Reaction Time as a Proxy for Presence in Mixed Reality with Distraction
本文通过54人被试内实验研究混合现实中分心因素对用户体验的影响,提出理论模型并发现不一致性分心会显著增加认知负荷、减慢反应时间、提高存在感中断频率,且存在感起中介作用。
2025-02-07 cs.ET cs.HC
Designing Touchscreen Menu Interfaces for In-Vehicle Infotainment Systems: the Effect of Depth and Breadth Trade-off and Task Types on Visual-Manual Distraction
本研究针对车载触摸屏菜单界面,通过驾驶模拟实验验证了菜单深度与任务复杂度共同影响视手动分心的假设,为车载信息娱乐系统的界面设计提供了考量布局与认知过程的依据。
2024-04-17 cs.HC
In-Vehicle Interface Adaptation to Environment-Induced Cognitive Workload
German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI)(德国人工智能研究中心);Saarland Informatics Campus(萨尔兰信息学园区)
许多车祸是由人为干扰造成的,包括认知干扰。车载人机界面(HMI)经过多年的发展,提供了越来越多的功能。然而,与HMI的交互也可能导致进一步的分心,并因此导致事故。为了解决这个问题,我们建议使用自适应HMI,根据驾驶员的心理工作量而变化。在这项工作中,我们提出了目前的状况以及使用自然主义的次要任务,而驾驶(即,主要任务),试图了解一个这样的接口的效果。
2022-10-20 cs.AI cs.HC
Towards Attention-Aware Large Language Models: Integrating Real-Time Eye-Tracking and EEG for Adaptive AI Responses
University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
本项目提出一种注意力感知的大语言模型,通过整合实时脑电图和眼动追踪数据动态识别五种注意力状态,并据此自适应调整AI响应,以提升用户参与度并降低认知负荷。
2025-11-09 cs.HC
A Survey of Driver Distraction and Inattention in Popular Commercial Software-Defined Vehicles
本文调查了流行商用软件定义汽车中UI设计对驾驶员分心的影响,识别了增加认知负荷的UI特征并评估了缓解风险的设计策略,强调需平衡软件功能与认知工效学以提升驾驶安全。
2025-11-04 cs.HC cs.SE
Detecting driver distraction using stimuli-response EEG analysis
检测驾驶员分心是未来智能交通系统的重要关注点。我们提出了一种新的方法来识别分心驾驶行为,通过评估刺激和反应的相互作用与大脑信号在两种方式。首先,通过创造各种类型的分心刺激,如阅读,发短信,打电话和使用手机摄像头,通过EEG测量驾驶员的反应(这些活动的风险比值比由NHTSA研究确定)。第二,使用调查,比较司机的订单/感知的分心的严重程度与派生的分心指数从EEG频带。在两名受试者的初步研究中,使用14电极耳机记录驾驶时的脑信号,在主研究中,使用单干电极耳机记录13名受试者的脑信号。我们使用了自然驾驶研究,而不是虚拟现实驾驶模拟器来执行分心驾驶演习,包括超过100个短期试验(三到五秒)的主题。我们克服了EEG分析中的一个巨大挑战-通过将一个电极(FC 5)与14个电极位置隔离来识别某些干扰,从而减少电极数量。我们的机器学习方法使用单个电极检测分心驾驶事件的平均准确度(受试者和任务的平均值)为91.54 +/- 5.23%,区分我们研究中的五种分心情况(阅读,文本,呼叫和快照)的平均准确度为76.99 +/- 8.63%。本文详细描述的分心驾驶的量化是必要的,以指导未来的道路安全政策。我们的系统解决了驾驶员分心造成的安全问题,旨在改变驾驶员的行为。
2019-04-19 cs.HC
Difficulty as a Proxy for Measuring Intrinsic Cognitive Load Item
本研究验证了用项目反应理论导出的题目难度作为在线学习平台中内在认知负荷代理指标的可行性,发现其与认知负荷理论一致,可用于学习游戏建模。
2025-07-17 cs.HC
Visual and Cognitive Demands of a Large Language Model-Powered In-vehicle Conversational Agent
Exponent, Inc.(Exponent公司);Google, Inc.(Google公司)
本研究评估了基于大型语言模型的车载对话代理在驾驶中的视觉与认知需求,发现其与免提通话在认知负荷上相当,且视觉需求较低,支持其在驾驶环境中的安全应用。
