[pt] O rastreamento ocular (eye-tracking) possibilita rastrear a posição e a direção do olhar de uma pessoa sobre algum tipo de estímulo (e.g., imagens ou vídeos). O uso desta tecnologia permite identificar eventos inerentes à visão humana, que contém informações implícitas capazes de revelar aspectos importantes sobre o comportamento de um indivíduo durante uma determinada tarefa. Porém, identificar essas informações requer um conjunto de habilidades para interpretar os dados de rastreamento ocular e relacioná-los com conhecimentos de domínios específicos. Nesse contexto, pode-se fazer grande proveito de sistemas inteligentes para agregar os conhecimentos e experiências de especialistas junto às respostas do dispositivo de rastreamento ocular. Dessa forma, o objetivo principal deste trabalho é propor uma metodologia para criar sistemas baseados em eye-tracking, para enriquecer o processo de avaliação de um indivíduo frente a uma determinada tarefa, resultando em um modelo para representar o conhecimento dos especialistas sobre aspectos subjetivos, visando automatizar esse processo avaliativo. Portanto, o presente trabalho toma como caso de uso a avaliação da relação entre comportamento visual e eficácia de indivíduos na resolução de testes inspirados em Matrizes Progressivas de Raven. Esses testes são comumente usados na psicologia para medir inteligência e a capacidade de raciocínio abstrato a partir da visualização de imagens. Optamos por utilizar uma abordagem baseada em regras fuzzy, por permitir armazenar conhecimento de forma mais transparente e legível aos usuários finais. As regras do modelo foram desenvolvidas e validadas com o auxílio de um especialista da área da psicologia. O sistema foi testado com dados extraídos de um grupo de usuários e apresentou resultados promissores. Os achados e modelos obtidos nessa pesquisa poderão ser utilizados como alicerce para o desenvolvimento de sistemas mais robustos. / [en] Eye-tracking makes it possible to track the position and direction of a person s gaze on some stimulus (e.g., images or videos). This technology allows us to identify events inherent to human vision, containing implicit information capable of revealing essential aspects of one s behavior during a given task. However, identifying these pieces of information is a complex task that requires a set of skills to interpret the eye-tracking data and relate it to domain-specific knowledge. In this context, one can use intelligent systems to couple the knowledge and experience of specialists with the responses from the eye-tracking device. Thus, the main objective of this work is to propose a methodology to create eye-tracking-based systems to improve the assessment of subjects during specific tasks, resulting in a model that can represent the specialist s knowledge over subjective aspects to automate this process. Therefore, the present work s use case is the evaluation of the relationship between visual behavior and efficiency in solving tests inspired by Raven s Progressive Matrices. Those tests are commonly used in psychology to measure intelligence and abstract reasoning through image visualization. We chose an approach based on fuzzy rules, as it allows us to represent knowledge in a more readable way to end-users. The model s rules were developed and validated alongside a specialist in psychology. The system was tested with data extracted from users and showed promising results. The findings and models obtained in this research may be used as a foundation for the development of more robust systems.

