參與者
本研究設計之視線感知系統原型，旨在提供即時翻譯以協助外語能力尚 可、需頻繁閱讀英文文本的族群。故招募國立政治大學在校學生，共計46 名，
其中4 位因眼動校正失敗而不列入採計，另 2 位眼動資料超出範圍比例甚高，
為求嚴謹仍在評估後予以刪除。有效樣本為40 筆，男性 17 名，以及女性 23 名，其中大學部34 名，碩士班 6 名。年齡介於 20 歲至 24 歲（平均年齡為 23.03 歲），皆為繁體中文母語使用者，具有正常視力或已矯正之視力，且先前 未參加實驗材料評量作業。為確定其英語能力相近，參與者得於事前自陳已通 過之英語能力檢測認證與每日接觸英文時數作參考。並於事後填寫Marian、
Blumenfeld 及 Kaushanskaya（2007）所設計的「語言經歷與語言水平問卷」
（Language Experience and Proficiency Questionnaire, LEAP-Q），請見附錄二。
第一部分為語言經歷，題目包括教育程度、移居經驗、身心障礙、所學語言、
習得順序、接觸時間、閱讀及交談語言選擇、文化認同等共9 項；第二部分為 語言水平，題目則涵蓋學會及精熟英文的時間、居住在英文環境時間、英文口 音標準程度、聽說讀寫能力自評等共7 項，總計 16 個題組。此份問卷藉政大眼 動與閱讀實驗室之EMRLabSurvey 線上問卷系統編製而成，結果如表 1、表 2。
本實驗藉此篩選掉英語能力卓越（如外語相關科系）或差劣者，確保研究參與 者的語言經歷與水平相似，有29 名通過全民英語能力分級檢定測驗（General English Proficiency Test, GEPT）中高級初試，或國際溝通英語測驗（Test of English for International Communication, TOEIC）750 分以上，另 11 名則未曾參 加過同等檢定，平均每日接觸英文47.84 分鐘。參與者在完成實驗後，以新台 幣280 元車馬費致謝。
表1 語言經歷問卷結果 閾值校正，故本實驗採2 x 2 受試者內設計（within-subject design）。操弄兩個自 變項：註解顯示內容（有意義的中文翻譯、無意義的X’s 字串）與註解顯示時
承使用者訪談所述，非英語為母語者在閱讀英文文章時的困擾有二：一，
查詢作業重複性高且易中斷閱讀歷程；二，整合翻譯與原文語意占據認知資 源，進而拖累任務表現。為因應此問題，本研究沿用眼動與閱讀實驗室之架 構，另行增修「閾值修正」、「閱讀偵測」及「註解呈現」等功能，實作高擬真 度（high-fidelity）視線感知辭典原型。透過 SWIFT 模型辨認使用者是否有翻譯 需求，且以眼動誘發回饋的方式，確保目標字註解在閱讀過程中自動、即時顯 示在視野範圍內。其運作原理大致如下：
首先，本實驗設有「基於停滯時間」與「基於回視眼跳」計算出的兩種閾 值。前者係屬時間變項，為擷取詞彙特性與凝視時間的計算關係，實驗者預先 利用Schad 與 Engbert（2012）的開源 C 語言程式碼建置數學模型。輸入自選材 料的文本特性，包括行數、字數、詞長、詞頻（SUBTL frequency norms；
Brysbaert, & New, 2009）與預測性（註：預測力介於 0~1，須藉由克漏字測驗評 估之，但考量文本與個體變異甚大，難以在事前或互動當下取得資料，故皆設 為0.5），保留原有參數與設定，模擬出各英文詞彙「理想」的凝視時間。由於 眼動軌跡（eye trajectory）絮亂，添加系統實時判定閱讀次序之困難度，再者 Engbert 等人（2005）認為凝視時間總和（gaze duration）指標無法精確反映早 期詞彙處理歷程，且整合範圍又不及總閱讀時間（total reading time）全面，故 視總閱讀時間為判斷標準。其介於200~300 毫秒，且隨著詞長越長、詞頻越 低，預期凝視時間愈久，請見圖3。然而，該數據得經過事前校正彌補英語能 力所造成的落差，因為非英語為母語者處理英文詞彙的時間應遠高於此，故本 系統同步計算參與者於練習階段的眼動表現，並在正式實驗開始前，依詞頻特 性分段調整閾值，即將個別詞彙的預期總閱讀時間加上相對應詞頻區間的平均 校正值（練習觀察值減去模型預測值），後續便套用此校正結果進行測驗；基於 回視眼跳則係屬空間變項，同為反映讀者在理解與統整困難程度之指標。當視 線跳出目標字後，逆著閱讀方向再度凝視時即觸發註解。
圖3：實驗文本之 SWIFT 模型預測結果
再者，本系統透過眼動儀同時記錄資料、與電腦互動，執行後便用凝視座 標取代滑鼠且隱藏游標圖示。程式根據使用者表現是否異於閾限，決定註解顯 示的時機、位置與內容。而系統計數、運算的單位實為個別詞彙（word），如圖 4 框線所示。每個單字除了自身 26 號字體外，更向上下擴充 26 和 13 像素寬的 距離以增加位置公差，所涵蓋之範圍稱作興趣區。唯有視線出入邊界，才開始 累計次數或判定是否曾經凝視，落於空白處的凝視資料一律不採計。如圖5 所 示，當停滯時間（凝視點3 與 4 相加）超過校正後的模型預測值或逆向眼跳