2026-01-21 cs.AI cs.HC
Eye-Tracking and Biometric Feedback in UX Research: Measuring User Engagement and Cognitive Load
本研究探讨眼动追踪和生物特征反馈在UX研究中的应用,通过测量注视行为和身体反应客观评估用户参与度与认知负荷,为传统定性方法提供补充,并分析2023-2025年的实验数据、方法论及伦理挑战,推动复杂数字环境下的UX设计。
2025-05-28 cs.HC
Measuring Cognitive Activities in Software Engineering
本文提出了一种方法来研究协同软件开发中的认知活动。这种方法是由软件工程师和认知心理学家组成的多学科团队开发的。这种方法的基础是通过观察工作中的专业人员来提高我们对软件开发的理解。其目标是根据对软件工程师自然使用的过程的观察和分析来获得行为或良好实践。所涉及的策略来自认知科学的标准方法。它基于软件工程师活动的录像,视频的转录,转录的编码,从编码的情节中定义类别,并从类别中定义认知行为或对话。这个项目提出了两个原始的贡献,使这种方法在软件工程通用。第一个贡献是引入了一个正式的分层编码方案,这将使各种类型的观察比较。第二是融合心理学和统计学分析方法来构建认知模型。这一新方法的细节说明了从技术审查会议的分析中获得的初步数据。
2007-02-01 cs.HC
Cognitive factor forming an individual constituent in a driver model inferred from multiplicatory relationships between cognitive sub-factors
为了再现人类在动态交通情况下的行为,需要进行复杂的驾驶任务所需的心理过程的计算表示。一个单一的认知因素已经开发出来,并形成了我们的驱动程序模型的关键组成部分。这个认知因素由认知子因素组成:分心、预期、压力和紧张。它已经被定义为使得这些子因素彼此之间具有乘法关系。此外,这些子因素中的每一个单独地包括视觉、听觉、运动和言语信息通道。这导致了一个类似格子的关系网络,它可以在水平和垂直方向上进行模块化扩展。概念拓扑结构和特点,这个乘法,操作为基础的认知因素。
2021-07-19 cs.HC q-bio.NC stat.AP
On Measuring Cognition and Cognitive Augmentation
我们正处于一个新时代的开端,在这个时代,人工实体将进行大量的高级认知处理,与人类思维相媲美,甚至超越人类思维。未来属于那些能够与人工认知实体进行最佳合作,实现高度认知增强的人。然而,我们目前缺乏能够描述人类或人工认知的理论基础的基本指标,更不用说增强和组合认知了。我们如何以一种独立于实现的方式来衡量思维、认知、信息和知识?我们如何知道一个人工实体做了多少思考,而人类做了多少?我们如何衡量人类与智能人工实体合作的综合效应甚至可能出现的效应?这是该领域研究人员面临的一些挑战。我们首先将认知过程定义为数据、信息、知识和智慧的转化。然后,我们回顾了几个现有的和新兴的信息度量的基础上熵,处理工作,量子物理,涌现能力,和人类的概念学习。然后,我们讨论了这些未能回答上述问题,并为未来的研究提供指导方针。
2022-11-11 cs.HC
Gotta Go Fast: Measuring Input/Output Latencies of Virtual Reality 3D Engines for Cognitive Experiments
本文在Unity与Unreal Engine中构建VR测试环境,量化认知实验设置下刺激输出至HMD显示及行为输入注册的延迟,为实验设计提供时序依据。
2023-06-05 cs.HC
Measuring Cognitive Conflict in Virtual Reality with Feedback-Related Negativity
随着虚拟现实(VR)成为主流平台,设计师们开始尝试新的交互技术来增强用户体验。这是一项具有挑战性的任务,因为设计师不仅要努力提供具有良好性能的设计,还要仔细确保不会破坏用户的沉浸式体验。迫切需要一种新的评估工具,超越传统的定量测量,以帮助设计师在设计过程中。我们提出了一个基于EEG的实验框架,通过测量有意引发的认知冲突来评估VR中的交互技术。通过对反馈相关负性(FRN)以及其他定量测量的分析,该框架允许设计人员评估感兴趣的变量的影响。我们通过将其应用于使用直接3D输入的3D对象选择的基本任务来研究该框架,即在VR中跟踪手。认知冲突是通过操纵目标物体的选择半径来有意引发的。我们的第一个行为实验验证了该框架,与其他经典心理学实验范式中报告的冲突诱导行为调整的发现一致。我们的第二个基于EEG的实验研究了虚拟手出现的影响。我们发现FRN的幅度与虚拟手的真实感水平相关,这与恐怖谷理论一致。
2017-03-16 cs.HC
Cognitive Effort in Collective Software Design: Methodological Perspectives in Cognitive Ergonomics
