人眼的注意力机制的产生及利用

1. 人眼的结构

人眼前端是巩膜(眼白)，瞳孔(中间的黑色圆圈)，虹膜(瞳孔和巩膜之间的棕色部分)

后端感光部分则分为感光细胞和神经节细胞；

感光细胞又分为杆状细胞(感受光的亮度)和锥状细胞(感受色彩，分为R，G，B三种锥状细胞)两类。

神经节细胞则负责将刺激传递到视神经。

 

2. 注意力机制产生的原因

如上图所示，锥状细胞在视网膜上随角度的分布并不是均匀的。而黄点(即0度范围)是我们的视野中心，始终在移动。因而人眼在视野中心处辨色力最强，这就是注意力机制。而盲点处没有视觉细胞故没有视觉，但人眼的补偿机制会将其补偿。

鹰眼视力好是因为锥状细胞比较多。因为锥状细胞主要感知色彩，杆状细胞只能感受强度，杆状细胞多并不能识别出蛇、田鼠等物体，故鹰眼视力好主要是因为锥状细胞的数量很多。除此之外，鹰眼有两个中心，即有两个注意力。

 

3. 对注意力机制的使用

利用眼动实验可以看出哪个地方的信息最先被看到，结果如图：

其中，圆圈的大小表示停留的时间，圆圈的颜色代表观察的时间顺序，暖色调表示先，冷色调表示后。

视觉的焦点集中在中心、标签、图例。

由此，在可视化时，我们可以将标题、有用的信息标注在人们更容易注意的地方；图例、表例应该尽量详细。具体到论文排版，则可以尽量把好看的图表放在上面，尤其是左上。

 

除此之外，注意力机制也广泛应用在CNN、GAN等AI相关技术中。

 

参考：《可视数据分析》ppt及课堂内容