏散导航系统研究Ahn,Y.,Choi,H.,Choi,R.H.,Ahn,S.,&Kim,B.S.|ExpertSystemswithApplicationsWearableArchitectureandNavigation建筑使用者更直观地识别。研究团队开发了基于建筑信息模型（BuildingInformationModelling,BIM）的AR导航系统，通过眼动追踪技术测量注视对AR导航与传统二维导航进行了对比测试。实验数据显示，88.6%的被试认为AR导航系统能提供更简单直观的逃生路径。两种导航系统均展现出良好的使用AR导航时步行速度略有下降，但在遇到楼梯后的路径重定位时间显著缩外标识的情况下都能有效运行，但二维导航可能需要移动设备现有信息之外的数据支持。这些发现证实了增强现实导航作为室内应急疏散解决方案的潜力，为提高建筑火灾中的人员安全性提供了新的技术路径。Arias-Portela,C.Y.,Mora-Vargas,J.,Caro,M.,&Salinas-Navarro,D.E.|LogisticsWearableConstructionandEngineering员的情境意识（SituationalAwareness,SA）与人因失误。通过田野观察、眼动追踪技术、错误分类法和回顾性出声思维法（RetrospectiveThink-Aloud,RTA系统分析影响情境意识的认知、行为与作业因素作业任务中566个事件的分析，研究证实眼动追踪能实时揭示操作员行为特驶任务尤其容易出错，受操作员风险生成因素（OperatorRiskGenerators,统因素影响的作业环节。结果准确性。建议未来研究聚焦自动驾驶工业车辆和先进驾驶辅助系统（AdvancedDriverAssistanceSystems,ADASs）的应用潜力。性分析人机交互特征，研究结果为优化作业流程和培训体系提供了新思路。Capponi,M.,Gervasi,R.,Mastrogiacomo,L.,&Franceschini,F.|RoboticsandComputer-IntegratedManufacturingDWearable DWearable 工业5.0范式重新聚焦于人的维度，强调员工福祉在制造活动中的重要的优化设计提供了重要依据。38Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选39Bibl,K.,Wagner,M.,Dvorsky,R.,Haderer,M.,Giordano,V.,Groepel,P.,Berger,A.,Whitfill,T.,Kadhim,B.,Auerbach,M.A.&Gross,I.T.|ArchivesofDiseaseinChildhood-FetalandNeonatalEditionHealthcareWearableHealthcare研究目的：本研究旨在探究模拟新生儿复苏过程中的干扰因素是否会影响面罩漏气情况，以及在新生儿模拟人正压通气（PositivePressureVentilation,PPV）期间的视觉模式。戴穿戴式眼动追踪设备以评估注视模式。被试还需自我评估干扰知觉程度及特定关注时段（TimeofInterest,TOI）内PPV参数与干扰因素的相关性。注意力产生显著影响。基于机器学习的眼动追踪辅助空管任务能力识别综合框架Liu,B.,Lye,S.W.,&Zakaria,Z.B.|AdvancedEngineeringInformaticsScreen-basedAviationandMaritimeManagement,ATM）系统正在向人机协同自动化模式演进。在此模式下，空中交通管制员（AirTrafficControllers,ATCOs）在保障运行安全与效化及个性化培训策略制定至关重要。眼动等生理信号能够客观反映人类行Short-TermMemoryLSTM）网络，通过分析眼动模式捕捉全局与长期关联SHAP（SHapleyAdditiveexPlanation）方法评估参数重要性，筛选关键性定和绩效可视化比较三个维度均取得显著效果。本研究在人机协同场景下推进了管制员任务能力评估体系，为航空安全运行提供技术支持。40Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选41教育研究研究成果为优化教学材料设计、改善课堂学习环境提供了科学依据。视频课程中教师视线引导对学习体验的促进作用研究——基于新型视线可视化系统的设计与探索Jeong,J.Y.,Oh,J.,&Jeong,J.W.|EducationandInformationTechnologiesScreen-based采用新型可视化技术也往往难以满足学习者需求。本研究重点探究视频课程其高效性和沉浸式学习体验获得认可，同时能有效降低视频课程中的认知负荷。本研究强调非语言线索的精细设计与策略性整合对提升在线教育质量的重要性，为远程学习体验优化提供了重要理论视频外教学代理布局提高了桌面虚拟现实环境下英语学术演讲能力Li,X.,Lan,Y.J.,Pi,Z.,Qi,G.Y.,Grant,S.,&Sun,J.|BritishJournalofEducationalTechnologyWearable学术英语演讲（EnglishAcademicPresentation,EAP）是大学生学术交流的必备技能。随着桌面虚拟现实（DesktopVirtualReality,DVR）技术DVR环境中观看嵌入视频内PA或视频外PA的讲座视频。通过测量和分析被教学者应优先考虑采用视频外布局的教学代理。这种设计不仅有助于提升学虚拟现实教育场景中的界面设计提供了重要实证依据。42Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选Tobii|年度研究报告2024|尖端学术成果精选