经验软件工程关注的是度量或估计投入到软件过程中的工作及其产品的质量。我们捍卫的想法,衡量过程的努力和产品质量,并建立两者之间的关系不能进行没有一个模型的认知和集体活动参与软件设计,没有这些活动的测量。这是我们的领域的对象,即设计的认知人机工程学。在简要介绍了其理论和方法基础之后,我们将讨论设计活动的认知方法及其在ESE中提供新方向的潜力。然后,我们将提出并讨论一个说明的方法方向,我们提出了在集体软件设计的背景下,认知活动的分析和测量。分析的两种情况是技术审查会议和开放源码软件设计中的请求评论程序。
2007-02-01 cs.HC
Exploring Conversational Agents as an Effective Tool for Measuring Cognitive Biases in Decision-Making
University College Dublin(都柏林大学学院)
本文研究利用对话智能体自动测量决策中的认知偏差,提出融合现有实验设计的偏差测量机制,并通过初步实验验证其在测量框架效应和损失厌恶偏差上的有效性。
2024-01-08 cs.AI cs.HC
When Context Dominates: Multimodal Signatures of Takeover Readiness Under Varying Hazard and Cognitive Load Conditions
Villanova University(维拉诺瓦大学)
研究在驾驶模拟器实验中探究危险类型、次要任务等因素对驾驶员接管行为的影响,采用多模态传感框架评估,发现危险情境是主要决定因素,为半自动车辆人机协作策略奠定基础。
2026-07-14 cs.HC
Measuring Cognitive Workload Using Multimodal Sensors
University of Canberra(堪培拉大学);Human-Centred Technology Research Centre(人本技术研究中心)
本研究的目的是确定一套指标,估计认知工作负荷使用多模态传感方法和机器学习。一组三个认知测试进行了诱导认知工作量在两个级别的任务难度(容易和困难)的12名参与者。使用四种传感器测量受试者的生理变化,包括心电图(ECG)、皮肤电活动(EDA)、呼吸(RESP)和血氧饱和度(SpO 2)。为了了解认知负荷,在每次测试后使用NASA-TLX,并使用卡方检验进行分析。三个众所周知的分类器(LDA,SVM和DT)的训练和测试独立使用的生理数据。统计分析表明,被试感知认知负荷在两次测试之间存在显著差异(p<0.001),证明了实验条件诱导不同认知水平的有效性。分类结果表明,ECG和EDA的融合呈现出良好的区分能力(acc=0.74)的认知负荷检测。这项研究提供了初步的结果,在识别一组可能的指标认知工作量。今后需要开展工作,使用更现实的情景和更多的人口来验证指标。
2022-05-05 cs.AI cs.HC q-bio.NC
Beyond Productivity: Measuring Developers' Cognitive Load During GenAI-Supported Software Development
Hasso Plattner Institute, University of Potsdam(波茨坦大学哈索·普拉特纳研究所);SAP Labs(SAP实验室)
本研究通过四天工业现场实验,发现GenAI使用和任务背景与开发者感知认知负荷相关,生理数据仅提供有限补充信息,建议结合工作背景评估认知负荷。
2026-09-30 cs.HC cs.SE
The Effects of Using Taxi-Hailing Application on Driving Performance
驾驶员分心已成为道路安全的主要威胁,全球蓬勃发展的出租车应用程序为驾驶员带来了新的分心源。虽然各种车载信息系统(IVIS)已被广泛研究,但没有文献客观地测量驾驶期间与出租车呼叫应用程序交互影响驾驶员行为的程度。为了填补这一空白,基于模拟器的研究进行了综合比较的效果,不同的输出方式(视觉,音频,组合视听)和输入方式(基线,手动,语音)施加的驾驶性能。结果表明,视觉输出比音频输出对驾驶性能的负面影响更大。在组合输出中,视觉成分对纵向控制和危险检测的影响占主导地位,听觉成分只加剧了视觉成分对横向控制的负面影响。整体而言,语音输入模式对驾驶表现的损害较手动输入模式为低,尤其反映在驾驶员对危险事件的快速反应上。视觉-手动交互方式对危险检测能力的损害最严重,但也导致了较强的补偿行为。与其他模态相比,音频-语音和视觉-语音模态分别与更平滑的横向控制和对危险事件的更快响应相关。这些结果不仅可以应用于出租车应用程序的改进设计,也适用于其他输入输出平衡的IVIS。
2019-03-05 cs.HC
Precision Proactivity: Measuring Cognitive Load in Real-World AI-Assisted Work
College of Engineering, UC Santa Barbara(加州大学圣芭芭拉分校工程学院);School of Computing, KAIST(韩国科学技术院计算机科学学院)
本文研究了在真实世界中AI辅助工作中的认知负荷测量,通过任务分解和知识图谱开发了评估框架,发现外在负荷对质量影响最大,任务切换是性能下降的最强预测因素。
