本研究自行設計視線感知閱讀輔具（gaze-aware reading aid）原型，模擬視 線互動於翻譯功能的應用。藉由眼動誘發回饋（gaze-contingent feedback）機 制，使註解同步呈現在視野範圍內，且透過數學模型預測各英文詞彙的凝視時 間，以此辨認使用者閱讀表現是否偏差。若有協助之需求，電腦將自動給予目 標字翻譯，簡化手動查詢辭典的步驟。此系統的訴求正是由感測器主動接收使 用者的眼動表現，推測其主觀認知與行為，以內隱的人機互動型態進行作業，
省略外部指令輸入，讓整體任務更加順暢且合乎心理狀態。能否精確判斷使用 者意圖、抓準母語翻譯呈現時機乃注意力感知系統（attention-aware system）的 成敗關鍵。但先前研究（Sibert et al., 2000; Biedert et al., 2010）多由開發者任意 設定固定閾限（如360 或 750 毫秒）或為版權軟體（closed-source software）無 從得知（Hosseiny et al., 2011）。未見其植基於實證理論，運用詞彙特性與凝視 表現之關聯性推算使用者的閱讀行為。更以眼動儀取樣率和指標鑑別度低為 由，不採用空間變項－逆向眼跳為判斷基準（Hyrskykari, 2006），縱使逆向眼跳 現象普遍伴隨著理解困難而發生。且皆宣稱某種程度上克服可控性及準確性問 題，促進任務表現與閱讀體驗，可惜的是其並無針對效果做客觀描述和討論。
再者，前述系統涉及心理學於眼動與閱讀的議題，目前已知的語言處理與眼球
運動歷程理應可做為後續設計方案的參考依據。故本研究目的係探討視線互動 對眼動、認知負荷與閱讀理解的影響，欲操弄註解顯示內容與顯示時機的計算 方式，分別為「有意義的中文翻譯」或「無意義的X’s 字串」、以及「基於停滯 時間（dwell-time）」或「基於回視眼跳（regression）」為閾值的狀況。從中觀察 人們如何同時以眼睛接收訊息又與電腦互動，並分析整體篇章及個別詞彙上的 眼動變化，以探究註解對整體任務、單一詞彙處理的影響。另外，為瞭解註解 的影響是否僅限於生澀詞彙，亦將檢視各情境下高、低頻字之閱讀歷程的差 異。詳細研究問題如下：
一、中文翻譯是否會影響閱讀效率？若會，則對整體任務與區域性單一詞彙處 理的影響為何？
二、註解時機是否會影響閱讀效率？若會，則基於凝視或回視的差異為何？
三、註解對高、低頻字的影響是否不同？若有，則區域性單一詞彙處理上的差 異為何？
第貳章 文獻回顧
眼球追蹤技術（eye tracking technology）日漸成熟，軟硬體皆以驚人的速度 發展，促使相關應用不再侷限於心理學研究，擴及神經科學、人因工程、行銷 廣告與電腦科學等領域（Duchowski, 2002, 2007）。以往因設備規格、程式撰寫 與資料分析門檻而卻步，僅有少數學術單位足以應付；如今隨著此技術逐漸親 民、設計愈趨完善，無論理論或實務上已經累積相當可觀的研究成果。
正因為眼球追蹤技術提供自然且即時的生理量測，諸如凝視（fixation）、
眼跳（saccade）、視線軌跡（scanpath）或瞳孔尺寸（pupil size），有助於探討個 體的知覺與認知處理歷程。常用以推論視覺搜尋（visual search）、場景知覺
（scene perception）、聽覺語言處理（auditory language processing）、問題解決
（problem solving）及訊息處理作業中視覺所扮演的角色，尤其閱讀（reading）
為學界矚目的研究主題（Rayner, 1998）。除了如上述做反映與評估之用，隨著 近年平價眼動儀的可用性與易用性獲穩定改善，學者認為視線互動（gaze-based interaction）終究將晉升為標準的人機介面之一（Jacob, 1993, 2006），且預期消 費性電子產品將搭載感測器，俾利後續服務因應使用者感官而設計。
即使被視為極具前景的互動途徑，直至今日尚未實現普及化的承諾（Jacob
& Karn, 2003），眼球追蹤技術於人機互動的應用仍面臨不少挑戰，如何符合使 用者需求並增進其表現是當前首要的課題。據Rayner（2009）的回顧，眼動牽 涉知覺、注意力、訊息處理及動眼控制（oculomotor control）等機制。心理學 擅長從眼動型態瞭解行為背後的認知運作，然而，參照前述實證研究的應用屈 指可數。故此章節首先闡明視線輸入（gaze input）的特性與困境，再回顧與視 線相關的互動派典（interaction paradigm）、探討詞彙處理歷程與眼動型態的關 聯性，最後說明眼動運用在閱讀作業的優勢。本論文欲借助閱讀心理學之數學 模型，試圖解決視線互動有關可控性（controllability）的問題，同時，探究新
式人機互動對使用者閱讀理解的影響。