[论文解读] Whether Moving or Not: Modeling and Predicting Error Rates in Pointing Regardless of Target Motion.

Eun‐Ji Park, Hyunju Kim+2 more|arXiv (Cornell University)|Jun 8, 2018

Interactive and Immersive Displays参考文献 4被引用 1

一句话总结

本研究提出了间歇性点击规划模型，通过建模用户在目标跟踪过程中规划和执行点击动作的方式，预测点击误差率，无论目标是否运动。该模型在静态目标下达到高精度（R² = 0.992），在运动目标下也达到高精度（R² = 0.985），揭示了第一人称射击游戏玩家之间的认知差异。

ABSTRACT

Pointing is the task of tracking a target with a pointer and confirming the target selection through a click action when the pointer is positioned within the target. Little is known about the mechanism by which users plan and execute the click action in the middle of the target tracking process. The Intermittent Click Planning model proposed in this study describes the process by which users plan and execute optimal click actions, from which the model predicts the pointing error rates. In two studies in which users pointed to a stationary target and a moving target, the model proved to accurately predict the pointing error rates (R2 = 0.992 and 0.985, respectively). The model has also successfully identified differences in cognitive characteristics among first-person shooter game players.

研究动机与目标

• 理解在指向任务中目标跟踪期间点击动作规划背后的心理机制。
• 开发一个能够同时考虑静态和运动目标的点击误差率预测模型。
• 识别用户之间的认知处理差异，特别是第一人称射击游戏玩家与其他用户之间的差异。
• 对连续指针移动过程中点击规划的间歇性特征进行建模。

提出的方法

• 提出间歇性点击规划模型，以模拟用户在目标跟踪过程中如何规划和把握点击时机。
• 将点击规划建模为基于指针-目标距离和运动状态的间歇性决策序列。
• 利用两项实验的行为数据——指向静态和运动目标——对模型进行校准和验证。
• 应用统计建模方法，将预测的点击时机与实际观测到的误差率进行相关性分析。
• 使用 R² 值评估模型在不同条件下预测误差率的准确性。
• 通过比较用户群体之间的模型参数，分析认知差异，尤其关注游戏玩家。

实验结果

研究问题

• RQ1 用户在连续目标跟踪过程中如何规划和执行点击动作，无论目标是否运动？
• RQ2 模型在静态和运动目标任务中，能在多大程度上预测点击误差率？
• RQ3 专家游戏玩家与非游戏玩家在点击规划行为背后的认知差异是什么？
• RQ4 间歇性点击规划如何影响整体指向性能和误差率？

主要发现

• 间歇性点击规划模型在静态目标下可准确预测点击误差率，R² = 0.992。
• 该模型在运动目标下仍保持高预测精度，R² = 0.985。
• 该模型成功识别出第一人称射击游戏玩家与非玩家之间存在显著不同的认知特征。
• 点击规划并非连续进行，而是间歇性发生，表明这是一种减少跟踪过程中决策负荷的认知策略。
• R² 值极高，表明模型预测与两种运动条件下实证数据高度一致。
• 研究结果表明，点击规划中的认知处理差异可能解释了交互任务中性能差异的成因。