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Un'alternativa al mouse del computer
Un ricercatore di Stanford ha creato un'alternativa al mouse che consente a una persona che utilizza un computer di fare clic sui collegamenti, evidenziare il testo e scorrere semplicemente guardando lo schermo e toccando un tasto sulla tastiera. Utilizzando l'hardware di tracciamento oculare standard, uno schermo di computer specializzato con una fotocamera ad alta definizione e luci a infrarossi, Manu Kumar , uno studente di dottorato che lavora con il professore di informatica Terry Winograd , ha sviluppato una nuova interfaccia utente facile da usare.
Gli occhi ce l'hanno: Logo dal progetto Gaze-enhanced User Interface Design (GUIDe) a Stanford. L'obiettivo del progetto è utilizzare le informazioni su dove una persona sta guardando per sviluppare applicazioni che rendano più facile l'interazione con i computer.
La tecnologia di tracciamento oculare è stata sviluppata per gli utenti disabili, spiega Kumar, ma il lavoro che stiamo facendo qui è cercare di portarla a un punto in cui diventi più utile per gli utenti normodotati. Dice che gli utenti non disabili tendono ad avere uno standard più elevato per le interfacce di facile utilizzo e, in precedenza, la tecnologia di tracciamento oculare utilizzata dalle persone disabili non li attraeva.
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Al centro della tecnologia di Kumar c'è il software chiamato EyePoint che funziona con l'hardware di tracciamento oculare standard. Il software utilizza un approccio che richiede che una persona guardi un collegamento Web, ad esempio, e tenga premuto un tasto di scelta rapida sulla tastiera (di solito si trova sul tastierino numerico a destra) mentre sta guardando. L'area dello schermo che viene guardata viene ingrandita. Quindi, la persona individua il suo focus all'interno della regione ingrandita e rilascia il tasto di scelta rapida, facendo clic sul collegamento.
L'approccio di Kumar potrebbe portare le interfacce utente di eye-tracking nella giusta direzione. Invece di progettare un tipo comune di interfaccia basata sullo sguardo che è controllata completamente dagli occhi, ad esempio un sistema in cui un utente fissa un determinato collegamento, quindi sbatte le palpebre per fare clic, ha coinvolto la mano, il che rende l'interazione più naturale. Ha l'idea giusta per lasciare che l'occhio aumenti la mano, dice Robert Jacob, professore di informatica alla Tufts University, a Medford, MA.
La rudimentale tecnologia di eye-tracking risale ai primi anni del 1900. Utilizzando una pellicola fotografica, i ricercatori hanno catturato la luce riflessa dagli occhi dei soggetti e hanno utilizzato le informazioni per studiare come le persone leggono e guardano le immagini. Ma la tecnologia odierna prevede una fotocamera ad alta risoluzione e una serie di diodi a emissione di luce a infrarossi. Questo hardware è integrato nella cornice di monitor costosi; quello che usa Kumar costa $ 25.000. La telecamera rileva il movimento della pupilla e il riflesso della luce infrarossa sulla cornea, che viene utilizzata come punto di riferimento perché non si muove.
Tuttavia, anche il miglior tracker oculare non è perfetto. L'occhio non è molto stabile, dice Kumar. Anche quando una persona è fissata su un punto, la pupilla trema. Così ha scritto un algoritmo che consente al computer di appianare il tremolio degli occhi in tempo reale. Il resto della ricerca, afferma Kumar, prevede lo studio di come le persone guardano uno schermo e la ricerca di un modo per costruire un'interfaccia che non sovraccarichi il canale visivo. In altre parole, voleva che il suo utilizzo risultasse naturale per l'utente.
Una delle caratteristiche importanti dell'interfaccia, afferma Kumar, è che funziona senza che una persona debba controllare un cursore. A differenza del sistema basato su mouse in uso oggi onnipresente, EyePoint non fornisce alcun feedback su dove sta guardando una persona. Precedenti studi hanno dimostrato che una persona distrae quando è consapevole del suo sguardo perché cerca consapevolmente di controllarne la posizione. Negli studi sull'usabilità condotti da Kumar, ha scoperto che le prestazioni delle persone sono diminuite quando ha implementato un punto blu che ha seguito i loro occhi.
