Entropia delle transizioni dello sguardo e fiducia nell’automazione in un ambiente multitasking

Perché osservare i movimenti oculari è importante nelle cabine di pilotaggio

Le cabine degli aerei moderni sommergono i piloti con indicatori in movimento, luci di avvertimento e assistenti automatizzati. In questo mondo visivo affollato, i piloti devono decidere continuamente quando fidarsi dell’automazione e quando verificarla. Questo studio esplora una domanda apparentemente semplice ma con grandi implicazioni per la sicurezza: possiamo capire la fiducia di un pilota nell’automazione studiando come muove lo sguardo sugli schermi? Misurando quanto prevedibili o casuali siano gli spostamenti dello sguardo, i ricercatori cercano una nuova finestra oggettiva sulla relazione tra attenzione visiva e fiducia negli aiuti automatici.

Molti schermi, un paio di occhi

I ricercatori hanno riesaminato i dati di uno studio su simulatore in cui 40 volontari interpretavano il ruolo di piloti in un ambiente multitasking chiamato Multi-Attribute Task Battery. I partecipanti gestivano tre compiti principali su un grande schermo: un compito di monitoraggio di sistema che sorvegliava motori simulati, un compito di tracciamento che manteneva un cursore in movimento centrato, e un compito di comunicazione che riproduceva messaggi radio. Un sistema di segnalazione automatizzato li avvertiva talvolta di problemi ai motori, ma era imperfetto: poteva rilevare correttamente guasti o generare falsi allarmi. Mentre i partecipanti affrontavano versioni più facili e più difficili del compito di tracciamento, un eye tracker ad alta velocità registrava dove guardavano e come lo sguardo si spostava tra le tre regioni chiave del display.

Cosa ci dice l’“entropia dello sguardo” sulla ricerca visiva

Invece di limitarsi a contare quanto a lungo le persone guardavano l’automazione, questo studio si è concentrato su due misure correlate di casualità, o entropia, nei movimenti oculari. L’entropia dello sguardo stazionaria cattura quanto uniformemente lo sguardo di una persona è distribuito tra le diverse aree dello schermo. L’entropia delle transizioni dello sguardo cattura quanto siano prevedibili o imprevedibili i salti dello sguardo quando si muove da un’area all’altra. Valori più elevati indicano una scansione più ampia, esplorativa e meno routinaria. Insieme, queste misure offrono un quadro più ricco di come le persone esplorano visivamente spazi di lavoro complessi, andando oltre le metriche tradizionali che trattano ogni area del display in isolamento.

Fiducia costruita su ciò che l’automazione effettivamente fa

Per collegare il comportamento oculare alla fiducia, i partecipanti hanno valutato il sistema di segnalazione automatizzato tramite due questionari. Uno forniva un punteggio generale di fiducia, mentre l’altro suddivideva la fiducia in tre parti: fiducia basata sulle prestazioni del sistema, fiducia basata sulla comprensione del suo funzionamento e fiducia basata sul suo scopo o intento sottostante. I ricercatori hanno usato modelli statistici bayesiani per vedere quale di queste dimensioni della fiducia predicesse meglio l’entropia dello sguardo. Sorprendentemente, solo la fiducia basata sulle prestazioni — la fiducia fondata su ciò che l’automazione fa realmente — mostrava forti legami con entrambi i tipi di entropia dello sguardo. Quando le persone riportavano una maggiore fiducia legata alle prestazioni, i loro movimenti oculari risultavano più diffusi e meno prevedibili, suggerendo una scansione più esplorativa del display.

Modelli di attenzione sotto carico di lavoro variabile

Lo studio ha anche confrontato i movimenti oculari quando il compito di tracciamento era facile rispetto a quando era difficile. In condizioni di tracciamento più impegnative, entrambe le misure di entropia dello sguardo diminuivano, il che significa che gli occhi dei partecipanti si concentravano in modo più ristretto e seguivano schemi più routinari. Ciò concorda con l’idea che un carico di lavoro maggiore costringa le persone a concentrarsi sul compito più esigente e lasci meno capacità per un’esplorazione ampia. Eppure, anche tenendo conto della difficoltà, la fiducia basata sulle prestazioni continuava ad associarsi a uno sguardo più esplorativo. Al contrario, la fiducia derivante dalla comprensione del funzionamento dell’automazione, o dalle credenze sulle intenzioni del progettista, non mostrava legami affidabili con questi schemi di movimento oculare. Questo suggerisce che l’entropia dello sguardo è particolarmente sensibile alla fiducia formata dal comportamento osservabile del sistema, non a credenze più profonde sugli algoritmi o sulle motivazioni.

Cosa significa per automazioni più sicure

Per il grande pubblico, la conclusione principale è che il modo in cui gli operatori muovono lo sguardo attorno a display complessi può rivelare quanto si fidano di un assistente automatizzato — soprattutto quando quella fiducia si basa sulle prestazioni osservate. Una scansione più esplorativa e meno prevedibile sembra accompagnare una maggiore fiducia basata sulle prestazioni, almeno in questo contesto di laboratorio. Pur riconoscendo che le cabine reali sono più complesse e che piloti esperti possono scandire lo spazio visivo diversamente rispetto a volontari studenti, l’entropia dello sguardo offre uno strumento promettente per progettisti e regolatori. Monitorando i modelli oculari, i sistemi futuri potrebbero rilevare quando la fiducia nell’automazione sta diventando troppo alta o troppo bassa e adattare formazione, interfacce o avvisi per mantenere una collaborazione sicura tra esseri umani e macchine.

Citazione: Yamani, Y., Jackson, A., Sato, T. et al. Gaze transition entropy and automation trust in a multitasking workspace. Sci Rep 16, 11122 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41338-0

Parole chiave: fiducia nell’automazione, tracciamento oculare, strumentazioni di cabina, fattori umani, multitasking