Модель моніторингу напрямку погляду в системі комп’ютерного контролю знань
Електронна бібліотека НАПН України
View Archive Info| Field | Value | |
| Relation |
http://lib.iitta.gov.ua/740778/
https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/5503 10.33407/itlt.v99i1.5503 |
|
| Title |
Модель моніторингу напрямку погляду в системі комп’ютерного контролю знань
Gaze direction monitoring model in computer system for academic performance assessment |
|
| Creator |
Barkovska, Olesia
Liapin, Yaroslav Muzyka, Tetiana Ryndyk, Ihor Botnar, Pavlo |
|
| Subject |
004.92 Computer graphics
37.01/.09 Special auxiliary table for theory, principles, methods and organization of education |
|
| Description |
Роботу присвячено інтеграції досліджень та використання аналізу руху очей та напрямку погляду в системах онлайн-тестування знань студентів. Практична новизна запропонованої моделі моніторингу напрямку погляду в комп’ютерній системі контролю знань полягає в можливості автоматизованого віддаленого контролю над великою аудиторією студентів. Практична значущість полягає у створенні однакових умов проходження комп'ютерного тестування для всіх студентів та підвищення відповідності рівня знань отриманим результатам тестування. Реалізована та протестована система є актуальною та затребуваною у вищих навчальних закладах, особливо в Україні, де дистанційна освіта перетворилась на найбільш безпечний спосіб здобуття освіти, особливо для тих сфер, де немає необхідності проводити практичні заняття, лабораторні роботи, які вимагають перебування студента в ЗВО. Тому застосування новітніх інформаційних технологій навчання набуває особливого значення. Запропонована в моделі моніторингу динамічна аутентифікація на основі послідовності рухів очей дозволяє безпомилково детектувати область очей користувача для подальшого аналізу поведінки випробуваного. Запропонований спосіб аутентифікації не передбачає введення паролів або CAPTCHA, забезпечує швидкість визначення присутності користувача. Подальший аналіз напрямку погляду користувача передбачає реагування на отриману інформацію, а саме – пропуск питання або необхідність повторної авторизації. Пропуск питання виникає тоді, коли система вирішує, що користувач довго не дивиться на екран (погляд вбік, вниз, вгору понад 30 сек). Повторна автентифікація вимагається у випадку, якщо користувач відійшов від екрана або відбулась заміна користувача. Підтримка можливості контролю погляду в режимі реального часу здійснюється завдяки перенесенню обчислень на систему з масовим паралелізмом (графічна карта NVIDIA GeForce GTX 1650). Аналіз отриманих результатів показує, що запропонований підхід дозволяє детектувати погляд при різних діапазонах освітленості (від 0,3 лк до 10000 лк), а також виявляти стани очей користувача, що порушують правила тестування, для подальшої відповіді системи (пропуск запитання або запит на повторну автентифікацію).
This paper focuses on the research and application of eye movement and gaze direction analysis in online testing systems. The practical novelty of the proposed model of monitoring the direction of gaze in a computer-based knowledge control system lies in the possibility of automated remote control over a large audience of students. The practical significance lies in creating the same conditions for computer testing for all students and increasing the correspondence of knowledge level to the received test results. The implemented and tested system is relevant and necessary in higher educational institutions, particularly in Ukraine, where remote education has emerged as the safest means of acquiring knowledge. This is especially true for fields of study where practical tasks and laboratory work do not necessitate a student's physical presence at the institution. That is why the application of the latest information technologies is extremely important. The dynamic authentication based on the sequence of eye movements proposed in the model allows error-free user's eye area detection for further analysis of the test subject's behavior. The proposed authentication method excludes the need to enter passwords or CAPTCHAs, ensures the speed of determining the user's presence. Further analysis of the user's direction of vision includes responding to the information received, such as skipping a question or the need for re-authorization. Question skipping occurs when the system decides that the user has not been looking at the screen for an extended period (looking sideways, down, up for more than 30 seconds). Re-authentication becomes necessary if the user exits the test or if there is a user replacement. Real-time gaze control capability is implemented by using massive parallel processing system (NVIDIA GeForce GTX 1650 graphics card) for calculations. The analysis of the results obtained shows that the proposed approach allows gaze detection at different illumination ranges (from 0.3 lux to 10,000 lux), as well as to detect states of the user's eyes that violating test rules for further system response (skipping a question or re-authentication request). |
|
| Publisher |
Інститут цифровізації освіти НАПН України
|
|
| Date |
2024
|
|
| Type |
Article
PeerReviewed |
|
| Format |
text
|
|
| Language |
en
|
|
| Identifier |
http://lib.iitta.gov.ua/740778/1/%D0%9E%D0%BB%D0%B5%D1%81%D1%8F%20%D0%91%D0%B0%D1%80%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D1%81%D1%8C%D0%BA%D0%B0.pdf
- Barkovska, Olesia (orcid.org/0000-0001-7496-4353 <http://orcid.org/0000-0001-7496-4353>), Liapin, Yaroslav (orcid.org/0009-0008-9881-733X <http://orcid.org/0009-0008-9881-733X>), Muzyka, Tetiana (orcid.org/0000-0001-5267-0987 <http://orcid.org/0000-0001-5267-0987>), Ryndyk, Ihor (orcid.org/0009-0005-8278-3516 <http://orcid.org/0009-0005-8278-3516>) and Botnar, Pavlo (orcid.org/0009-0008-7218-9515 <http://orcid.org/0009-0008-7218-9515>) (2024) Gaze direction monitoring model in computer system for academic performance assessment Information Technologies and Learning Tools, 1 (99). pp. 63-75. ISSN 2076-8184 10.33407/itlt.v99i1.5503 |
|
| ##plugins.schemas.dc.fields.doi.name## |
10.33407/itlt.v99i1.5503
|
|