Beyin bilgisayar ara yüzü kullanımının bilişsel yüklenme açısından değerlendirilmesi: Bir pilot uygulama

Yıl 2019, Cilt: 34 Sayı: 2, 647 - 662, 23.05.2019

Emin Kahya , Necmettin Fırat Özkan , Berna H. Ulutaş

https://doi.org/10.17341/gazimmfd.416522

Öz

Beyin Bilgisayar Arayüzleri (BBA), aslen felçli hastalara yardımcı olması amacıyla geliştirilen ve beyin aktiviteleri ile bilgisayara komut verilmesini sağlayan sistemlerdir. Bu çalışmada, Beyin Bilgisayar Arayüzü sistemlerinden yararlanılarak, bilişsel durumun objektif, kolay uygulanabilir ve yorumlanabilir bir yöntemle incelenmesi amaçlanmıştır. Yetmiş sağlıklı katılımcı, bir Beyin Bilgisayar Arayüzü sistemi aracılığıyla altı adet görevi yerine getirmiş ve eş zamanlı olarak katılımcıların göz bebeği değişim oranı, göz kırpma oranı ve galvanik deri direnci (GDD) verileri toplanmıştır. Her bir görevden sonra katılımcılar Nasa-TLX formlarını doldurmuş ve aynı zamanda katılımcıların görevlerdeki başarı düzeyleri de tespit edilmiştir. Toplanan verilerin istatistiki yöntemlerle analiz edilerek saplıklı katılımcıların farklı BBA uygulamalarındaki bilişsel yüklenme eğilimleri ve görevler esnasında en hassas değişim gösteren belirtiler saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler

Bilişsel Yük, Beyin Bilgisayar Arayüzü, Nasa-TLX, Göz Bebeği Çapı, Göz Kırpma Oranı, Galvanik Deri Direnci

