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在人类的日常活动中，视觉信息被用于规划手部运动，因此，通过眼动提取与任务相关的信息构成了运动控制的关键方面。行为研究揭示了具有特征性的扫视—平滑追踪模式，这些模式很可能受共享神经回路的调控，并能够高效地降低与任务相关的不确定性。然而，对于阅读或驾驶等连续性任务中此类模式为何会出现，迄今仍缺乏统一的计算原理加以解释。在此，我们提出了一种主动视觉的双重随机模型预测控制框架，其中眼动被持续控制，以最小化与任务相关的不确定性，并构建用于手部运动规划的内部模型。通过操纵未来视觉信息的数量、密度和难度的实验，我们展示了眼动模式如何在保持恒定信息提取视界的同时适应信息情境。扫视—平滑追踪模式从该模型中自然涌现，并能够准确预测实验中观察到的眼动和手部运动特征。这些结果为理解人类眼动的连续性调节提供了一个有原则的理论框架，并为机器人辅助和主动感知等应用开辟了新的视角。
e.burdet{at}imperial.ac.uk
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在人类的日常活动中，视觉信息被用于规划手部运动，因此，通过眼动注视提取与任务相关的信息是运动控制的关键方面。行为研究揭示了具有特征性的扫视—追踪模式，这些模式很可能受共享神经回路支配，能够高效地减少与任务相关的不确定性。然而，对于阅读或驾驶等连续任务中这类模式如何产生，迄今仍缺乏统一的计算原理解释。在此，我们提出了一种主动视觉的双重随机模型预测控制框架，其中眼动被持续控制，以最小化与任务相关的不确定性，并构建用于手部运动规划的内部模型。通过操纵未来视觉信息的数量、密度和难度的实验，我们展示了眼动模式如何随信息环境而适应，同时保持不变的信息提取视界。扫视—追踪模式从该模型中自然涌现，并且该模型能够准确预测实验中观察到的眼动和手部运动特征。这些结果为理解人类眼动的连续调节提供了一个有原则的理论框架，并为机器人辅助和主动感知中的应用开辟了新的前景。
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欧洲研究委员会， https://ror.org/0472cxd90 810346
欧盟委员会， https://ror.org/00k4n6c32 871767，899626
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本文依据 CC-BY-NC 4.0 国际许可协议 公开提供。
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发布于 2026 年 6 月 2 日。
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主动视觉中涌现的信息依赖性眼手协调
Jingwen Zhao， Dorian VERDEL， Ying Tan， Etienne Burdet
bioRxiv 2026.05.29.726887； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.29.726887
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主动视觉中涌现的信息依赖性眼手协调
Jingwen Zhao， Dorian VERDEL， Ying Tan， Etienne Burdet
bioRxiv 2026.05.29.726887； doi： https://doi.org/10.64898/2026.05.29.726887
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.726887v1?rss=1
🏷️ 眼手协调 主动视觉 眼动控制 模型预测控制 运动规划