在 XR 場景中推進 NASA-TLX：用於工作負擔評估的自動化使用者互動分析

核心概念

本文提出了一種名為 XR NASA-TLX 的新方法，用於自動評估使用擴增實境 (XR) 技術執行任務時的心理負荷。

摘要

論文資訊

• 標題：推進 NASA-TLX：在 XR 場景中用於工作負擔評估的自動化使用者互動分析
• 作者：Aida Vidal-Balea、Paula Fraga-Lamas、Tiago M. Fernández-Caramés
• 會議：IEEE Games, Entertainment, Media Conference (GEM) 2024

研究目標

本研究旨在解決傳統 NASA-TLX 方法在評估 XR 環境中工作負擔方面的局限性，並提出 XR NASA-TLX，這是一種適用於 XR 技術的新型工作負擔評估方法。

方法

• 本研究基於 NASA-TLX 方法，並針對 XR 技術的特性新增了五個維度：身體舒適度、視覺舒適度、整體舒適度、易用性和應用程序可用性。
• 研究人員開發了一個 MR 應用程序，並進行了三個實驗來評估 XR NASA-TLX 方法的有效性。
• 實驗中收集了使用者互動數據，例如點擊次數、注視次數和應用程序使用時間，並分析這些數據與使用者體驗之間的關係。

主要發現

• 使用者對應用程序的了解程度越高，他們與應用程序的互動就越多。
• 熟悉 MR 技術的使用者傾向於每分鐘點擊更多次，並且關注更多對象。
• 自動收集的數據表明，應用程序知識水平和先前經驗都會積極影響應用程序的使用方式和效率。

主要結論

• XR NASA-TLX 方法可以有效評估 XR 環境中的工作負擔。
• 自動收集使用者互動數據是評估使用者體驗和改進 XR 應用程序設計的有效方法。

研究意義

本研究為 XR 技術領域提供了一種新的工作負擔評估方法，並為設計更有效和使用者友好的 XR 應用程序提供了指導。

局限性和未來研究方向

• 本研究的樣本量相對較小，未來需要進行更大規模的研究以驗證結果。
• 未來研究可以探索其他使用者互動數據，例如腦電圖和心率變異性，以更全面地評估使用者體驗。

統計資料

本研究的第一個實驗有 16 名造船廠工人參與。
第二個實驗有 23 人參與，包括車間工人和工程師。
第三個實驗比較了三位具有不同 MR 技術經驗水平和應用程序知識水平的使用者。

引述

“當使用擴增實境 (XR) 技術時，有效的應用程序評估對於確保最佳的使用者體驗至關重要。”
“為了填補 NASA-TLX 方法中的這一空白，本文提出了 XR NASA-TLX，這是對傳統方法的改編和擴展，可以更準確地解決使用 XR 執行任務時的心理負荷評估問題。”
“開發的系統允許自動收集性能指標，使其能夠獲取有關使用者性能指標的信息：總互動次數、每分鐘平均點擊次數、已關注的對象總數（那些已被查看一秒鐘或更長時間的對象）以及應用程序的使用時間。”

從以下內容提煉的關鍵洞見

Advancing NASA-TLX: Automatic User Interaction Analysis for Workload Evaluation in XR Scenarios

by Aida Vidal-B... 於 arxiv.org 11-04-2024

https://arxiv.org/pdf/2411.00510.pdf

深入探究

除了 NASA-TLX 和 XR NASA-TLX 之外，還有哪些其他方法可以有效地評估 XR 環境中的工作負擔？

除了 NASA-TLX 和 XR NASA-TLX，還有其他方法可以有效評估 XR 環境中的工作負擔：
1. 生理測量：

**眼動追蹤：**分析用户的注視模式、瞳孔大小和眨眼頻率，以了解認知負荷、注意力和疲勞程度。
**腦電圖（EEG）：**測量大腦活動，識別與工作負擔相關的腦波模式變化。
**心率變異性（HRV）：**分析心率的變化，評估壓力和精神努力程度。
**皮膚電反應（GSR）：**測量皮膚電導率的變化，反映情緒喚醒和壓力水平。
2. 績效測量：

