Summary
כאן, אנו מציגים את המשחק מבוססת מחשב, הסוכן מרובה חלת דבש, המאפשרת חקירה ניסויית של התנועה האנושית הקולקטיבית התנהגות באמצעות שחור-נקודה-תמונות אישיות על המשחק ההקסגונלית 2D וירטואלי. ניתן להגדיר תנאים ניסיוני שונים, כמו תמריצים משתנה המטרה בשדות או חזון רדיוס, ולאחר והשפעותיהם על התנהגות התנועה האנושית יכולה להיחקר.
Abstract
ההתנהגות האנושית הקולקטיבית כגון קבוצת תנועה לעתים קרובות מראה מפתיע דפוסי סדירויות המבנית, כמו הופעתה של מנהיגות. הספרות האחרונות גילה כי דפוסים אלה, נראה לעתים קרובות ברמה הגלובלית של הקבוצה מבוססים על התנהגויות עצמית מאורגן, בודדים בעקבות מספר פרמטרים מקומיים פשוטים. הבנת הדינמיקה של ההתנהגות האנושית הקולקטיבית יכול לסייע לשפר את התיאום ומנהיגות בתרחישים הקבוצה והקהל, כגון זיהוי מיקום אידיאלי של מספר יציאות חירום במבנים.
במאמר זה, נציג את פרדיגמה נסיונית חלת דבש, אשר יכול לשמש לחקור באופן שיטתי את התנאים ואת ההשפעות של ההתנהגות האנושית הקולקטיבית. פרדיגמה זו משתמשת פלטפורמה מבוססת מחשב מרובי משתמשים, מתן הגדרה ניתן בצורת, המותאמים לסוגים שונים של שאלות המחקר. ניתן להגדיר תנאים מצבית (למשל, יחס עלות-תועלת עבור התנהגות מסוימת, תמריצים כספיים ומשאבים, דרגות שונות של ודאות) על ידי ניסויים, בהתאם שאלת המחקר. התנועות של כל משתתף נרשמים על-ידי השרת כמו קואורדינטות משושה עם חותמות זמן-דיוק של 50 מילישניות ועם מזהי בודדים. לכן, מדד של יכולה להיות מוגדרת על לוח המשחק, ניתן למדוד פרמטרים תנועה (למשל, מרחק, מהירות, קיבוץ באשכולות, וכו ') של המשתתפים לאורך זמן. נתוני תנועה בתורו יכול להיות משולב עם נתונים שלא ממוחשב שאלונים זכה בתוך הגדרת הניסוי אותו.
הפרדיגמה חלת דבש הוא לסלול את הדרך עבור סוגים חדשים של ניסויים התנועה האנושית. נדגים כאן כי ניסויים אלה יכול לדקלם תוצאות מספיקות לעוד פנימי והכוונה ולהעמיק את ההבנה שלנו של ההתנהגות האנושית הקולקטיבית.
Introduction
מבוסס מחשב מרובה הסוכן משחק חלת דבש1 מציע פרדיגמה מתודולוגי לחקור השפעול התנועה האנושית הקולקטיבית כמה תבניות ומבנים קבוצה מגיחים התנהגות הפרט. המשתתפים האנושית מיוצגים באופן חזותי כמו avatars (נקודות שחורות) על המשחק הווירטואלי משושה הדומה דבורים (איור 1). המשתתפים להעביר שלהם avatars באמצעות העכבר כדי להגיע אל המטרה משושים, לבלות להעביר משאבים (Video 1) להגדיל את התגמול הכספי שלהם על ידי בניית קבוצות מלוכדת (סרטון 2). תנאים מרחביים (למשל, חזון radius) גמול מבנים (למשל, שדות המטרה כספיים), ערוצי תקשורת ניתן לטפל על-מנת לגלות אשר והשפעתם באיזו מידה כללים אלה תנאי תיאום ומנהיגות בתנועה קולקטיבית.
