Ingeniero Civil Industrial / El objetivo general del presente trabajo es la implementación de metodologías para estudiar la incidencia de la dilatación pupilar como variable predictiva de la toma de decisión de usuarios que navegan a través de sitios web. Esta memoria busca encontrar patrones de comportamiento de la pupila en usuarios web al momento de tomar una decisión, utilizando herramientas de Data Mining, Eye-Tracking y Dilatación Pupilar. Este estudio es un apoyo al proyecto FONDEF adjudicado por la Universidad de Chile, titulado Plataforma informática basada en web-intelligence y herramientas de análisis de exploración visual para la mejora de la estructura y contenido de sitios web (AKORI: Advanced Kernel for Ocular Research and web Intelligence), el cual busca paquetizar una metodología de mejoramiento de sitios web. La metodología a utilizar en este trabajo, es el \textit{método científico}, apoyado por el análisis \textit{ Knowledge Discovery in Databases (KDD)} de minería de datos. La hipótesis a validar es: Los cambios del diámetro de la pupila en el tiempo son una variable predictiva dependiente relevante en las tomas de decisión próximas . Se realiza un experimento en el cual se presentan distintos objetos de valencia neutros de la base de datos IAPS, organizados ene 90 categorías distintas, y el sujeto de prueba de elegir uno de los objetos haciendo click con el mouse. No hay un criterio de de decisión impuesto en la instrucción. La instrucción es:"Se le presentará un set de 9 imágenes en una grilla de 3x3. Haciendo click con el mouse, elija una de las imágenes...". Para validar la hipótesis planteada, se realiza un experimento en que usuarios web navegan por un sitio, dada una instrucción y a través de herramientas de eye-tracking y dilatación pupilar, se obtienen medidas periódicamente del diámetro de la pupila, y la coordenada en la pantalla el cual el sujeto está mirando. Se utilizan distintos métodos de minería de datos para validar la hipótesis, buscando la relación entre la data y la toma de decisión. Se define una toma de decisión como el momento en que el sujeto de prueba hace un click en la pantalla. El experimento revela resultados favorables, validando la hipótesis con una confianza del 95\%. Se genera un clasificador utilizando herramientas de minería de datos. Se utilizan los métodos de clasificación binaria: Support Vector Machine; Accuracy de 72\%, Regresión Logística; Accuracy de 75\%, y Redes Neuronales; Accuracy de 82\%. %Conclusión más importante Se concluye que la dilatación pupilar muestra patrones de comportamiento marcados en relación con las tomas de decisiones.

Ingeniero Civil Industrial / El presente trabajo de título tiene por objetivo caracterizar las relaciones cuantitativas y cualitativas entre dilatación pupilar y emocionalidad del sujeto mediante técnicas de minería de datos como apoyo a la metodología de identificación de Website Keyobjects. Además se introduce el análisis de neurodatos como una posible medida de la emoción de los sujetos de estudio. Los objetivos específicos plantean investigar el estado del arte de las distintas variables de estudio, diseñar e implementar experimentos orientados a descubrir la posible relación, aplicar proceso de descubrimiento de conocimiento y finalmente concluir con respecto a la hipótesis de investigación. El trabajo de título está inmerso en el proyecto FONDEF titulado Plataforma informática basada en web-intelligence y herramientas de análisis de exploración visual para la mejora de la estructura y contenido de sitios web (AKORI: Advanced Kernel for Ocular Research and web Intelligence), proyecto compartido entre el Laboratorio de Neurosistemas y el Departamento de Ingeniería Industrial de la Universidad de Chile. La justificación del trabajo se basa en la creciente necesidad de entender la experiencia del usuario dentro de los sitios web con el fin de utilizar las mejores prácticas en la construcción de los mismos. Hasta el momento, la metodología del profesor Juan Velásquez permite localizar los Website Keyobjects, elementos principales de un sitio web, mediante el uso de técnicas de eye-tracking y minería de datos. Sin embargo, cuando un usuario fija su mirada en algún elemento, no se puede establecer una relación de gusto o disgusto frente al estímulo, por lo que se hace útil caracterizar estas relaciones subyacentes. Para la obtención de datos se realizaron 10 registros del experimento diseñado. El experimento consistió en que los sujetos eran expuestos a 180 imágenes con distinto contenido emocional, mientras eran registradas su actividad bioeléctrica cerebral (EEG), dilatación pupilar y la calificaciones que los usuarios otorgaban a las imágenes. En el análisis de los datos obtenidos fue llevado a cabo mediante el proceso KDD. Para la actividad bioeléctrica cerebral se obtuvieron resultados negativos, ya que no se logró establecer este parámetro como medida de emocionalidad. Tampoco fue posible obtener un alto porcentaje de precisión en la clasificación de emocionalidad en base a los neurodatos. Para la dilatación pupilar, si bien se registró un comportamiento similar al de estudios anteriores, no se logró establecer un clasificador de emociones según el comportamiento de la dilatación pupilar que superará el 50\% de precisión, independiente del algoritmo utilizado. Si bien no se logró demostrar la hipótesis de investigación, se vislumbran ciertos lineamientos para futuras investigaciones. Se considera el análisis de EEG como una fuente de información potente para el estudio del comportamiento del usuario en la web. Por lo mismo, se propone realizar una integración de análisis de neurodatos a la metodología de identificación de Website Keyobjects.