O Contraste Sucessivo é um dos paradigmas experimentais que modelam a experiencia de perda. Nele, os organismos deixam de estarem expostos à eventos reforçadores, apetitivos e/ou preferidos para entrarem em contato com outros de menor qualidade ou valor. Isto resulta numa série de estratégias comportamentais caracterizadas por um importante componente emocional, uma diminuição na execução da resposta (consumatória ou operante) que não está mais correlacionada com a consequência, um aumento na execução de respostas que eram menos prováveis, e uma conservação da estrutura do comportamento exibido antes da perda ou deterioro. A função dos estímulos antecedentes e/ou discriminativos envolvidos, que constituem a parte vigente da contingência que foi quebrada, também tem se mostrado comprometida. Contudo, a interação entre essas características tem sido estudada de modo separado, seja por complicações técnicas ou por isolamento teórico entre os paradigmas. Neste experimento se apresenta uma proposta que tenta obter uma caracterização mais abrangente das estratégias comportamentais que emergem numa situação de perda, aproveitando a versatilidade topológica e funcional da resposta ocular, e a disponibilidade de recursos técnicos que permitem obter medidas precisas dela. Para isso, no procedimento utilizado foram disponibilizadas alternativas de resposta com diferentes valores de reforçamento em cada. 192 fotografias do IAPS foram categorizadas segundo seu valor emotivo e seu conteúdo em seis categorias: Eróticas, Filhotes (Agradáveis), Paisagens naturais, Paisagens artificiais (Neutrais), Doenças e Violência (Desagradáveis). Pares dessas fotografias foram apresentadas num arranjo de quatro quadrantes na tela do computador, antecedidas de forma consistente por Figuras geométricas específicas para cada categoria, enquanto os tempos de fixação eram registrados com um rastreador ocular. Uma sétima figura geométrica foi pareada aleatoriamente com fotografias de todas as categorias. Após atingir um critério de estabilidade baseado no ranqueamento e correspondência entre os tempos de fixação das Figuras geométricas e das Fotografias, as Fotografias da categoria mais observada foram substituídas por Fotografias daquela correspondente ao terceiro lugar, mas continuaram sendo antecedidas pela mesma Figura geométrica. Os resultados mostraram que o procedimento foi sensível às condições e a manipulação experimental. Foi possível estabelecer um ranqueamento entre as categorias a partir das respostas oculares e caracterizar um padrão de observação após a incongruência introduzida. No caso, as preferências exibidas pela participante foram reorganizadas, com um aumento nos tempos de fixação das categorias agradáveis, evitação das fotografias da categoria Doença enquanto a Figura geométrica que à antecedia começou a ser mais observada, e um aumento no tempo de fixação da categoria de imagens aleatórias. No caso das Categorias alteradas, as fotografias de Filhotes (terceira categoria no ranqueamento) que começaram a ser antecedidas pela Figura geométrica correspondente à categoria Violência (a mais observada), foram menos observadas do que àquelas antecedidas pela figura geométrica treinada na fase anterior. São discutidas as melhoras que o procedimento poderia ter assim como o uso das medidas mais apropriadas na exploração de diversos fenômenos comportamentais. Se analisa se os resultados podem ser entendidos dentro do paradigma de contraste e por último se apresentam comentários sobre a necessidade de aproveitar os desenvolvimentos técnicos que permitem executar experimentos mais complexos / Successive Contrast is one of the experimental paradigms that models the experience of loss. On it, organisms are no longer exposed to reinforcing, appetitive and/or preferred events, but to some others with less quality or value. This results in different behavioral strategies characterized by an important emotional component, a decrement in the response not any longer associated with the consequence (consummatory or operant), an increment in less likely responses, and a preservation of behavioral structure from before the impairment. The role of the antecedent and / or discriminative stimuli involved, which constitute the current part of the contingency that has been broken, has also shown to be compromised. However, the interaction between these characteristics has been studied separately, either by technical complications or by theoretical isolation between paradigms. In this study, we propose a procedure to obtain a more comprehensive characterization of the behavioral strategies that emerge in a situation of loss, taking advantage of the topological and functional versatility of the ocular response, and the availability of technical resources that allow to obtain precise measurements of it. To solve this, alternatives for responding with different values of reinforcement were available. 