2026-03-07 cs.AI cs.HC
From Consumption to Collaboration: Measuring Interaction Patterns to Augment Human Cognition in Open-Ended Tasks
Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院)
针对生成式AI在开放式任务中可能导致人类认知退化的问题,提出一个从认知活动与参与双维度分析人机交互模式的框架,以评估LLM作为思维工具的有效性,为增强人类认知的AI系统提供理论与实践指导。
2025-04-03 cs.AI cs.HC
Measuring Effects of Spatial Visualization and Domain on Visualization Task Performance: A Comparative Study
了解您的受众是创建高影响力可视化设计的基础。然而,个体差异和认知能力也会影响与信息可视化的交互。不同的用户需求和能力表明,一个人的背景可能会影响认知性能和互动的视觉系统的方式。本研究建立在当前特定领域的可视化和认知研究的基础上,以解决领域和空间可视化能力是否会影响信息可视化任务的表现。我们测量了那些受过高等教育的人和商业,法律和政治科学,数学和计算机科学专业人士之间的空间可视化和视觉任务表现。我们进行了一项在线研究,90名参与者使用一个既定的心理测试,以评估空间可视化能力,并沿笛卡尔和极坐标旋转的条形图布局,以评估性能的空间旋转数据。准确性和响应时间随图表类型和任务难度的不同而变化。研究发现,空间视觉化水平与准确度和时间相关,数学和计算机科学的教育程度可以指示较高的空间视觉化水平。此外,我们发现不同的动机会影响绩效,因为更高的动机可能有助于提高准确性水平。我们的研究结果表明,纪律不仅影响用户需求和与数据可视化的交互,而且还影响认知特征。我们的研究结果可以推进可视化设计中的包容性实践,并增加特定领域视觉研究的知识,使跨学科的设计师能够创建有效的可视化。
2022-09-11 cs.HC
Towards Understanding and Measuring COGNITIVE ATROPHY in LLM Behaviour
York University(约克大学);Vector Institute(向量研究所);Rotman Research Institute(罗特曼研究学院);Dalhousie University(达尔豪斯大学);Centre for Addiction & Mental Health(成瘾与心理健康中心);KITE Research Institute(KITE研究机构)
针对LLM在心理健康支持中缺乏过程行为评估的问题,提出认知萎缩概念及基准,通过临床标注和专家评估揭示模型普遍存在中度至高度萎缩行为。
2026-06-17 cs.AI cs.HC
Measuring Cognitive Engagement in Collaborative Discourse with an Extended ICAP Framework: Comparing Human Annotation, In-Context Learning, and Reflective LLM Agents
Tufts University(塔夫茨大学)
本研究用扩展7点ICAP框架测量协作对话认知投入度,对比人类标注、ICL及反思型LLM智能体,发现人类标注信度更高,智能体方法具潜力,需强化人类标注与LLM方法的交互。
2026-08-03 cs.CL cs.CY cs.HC
Using Pupil Diameter to Measure Cognitive Load
Heriot-Watt University(赫瑞-瓦特大学)
在本文中,我们将介绍一种使用Tobii Pro 2眼动仪测量认知负荷和在线实时反馈的方法。该系统被设想为能够估计高认知负荷状态和情况,并根据用户的需要调整人机界面。该系统正在使用众所周知的指标,如随着时间的推移平均瞳孔大小。我们的系统可以提供17 - 18 Hz的认知负荷反馈。我们将详细说明我们的HRI研究结果使用此工具来显示它的功能。
2018-11-29 cs.HC cs.RO
Artificial Intelligence Quotient (AIQ): A Novel Framework for Measuring Human-AI Collaborative Intelligence
针对AI融入各领域后传统人类智力衡量标准需更新的问题,本研究提出人工智能商数(AIQ)框架,基于认知评估方法与AI交互研究,量化个体与AI(尤其是LLMs)的协作智能,满足教育与职业场景中AI增强认知能力标准化评估的需求。
2025-02-13 cs.HC econ.GN q-fin.EC
The Cognitive Trajectory Laboratory: Modeling the Creative Process Through Time in Art Therapy
Enactive AI Consulting
提出基于能动动力学的框架,通过分析创作互动的时间动态来量化和理解艺术治疗中的认知变化,并引入认知轨迹实验室(CTL)作为测量工具。
