Multimodal data analysis and validation based on streams from state-of-the-art sensor technology such as eye-tracking or emotion recognition using the Facial Action Coding System (FACTs) with deep learning allows educational researchers to study multifaceted learning and problem-solving processes and to improve educational experiences. This study aims to investigate the correlation between two continuous sensor streams, pupil diameter as an indicator of cognitive workload and FACTs with deep learning as an indicator of emotional arousal (RQ 1a), specifically for epochs of high, medium, and low arousal (RQ 1b). Furthermore, the time lag between emotional arousal and pupil diameter data will be analyzed (RQ 2). 28 participants worked on three cognitively demanding and emotionally engaging everyday moral dilemmas while eye-tracking and emotion recognition data were collected. The data were pre-processed in Phyton (synchronization, blink control, downsampling) and analyzed using correlation analysis and Granger causality tests. The results show negative and statistically significant correlations between the data streams for emotional arousal and pupil diameter. However, the correlation is negative and significant only for epochs of high arousal, while positive but non-significant relationships were found for epochs of medium or low arousal. The average time lag for the relationship between arousal and pupil diameter was 2.8 ms. In contrast to previous findings without a multimodal approach suggesting a positive correlation between the constructs, the results contribute to the state of research by highlighting the importance of multimodal data validation and research on convergent vagility. Future research should consider emotional regulation strategies and emotional valence.


翻译:多模态数据分析与验证基于眼动追踪等前沿传感器技术流,以及采用深度学习的面部动作编码系统(FACTs)进行情绪识别,使教育研究者能够研究多层面的学习与问题解决过程,并改善教育体验。本研究旨在探究两个连续传感器流之间的相关性:作为认知负荷指标的瞳孔直径,与作为情绪唤醒指标的深度学习FACTs(研究问题1a),特别针对高、中、低唤醒时段(研究问题1b)。此外,还将分析情绪唤醒与瞳孔直径数据之间的时间滞后(研究问题2)。28名参与者在完成三项认知要求高且情感投入的日常道德困境任务时,同步收集了眼动追踪和情绪识别数据。数据在Python中预处理(同步、眨眼控制、降采样),并采用相关分析和格兰杰因果检验进行分析。结果显示,情绪唤醒与瞳孔直径数据流之间存在负向且统计显著的相关性。然而,仅在高唤醒时段呈现负向显著相关,而在中、低唤醒时段则发现正向但不显著的关系。情绪唤醒与瞳孔直径之间的平均时间滞后为2.8毫秒。与先前未采用多模态方法但表明两者正相关的研究结论不同,本研究结果通过强调多模态数据验证及收敛效度研究的重要性,为现有研究领域做出了贡献。未来研究应考虑情绪调节策略和情绪效价。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
43+阅读 · 2024年1月25日
Arxiv
49+阅读 · 2021年9月11日
VIP会员
最新内容
探秘Palantir:驱动美情报的科技巨头
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:14
《美国海军军事海运司令部 2026年手册》
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:05
《人工智能使能系统可靠性框架》
专知会员服务
5+阅读 · 今天2:28
2026“人工智能+”行业发展蓝皮书(附下载)
专知会员服务
13+阅读 · 4月26日
《强化学习数学基础》
专知会员服务
9+阅读 · 4月26日
“Maven计划”的发展演变之“Maven智能系统”应用
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员