Энтропия переходов взгляда и доверие к автоматизации в многозадачном рабочем пространстве

Почему важно наблюдать за движениями глаз в кабине

Современные кабины самолётов перегружены движущимися шкалами, индикаторами предупреждений и автоматическими помощниками. В этом насыщенном визуальном окружении пилоты постоянно решают, когда можно доверять автоматике, а когда её следует проверять. В этом исследовании рассматривается на первый взгляд простой, но важный с точки зрения безопасности вопрос: можно ли судить о доверии пилота к автоматике, просто изучая, как его глаза перемещаются по экранам? Измеряя, насколько предсказуемы или случайны переходы взгляда, авторы пытаются открыть новый, объективный путь к пониманию связи между зрительным вниманием и доверием к автоматизированным средствам.

Много экранов — одна пара глаз

Исследователи повторно проанализировали данные предыдущего симуляционного эксперимента, в котором 40 добровольцев выполняли роль пилотов в многозадачной среде под названием Multi-Attribute Task Battery. Участники одновременно выполняли три основные задачи на большом экране: задачу мониторинга системы для наблюдения за моделируемыми двигателями, задачу слежения, удерживая движущийся курсор в центре, и задачу коммуникации, имитирующую радиосообщения. Автоматическая система сигнализации иногда предупреждала об ошибках двигателей, но была несовершенна: она могла корректно обнаруживать проблемы или давать ложные тревоги. Пока участники работали в более лёгком и более тяжёлом вариантах задачи слежения, высокоскоростной трекер глаз регистрировал, куда они смотрели и как их взгляд перемещался между тремя ключевыми областями дисплея.

Что «энтропия взгляда» говорит о поиске

Вместо простого подсчёта времени, проведённого в просмотре автоматизации, исследование сосредоточилось на двух связанных показателях случайности, или энтропии, в движениях глаз. Статическая энтропия взгляда отражает, насколько равномерно распределён взгляд по разным областям экрана. Энтропия переходов взгляда показывает, насколько предсказуемы или непредсказуемы скачки взгляда при перемещении от одной области к другой. Более высокие значения означают более широкое, исследовательское сканирование и менее рутинные, повторяющиеся движения глаз. В совокупности эти показатели дают более богатое представление о том, как люди визуально исследуют сложные рабочие пространства, выходя за рамки традиционных метрик, рассматривающих каждую область дисплея по отдельности.

Доверие, основанное на реальных действиях автоматизации

Чтобы связать поведение глаз с доверием, участники оценивали систему автоматической сигнализации с помощью двух опросников. Один давал общий балл доверия, а другой разбивал доверие на три компонента: доверие, основанное на том, как хорошо система работает; доверие, основанное на понимании того, как она функционирует; и доверие, основанное на её цели или намерениях. Исследователи применили байесовские статистические модели, чтобы выяснить, какие из этих измерений доверия лучше всего предсказывают энтропию взгляда. Удивительно, но только доверие, основанное на производительности — то есть доверие, опирающееся на реальные действия автоматизации — показало устойчивые связи с обоими типами энтропии взгляда. При более высоком доверии, основанном на производительности, движения глаз были более широкими и менее предсказуемыми, что указывает на более исследовательское сканирование по дисплею.

Шаблоны внимания при меняющейся нагрузке

Исследование также сравнивало движения глаз при лёгкой и тяжёлой нагрузке в задаче слежения. При более сложных условиях слежения оба показателя энтропии взгляда уменьшались, то есть взгляд участников становился более узко сфокусированным и следовал более рутинным шаблонам. Это согласуется с идеей о том, что большая нагрузка вынуждает людей сосредотачиваться на самой требовательной задаче и оставляет меньше ресурсов для широкого исследования. Тем не менее даже с учётом сложности задачи доверие, основанное на производительности, по-прежнему совпадало с более исследовательским сканированием. В отличие от этого, доверие, связанное с пониманием работы системы или с представлениями о намерениях разработчиков, не показало надёжных связей с этими паттернами движений глаз. Это указывает на то, что энтропия переходов взгляда особенно чувствительна к доверию, сформированному на основе наблюдаемого поведения системы, а не к более глубоким убеждениям об алгоритмах или мотивах.

Что это значит для безопасной автоматизации

Главный вывод для широкой аудитории в том, что манера, которой операторы перемещают взгляд по сложным дисплеям, может раскрывать степень их доверия к автоматическому помощнику — особенно если это доверие основано на наблюдаемой эффективности. Более исследовательское, менее предсказуемое сканирование, по крайней мере в лабораторных условиях, сопровождает более высокое доверие, основанное на производительности. Хотя реальные кабины сложнее, и опытные пилоты могут сканировать иначе, чем студенты‑добровольцы, энтропия взгляда представляет перспективный инструмент для разработчиков и регуляторов. Наблюдая за шаблонами взгляда, будущие системы могли бы обнаруживать, когда доверие к автоматике становится чрезмерно высоким или низким, и соответственно корректировать обучение, отображение или сигналы, чтобы поддерживать безопасное взаимодействие человека и машины.

Цитирование: 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

Ключевые слова: доверие к автоматизации, отслеживание взгляда, приборные панели самолёта, факторы человека, многозадачность