Modélisation cognitive computationnelle de trajets oculomoteurs lors d'une tâche de recherche d'information

Computational cognitive modeling of oculomotor scanpath during information seeking task

• Auteur / Autrice : Myriam Chanceaux
• Direction : Anne Guérin-Dugué, Benoît Lemaire
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oeil -- Mouvements

Recherche de l'information

Résumé

Ce travail de thèse étudie la combinaison des processus visuels et sémantiques dans le traitement d'interfaces textuelles, comme des pages web. La méthodologie employée est la simulation de modèles cognitifs, une approche visant à concevoir un programme informatique s'inspirant de modèles cognitifs théoriques et reproduisant au mieux le comportement humain. Notre modèle simule les trajets oculomoteurs d'un utilisateur moyen lors d'une recherche d'information. Les processus mis en jeu dans ce type de tâche sont modélisés afin de reproduire les mouvements oculaires humains enregistrés lors de différentes expérimentations. Aux modèles des processus visuels et sémantiques est ajouté un modèle des processus mnésiques sous-jacents à la recherche d'information. Pour la partie visuelle, le modèle s'inspire des cartes de saillance qui prédisent les zones de l'écran susceptibles d'attirer l'attention, en fonction des informations à bas niveau (couleur, orientation et contraste), ainsi que des propriétés physiologiques de l'œil humain. Pour la partie sémantique, la technique de mesure de similarités sémantiques entre le but de l'utilisateur et les différentes parties de la page employée est LSA (Latent Semantic Analysis) (Landauer, 1998). Pour la partie mnésique, le mécanisme d'Inhibition of Return (Klein, 1999) et le Variable Memory Model (Horowitz, 2006) sont utilisés. Le travail de thèse intègre trois parties: conception d'un modèle théorique d'interaction, conception de l'outil de simulation, et mise en place d'expérimentations psychophysiques de relevés oculométriques permettant de valider et d'affiner le modèle proposé.

This thesis examines the combination of visual and semantic processes in information seeking task on textual interfaces such as web pages. The methodology used is the simulation of cognitive models. This approach aims to design a program based on theoretical cognitive models replicating human behaviour. Our model simulates the oculomotor scan path of an average user searching for information. The processes involved in this kind of tasks are modelled to replicate human eye movements recorded during different experiments. Models of visual and semantics processes are added to a model of memory processes inherent in information retrieval task. For the visual part, we go by saliency maps which predict areas in the display attracting attention, according to low level information (color, orientation and contrast), and the physiological properties of human vision. For the semantic part, the method used to measure semantic similarities between the search goal of the user and the different parts of the page is LSA (Latent Semantic Analysis) (Landauer, 1998). For the memory part the mechanism of inhibition of return (Klein, 1999) and the Variable Memory Model (Horowitz, 2006) are used. The thesis includes three parts: designing a theoretical model of interaction, designing a simulation tool, and developing psychophysical experiments with eye-tracking techniques to validate and refine the proposed model.