של המשחק נוהלי/תנאי כללים, מטרות הפרס התמריצים עוצבו על ידי פסיכולוגים חברתיים כדי לחקור את התנועה האנושית הקולקטיבית. נחילים בבעלי חיים, כמו גם קהלים, אחד ניתן להבחין תופעות מתהווה (קרי, דפוסי הכללית) פליטה, הזעה מהתנהגות בודדים העומד בכללי מקומיים. לדוגמה, בתי ספר של דג, להקות של ציפורים נראה לעבור כישויות קוהרנטי לקראת המטרה המרחבי2,3,4, למרות גודל קבוצה גדולה להפחית את היכולת לתקשורת גלובלית או בין-אישי. מחקר אמפירי5,6,7, התנהגותיות מידול8,9,10ו-11,סימולציות מחשב12, 13 הראו כי במינים מגוונים, כולל בני14,15,16, מורכבים ברמת הקבוצה דפוסים ללא בקרה פנימית או פיקוח חיצוני. תנועת בודדים מקומיים ו, במקרים רבים, כללים פשוטים ברמה מיקרוסקופית מספיקים ליצור תנועה מסודרת ברמה מאקרוסקופית. בניסויים כאלה עושים לתרום הגוברת ראיות2,6 כי לא רק נחילים גדולים, אלא גם קבוצות קטנות (קבוצות אנוש וכן קבוצות בעלי חיים אחרים) שפעילותם מתואמת על ידי האינטראקציה מקומי כללי1.
הגישה הרומן שלנו באמצעות גלגול מרובת משתמשים מבוססי מחשב משחקים מציגה את אחד היתרונות העיקריים בחקר תופעות קולקטיביות אנושיות דינמי. שימוש של חלת דבש גלגול פלטפורמה1,17,18,19, נתונים-עתיים של התנהגות הפרט תנועה (תנועה נשלטת על ידי יחידים בפועל) ניתן באופן מלא לאסוף על ידי השרת, ו ניתן לנתח את התפתחות דפוסי התנהגות ומבנים קולקטיבית עם דיוק של 50 מילישניות (טבלה 1). כפי חזותיים ושמיעתיים תקשורת החושי יכולה להיות מוגבלת על-ידי דרישת למשתתפים להשתמש אטמי אוזניים, encasing העבודה שלהם עם קירות מחיצה, נחיל ומצבים אחרים של התנהגות הקהל ניתן לקרב את ערכיהן השפעול. מספר ניסויים1,17,18,19, אנחנו מניפולציות חזון רדיוס (הכללית נ' המקומית, איור 2), תמריצים כספיים (איור 3 א, b ), קבוצות (איור 4), והנוכחות שיתוף של שחקנים אחרים (איור 5) על מנת לבדוק את ההשפעה של משתנים אלה על הופעתה של דפוסי התנהגות קולקטיבית כגון בני אדם נוהרים התנהגות17, מנהיגות 1, תחרות18. כדי לאסוף את הנתונים, שימש כיוונון של 10-12 המחברות ואת שרת אחד (איור 6).
התיאום עצמי מאורגנת של הפעילויות הנפרדות במין קבוצה חיים משכה תשומת לב מדעית רבה, במיוחד בתוך העשור האחרון. בדיקות הם למחשוב, שביל פשוט היווצרות ואת הנתיב שנבחר בנמלים על הופעתה מורכבים מבני מערבולת להקות דגים, אפילו ההפרדה תזרימי דו-כיווני של הולכי רגל2.