Ingeniero Civil Industrial / Este Trabajo de Título, tiene como objetivo general, examinar diferencias en el comportamiento fisiológico entre hombres y mujeres cuando navegan por la Web, mediante la aplicación de herramientas de eye tracking, electroencefalograma y técnicas de minería de datos. Este objetivo se quiere lograr en el marco del proyecto AKORI, un proyecto elaborado por WIC Chile Research Centre y el Laboratorio de Neurosistemas de la Universidad de Chile, que pretende desarrollar una plataforma informática para mejorar la estructura y contenido de sitios web mediante el uso de web intelligence y variables fisiológicas. En este proyecto ya se han elaborado 6 memorias de investigación de estudiantes de pregrado del DII de la U. de Chile, de las cuales se han podido validar o rechazar distintas hipótesis que relacionan la dilatación pupilar y la actividad bioeléctrica cerebral con el entorno web y que han abierto líneas de investigación. Para esta nueva etapa del proyecto AKORI, se quiere que los experimentos representen de mejor manera el comportamiento web de las personas, utilizando sitios web reales y considerando el objetivo por el cual un usuario visitaría un sitio web. Este objetivo puede ser muy distinto dependiendo de las características de las personas, por lo cual estas características deben ser tomadas en cuenta al momento de realizar un estudio. Dado lo anterior, se ha elegido el género como variable de segmentación ya que ha sido utilizada como base para la segmentación de mercado. Por esto, la hipótesis de investigación señala que es posible diferenciar por sexo a usuarios de la Web, utilizando su comportamiento pupilar y su actividad bioeléctrica cerebral . Para cumplir con el objetivo, primero se analizó el estado del arte de las materias relacionadas. Luego, se diseñó e implementó un experimento en el laboratorio ubicado en el DII de la U. de Chile, en el que participaron 10 hombres y 10 mujeres. Finalmente se analizaron los datos obtenidos del experimento. En la fase de análisis, primero se hizo un estudio exploratorio del comportamiento ocular, llegando a conclusiones consistentes con la literatura. Luego se realizó el proceso KDD, utilizando 5 modelos de predicción. De estos modelos, el con mejor desempeño fue el Árbol de Decisión, obteniendo un Accuracy superior al 70%, lo que permitió validar la hipótesis de investigación. Finalmente, se concluye que se cumple con el objetivo de este trabajo, lo que puede traer implicancias para el desarrollo de la plataforma informática pretendida por el proyecto AKORI.

Abstract. This thesis presents a software library for eye gaze tracking. The typical use case is a person watching their computer screen. All data is obtained from a single video camera and is processed in real time. The resulting software is freely available including its source code.

