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Title in Portuguese: Padrões estatísticos do movimento ocular na busca visual
Author: Credidio, Heitor Fernandes
Advisor(s): Andrade Júnior, José Soares de
Keywords: Física estatística
Termodinâmica
Atenção
Cognição
Percepção
Issue Date: 2012
Citation: CREDIDIO, H. F. Padrões estatísticos do movimento ocular na busca visual. 2012. 55 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
Abstract in Portuguese: Desde o trabalho pioneiro de Javal em 1879 sobre a leitura (E. Javal, 2010), o movimento ocular tem sido objeto de intensa pesquisa como uma forma de elucidar os mecanismos internos de processos cognitivos que estão intimamente relacionados com a visão (A. L. Yarbus, 1967). Entre outras, uma tarefa cognitiva que é muito importante para nossa vida cotidiana é a de buscas visuais por objetos escondidos. Na presente dissertação, nós investigamos através de experimentos de rastreamento ocular, as propriedades estatísticas associadas à busca por alvos escondidos em imagens em meio a diversos distratores. Nossos resultados mostram que o processo dual de movimento ocular, composto por sequências de saltos pequenos (fixações) intercalados com saltos grandes menos frequentes (sacadas), apresenta assinaturas estatísticas características. Mais precisamente, enquanto os saltos sacádicos seguem uma distribuição log-normal de distâncias, que é típica de processos multiplicativos, os comprimentos $r$ dos saltos menores das trajetórias de fixação são consistentes com uma distribuição em lei de potência, $P(r)sim r^{-alpha}$, onde $alphaapprox 3.1$. Nossos achados corroboram elementos de complexidade anteriormente observados para buscas visuais como uma tarefa Cognitiva.
Abstract: Since the pioneering work of Emile Javal about reading in 1879 (E. Javal, 2010), the movement of the eyes has been the subject of intensive research as a way to elucidate inner mechanisms of cognitive processes that are closely related with vision (A. L. Yarbus, 1967). Among others, a cognitive task that is rather frequent in our daily life is the visual search of hidden objects. Here we investigate through eye-tracker experiments, the statistical properties associated with the search of target images embedded in a landscape of distractors. Our results show that the twofold process of eye movement, composed of sequences of small jumps (fixation) intercalated by fewer longer jumps (saccades), displays characteristic statistical signatures. More precisely, while the saccadic jumps follow a lognormal distribution of distances, which is typical of multiplicative processes, the lengths r of the smaller steps in the fixation trajectories are consistent with a powerlaw distribution, P(r) ∼ r −α , where α ≈ 3.1. Our findings corroborate previous complex behaviour attributes observed for visual searching as a cognitive task.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/13665
metadata.dc.type: Dissertação
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