עם הפרדיגמה הכוורת שלנו, נוכל לתרום בגישה מתודולוגי לחקור מדעית את ההשפעה של מגוון אפשרויות/אילוצים המצבית, כללים התנהגותיים המגוונים המאפיינים האישיים ברמה מיקרוסקופית על הופעתה של מאקרוסקופית מבנים התנהגותיות אצל בני אדם. יתרון חשוב הוא כי הפרדיגמה מציע הגדרות ניסיוני לחלוטין לשליטה שהוגדרו על-ידי ניסויים, באפשרם מניפולציה למדוד את התוצאות של ניסוי יחיד או להשוות ניסויים מרובים. לוח המשחק וירטואלי יכול להיות מוגדר בהתאם לדרישות של תכנון המחקר, ערוצי תקשורת חושית בין המשתתפים ניתן לסלק או מופחת על פי הפרמטרים הניסוי. בנוסף, יכול להיות בצורת affordances איכות הסביבה (למשל, תחרותי, תחרותי קונצנזוס והגדרות הצלה). לפיכך, הפלטפורמה שלנו אוכף תוקף פנימי (קרי, התאמת תכנון המחקר ככל האפשר לשאלות המחקר) על-ידי המציע את האפשרות לטפל/בקרת משתנים רלוונטיים לשאלה מחקר ספציפי, באמצעות נתוני תנועה נשלטת-האדם לבחון את התנועה האנושית. שדה ניסויים רינדור יתרונות במונחים של תוקף חיצוני (generalizability) של תוצאות15,20,21 אל העולם האמיתי, כי הם לא שולל השפעות לא ידוע בלתי נשלט/insuppressible חברתית רמזים, כמו גם, פארא-מילוליים בהתנהגויות של בני אדם1.
מבוסס מחשב הסוכן מרובי המשחק וחלת הדבש שימש לחקור את הופעתה של תיאום ודפוסי מנהיגות של שחקנים אנושיים הלאה האווטרים שלהם לוח המשחק הווירטואלי. המשתתפים היו לספק רק מידע מקומי על תמריצים כספיים השגה על המטרה משושים, שכללה את התמריץ של לכידות קבוצתית המבוססת על הכפלה של כספי התגמולים לפי מספר שחקנים משותף, אשר הגיע גם אל אותה מטרה משושה. בסדרה הראשונה שלנו של מחקרים, אנו מוגבלים הגדרת הניסוי שני פרמטרים פשוטים של שורצים התנהגות (יישור ולכידות), הופחת להעברת מידע הדדי "קריאה/משדר" רק תנועה התנהגות של המשתתפים האחרים. אנחנו מכן מגוונות הרדיוס המראה של אחרים התנהגות התנועה משתתפת גם נוף גלובלי או מקומי של לוח המשחק הווירטואלי, אשר מורכב 97 משושים קטנים יותר, והוא מוגבל המשאבים תנועה מיותר (מהלכים אפשריים) של השחקנים.
ניתן לעצב את הצורה ואת האלמנטים של הפלטפורמה הוירטואלית והפרמטרים המוגדרים על-ידי הנסיין של משחקים יכול להיות משוחק על פלטפורמת אמר על פי שאלות המחקר הספציפי. בהתאם מטרת המחקר, ניתן לשנות את הגודל של לוח המשחק; ניתן להתאים את הצבעים, הצורות, משמעויות של אווטארים; ניתן ליישם משאבים; הפרס שהמבנה והתוכן יכולים להיות מגוונים. פחות או יותר מידע, חוסר ודאות, והעדפות סותרות יכול גם להיות מיושמים22. בדרגות שונות שחקן גלובלי-הצגת מידע ושליטה הינן גם אפשריות. לכן, דרך ניסיוני הוראות, affordances הסביבתיים של הניסוי יכול להיות שונה (למשל, תרחיש קונצנזוס לעומת לברוח). בסעיף הבא, נבאר כמה משתנים אלה יכול להיות מיושם על ידי המתאר מחקר אמיתי בשימוש בחלק מפרמטרים אלו לענות על שאלות המחקר הספציפי.
Protocol
איסוף נתונים וניתוח נתונים בפרוייקט זה אושרו על ידי ועדת האתיקה של גיאורג-אליאס-Müller המכון לפסיכולוגיה של אוניברסיטת גטינגן (ההצעה 039/2012).
1. הגדרת הניסוי
- בחר מיקום שאינו מן אזור בעלי תעבורה גבוהה, כגון מחשב המעבדה או אחר שצוין באזור עם תחנות עבודה בודדים כי יכול להיות מוגדר בתור LAN (רשת תקשורת מקומית).