Nei suoi studi su 20 persone, ha scoperto che i partecipanti che avevano bisogno di digitare e puntare potevano puntare più velocemente usando l'approccio basato sullo sguardo rispetto all'uso di un mouse, sebbene il tasso di errore (20 percento) fosse piuttosto alto. Ma nel complesso, circa il 90% dei partecipanti ha riferito di preferire l'uso di EyePoint al mouse.
È il tasso di errore del 20% che potrebbe causare alcuni problemi, afferma Ted Selker , professore al MIT Media and Arts Technology Laboratory. [È] una quantità enorme, dice, perché una persona può notare un calo significativo della precisione a solo il 5%. Selker aggiunge che la scarsa precisione potrebbe rendere la modifica del testo una sfida.
Kumar ammette che il sistema non è perfetto, ma sostiene che molti degli errori provenivano da persone che, per mancanza di pratica, hanno cliccato su link che pensavano di aver visto ma che erano solo nella loro visione periferica. In effetti, dice, trackpad, trackpoint e trackball non funzionano come un mouse, ma sono comunque dispositivi di input validi. Kumar afferma di aver lavorato su algoritmi che promettono di rendere EyePoint più accurato tenendo conto degli errori relativi alla visione periferica. Tuttavia, ammette che EyePoint potrebbe funzionare male per alcune persone, come quelle con occhiali spessi, lenti a contatto speciali o occhi pigri.
Anche così, Kumar è fiducioso nella tecnologia e nel suo sviluppo come strumento per la popolazione generale. A tal fine, ha testato una serie di diversi schemi di interfaccia, tutti nell'ambito di un progetto chiamato Design dell'interfaccia utente ottimizzato per lo sguardo (Guida). Un'altra applicazione, chiamata EyeExposé, è realizzata per la funzione OS X di Apple chiamata Exposé, in cui una persona può premere il tasto F11 per miniaturizzare tutte le finestre aperte, quindi trascinare il cursore del mouse sulla finestra che vuole portare avanti. Con EyeExposé, l'utente può premere il tasto F11, quindi portare avanti una finestra di interesse toccando un tasto della tastiera. Inoltre, Kumar ha modificato il tasto di blocco scorrimento su una tastiera in un'applicazione chiamata EyeScroll: mentre una persona legge, lo schermo rivela lentamente più testo. Inoltre, Kumar sta testando una versione modificata dei tasti Pagina su e Pagina giù. Quando una persona legge fino alla fine di una pagina, il software scorre automaticamente verso il basso di una pagina; per aiutare un lettore a mantenere il suo posto, viene evidenziata la parte dello schermo che ha guardato più di recente.
La cosa importante della ricerca di Stanford, dice Shumin Zhai , ricercatore presso l'IBM Almaden Research Center di San Jose, in California e pioniere nel campo del tracciamento oculare, è che Kumar ha lavorato per rendere pratico il tracciamento oculare per le attività quotidiane. Tuttavia, Zhai afferma che potrebbe esserci ancora una barriera per la persona media perché ha bisogno di passare attraverso un processo di calibrazione in cui il software misura la velocità con cui i suoi occhi si muovono.
Ci sono alcuni segnali che la tecnologia di tracciamento oculare potrebbe trovare presto la sua strada nel mercato dei consumatori. I desktop e i laptop di Apple sono ora dotati di una fotocamera integrata per le videoconferenze. Se venissero aggiunti una fotocamera a risoluzione più elevata, LED a infrarossi e software, le macchine di Apple sarebbero in grado di supportare le applicazioni del progetto GUIDe, afferma Kumar. Se il tracciamento oculare si rivela interessante per il consumatore e i costi dell'hardware scendono a un intervallo ragionevole, le interfacce di tracciamento oculare potrebbero fornire un'alternativa allettante e divertente al trackpad del mouse o del laptop. È quasi magico quando funziona, dice Jacob di Tufts. La sensazione che hai è che il computer ti stia leggendo la mente, e questo è davvero molto potente.