192 photographs from the IAPS were categorized into six categories according to their emotional value and their content: Erotic, Puppies (Pleasant), Natural Landscapes, Artificial Landscapes (Neutral), Diseases and Violence (Unpleasant). Pairs of these photographs were presented in a four-quadrant arrangement on the computer screen, consistently preceded by specific geometric figures for each category, while fixation times were recorded with an eye tracker. A seventh geometric figure was randomly paired with photographs of all categories. After reaching a stability criterion based on the ranking and correspondence between the fixation times of the Geometric Figures and the Photographs, the Photographs of the most observed category were replaced by Photographs of the one corresponding to the third place, but continued to be preceded by the same Geometric Figure. The results showed that the procedure worked well within our experimental conditions and manipulation. It was possible to establish a ranking from the ocular responses among the categories and to characterize a pattern of observation after the introduced incongruity. The preferences exhibited by the participant were reorganized, with an increase in the fixation time of the pleasant categories, avoidance of photographs of the category Disease while its geometric Figure became more observed, and an increase in the fixation time of the category of random images. On the changed Categories, the photographs of Pups (third category in the ranking) that began to be preceded by the geometric Figure corresponding to the category Violence (the most observed category), were less observed than those preceded by the geometric figure trained in the previous phase. The improvements that the procedure could have as well as the use of the most appropriate measures in the exploration of several behavioral phenomena are discussed. It is analyzed if the results can be understood within the contrast paradigm and finally comments are made on the need to take advantage of the technical developments that allow to execute more complex experiments

O Contraste Sucessivo é um dos paradigmas experimentais que modelam a experiencia de perda. Nele, os organismos deixam de estarem expostos à eventos reforçadores, apetitivos e/ou preferidos para entrarem em contato com outros de menor qualidade ou valor. Isto resulta numa série de estratégias comportamentais caracterizadas por um importante componente emocional, uma diminuição na execução da resposta (consumatória ou operante) que não está mais correlacionada com a consequência, um aumento na execução de respostas que eram menos prováveis, e uma conservação da estrutura do comportamento exibido antes da perda ou deterioro. A função dos estímulos antecedentes e/ou discriminativos envolvidos, que constituem a parte vigente da contingência que foi quebrada, também tem se mostrado comprometida. Contudo, a interação entre essas características tem sido estudada de modo separado, seja por complicações técnicas ou por isolamento teórico entre os paradigmas. Neste experimento se apresenta uma proposta que tenta obter uma caracterização mais abrangente das estratégias comportamentais que emergem numa situação de perda, aproveitando a versatilidade topológica e funcional da resposta ocular, e a disponibilidade de recursos técnicos que permitem obter medidas precisas dela. Para isso, no procedimento utilizado foram disponibilizadas alternativas de resposta com diferentes valores de reforçamento em cada. 192 fotografias do IAPS foram categorizadas segundo seu valor emotivo e seu conteúdo em seis categorias: Eróticas, Filhotes (Agradáveis), Paisagens naturais, Paisagens artificiais (Neutrais), Doenças e Violência (Desagradáveis). Pares dessas fotografias foram apresentadas num arranjo de quatro quadrantes na tela do computador, antecedidas de forma consistente por Figuras geométricas específicas para cada categoria, enquanto os tempos de fixação eram registrados com um rastreador ocular. Uma sétima figura geométrica foi pareada aleatoriamente com fotografias de todas as categorias. Após atingir um critério de estabilidade baseado no ranqueamento e correspondência entre os tempos de fixação das Figuras geométricas e das Fotografias, as Fotografias da categoria mais observada foram substituídas por Fotografias daquela correspondente ao terceiro lugar, mas continuaram sendo antecedidas pela mesma Figura geométrica. Os resultados mostraram que o procedimento foi sensível às condições e a manipulação experimental. Foi possível estabelecer um ranqueamento entre as categorias a partir das respostas oculares e caracterizar um padrão de observação após a incongruência introduzida. No caso, as preferências exibidas pela participante foram reorganizadas, com um aumento nos tempos de fixação das categorias agradáveis, evitação das fotografias da categoria Doença enquanto a Figura geométrica que à antecedia começou a ser mais observada, e um aumento no tempo de fixação da categoria