- לארגן עבור מחשבים ניידים 10 עד 12 מאותו סוג כדי לשמש את הניסוי, כמו גם מחשב אחד, לתפקד כמו השרת (איור 6). תכנת שרת, כמו גם תוכניות לקוח צריך סביבת זמן הריצה של JAVA, אשר זמין בכל המערכות מבצע משותף (פאי פטל כלקוח יכול להספיק).
- ציוד תצורה
- לארגן המחברות על תחנת עבודה בודדים שולחנות עם כסאות כפי שמוצג באיור 7.
- להתחבר מחברות אל מחשב שרת באמצעות כבלי Ethernet, מתג הרשת כדי ליצור רשת תקשורת מקומית.
- התקנת קירות מחיצה בין תחנות בודדות כדי למנוע תקשורת חושית חזותית (קשר עין, תנועות ידיים, הבעות פנים, וכו ') בין המשתתפים שכנות.
- לרכוש אטמי אוזניים (לשימוש חד פעמי) להיות מופץ לכל המשתתפים כדי למנוע תקשורת נשמעים בין המשתתפים.
2. גיוס משתתף
- בחר מיקום גיוס שם יש כמות גדולה של אנשים, כגון לאולם הכניסה של אודיטוריום.
- כתובת מגויסים פוטנציאלים באמצעות הטקסט מתוקננת המסביר את המטרה ואת הרקע של הניסוי, משך הניסוי, התשלום המרבי מחושבת על-פי ביצועים ולאחר דרישה להשתתפות במשחק מרובה משתתפים על מחשבים ניידים בבעלות המוסד.
- ודא כי המשתתפים יכולים להבין את הוראות אנגלית וגרמנית ושאלונים הקשורים הניסויים.
- אם הנבחנים כולל את הצבעים, ודא כי המשתתפים הם ללא כל עיוורון צבעים יכול למנוע מהם המבדילים את הצבעים המשמשים.
- לא לגייס את המשתתפים הקודם, כמו המשתתפים צריך להיות נאיבי הניסוי.
- להוביל מוכן מגויסים על אזור ההמתנה מאזור גיוס. בקשת בחביבות כי הם מחכים השלמת גיוס קבוצה ללא מדברים אחד עם השני. מסבירים כי הגבלה זו קשורה שלמות של תוצאות הניסוי.
- אחרי 10 עד 12 משתתפים גויסת, להוביל אותם לתוך מעבדת המחשבים מראש או באזור שצוין היכן הניסוי יתקיים.
- לפני המשתתפים לקחת למקומות שלהם לטכסים מחיצה תחנות עבודה, יש לחתום על טופס הסכמה מדעת מייעדים את המשתתפים.
- להפיץ את אטמי אוזניים לשימוש היגייני חד פעמי לכל המשתתפים. להודיע להם תקשורת אודיו-ויזואלי עם משתתפים אחרים אסורה. לכן, השימוש של אטמי אוזניים ותחנות לטכסים מחיצה הוא חובה.
- יש המשתתפים לקחת למקומות שלהם לטכסים מחיצה תחנות עבודה.
3. ניתוח ניסיוני
הערה: בהליך ניסיוני, המשחק בשימוש על-ידי ש- Boos et al. 1 מתוארת בתור דוגמה ליישום.
- שלב הכנה
- התוכנית עצמה המעוצב של HC.zip קובץ zip המכיל 1) runnables HC.jar, 2) שלושה קבצים עבור התצורה, כלומר hc_server.config, hc_panel.config, ו hc_client.config ו 3) שתי תיקיות משנה בשם מבוא ו- rawdata.
- יצירת תיקיה משותפת במחשב השרת, לפתוח את HC.zip לתוך תיקיה זו.
- על כל מחשב לקוח, ולא לגשת לתיקיה משותפת זו ויפתח מסוף (לינוקס, אור הזרקורים: Mac OS X | חיפוש | מסוף) או בקשה (Windows: חיפוש "cmd"), בהתאמה. להשתמש את הפקודה "בימוי" או "האם" כך הקבצים שתפרקו מקובץ הארכיון להופיע בכל טרמינל.
