Как форма зарядных станций влияет на восприятие пользователей: анализ с помощью EEG и MFDFA

Введение

Дизайн продукта отражает эстетические потребности, а восприятие его внешнего вида связано с глубокими психологическими процессами. Исследования показывают, что физиологические сигналы, такие как электроэнцефалограмма (EEG), электроокулограмма (EOG) и электрокардиограмма (ECG), могут отражать когнитивные различия в визуальном дизайне продуктов. Например, различные формы продуктов вызывают разные паттерны активности мозга, что можно измерить с помощью EEG.

Материалы и методы

Участники и оборудование

В эксперименте участвовали 20 водителей электромобилей (16 мужчин, 4 женщины) без психических заболеваний. Использовались:

• Портативный EEG-гарнитур Emotiv (частота дискретизации 128 Гц, 14 электродов).
• 50 изображений зарядных станций с криволинейным дизайном (MDCSS) и 50 — с прямоугольным (MDSSS).

Процедура

Участники оценивали изображения (3 секунды на каждое), нажимая кнопку «нравится» или «не нравится». Одновременно записывались EEG-сигналы в затылочной (O1, O2) и центральной (C3, C4) областях мозга.

Анализ данных

Для обработки EEG-сигналов применялся метод мультифрактального детрентированного флуктуационного анализа (MFDFA), который выявляет сложные нелинейные паттерны в сигналах. Основные этапы:

1. Предварительная фильтрация сигналов (удаление шумов).
2. Выделение θ-ритма (4–8 Гц) и β-ритма (12–32 Гц).
3. Расчёт обобщённого показателя Хёрста и мультифрактального спектра.

Результаты

Субъективные оценки

Большинство участников предпочли криволинейный дизайн (75% положительных оценок), тогда как прямоугольный дизайн вызвал нейтральные или отрицательные реакции (65%).

Физиологические различия

Анализ MFDFA выявил:

• Для θ-ритма: При негативных эмоциях (неприязнь) — широкий диапазон показателя Хёрста и мультифрактального спектра, что указывает на высокую сложность сигнала.
• Для β-ритма: При позитивных эмоциях (интерес) — увеличение показателя Хёрста и ширины спектра, что связано с активностью коры мозга.

«Различия в EEG-характеристиках между двумя типами дизайна статистически значимы (p < 0.05)»

Обсуждение

Традиционные методы оценки дизайна (опросники) подвержены субъективным искажениям. Подход на основе EEG позволяет объективно измерить эмоциональный отклик. Криволинейные формы, как правило, вызывают более положительные эмоции, что согласуется с предыдущими исследованиями в области дизайна автомобилей и потребительских товаров.

Заключение

Использование MFDFA и EEG-анализа позволяет объективно оценить влияние формы зарядных станций на пользователей. Результаты могут помочь дизайнерам оптимизировать продукты для повышения удовлетворённости и рыночной конкурентоспособности.