EyeWorks Workloadモジュール – メンタル負荷・実行(遂行)機能解析ソフト

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EyeWorkTMWorkload(メンタル負荷・実行機能解析モジュール

生理学的な評価に新しい時代を迎えました。客観的で、しかも邪魔にならない認知作業負荷をリアルタイムで計測することが可能になりました。EyeWorksTM Workloadモジュール使用することで、革新的な認知活動インデックス(Index of Cognitive Activity-ICA)により、単なる瞳孔の動きに基づいて認知作業負荷を計測できるようになりました。ICAベースのこの技術は、EyeTracking社からのみ可能となりました。

十数年にわたる研究を通して、ICAは研究目的や実務目的の双方に対し、客観的にしかも信頼性をもって認知作業負荷を計測するツールとなりました。従来の作業負荷計測方法とは異なり、リモートアイトラッカーを通したこの計測方法は、完全に被験者を邪魔せず何も装着する必要はありません。

Workloadモジュールの応用には以下のような機能が入っていますcognitive_video

  • 非常な困難さを伴う運転タスクの特別な特徴の診断を行う
  • 訓練者が経験する数量化できる困難さに基づく訓練項目の最善化を図る
  • 被験者の努力を評価し、タスクの困難さを増加/軽減させる機会を認知する
  • 年代グループ、性別グループ等の間で、認知作業負荷の差異を識別する
  • フライトシミュレータで経験するような困難さを客観的に測定する
  • インターフェース、もしくはwebサイトで繰り返される複数の反復に対する作業負荷の比較する

ICAはどのような作用を及ぼすのか

瞳孔自身は円形と放射型の筋肉に囲まれています。この二つの筋肉はその構造が異なるだけでなく、異なった視覚刺激に対応する反応が異なります。円形筋肉は光に反応し、後者の放射型筋肉は、精神的な頑張りが及ぼされたときに反応します。

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Workloadモジュールの歴史

この革新的なICA計測手法は、当初、海軍研究所のプロジェクトとしてDoDサポートのもとに開発されました。その後この技術は、FAA、NASA、海軍、空軍、DARPA、TSA等のプロジェクトに利用されてきました。民間では米国や国際的に指導的立場にあった企業・研究所・医学施設・自動車・安全関連の分野でも採用されてきました。

ET社 Workload-認知負荷解析の特徴

  • キャリブレーション、ベースラインテストが不要
  • 何もつけない、じゃまにならない自然な計測が可能
  • 光環境の変化に強い
  • リアルタイム計測が可能

技術的な仕様

  • リアルタイムもしくは事前に記録された眼球データから算出されたWorkload    
  • 様々なアイトラッキングシステムと互換性がある   
  • 使用前のキャリブレーションが不要   
  • 第三者のアプリケーションに迅速にデータ統合する為のEyeTracking社のQuad ServerTMと統合されている(Adaptive AutomationやCognitive awareシステム、neural nets等など)    
  • 100%身体的負担なし 

技術解説―瞳孔の膨張と認知作業負荷

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瞳孔径は二つのタイプの筋肉活動で変化します。即ち、瞳孔膨張させる放射線状の筋肉筋と膨張を抑える円形状の筋肉筋です。瞳孔径は光反射と膨張反応の二つの反射に影響されて絶えず変化します。小さい瞳孔では光反射により円形筋肉筋が反応し、放射状筋肉筋を抑制する結果になります。膨張反応はその逆作用をします。即ち、瞳孔を大きくするのに、放射状筋肉筋に反応し、円形筋肉筋を抑制します。

一定のサンプリング(30Hz,60Hz、120Hz,240Hz)で瞳孔径を計測した図を下記に示します(2分階の計測です)

cognitive_workload_01左図は、瞳孔径の生データを分析しようと試みています。光反射による光の衝撃を計測しているだけで余り良い考えではありません。これは膨張反応により認知力の刺激ではありません。

 

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右図を見てください。4つの 異なった条件のもとに1人の被験者の生瞳孔データをプロットしています。(A)は暗所で静かに座っている、(B)は明所で静かに座っている、(C)は暗所で難しい問題に考えている、(D)は明所で難しい問題に考えている。(B)(C)(D)はよく似ています。これらの生データ信号からは認知力を見つけ出すことはできません。

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同じ被験者の左図グラフを見てください。 これは我々が分析した上図の4つの結果です。光反射の信号が無効となっています。(Aと(B)が似ていますね。問題に答える作業をしている時のデータが(C)と(D)です。これで認知しているか、していないかの違いが明確になっています。

 

 

この分析にはIndex of Cognitive Activityを作成する我々の特許であるアルゴリズムを使用しています。Indexは0-1のスケールで、0は低作業負荷、1は交作業負荷を示しています。どのデータの観察や希望するデータ期間にわたって、この分析手法を使用することができます。cognitive_workload_04

認知活動のIndexは下記の用途に使用できます

  • タスクの困難さを比較する
  • 熟練者と未熟練者の比較
  • 特殊個体群の実験
  • ユーザビリティインターフェースへアクセス
  • チーム行動の評価

どこでIndexが使用されたか

  • シミュレータ
  • 研究室
  • 運転ルーム
  • 車両内

 

 

 

 

詳しい技術仕様はカタログをダウンロードしてください