Выполнен статистический анализ поведенческих показателей оператора, выполняющего реальную промышленную сборочную операцию. Показатели рассчитываются автоматически по данным мобильного айтрекера и алгоритмов компьютерного зрения – детекции рук и целевых объектов. На предшествующих этапах исследования были разработаны мультимодальная система регистрации и описательные групповые показатели по той же задаче; значимость наблюдавшихся различий при этом не проверялась. В данной работе единицей анализа служит отдельная попытка: обработаны 22 записи сборки, выполненной экспертом и двумя начинающими операторами в организованном и неорганизованном условиях рабочего места. Применен критерий Манна-Уитни с оценкой величины эффекта по дельте Клиффа, введен показатель частоты переключений между зонами интереса, рассмотрена динамика показателей при повторных выполнениях операции. Установлено, что эксперт и начинающие операторы значимо различаются по длительности выполнения, энтропии переходов между зонами интереса, частоте переключений внимания и доле фиксаций вне целевых объектов; по большинству показателей величина эффекта большая. В организованном условии взгляд чаще и разнообразнее переключается между целевыми зонами, в неорганизованном дольше задерживается на фоновых областях поиска. У начинающего оператора длительность выполнения значимо сокращается от повторения к повторению, у эксперта тренд отсутствует. Показатели чувствительны к уровню подготовки и к ходу освоения операции и могут применяться для объективного контроля обучения операторов и оценки организации рабочей зоны.
A statistical analysis of operator behavior indicators has been performed for an operator executing a real industrial assembly task. The indicators are computed automatically from mobile eye-tracker data and computer vision algorithms – hand and target object detection. At earlier stages of this research the multimodal recording system was developed and descriptive group-level values for the same task were reported; the significance of the observed differences was not tested. Here the unit of analysis is an individual trial: 22 recordings of the assembly performed by one expert and two novice operators under organized and disorganized workplace conditions were processed. The Mann–Whitney test with the Cliff's delta effect size was applied, an indicator (the rate of switching between areas of interest) was introduced, and the dynamics of the indicators over repeated executions was examined. The expert and the novices differ significantly in task duration, gaze transition entropy, attention switching rate and the fraction of fixations outside target objects, with large effect sizes for most indicators. Under the organized condition gaze switches between target zones more often and more diversely, whereas under the disorganized condition it dwells longer on background search areas. For the novice operator the task duration decreases significantly from repetition to repetition, while the expert shows no such trend. The indicators are sensitive both to skill level and to the course of task learning and can be used for objective monitoring of operator training and for assessing workplace layout.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.