- ביצוע הפקודה "java-גרסת" על כל מסוף כדי להבטיח כי סביבת זמן הריצה של java הינה זמינה. אם לא, התקנת java לפני שתמשיך.
- תראי שלושת לקבוע תצורה של קבצים.
- ערוך hc_server.configure כדי להגדיר את המספר 1) של שחקנים, מספר מינימלי של משתתפים 2), מספרים המרבי של כל שחקן יכול לעשות מהלכים, 3) ערכי מה שנקרא נאגטס ו- 4) תפיסת מצב רדיוס (מקומי או עולמי).
הערה: תפיסת שני התנאים התנאי הגלובלי (שחקן יכול לראות עמדות של תמונות אישיות של כל המשתתפים) ותנאי המקומי (שחקן יכול לראות רק סמוך האווטאר שלהם האלה avatars; ראו איור 3) - ערוך hc_client.configure לספר ללקוחות ה-IP של השרת.
- ב- hc_panel.config, להתאים את גודל משושים על פי הרזולוציה של המסך.
- ערוך hc_server.configure כדי להגדיר את המספר 1) של שחקנים, מספר מינימלי של משתתפים 2), מספרים המרבי של כל שחקן יכול לעשות מהלכים, 3) ערכי מה שנקרא נאגטס ו- 4) תפיסת מצב רדיוס (מקומי או עולמי).
- ראשית, להפעיל את תוכנית שרת HC_Gui.jar (איור 8) באמצעות הפקודה "java-ג'אר HC_Gui.jar". לאחר מכן, התחל את תוכניות לקוח על כל תחנת עבודה באמצעות הפקודה "java-ג'אר HC_ClientAppl.jar".
הערה: מסכי הלקוח צריך להציג את ההודעה, "חכי בבקשה. המחשב מתחבר לשרת." בשרת GUI, יופיע קו הצגת כתובת ה-IP של כל אחד של הלקוחות. כאשר כל לקוחות מחוברים, התוכנית השרת יציג את ההודעה, "כל הלקוחות מחוברים. מוכן להתחיל?"
הערה: הנסיין ניתן להכין את ההפעלה עד לנקודה זו. - כאשר כל המשתתפים השתלטו על מקומותיהם, לתת ההוראות הסופיות לפני ומכניסים את אטמי אוזניים.
- לחץ על "אישור" כדי להתחיל את הפעלת. . אדוני, הניסוי נשלט רק על ידי ההוראות על המסכים גלוי לעיני המשתתפים. הנחיות ניסוי יחיד דורשים מספר עמודים מסך ולאחר הקריאה התאפשר על ידי המשתתפים דפדוף אחורה וקדימה במידת הצורך.
הערה: כל משתתף מציין, על-ידי לחיצה על לחצן ייעודי במסך, כי הוא קרא את ההוראות. הניסוי לא יכול להתחיל עד שכל המשתתפים סיים לקרוא את ההוראות.
- שלב הבדיקה
- להתבונן אם המשתתפים העכבר-שולטים שלהם נקודה גלגול (פעמיים גדול כמו הנקודות גלגול גלוי של המשתתפים האחרים) על לוח המשחק 97-משושה וירטואלי של חלת דבש (ראה איור 1).
- יש משתתפים להתחיל שלב הבדיקה במרכז השדה, אז המהלך על לוח המשחק הווירטואלי של חלת דבש לפי ההוראות שסופקו בעבר על המסך.
- כל ההוראות על איך לשחק את המשחק ממוקמים כמו קבצי html הניתן לעריכה בתוך תיקיית התוכנית של המשחק חלת דבש. ראה מבוא המשנה/דה ומבוא/en לקבלת הוראות אנגלית וגרמנית, בהתאמה.