Adverse listening conditions can be a hindrance to communication, but humans are remarkably adept at overcoming them. Research has begun to uncover the cognitive and behavioural mechanisms behind this perceptual plasticity, but we still do not fully understand the reasons for variability in individual responses. The research reported in this thesis addressed several factors which would further this understanding. Study 1 examined the role of cognitive ability in recognition of, and perceptual adaptation to, accented speech. A measure of executive function predicted greater and more rapid perceptual adaptation. Vocabulary knowledge predicted overall recognition of the accented speech, and mediated the relationship between working memory and recognition accuracy. Study 2 compared recognition of, and perceptual adaptation to, accented speech with and without audiovisual cues. The presence of audiovisual cues improved recognition of the accented speech in noise, but not perceptual adaptation. Study 3 investigated when perceivers make use of visual speech cues during recognition of, and perceptual adaptation to, audiovisual noise-vocoded speech. Listeners’ eye gaze was analysed over time and related to their performance. The percentage and length of fixations on the speaker’s mouth increased during recognition of individual sentences, while the length of fixations on the mouth decreased as perceivers adapted to the noise-vocoded speech over the course of the experiment. Longer fixations on the speaker’s mouth were related to better speech recognition. Results demonstrate that perceptual plasticity of unfamiliar speech is driven by cognitive processes, but can also be modified by the modality of speech (audiovisual or audio-only). Behavioural responses, such as eye gaze, are also related to our ability to respond to adverse conditions. Speech recognition and perceptual adaptation were differentially related to the factors in each study and therefore likely reflect different processes; these measures should therefore both be considered in studies investigating listeners’ response to adverse conditions. Overall, the research adds to our understanding of the mechanisms and behaviours involved in perceptual plasticity in adverse listening conditions.

Today the world faces some of the most unprecedented environmental challenges ever seen. Many of these challenges are driven by human behaviour. Subsequently, solutions involving human behavioural change are essential to mitigate the environmental threats faced. Although many people express concern about environmental issues and report intentions to engage in pro-environmental activities, often these two factors do not align with behaviour. One possibility for this discrepancy is that environmental goals are not always salient during decision-making contexts. Based on theories which propose that goals can be automatically activated, this thesis aims to investigate whether environmental goals can be automatically activated to produce pro-environmental goal consistent behaviour. It also aims to explore some of the psychological mechanisms involved in the pursuit of environmental goals. These aims are explored across five quantitative experiments which form the three empirical chapters of this thesis. The first empirical chapter comprises three experiments which examine whether environmental goal priming influences environmental behaviour and whether goal pursuit is driven by changes in the automatic evaluation of goal relevant objects. The second empirical chapter investigates whether environmental goal priming enhances attention to environmental product labelling. Lastly, the third empirical chapter explores the efficacy of behavioural feedback as a tool to enhance environmental behaviour. The findings from this thesis reveal that environmental goals can be automatically activated and that this can lead to behaviour consisted with the primed goal. Environmental goals also exhibit features typical of goal pursuit, such as persistence over time. This thesis also provides evidence that environmental labelling is partly goal-dependent, as participants who report stronger motivation to protect the environment devote greater eye gaze towards environmental labelling. Finally, this thesis provides evidence that negative feedback is an effective tool in promoting compensatory environmental behaviour. A key conclusion of this research is that while environmental goals are important, to be effective in promoting pro-environmental behaviour they must be salient during decision-making. Techniques which focus on activating environmental goals may therefore be an important tool to facilitate more sustainable consumer behaviour.

