C9.11.4Smoothing and prediction artifacts in physiological input设计研究
试图用平滑或预测算法掩盖延迟可能引入误判风险
别名: 预测误判 · 平滑滞后 · 超前补偿
概念解释
延迟难看,工程上常用更长的平滑让输出变稳,或用预测把光标、标签往前抛。两条路都会制造不是传感器里有的意图:平滑把已结束的事件拖进现在,预测把尚未发生的事件当成已经发生。掩盖延迟的代价是误判,不是免费的时间旅行。
机制
滑动平均和低通减小抖动,相位滞后约是窗长的一半,事件结束后标签还亮着——假阳性被延长。卡尔曼预测在模型匹配时能补短滞后;生理意图一改(中途放弃、共收缩),模型仍按旧速度外推,光标或手势会冲过真实终点。分类器侧的时序模型(提前若干步的标签)把未来类别的先验写进现在,对重复实验室试次很灵,对突然换任务很脆。预测误差在时间上不对称:超前的假阳性比迟到的假阴性更难撤销,因为界面已经动了。
怎么研究
在有突然转向或中止的任务上,对比原始延迟、平滑、预测三套输出。自变量:预测视野、过程噪声设定。因变量:超调、在中止后仍执行的次数、用户是否察觉「系统抢跑」。只在平滑轨迹的抄写任务上测预测,会看不到抢跑。消融应包含「把预测关掉、只显示进行中状态」这一对照。
边界
运动学惯性大的效应器(前臂已经甩出去)短视野预测相对安全。完全随意、可随时停的微指令上,任何外推都危险。触控书写的预测渲染通常可逆(墨水可改),生理命令一旦触发模式切换,可逆性低得多。用户若被训练成「必须把动作做完以迁就预测」,错误被制度化了。
怎么落地
- 平滑只用于显示,不用于触发;触发看较短的窗,显示可以更慢。
- 预测限制在可撤销的渲染(预亮、预加载),禁止预测直接提交。
- 中止手势必须能打断正在外推的状态,不能等预测视野走完。
- 验证:在动作进行到一半时插入明确放弃,统计界面仍完成原命令的次数;大于零就要收预测视野或改为仅预览。