PEF ČZU slavnostně otevřela laboratoře pro studium lidského chování

Dne 8. února 2016 bylo za účasti nejvyšších představitelů akademické obce ČZU slavnostně otevřeno nové pedagogické a vědecko-výzkumné pracoviště – Laboratoře pro studium lidského chování. Toto pracoviště bylo vybudováno ve Výukovém pavilonu T v rámci výzvy číslo 3.4 – Podpora infrastruktury pro výuku spojenou s výzkumem z Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace.

 

Záměrem projektu bylo vytvoření zázemí pro zvýšení kvality výuky, umožnit realizaci nových výzkumných projektů včetně možnosti sběru primárních dat, přivést nové trendy do výuky, podpořit multioborovost propojením stávajících studijních oborů s oblastí informačních technologií a vytvořit nosnou platformu pro spolupráci PEF s podniky v oblasti transferu znalostí.

Široké možnosti výzkumných aktivit a technické zázemí laboratoře vytvoří výraznou možnost komercionalizace výsledků a tím i propojení PEF s praxí. V laboratořích bude možné měřit například míru dopadu reklamy na člověka, ověřovat koncové produkty či některé marketingové strategie prodejců. Bude možné realizovat vysoce sofistikované Focus groups s měřitelnými vybranými atributy spojenými s vnímáním – tedy s objektivními daty (nikoliv založené na subjektivní výpovědi probandů).

Nejdůležitějším výstupem projektu bylo vybudování 2 laboratoří - kolaborativní laboratoře použitelnosti a stanice virtuální reality. Nedílnou součástí laboratoří jsou také mobilní sety pro měření biometrických údajů – eye tracking a biofeedback. A v neposlední řadě je třeba zmínit i pořízení vysokokapacitní síťové, serverové a datové infrastruktury zajišťující velmi náročné přenosy, ukládání, zpracování a distribuci dat.

Kolaborativní laboratoř použitelnosti – první na světě

Myšlenka kolaborativního testování je původní a vznikla na Provozně ekonomické fakultě - konkrétně na katedře Informačního inženýrství. Kolaborativní testování je specifické v tom, že v jeden okamžik řeší zadaný úkol několik účastníků testu. Každý z participantů je měřen jako jednotlivec, ale zároveň je součástí týmu. V rámci zkoumání se zaznamenává průchod testovacím scénářem, verbální projevy, mimika obličeje, řeč těla, rozhovor uživatelů i jejich dotazování a jiné biometrické údaje. Laboratoř použitelnosti dokáže díky své jedinečné architektuře sledovat až 10 testovaných jedinců najednou a dokáže tak snížit časovou náročnost i celkové náklady testování.

 

Testovací místnost laboratoře je vybavena špičkovou technikou zahrnující počítače s pasivním chlazením, monitory vybavené webkamerou snímající tvář participanta, velkoplošnými obrazovkami na stěnách, bezdrátovými sluchátky s mikrofonem, zařízení EyeTracking sledující zrak a přenosnou videokamerou. Celá místnost je monitorovaná pomocí 4 enviromentálních Dome kamer, které snímají obraz a zvuk v pracovním prostoru. Pro komunikaci moderátora s testovanými participanty slouží reproduktory nebo bezdrátové sady sluchátek s mikrofonem. V místnosti režie pro moderátory a správce testů se kromě audio a HD video řetězce nachází centrální serverový systém pro ukládání záznamů, administraci sdílení obrazu a komplexní správu. Nechybí zde ani mixážní pult, směrové mikrofony, aktivní reproduktory pro testovací místnost a mnoho dalšího vybavení. Součástí laboratoře je také malá observatoř, vybavená moderním projekčním zařízením, umožňující řízené sledování průběhu testování.

 

V možnostech této laboratoře jsou nejen klasické studie použitelnosti, ale také kolaborativní usability testy, real-world user experience, behaviorální výzkum, testování komerčních produktů a služeb včetně mobilních aplikací, testování médií (online, offline média, tiskové a POS materiály, reklamní TV spoty), focus group výzkumy a testování kvality výukových a zkušebních testů.

Laboratoř budou moci využívat nejen akademičtí pracovníci, ale také studenti. Již nyní byli zapojeni do prvních výzkumů studenti předmětu Interakce člověk a počítač. O laboratoř je také velký zájem ze strany praxe, o spolupráci se hlásí množství firem. Protože se jedná o první laboratoř svého druhu na světě, probíhá také práce na vytvoření metodiky pro kolaborativní testy.