de imagens aleatórias. No caso das Categorias alteradas, as fotografias de Filhotes (terceira categoria no ranqueamento) que começaram a ser antecedidas pela Figura geométrica correspondente à categoria Violência (a mais observada), foram menos observadas do que àquelas antecedidas pela figura geométrica treinada na fase anterior. São discutidas as melhoras que o procedimento poderia ter assim como o uso das medidas mais apropriadas na exploração de diversos fenômenos comportamentais. Se analisa se os resultados podem ser entendidos dentro do paradigma de contraste e por último se apresentam comentários sobre a necessidade de aproveitar os desenvolvimentos técnicos que permitem executar experimentos mais complexos / Successive Contrast is one of the experimental paradigms that models the experience of loss. On it, organisms are no longer exposed to reinforcing, appetitive and/or preferred events, but to some others with less quality or value. This results in different behavioral strategies characterized by an important emotional component, a decrement in the response not any longer associated with the consequence (consummatory or operant), an increment in less likely responses, and a preservation of behavioral structure from before the impairment. The role of the antecedent and / or discriminative stimuli involved, which constitute the current part of the contingency that has been broken, has also shown to be compromised. However, the interaction between these characteristics has been studied separately, either by technical complications or by theoretical isolation between paradigms. In this study, we propose a procedure to obtain a more comprehensive characterization of the behavioral strategies that emerge in a situation of loss, taking advantage of the topological and functional versatility of the ocular response, and the availability of technical resources that allow to obtain precise measurements of it. To solve this, alternatives for responding with different values of reinforcement were available. 192 photographs from the IAPS were categorized into six categories according to their emotional value and their content: Erotic, Puppies (Pleasant), Natural Landscapes, Artificial Landscapes (Neutral), Diseases and Violence (Unpleasant). Pairs of these photographs were presented in a four-quadrant arrangement on the computer screen, consistently preceded by specific geometric figures for each category, while fixation times were recorded with an eye tracker. A seventh geometric figure was randomly paired with photographs of all categories. After reaching a stability criterion based on the ranking and correspondence between the fixation times of the Geometric Figures and the Photographs, the Photographs of the most observed category were replaced by Photographs of the one corresponding to the third place, but continued to be preceded by the same Geometric Figure. The results showed that the procedure worked well within our experimental conditions and manipulation. It was possible to establish a ranking from the ocular responses among the categories and to characterize a pattern of observation after the introduced incongruity. The preferences exhibited by the participant were reorganized, with an increase in the fixation time of the pleasant categories, avoidance of photographs of the category Disease while its geometric Figure became more observed, and an increase in the fixation time of the category of random images. On the changed Categories, the photographs of Pups (third category in the ranking) that began to be preceded by the geometric Figure corresponding to the category Violence (the most observed category), were less observed than those preceded by the geometric figure trained in the previous phase. The improvements that the procedure could have as well as the use of the most appropriate measures in the exploration of several behavioral phenomena are discussed. It is analyzed if the results can be understood within the contrast paradigm and finally comments are made on the need to take advantage of the technical developments that allow to execute more complex experiments

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O car?ter influente da aten??o sobre diversos outros processos psicol?gicos (e.g., consci?ncia, mem?ria, tomada de decis?o) salienta sua import?ncia, e logicamente resulta em uma dificuldade na segrega??o de suas fronteiras te?ricas e na defini??o clara desse fen?meno. Em um campo de pesquisa emp?rica atual sobre aten??o, vieses da orienta??o atencional para est?mulos amea?adores s?o investigados. Por?m, falta aos modelos embasados em 10 achados emp?ricos nesse campo a sustenta??o em modelos te?ricos bem estabelecidos de aten??o, e existe confus?o nos estudos experimentais publicados. Al?m disso, tarefas experimentais para avaliar vieses da aten??o para a amea?a necessitam de integra??o com novas tecnologias e estrat?gias de an?lise, as quais podem gerar mais