- יש שחקנים השמאלי לחץ לתוך המשושה קטן הסמוך של הבחירה שלהם כדי להזיז נקודה האווטאר שלהם. ניתן לבחור רק בשדות הסמוכים עבור הראשונית ועובר עוקבות.
הערה: אחרי כל מהלך, זנב קטן מופיעה עבור 4000 ms לכל משתתף, המציין את הכיוון האחרון שממנו הוא קרא.
- לאפשר לכל משתתף יש לקחת פעם אחת בלבד כדי למנוע הטיות אפשריות.
הערה: המשחק המתוארים כאן דורש 5-10 דקות, כולל הקריאה של ההוראות. הכללית, 400 משתתפים בקבוצות 10-אדם 40 נבדקו על ידי קריאות בוז. et al. 1. - אל תפעיל מחדש את הניסוי עם המשתתפים אותו אם יש פירוט טכני או אם משתתף נכשל.
4. במבחן שלאחר שלב
- עם סיום המשחק, יש משתתפים למלא שאלונים הערכת נתונים דמוגרפיים, גורמי האישיות של קטל גדול 5, רמות הנתפסת של מתח או רוגע, ולשלם שביעות רצון (ישולמו בתום הניסוי). שאלונים אלה יכול להיות מוגש כמו קבצי html עצמאי.
- בעוד המשתתפים ממלאים שאלונים, להכין מעטפות אנונימית עם הכמות המתאימה של כסף הרוויחו במשחק חלת דבש בדיוק סיימה. חלת דבש-מחושבות כמויות המשחק שישולם לכל שחקן הם התנה על המסך שרת.
- להפיץ את התשלומים מזוכה למשתתפים כשהם יוצאים אזור הבדיקה.
- סגור את התוכנית שרת ולאחר מכן סגור את התוכניות הלקוח לאחר התוכנית השרת סיים הסגירה.
- העברת הנתונים, בצורה של 2 קבצי טקסט מסומן על ידי יום - ואני חותמת זמן של הניסוי, כדי מקל ה-USB.
Representative Results
ניסוי ראשונית עם הכוורת הפרדיגמה הראו כי בני אדם הראו סימנים בסיסיים של התנהגות נוהרים, כגון המבקשים הקרבה של אחרים, מבלי להיות מתוגמלים17. לאחר מכן, אנחנו פתרנו את השאלה של בני אדם מסוימים יכולים להיות מתואמת בהתנהגותו כדי להגיע אל אותו פיזית/מטרת היעד גם נחקרים על ידי קריאות בוז. et al. 1, התמקדות לא רק נוהרים התנהגות לא ספציפי, אלא גם תיאום קבוצה והתנהגות מנהיגות. באמצעות הפרמטרים המתוארים לעיל מוגדרת על-ידי ניסוי, המטרה משושה מיקומים הוגדרו ולאחר אופציה פרס כספי שימש כדי לבחון את המטרות המשותפות בהתבסס על תמריצים משותפים, כמו גם המוטיבציה לקראת לכידות קבוצתית. מוטיבציה כדי להשיג לכידות קבוצתית התעצם הקובעת פרס נוסף המבוסס על כמה משתתפים אחרים הגיעו המשושה המטרה זהה. בתוך כל אחת הקבוצות 10-אדם 40, לשתי תת-קבוצות (קבוצת מיעוט של שני אנשים שנבחרו באקראי, קבוצת הרוב מורכבת שמונה הנותרים) נוצרו על ידי מתן רמות הבאות של מידע. חברי הקבוצה שני מיעוטים הודיעו על המיקום של פרס שני-האירו משושה ואחד חמישה יורו אחד פרס משושים (איור 9, משמאל). שמונת חברי קבוצת הרוב לא התבשרו על המשושה פרס שני-האירו, במקום הוצגו המיקומים של מטרה אחת-האירו מפוצה באופן שווה שש משושים (איור 9, נכון). לאף אחד מהמשתתפים אמרו כי היו קבוצות שונות.