Stanice virtuální reality – jeskyně se čtyřmi 3D projekčními plochami ve formátu HD

Stanice virtuální reality slouží k navození iluze přítomnosti případně pohybu v „jiné“ realitě přenesené AV záznamem nebo vytvořené počítačovým programem. Základní využití stanice spočívá v simulaci reálných situací a snímání chování jedince v dané situaci spolu se záznamem vybraných parametrů biologické zpětné vazby.

 

Základní technologie stanice virtuální reality je tvořena ze čtyř projekčních stěn (přední, levá, pravá a spodní), speciálních zrcadel s přední odraznou vrstvou pro zadní projekci, čtyř 3D HD projektorů s obrazovým procesorem a řídícího a trackovacího počítače. Dalšími prvky jsou pak speciální brýle pro 3D, trackovací systém pro zjištění polohy uživatele, prostorové ozvučení, technologie monitoringu chování a techniky pro tvorbu 3D videa a software pro zobrazování a vývoj 3D modelu. Pro první využití stanice byl instalován hardware a software pro simulaci řízení motorového vozidla.


Mobilní sety pro měření biometrických údajů – eye-tracking a biofeedback

Pro obě stanice jsou k dispozici mobilní zařízení pro sledování pohybu zornice – eye-tracking a zařízení pro snímání základních biologických parametrů – biofeedback.

Systém eye-tracking je set brýlí s identifikací zacílení očního kontaktu na součásti okolí (reálného, promítaného či zobrazeného na obrazovce), záznamovým zařízením a SW podporou zpracování výsledků. Brýle jsou konstruovány tak, aby neomezovaly výhled do periferních oblastí a volný pohyb hlavy i celé pokusné osoby. Současně dochází k záznamu vizuálního záběru okolí včetně určení centrování pohledu. Záznamové zařízení je mobilní, nepotřebuje přímou komunikaci s řídícím počítačem. Svojí velikostí ani hmotností neomezuje pokusnou osobu v pohybu.

Snímání biologických parametrů je zajištěno pomocí systému snímačů a modulů zajišťujících přenos informací do počítače a sw vybavení umožňující záznam a analýzu dat včetně simulačních programů, umožňujících projekci vlastních fotografických souborů či videosekvencí, při jejichž prezentaci jsou snímány údaje o vybraných fyziologických funkcích - vodivost pokožky, teplota, krevní puls, 3D akcelerace pohybu – to vše kombinovaným senzorem umístěným na zápěstí nebo hlavě; dále pak detekce vodivosti pokožky, teploty a krevního pulsu snímaná na prstu ruky jedním senzorem; snímače elektromyografie, která zachycuje funkci svalů pomocí snímání elektrických biosignálů vycházejících ze svalů. Zaznamenává a měří fyziologické funkce člověka a vizuálně zobrazuje jejich průběh v okamžiku, kdy se objeví.

Infrastruktura – robustní a flexibilní

Pracoviště je vybaveno vysokorychlostní 10Gbitovou síťovou infrastrukturou, servery pro virtualizaci různých desktopových prostředí a datovým úložištěm s aktuální kapacitou 51TB v budoucnu snadno rozšiřitelnou. Zvolené řešení vychází z celoškolských standardů a nealokuje tak další lidské zdroje pro jeho správu a administraci.

Příprava projektu byla zahájena v listopadu 2013, jeho vlastní řešení probíhalo od září 2014 do listopadu 2015. Celkové výdaje na uvedené technologie a vybavení přesáhly 32 milionů korun.

Návrh laboratoře vychází ze zaměření dosavadních výzkumných aktivit pracovníků fakulty, zázemí laboratoře je ale výrazně posílí. Doposud pracovníci některých oborů pracovali spíše se sekundárními daty, zařízení laboratoře umožní sběr dat primárních, a to v aplikovaných oborech, kde toto není zcela běžné. Jako vedlejší, ale nikoliv zanedbatelný efekt, podpoří struktura vybavení laboratoře vznik mezioborových týmů na fakultě a umožní rozvinutí synergického efektu pohledu různých vědních oborů. Simulace umožní i výzkum možných hrozeb IT pro člověka, případně dalších oblastí, které by nebylo možné zkoumat v reálném prostředí z etického či bezpečnostního rizika.

Podrobné informace o projektu a možnostech využití laboratoří pro studium lidského chování jsou k dispozici na http://hubru.pef.czu.cz.

Autoři: Ing. Ondřej Hradecký, Ing. Tomáš Martínek, Středisko informačních služeb PEF

Foto: Ing. Martin Sloup 

Aktualita