**任務完成時間：**測量完成特定任務所需的時間，作為工作負擔的指標。
**錯誤率：**分析用戶在執行任務時犯的錯誤數量和類型，以了解認知負荷和表現下降。
**效率指標：**根據任務完成的準確性和速度，評估用戶的整體效率。
3. 主觀評估：

**問卷調查：**使用標準化問卷，例如 SWAT（主觀工作負擔評估技術）或 WP（工作負擔概況），收集用戶對工作負擔、疲勞和滿意度的反饋。
**訪談：**與用戶進行結構化或半結構化訪談，深入了解他們的體驗、挑戰和建議。
4. 結合方法：
結合多種方法，例如生理測量、績效測量和主觀評估，可以提供更全面和準確的工作負擔評估。
選擇最合適的方法取決於具體的 XR 環境、任務需求和可用資源。

如何解決 XR 技術在工業環境中實施所帶來的隱私和安全問題？

XR 技術在工業環境中的應用帶來許多益處，但也引發了對隱私和安全的擔憂。以下是一些解決方案：
1. 數據加密和存取控制：

對 XR 設備收集的數據進行加密，包括個人信息、位置數據和使用模式。
實施嚴格的訪問控制措施，限制只有授權人員才能訪問敏感數據。
2. 設備安全和身份驗證：

使用強密碼和多因素身份驗證保護 XR 設備，防止未經授權的訪問。
定期更新設備軟件和固件，修補安全漏洞。
3. 環境安全和物理安全：

確保 XR 設備在安全環境中使用，防止被盜或損壞。
考慮使用物理安全措施，例如安全攝像頭和門禁系統，保護 XR 設備和相關基礎設施。
4. 隱私政策和員工培訓：

制定明確的隱私政策，說明如何收集、使用、存儲和共享 XR 數據。
對員工進行有關 XR 隱私和安全最佳實務的培訓，提高安全意識。
5. 法規遵從和行業標準：

遵守與數據隱私和安全相關的法規，例如 GDPR（通用數據保護條例）。
參考行業標準和最佳實務，例如 ISO 27001（信息安全管理體系），建立健全的安全管理體系。
通過採取這些措施，企業可以降低 XR 技術在工業環境中實施所帶來的隱私和安全風險。

XR 技術的發展將如何影響未來的工作方式和工作場所設計？

XR 技術的發展將對未來的工作方式和工作場所設計產生深遠影響：
1. 遠程協作和虛擬團隊：

XR 技術可以創建沉浸式虛擬環境，讓地理位置分散的團隊成員能夠在共享空間中協作。
遠程專家可以通過 XR 技術提供實時指導和支持，例如在維修或培訓場景中。
2. 增强培訓和技能發展：

XR 技術可以創建逼真的模擬環境，讓員工在安全可控的環境中練習操作複雜設備或處理緊急情況。
虛擬培訓可以根據個人需求進行定制，提供更具吸引力和效率的學習體驗。
3. 提高效率和生產力：

XR 技術可以為員工提供實時信息和指導，例如通過增强現實顯示器顯示工作流程或組裝說明。
虛擬工作空間可以減少對物理空間的需求，並允許員工根據需要訪問信息和工具。
4. 工作場所設計更加靈活和以人為本：

XR 技術可以創建虛擬工作空間，讓員工能夠在任何時間、任何地點工作。
工作場所設計可以更加注重員工的舒適度和福祉，例如通過使用虛擬現實技術創建放鬆的休息區。
5. 新興職業和技能需求：

XR 技術的發展將創造對開發、實施和維護 XR 應用程序和系統的新興職業需求。
員工需要具備新的技能，例如 XR 設計、開發和操作，以適應未來的工作環境。
總之，XR 技術將推動工作方式和工作場所設計的重大變革，帶來更高的效率、靈活性和以人為本的工作環境。