（由凝視點14 跳至 15）時，系統便會讀取該詞彙所對應的翻譯或無意義字串
（與目標字等長之X’s），靠右對齊、緊鄰顯示在原文上方，以符合英文由左向 右閱讀方向。另外，為確認凝視點已遠離且避免刺激無謂閃爍，註解呈現直到 視線離開興趣區後100 毫秒或觸發另一個時消失。因此，頁面上同一時間點僅 會有一個註解存在，藉此減少視覺刺激閃現、擁擠所造成的額外干擾。倘若反 覆閱讀已顯示過註解者，只須停留100 毫秒即可重新觸發。
圖4：實驗文本之興趣區劃分
圖5：註解顯示時機的計算方式
為控制實驗用文本對參與者具一定難度，文章取自美國研究生入學考試
（Graduate Record Examinations, GRE）或檢定非英語為母語者的英語能力考試
（the Test of English as a Foreign Language, TOEFL）之閱讀理解模擬試題，共計
12 篇與 24 道是非理解題。且事先篩選內容與詞彙特性，避免常識性論述或高 同質性議題，主題包含生態保育、生命科學、社會科學及科普新知，並維持其 詞頻（平均值2.13，標準差 1.68）、詞長（平均值 5.51，標準差 2.98）、詞彙量
（平均值99.00，標準差 10.35）、篇幅（平均值 159.00，標準差 19.35）相近。
選用文本也經15 位大學生或已有大學學歷以上（含）者以五點量表評估，平均 分數為3.58，表示主觀難度中偏難。再者，除了標點符號與詞長小於四的功能 詞，如a、on、in、the 等省略不計外，系統所呈現的翻譯內容係參照劍橋線上 辭典（Cambridge Dictionaries Online），但用字遣詞皆經實驗者依語意脈絡斟酌 調整，且片語中動詞與介係詞的註解相同，文本範例請見附錄一。實驗文本呈 現順序採用拉丁方格對抗平衡。
實驗設備
本研究使用SR Research EyeLink 1000 桌上型眼球追蹤系統，偵測參與者優 勢眼之瞳孔與角膜，並以九點校正進行眼動調校。其設備包含一台主試者電腦
（Host PC），負責記錄與監控參與者的眼動軌跡，另一台顯示用電腦（Display PC），則負責呈現實驗材料供參與者觀看，兩台電腦以網路線相連，可即時回 饋眼動儀狀態與眼球位置，以及一台眼動儀攝影機，放置於電腦螢幕前方、距 離參與者座位約70 公分處。且為了確保眼動資料穩定，設置 SR Research 下巴 支撐架固定頭部位置，避免因頭部晃動造成之誤差。本研究採用1000Hz 取樣 頻率，並將刺激材料顯示於解析度1024 x 768 之 19 吋 ViewSonic PT795 映像管
（CRT）螢幕，所有文句皆套用黑色楷體或 Courier New 字型，以每篇 4 頁、每 頁6 行、每行 58 個字母、行距 80 像素、26 號字體且靠左對齊之格式呈現在淺 灰色背景中。註解則套用相同字型，緊鄰原文呈現。實驗程式以Psychtoolbox 3.0（Kleiner et al, 2007）與 Matlab R2015b 編譯，基於國立政治大學心理系眼動 與閱讀實驗室之既有架構撰寫，並在OS X 作業系統環境下執行。
實驗程序
本實驗包含「準備」、「篇章閱讀」以及「問卷填答」三部分，總耗時約 60~90 分鐘不等，因人而異。經問卷篩選英語能力相當於全民英檢中高級初 試、視力正常、無眼睛相關症狀且有意願配合者得參加本實驗。當參與者抵達 實驗室後，首先確認其身分與條件，再給予實驗簡介、知情同意書供參考，說 明大致流程與權利義務，待簽署同意後即引導進入實驗間。正式開始前，主試 者將協助參與者量測優勢眼、修正攝影機角度、調整身體與頭部至合適位置、
完成九點眼動位置調校程序，以估計眼睛移動距離與電腦刺激顯示位置的相對 關係。倘若經多次嘗試仍無法通過（平均誤差＜0.4°），便改為五點校正，若還 是失敗則該名參與者不適合進行實驗，整體設定耗時5~10 分鐘。
校正完成後，要求參與者詳閱指導語，同時，主試者口頭解釋實驗內容與 注意事項，提醒過程中請勿移動頭部且盡量避免眨眼，敬請參與者依正常閱讀 速度閱讀文句，並根據文章內容作答後續理解題。篇章閱讀分為「練習」與
「實驗」兩階段：一、進入正式實驗前會先試行3 篇「無註解」的練習文章，
第一篇讓其熟悉操作與閱讀方式，後二則用以校正基於停滯時間的閾值。二、
正式開始時將依序呈現9 篇「有註解」的實驗文章，首篇仍為練習用，以知會 參與者註解呈現的狀況，分析時不採計該資料，而後8 篇即為主要實驗操弄。
每篇文章約3-4 頁（嘗試次），各嘗試次的流程皆為先在螢幕左上角第一個字的 位置出現十字凝視點，主試者確定參與者眼睛落在該點上時按鍵顯示下一頁，
參與者依照其平常閱讀速度閱讀文句，閱畢即自行按下反應盒上任一按鍵以結 束該嘗試次。各篇文章結束後皆附有兩道理解題，以是非題的方式呈現，參與 者須根據所讀內容判斷題目敘述是否正確，並以反應盒上的左右鍵作答「是」
或「否」，電腦螢幕下方會立即給予答案正確與否的回饋。再者，各階段與文章
或「否」，電腦螢幕下方會立即給予答案正確與否的回饋。再者，各階段與文章