sensibilidade, validade e confiabilidade, como o rastreamento ocular e o novo ?ndice de variabilidade do vi?s atencional (ABV). Esta disserta??o est? inclu?da na sub?rea de n?mero 7.07.02.03-9 do Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) ? Psicologia Experimental (Processos Cognitivos e Atencionais) ? a qual integra a grande ?rea de Psicologia. Dois estudos s?o apresentados para suprir a necessidade de avan?o no estudo sobre aten??o, controle atencional (AC) e vi?s atencional em rela??o ? amea?a (ABT). Em primeiro lugar, um estudo te?rico fornece uma vis?o hist?rica da pesquisa psicol?gica da aten??o, desde os fundadores da Psicologia moderna at? a pesquisa neuropsicol?gica integrativa atual e os modelos orientados empiricamente. Esta revis?o busca esclarecer conceitos da aten??o e diferenciar esses conceitos dos de outros dom?nios psicol?gicos. Em vez de segregar ?reas de pesquisa, ? prov?vel que essa estrat?gia promova um di?logo entre campos que pesquisam o mesmo fen?meno - mas o medem de forma diferente e atribuem-lhe nomes diferentes. Na sequ?ncia dessa revis?o te?rica, ? apresentado um estudo emp?rico, que prop?e duas adapta??es de tarefas experimentais cl?ssicas para medir o ABT: a Tarefa Dot-Probe (DPT) e a Tarefa Stroop Emocional (EST). Na EST, o desenho da tarefa foi alterado para levar em conta considera??es te?ricas importantes e para melhor adaptar a tarefa ? medida de ABV. Na DPT, uma integra??o surpreendentemente rara de tempos de rea??o e medidas de rastreamento ocular ? estabelecida, e novos ?ndices para calcular o ABT e o ABV s?o propostos. A confiabilidade e validade dos ?ndices em ambas as 11 tarefas foi investigada com estudantes universit?rios e atrav?s da diferencia??o dos mesmos ?ndices entre grupos de sintomas altos vs. baixos de ansiedade e estresse p?straum?tico. A import?ncia de progressivamente melhorar as qualidades psicom?tricas dessas tarefas experimentais ? discutida em profundidade levando em conta os achados do estudo, incluindo recomenda??es para futuras adapta??es dessas tarefas / Attention is a multifaceted construct, one that has been at the center of discussions across several moments in the history of philosophy and psychology. The characteristic of attention to influence and regulate many other psychological process (e.g., consciousness, memory, decision-making) stresses its importance, and logically results in a hardship in segregating its theoretical boundaries and clearly defining this phenomenon. In a current empirical field of research on attention, biases of attentional orientation to threatening stimuli are investigated. However, models generated from empirical findings lack sustentation on well-established theoretical models of attention, and confusion exists across published experimental studies. Furthermore, experimental tasks to assess biases towards threat require integration with new operationalization and analysis strategies, which can provide better sensitivity, validity and measurement reliability, such as eye tracking and the novel index of attentional bias variability (ABV). This dissertation is included in the subarea number 7.07.02.03-9 of the Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) ? Experimental Psychology (Attentional and Cognitive Processes) ? which integrates the broader area of Psychology. Two studies are presented to answer to the need of advancing research about attention, attentional control (AC) and attentional bias relative to threat (ABT). Firstly, a theoretical study provides a historical overview of psychological research on attention, from the founders of modern Psychology to current neuropsychological integrative research and empirically-oriented models. This review is expected to clarify constructs of attention and to differentiate these constructs from those of other Psychological domains. Instead of segregating research fields, this is likely to promote a 9 dialogue between fields that research the same phenomena ? but measure them differently and attribute to them different names. Following this theoretical review, an empirical study is presented, which proposes two adaptations of classical experimental tasks to measure ABT: the DotProbe Task (DPT) and the Emotional Stroop Task (EST). On the EST, task design is altered to account for important theoretical considerations and to better adapt the task to the measurement of ABV. On the DPT, a surprisingly rare integration of reaction times and eye tracking measures is established, and novel indices to calculate ABT and ABV are proposed. The reliability and validity of indices in both tasks is investigated with university students and through the differentiation of such indices between groups of high vs. low symptoms of anxiety and posttraumatic stress. The importance of pursuing the improvement of psychometric qualities of experimental tasks is discussed in depth upon the findings of the study, including recommendations to future experimental designs.

