Diplomverteidigung René Lange Thema: Vergleichende Analyse von Aufmerksamkeitslandschaften...

Diplomverteidigung René Lange

Thema: Vergleichende Analyse von

Aufmerksamkeitslandschaften

Betreuer: Prof. VelichkovskyProf. WünschmannDr. PannaschDr. Mascolus

27.05.2004

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Gliederung

1. Einleitung & Motivation2. Hintergrund3. Aufgaben beim Diplom4. Probleme & Lösungen5. Das Programm6. Bewertung & Ausblick

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Einleitung & Motivation

• Interesse im Hauptstudium geweckt• Aufmerksamkeitsforschung stark

interdisziplinär• Aufmerksamkeitslandschaften

derzeit kein aktuelles Forschungsgebiet

• Großer Beleg als Vorbereitung auf das Diplom

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Aufmerksamkeitslandschaften

• 1996 von Velichkovsky eingeführt

Hintergrund

5

Großer Beleg

• Berechnung der Aufmerksamkeitsverteilung als Fixationsmatrix

• Visualisierung in dreidimensionaler, auf zwei Achsen drehbarer Landschaft

• Filterung von Bildern mittels Aufmerksamkeitsdaten

Hintergrund

6

Beispiel Landschaft

Hintergrund

7

Beispiel gefiltertes Bild

Hintergrund

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Aufgaben beim Diplom

„Vergleich von Aufmerksamkeitslandschaften“

• Herleitung von Merkmalen zur Analyse von Aufmerksamkeitslandschaften

• Entwerfen von Algorithmen zum Vergleich• Vorschläge zur Visualisierung• Finden von Szenarien• Erstellung eines Programmpaketes

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Parameter für Vergleich

• Grundlage sind Fixationen & Sakkaden

Probleme & Lösungen

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Parameter für Vergleich (2)

• Visuelle Modi – unterschiedliche Verarbeitung

Probleme & Lösungen

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Parameter für Vergleich (3)

• Intensiv betrachtete Regionen (ROI)• Gruppierung (Clustering)

Probleme & Lösungen

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Algorithmen für Analyse

• Beispiel: Gruppierung zur Erkennung von Regionen von Interesse

• Räumliche und zeitliche Betrachtung

Probleme & Lösungen

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Algorithmen für Analyse (2)

Probleme & Lösungen

14

Algorithmen für Analyse (3)

Probleme & Lösungen

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Vergleich

• Vergleich von Aufmerksamkeits- landschaften noch nie durchgeführt

• Vorraussetzung: Bildmaterial identisch

• Mehrere Möglichkeiten denkbar:

• Addition• Subtraktion• Multiplikation, ...

Probleme & Lösungen

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Visualisierungsvorschläge

• 4 verschiedene Werte in Drei Dimensionen

• Lösung: Kodierung der 4. Dimension als Farbwert

Probleme & Lösungen

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Visualisiserungsvorschläge (2)

• Schema einer Vergleichslandschaft

Probleme & Lösungen

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Szenarien

• Nützliche Anwendungsgebiete finden

• Vergleichswürdige Personengruppen

• Signifikante Unterschiede erhalten

• Bsp: Experten-Novizen-Vergleich

Probleme & Lösungen

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Szenarien (2)

• Medizin

Probleme & Lösungen

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Szenarien (3)

• Schach Novize Erfahren

Meister

Probleme & Lösungen

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Szenarien (4)

• Weitere Möglichkeiten:

• Sport• Reklame• Evaluierung von Internetseiten,

Zeitungen, Plakaten, ...

Probleme & Lösungen

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Das Programm

• In DELPHI geschrieben• Paket mit mehreren

Funktionsbereichen- Einzelbetrachtungsmodus- Projektmodus• Teile des Einzelbetrachtungsmodus

aus großem Beleg übernommen

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Einzelbetrachtungsmodus

• Bilder mittels Augenbewegungsdaten gefiltert

• Aufmerksamkeitslandschaft erstellt

Das Programm

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Einzelbetrachtungsmodus (2)

Das Programm

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Einzelbetrachtungsmodus (3)

Das Programm

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Einzelbetrachtungsmodus (4)

Das Programm

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Einzelbetrachtungsmodus (5)

Das Programm

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Projektmodus

• Geführte Aufnahme von Datenserien für verschiedene Personen

• Projektmanagement• Bei Abschluss Erstellung von

Vergleichslandschaften

Das Programm

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Projektmodus (2)

Das Programm

30

Projektmodus (3)

Das Programm

31

Projektmodus (4)

Das Programm

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Klassenstruktur

Das Programm

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Dokumentation

• Für den Nutzer:- Nutzerhandbuch- Onlinehilfe

• Für den Entwickler:- kommentierter Quellcode- Diplomarbeit

Das Programm

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Verifikation & Test

• Modularer Quellcode systematisch getestet

• Stresstests mit bis zu 30.000 Fixationen pro Projekt

• Test der Ergebnisse nicht möglich, nur Test auf korrekte Erstellung der Ergebnisse

Das Programm

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Bewertung & Ausblick

• Voll funktionsfähiges Programmpaket• Viele Variablen parametrisiert• Leicht erweiterbar, Ansatzpunkte gut

dokumentiert• Algorithmen austauschbar, falls neue,

bessere implementiert werden sollen• Theoretische Überlegungen

Fundament für weitere Forschung