Kaynakça

• Karagöz M., Alkaç Ü., Ergen N.,Eradamlar N., Alpkan L., 2005, Psikiyatrik Hastalıklarda Elektrofizyolojik P 300 Yöntemler, Düşünen Adam, 184,210-216
• Amiri, S., Rabbi, A., Azinfar, L., Fazel-Rezai, R. 2013. A review of P 300, SSVEP, and hybrid P 300/SSVEP brain-computer interface systems. Brain-Computer Interface Systems—Recent Progress and Future Prospects.
• Alkaç Ü., 2009, Beyin Araştırmaları Tarihinde Bir Gezinti:Elektronörofizyoloji, Klinik Gelişim, 2009-3, 14-19
• Gençer N., Uşaklı A., Erdoğan H., Akıncı B., Acar E., 2010, ODTÜ Beyin Araştırmaları Laboratuvarı:Beyin-Bilgisayar Arayüzü çalışmaları , ODTÜLÜ, 45, 20-21
• Alm, H., Nilsson, L.,1995, The effects of a mobile telephone task on driver behaviour in a car following situation. Accident Analysis & Prevention, 27(5), 707-715.
• Matthews, R., Legg, S., Charlton, S., 2003, The effect of cell phone type on drivers subjective workload during concurrent driving and conversing, Accident Analysis & Prevention, 35(4), 451-457.
• Horberry, T., Anderson, J., Regan, M. A., Triggs, T. J., Brown, J., 2006, Driver distraction: the effects of concurrent in-vehicle tasks, road environment complexity and age on driving performance. Accident Analysis & Prevention,38(1), 185-191.
• Dunn, N., Williamson, A., 2012, Driving monotonous routes in a train simulator: the effect of task demand on driving performance and subjective experience, Ergonomics, 55(9), 997-1008.
• Yiyuan, Z., Tangwen, Y., Dayong, D., Shan, F., 2011, Using Nasa-TLX to evaluate the flight deck design in design phase of aircraft. Procedia Engineering, 17, 77-83.
• Rubio, S., Díaz, E., Martín, J., Puente, J. M., 2004, Evaluation of subjective mental workload: A comparison of SWAT, Nasa‐TLX, and workload profile methods. Applied Psychology, 531, 61-86.
• Leung, Gilbert TC, Yucel, G., Vincent G. Duffy., 2010, The effects of virtual industrial training on mental workload during task performance., Human Factors and Ergonomics in Manufacturing Service Industries 20.6, 567-578.
• Yurko, Y. Y., Scerbo, M. W., Prabhu, A. S., Acker, C. E., Stefanidis, D., 2010, Higher mental workload is associated with poorer laparoscopic performance as measured by the Nasa-TLX tool, Simulation in healthcare, 5(5), 267-271.
• Brewster, S. A., 19,). Using non-speech sound to overcome information overload. Displays, 17(3), 179-189.
• Hitchcock, E. M., Dember, W. N., Warm, J. S., Moroney, B. W., See, J. E.,1999, Effects of cueing and knowledge of results on workload and boredom in sustained attention, Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society, 41(3), 365-372.
• Tracy, J. P., Albers, M. J., 2006, Measuring cognitive load to test the usability of web sites. In Annual Conference-society for technical communication, 53, p. 256.
• Hart, S. G. (2006, October). Nasa-task load index (Nasa-TLX); 20 years later. In Proceedings of the human factors and ergonomics society annual meeting(Vol. 50, No. 9, pp. 904-908). Sage Publications.
• Noyes, J. M., & Bruneau, D. P. (2007). A self-analysis of the Nasa-TLX workload measure. Ergonomics, 50(4), 514-519.
• Schultheis H., Jameson A., 2004, Assessing Cognitive Load in Adaptive Hypermedia Systems: Physiological and Behavioral Methods, Proceedings of AH, 225-234.
• Klingner, J., Kumar R., Hanrahan P., 2008, Measuring the Task-Evoked Pupillary Response wıth a Remote Eye Tracker Proceedings of the 2008 Symposium on Eye Tracking Research Applications, 69-72.
• Gegenfurtner A., Seppänen M., 2013, Transfer of expertise: An eye tracking and think aloud study using dynamic medical visualizations, Computers Education 63, 393–403.
• Di Stasi, L. L., Antolí, A., Cañas, J. J., 2013, Evaluating mental workload while interacting with computer-generated artificial environments, Entertainment Computing, 41, 63-69.
• Klingner, J., Tversky, B., Hanrahan, P., 2011. Effects of visual and verbal presentation on cognitive load in vigilance, memory, and arithmetic tasks. Psychophysiology, 483, 323-332.
• Partala, T., Surakka, V., 2003, Pupil size variation as an indication of affective processing. International journal of human-computer studies, 591, 185-198
• Kang OE., Huffer KE., Wheatley TP., 2014, Pupil Dilation Dynamics Track Attention to High-Level Information, Geng JJ, ed. PLoS ONE, 98:e102463. doi:10.1371/journal.pone.0102463.
• Rosenfield, M., Jahan, S., Nunez, K., Chan, K. 2015, Cognitive demand, digital screens and blink rate. Computers in Human Behavior, 51, 403-406.
• Chen, S., Epps, J., 2014, Using task-induced pupil diameter and blink rate to infer cognitive load, Human–Computer Interaction, 294, 390-413.
• Zheng, B., Jiang, X., Tien, G., Meneghetti, A., Panton, O. N. M., Atkins, M. S., 2012, Workload assessment of surgeons: correlation between Nasa TLX and blinks. Surgical endoscopy, 2610, 2746-2750.
• Brandt, T., Stemmer, R., Rakotonirainy, A., 2004, Affordable visual driver monitoring system for fatigue and monotony, In Systems, Man and Cybernetics, 2004 IEEE International Conference on Vol. 7, pp. 6451-6456, IEEE.
• Tekin, V., 2009, SPSS Uygulamalı İstatistik Teknikleri, Seçkin Yayınevi, s.162