2026-06-23 cs.HC
3DA: Assessing 3D-Printed Electrodes for Measuring Electrodermal Activity
本文提出将3D打印电极用于测量皮肤电活动(EDA),通过适配传统电路并评估不同电极形状,验证其能达到与现有传感器相似的精度,为生理接口原型设计提供了新方案。
2024-03-21 cs.HC
Measuring and identifying factors of individuals' trust in Large Language Models
University of Trento(特伦托大学);National University of Singapore(新加坡国立大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学)
本文提出TILLMI框架测量个体对LLMs的信任,通过心理测量量表与因子分析验证其双因子结构,并揭示信任与人格特质及使用经验的相关性,为AI信任研究提供实证基础。
2025-03-05 cs.AI cs.HC
Impact Of Explainable AI On Cognitive Load: Insights From An Empirical Study
University of Würzburg(维尔茨堡大学)
本文通过271名准医生的COVID-19用例实证研究,发现不同XAI解释类型显著影响终端用户的认知负荷、任务表现和时间,并基于心理效率指标推荐局部解释类型为最佳。
2023-04-18 cs.AI cs.HC
Measuring and mitigating overreliance to build human-compatible AI
本文研究了大型语言模型过度依赖的风险,探讨了测量和缓解过度依赖的方法,以确保AI能增强而非削弱人类能力。
2026-05-20 cs.AI cs.CL cs.CY
n-Gage: Predicting in-class Emotional, Behavioural and Cognitive Engagement in the Wild
学生参与度的研究吸引了越来越多的兴趣,以解决诸如学习成绩低,不满,辍学率高等问题。衡量学生参与度的现有方法通常依赖于基于调查的工具。这些办法虽然有效,但费时费力。同时,调查的答复率和质量通常都很差。作为一种替代方案,在本文中,我们研究了我们是否可以推断和预测在多个维度的参与,只是使用传感器。我们假设多维的学生参与可以转化为课堂上的生理反应和活动变化,也受到环境变化的影响。因此,我们的目标是探索以下问题:我们可以测量高中生的学习参与的多个维度,包括情感,行为和认知参与感测数据在野外?我们能否推导出影响学生参与度不同维度的活动、生理和环境因素?如果是,哪些传感器在区分参与的每个维度方面最有用?然后,我们在一所高中进行了为期4周的11门课程的144个班级的23名学生和6名教师的现场研究。我们提出了n-Gage,一个学生参与感测系统,使用可穿戴设备和环境中的传感器组合来自动检测学生在课堂上的多维学习参与。实验结果表明,n-Gage可以准确地预测多维学生参与在现实世界中的场景与平均MAE为0.788和RMSE为0.975使用所有的传感器。我们还展示了一组有趣的发现,不同的因素(例如,传感器组合、学校科目、CO2水平)影响学生学习参与度的每个维度。
2020-07-23 cs.HC
Measuring Surprise in the Wild
Waymo(Waymo公司)
本研究首次将认知科学和神经科学的惊奇模型与机器学习生成模型结合,用于检测道路交通等复杂动态环境中的人类惊奇行为,并提出了新的量化方法,可支持交通安全评估并推广至其他动态场景。
2023-05-12 cs.HC cs.LG
Measuring bot and human behavioral dynamics
机器人,由软件而不是人类控制的社交媒体账户,最近因其与各种形式的在线操纵的联系而受到关注。迄今为止,许多工作都集中在社交机器人检测上,但很少关注机器人行为和活动的表征和测量,而不是人类的。多年来,机器人变得越来越复杂,能够反映一些短期行为,模仿人类用户的行为。本文的目标是研究机器人在一个活动会话过程中表现出的行为动力学,并强调这些行为是否以及如何与人类活动特征不同。通过使用与最近政治事件相关的大型Twitter数据集,我们首先将机器人和人类分开,然后隔离他们的活动会话。我们编制了一个要测量的数量列表,例如用户参与社交互动或制作内容的倾向。我们的分析强调了人类短期行为趋势的存在,这可能与认知起源有关,而机器人由于其自动化活动而直观地不存在。这些研究结果最终被编码以创建和评估一个机器学习算法来检测机器人和人类产生的活动会话,以允许更细致入微的机器人检测策略。
2018-02-14 cs.HC cs.SI
Investigating the Cognitive Response of Brake Lights in Initiating Braking Action Using EEG
本研究利用脑电图(EEG)测量驾驶员对不同刹车灯设计的认知反应,发现LED刹车灯比白炽灯能更快地诱发认知反应,为优化刹车灯设计以减少追尾事故提供了神经科学依据。
2025-08-05 cs.ET cs.HC cs.IR