nÃo hà / A Teoria da Mente (ToM), a habilidade de compreender estados mentais, à considerada indispensÃvel no estabelecimento das interaÃÃes sociais para o desenvolvimento da linguagem. Estudos de Wimmer e Perner (1983), Baron-Cohen, Leslie e Frith (1985) e Frith (1995) investigaram a vinculaÃÃo entre ToM, DÃficits Especificamente LinguÃsticos (DEL) e Transtorno do Espectro do Autismo (TEA), buscando encontrar relaÃÃes de interdependÃncia. IndivÃduos diagnosticados com TEA apresentam atrasos no processamento da ToM, o que pode resultar, de acordo com nossa hipÃtese, em dificuldades referentes à compreensÃo de enunciados que expressem estados mentais de emoÃÃo. Para investigar esta relaÃÃo, estudamos crianÃas com TEA leve e comparamos com um grupo controle. Realizamos a Escala de Tarefas de Teoria da Mente (Wellman e Liu, 2004) para avaliar o nÃvel de ToM dos grupos estudados e uma tarefa experimental. A tarefa consistia na identificaÃÃo de uma frase ouvida com a figura correspondente (alvo) em meio a trÃs figuras, uma competitiva e duas distratoras. A movimentaÃÃo ocular dos participantes foi registrada. As frases foram manipuladas para a posiÃÃo do adjetivo que expressa o estado mental, com duas condiÃÃes experimentais: adjetivo na oraÃÃo relativa; adjetivo na oraÃÃo matriz. Os resultados sugerem uma correlaÃÃo entre o nÃvel de ToM e o tempo de reaÃÃo de cada grupo. O grupo com TEA reflete uma movimentaÃÃo ocular de padrÃo diferente do controle, em funÃÃo das mÃtricas registradas. Como à apontado na literatura, existe uma relaÃÃo entre ToM e TEA e entre ToM e DEL, nosso interesse foi o de investigar se no autismo as possÃveis dificuldades de processamento das oraÃÃes relativas teriam alguma semelhanÃa com o processamento em DEL. A busca por evidÃncias de DEL em grupos com TEA leve ou de altas habilidades tem por finalidade precÃpua uma adequada e precisa compreensÃo da patologia com vistas à producÃo de materiais didÃticos inclusivos para esta populaÃÃo. / Theory of Mind (ToM), the ability to understand mental states, is considered indispensable in the establishment of social interactions and for the development of language. Wimmer and Perner (1983), Baron-Cohen, Leslie and Frith (1985) and Frith (1995) investigated the link between ToM, Specific Language Impairments (SLI) and the Autism Spectrum Disorder (ASD), seeking to find relations of interdependence. Individuals diagnosed with ASD have delays in the processing of ToM, which may, according to our hypothesis, result in difficulties regarding the understanding of statements that express mental states of emotion. To investigate this possibility, we studied children with mild ASD and compared their results with a control group. We performed the ToM Scale (Wellman and Liu, 2004) to assess the ToM level of our groups, as well as an experimental task. The task consisted in matching a sentence the participants heard with the corresponding figure (target) among other three figures, in which one competed with the target and the other two were distractors. The ocular movement of all participants was recorded. The sentences were manipulated regarding the position of the adjective that expressed the mental state. Therefore, we had two experimental conditions: adjective in the relative sentence and the adjective in the main sentence. The results suggest a correlation between the ToM level and the reaction time of each group. The ASD group shows a different ocular movement pattern than the control group, according to the metrics recorded. As it is pointed out in the literature, there is a relationship between ToM and ASD, as well as between ToM and SLI. Our interest was to investigate whether in autism the possible difficulties of processing the relative clauses would have some similarity to the processing in SLI. The search for evidence of SLI in patients with mild ASD or highly functional autism has the adequate and precise final objective of understanding the pathology in hopes of producing appropriate educational material for this population.