《Visual Cognition》:How do the effects of effort influence interactive search behavior?
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本研究通过光学运动追踪系统,首次在实体环境中探究体力消耗(effort)对交互式搜索(interactive search)行为的影响。尽管实验未发现重量差异对搜索准确性或反应时间的显著影响,但揭示了参与者采用"就近原则"(nearest-next strategy)的搜索模式,并发现交互式搜索在目标存在/缺失试次中的准确率差异与传统视觉搜索(visual search)不同,为真实环境下的搜索行为研究提供了新范式。
研究背景与目的
交互式搜索(interactive search)是指搜索者通过主动操纵物体来发现目标的认知任务,例如在工具箱中翻找螺丝刀或冰箱中寻找食物。与传统视觉搜索(visual search)仅依赖视觉扫描不同,交互式搜索需要结合肢体动作来揭示被遮挡的视觉信息。本研究通过创新性地使用光学运动追踪技术,首次在实体环境中系统探究体力消耗(通过立方体重量差异实现)对交互式搜索行为和绩效的影响。
实验设计与方法
研究采用2(目标状态:存在/缺失)×2(体力消耗:重立方体185g/轻立方体80g)的被试内设计。25名参与者需在实体桌面上搜索四个立方体,寻找带有"T"形目标(其余为"L"形干扰项)。立方体的位置和朝向通过八个Qualisys Miqus Hybrid相机进行运动追踪,精确记录每次交互行为。
主要发现与分析
行为绩效表现:与预期相反,贝叶斯广义线性混合模型(BGLMMs)分析显示,重立方体与轻立方体在反应准确率(BF<1)和反应时间(RTs)上均无可靠差异。目标缺失试次的反应时间(M=25.46s)显著长于目标存在试次(M=12.24s),这与视觉搜索模式一致。然而,交互式搜索中目标存在与缺失试次的准确率无差异,这与典型视觉搜索中目标存在试次准确率较低的现象形成对比。
搜索策略特征:运动轨迹分析揭示了"就近原则"(nearest-next strategy)的搜索模式。参与者倾向于从距离最近的立方体开始,依次选择与前一个交互对象最邻近的立方体进行检测。这种策略不受立方体重量的影响,且重复检查已搜索立方体的概率极低(重立方体:M=0.05,轻立方体:M=0.06)。
交互模式创新:在19.94%的试次中,目标在搜索开始前即处于可见状态。然而,仅25%的此类试次中参与者未交互即发现目标,且统计分析支持零假设(BF<0.13),表明参与者并未进行初始视觉扫描,而是直接开始物理交互。这种"立即交互"模式与传统视觉搜索的初始阵列分析理论形成鲜明对比。
交互持续时间分析:与预期相反,参与者对重立方体(185g)和轻立方体(80g)的单次交互持续时间无显著差异(BF<3),表明尽管主观感受到体力消耗增加,参与者通过行为补偿保持了搜索的彻底性。
研究意义与展望
本研究通过高精度运动追踪技术,首次揭示了实体交互式搜索中独特的"就近原则"策略和"立即交互"模式。虽然当前设置的体力消耗水平未引起绩效变化,但发现了交互式搜索与视觉搜索在准确率模式上的本质差异。这些发现为真实环境下的搜索行为研究建立了方法论基础,未来研究可通过增加体力消耗强度或引入视觉区分线索,进一步探索努力成本对复杂搜索策略的调控机制。