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Purpose: Usually, a theory of attention upon gazed-at locations is applied. More parameters than gaze location can be derived to improve the theory of attention allocation. The aim of this study was to identify parameters related to eye tracking, that are suitable indicators of attention.
Methods: Binocular eye tracking data was collected with the Eye Tribe tracking system (The Eye Tribe Aps, Copenhagen, Denmark) for the task of visual exploration of the painting “Unexpected Visitors” by Ilya Repin. 20 subjects (valid data: 19/20) had to look at this painting for about two and a half minutes in order to generate fatigue and inattention. In a second step, suitable parameters of attention were transferred to a data set (8 subjects, valid data: 6/8) on a perimetric task executed with the OCTOPUS 900 perimeter (Haag-Streit, Köniz, Switzerland). Monocular parameters could be applied on the perimetric task, the error rate (false positive and false negative catch trials, 5 % each) were taken as additional parameter.
Results: For the image viewing task, the only parameter showing significance was the average level (a10) of fatigue waves (p = 0.00024, ANOVA, ∆ = -0.8316 px). Blink duration (∆ =-270.4 ms), pupil variability (∆ = -0.17868), saccade length (∆ =-0.3135 px) and fixation duration (∆ = 186.5 ms) did not change significantly, but showed relevant trends by differences ∆ of their median between the first and last tenth of the recording time. Blink rate and the Index of Cognitive Activity (ICA) did neither show significant changes nor relevant trends. Vergence accuracy failed to indicate fatigue due to variability between subjects and comparatively small effect size. For the perimetric data, in 3 of 6 subjects fatigue waves over a limited time window could be observed. Only for one subject, a relevant increase in false negative responses to catch trials (50 percentage points) could be observed.
Conclusion: Pupil diameter variability, saccade length, fixation duration and fatigue waves were the parameters indicating fatigue. Only the latter parameter has the potential to be applied to perimetric data.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit MATLAB in Augenoptik und Höorakustik wird eine Plattform entwickelt, die die Studierenden im Studiengang Augenoptik/Augenoptik und Hörakustik an der Hochschule Aalen dabei unterstützt, sich mathematische Inhalte selbst zu erarbeiten und den Umgang mit MATLAB zu erlernen. Mithilfe von MATLAB wird die Anwendung mathematischer Grundlagen auf augenoptische und hörakustische Inhalte praxisorientiert umsetzt. Um dies erreichen zu können, werden die notwendigen Vorüberlegungen angestellt. Hier wird zunächst auf den Begriff des e-Learning eingegangen, anschließend wird in einem Vergleich festgestellt, dass andere Hochschulen mit fachlich ähnlichen Bachelor-Studiengängen der Augenoptik/Optometrie in Deutschland MATLAB bisher nicht in ihre Lehre integriert haben. Fachverwandte Bachelor-Studiengänge wie solche der Feinwerktechnik oder Optoelektronik/ Lasertechnik hingegen lehren durchgängig MATLAB oder andere fachlich relevante Programmiersprachen. Zudem wird mithilfe einer Befragung der Studierenden im Studiengang Augenoptik/Augenoptik und Hörakustik an der Hochschule Aalen festgestellt, dass ein grundsätzliches Interesse der Studierenden an der Thematik MATLAB vorliegt. Nun werden die Skripte, die den Studierenden zur selbstständigen Erarbeitung der Themen"Lineare Gleichungssysteme und Matrizen" sowie "Mehrdimensionale Integration" zur Verfügung gestellt werden, vorgestellt. Anschließend wird dargestellt, in welcher Form die Integration der Lehre von MATLAB in die Lehrveranstaltung Methoden der Mathematik Augenoptik und Hörakustik vonstatten gehen kann und welche Möglichkeiten hinsichtlich der Umsetzung dessen bestehen. Es wird veranschaulicht, wie MATLAB zur praxisorientierten Unterstützung der Lehre in anderen Lehrveranstaltungen genutzt werden kann. Beispielhaft werden hierbei zwei Programme gezeigt, die sich mit der Berechnung eines FIR-Filters und der Beugung an der Kreisblende befassen. Damit findet die Anwendung von MATLAB auf augenoptische und hörakustische Sachverhalte statt. Schließlich wird erläutert, wie die in dieser Arbeit konzipierte e-Learning-Plattform bei Bedarf zukünftig erweitert werden kann.