Ingeniera Civil Industrial / Actualmente, internet es considerado prácticamente como una necesidad básica debido al gran poder de conectividad que éste proporciona. Esto ha permitido que la industria del retail se conecte de mejor forma con sus consumidores mediante distintas plataformas online. Definir qué, cómo y cuánta información desplegar en las páginas web no es una tarea trivial ya que, aunque se cree que a mayor información más simple será tomar la decisión de comprar un producto, un exceso de ésta puede causar confusión en el cliente llevándolo a tomar una decisión errónea. Es por esto que es relevante estudiar cómo el tomador de decisión va capturando información y cómo se comporta en cuanto a su eficiencia y precisión. Con esto, la industria del retail podrá generar mejores plataformas para sus consumidores desplegando solo la información necesaria para que ellos puedan seleccionar el mejor producto. Esto logra aumentar el bienestar del cliente, ya que selecciona un producto que lo hace más feliz y reduce el costo en tiempo y esfuerzo. Dado lo anterior, en esta memoria se estudia la existencia la eficiencia y precisión en el contexto de decisiones repetidas (análisis conjunto). Esto permitirá determinar qué factores afectan a que una persona sea eficiente (demore poco tiempo) al momento de buscar información sin pasar a llevar la precisión de la elección determinada (seleccionar alternativa satisfactoria). Para esto, se realiza un experimento de análisis conjunto con 3 condiciones experimentales, donde 2 de ellas cuentan con un incentivo monetario para acelerar el comportamiento eficiente de los participantes. Luego de la aplicación de distintos modelos econométricos, se logra identificar la existencia de una alta heterogeneidad en la eficiencia de las distintas personas que contestaron la encuesta evaluada. Esta explica que los participantes utilizan distintos patrones de búsqueda donde, sí se utilizan de forma individual, los participantes con compensación serán más eficientes que aquellos que no contaron con el incentivo. Sin embargo, los participantes utilizan un conjunto de patrones para contestar la encuesta los cuales son: la selectividad, la memoria, la distribución de la atención en la matriz, el foco en las etiquetas de alternativas y atributos, la falta de foco en las características del producto y la adherencia en las alternativas. Al incluir distintos tipos de comportamiento de búsqueda se pierde el efecto significativo que aporta el incentivo monetario ya que los efectos de los mismos sobre la eficiencia se contrarresten. Por otro lado, los participantes que tienen compensación en las últimas 12 tareas si logran ser significativamente más eficientes que el resto de los grupos debido a su aprendizaje previo. Finalmente, no se pudo comprobar la existencia del trade-off entre eficiencia y precisión debido a la poca variabilidad en la cantidad de errores de los participantes, en su gran mayoría estos no cometieron faltas.

In their first year, infants’ ability to follow eye gaze to allocate attention shifts from being a response to low-level perceptual cues, to a deeper understanding of social intent. By 4 months infants look longer to uncued versus cued targets following a gaze cuing event, suggesting that infants better encode targets cued by shifts in eye gaze compared to targets not cued by eye gaze. From 6 to 9 months of age infants develop biases in face processing such that they show increased differentiation of faces within highly familiar groups (e.g., own-race) and a decreased differentiation of faces within unfamiliar or infrequently experienced groups (e.g., other-race). Although the development of cued object learning and face biases are both important social processes, they have primarily been studied independently. The current study examined whether early face processing biases for familiar compared to unfamiliar groups influences object encoding within the context of a gaze-cuing paradigm. Five- and 10-month-old infants viewed videos of adults, who varied by race and sex, shift their eye gaze towards one of two objects. The two objects were then presented side-by-side and fixation duration for the cued and uncued object was measured. Results revealed 5-month-old infants look significantly longer to uncued versus cued objects when the cuing face was a female. Additionally, 10-month-old infants displayed significantly longer looking to the uncued relative to the cued object when the cuing face was a female and from the infant’s own-race group. These findings are the first to demonstrate that perceptual narrowing based on sex and race shape infants’ use of social cues for allocating visual attention to objects in their environment.

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This master's thesis deals with eye movement tracking using the Raspberry Pi platform. The theoretical part describes eye anatomy, eye detection and eyetracking. A system in Python programming language was designed in the practical part. This algorithm is able to perform the eye tracking function using the Raspberry Pi platform and the RPi Camera module. The OpenCV library is used for loading and preprocessing images from the camera. A method that detects and evaluates the direction of view after a calibration is available. The accuracy of the program is tested on three vector methods and two target methods for four screen resolutions.