עיצבנו שלנו שאלות המחקר על פי Couzin. ואח' דגם סימולציה של מחשב23 s. כי המידע היחיד המוחלפות בין השחקנים היו שלהם, יכולות תופסים את התנועה של שחקנים אחרים, כיוונו לראות (i) אם המידע הזה היה מספיק עבור קבוצת המיעוט מפוצה הודיע/גבוה לתאם את התנועות של כשקהל/נמוך מתוגמלים קבוצת הרוב, ואם כן, (ii) איך הפרס זוגי המטרה-הודיעה קבוצת המיעוט שהיית/עלול להוביל הרוב כשקהל משושה 2-האירו המטרה שלהם. כאמור קודם לכן, אנחנו מוגבלים אלה עיצובים כדי שני פרמטרים בסיסיים של שורצים התנהגות, 1) יישור (חברי הקבוצה נע לכיוון המטרה משושה) ו- 2) לכידות ללמוד (קבוצת חברים נוטה לכיוון לנוע כקבוצה). עבור הפרמטר יישור, הקמנו משושים המטרה שישה שמוענקת שוחד כספי. עבור הפרמטר לכידות (קרי, החלטות העבר היו מתואמים עם נעה עם משתתפים אחרים), אנחנו כמובן מאליו המשתתפים תגמול מבוסס על כמות avatars בסוף שהיו המשושה אותן כאילו הן שלהם.
לוח המשחק חלת דבש מכיל 97 משושים. תמונות אישיות של כל המשתתפים החל המשחק יחד משושה האמצעי של חלת דבש. כל שחקן הוענק מקסימום 15 מהלך-ספירה. כל היו מוגבלים כדי להעביר את האווטאר שלהם (באמצעות לחיצת עכבר) רק על פני אחד הצדדים 6 של משושה משושים סמוכים. המשחק נגמר כאשר כל גלגול היה על שדה שוחד או כאשר כל שחקן היה לחלוטין בשימוש שלהם 15-ספירת.
גורם נוסף ניסוי יושמה כדי לענות על שאלה המחקר השלישית: (iii) האם התפיסה הרדיוס (הכללית נ' המקומית תנאי) של שאר המשתתפים משפיע על תיאום תנועה. התפיסה של מחצית הקבוצות 10-אדם 40 היה מוגבל באופן אקראי, שאומר כי עשרים קבוצות (תנאי מקומי) יכול תופסים את תנועת רק האלה avatars הסמוכים האווטאר שלהם. הקבוצות-10 אנשים עשרים הנותרים (תנאי הכללית) יכול תופסים גלגול מיקומים ותנועות של כל המשתתפים.
התשובה לשאלה (ii) [אשר התנועה מאפיינים של קבוצות מיעוט הוביל יותר הצלחה (להגיע בהצלחה שדה המטרה קבוצה, פרס כספי גדול ולכן)], אנחנו מוגדרים וניתח התנהגויות תנועה שונים לרבות mover ראשון, תנועה משותפת נתיבים/כיוונים של שני מיעוט משתתפים, נתיב אורכים, הזמן הממוצע בין מהלכים, אות מהלך סדר בין המשתתפים גדול חמישה מאפיינים אישיות (extraversion, פתיחות, וכו '), אוריינות מחשב. ההליך סטטיסטי, מודל תערובת סופית עם שני binomials, תוצאות מפורטות יוצאים לאור קריאות בוז. et al. 1.
המחקר שלנו הוכיח כי בקבוצה של בני אדם, avatars המוקצות ב- 2D דבורים לשחק שדה (נעים על פי הפרמטרים המתוארים לעיל תנאים), 20% מהם (קבוצת המיעוט 2 אנשים) על סמך התנועות שלהם עלולה להוביל בהצלחה 80% הנותרים, גם כאשר התפיסה שלהם הוגבל avatars סמוך רק על לוח המשחק. כאן, מנהיגות מוצלחת של משתתפי קבוצת המיעוט 2 אנשים אלה כרוכה שגרם משתתפים עמית שלהם מהלכים דומים הראשונית, כי אלה משתתפים מיעוט 2 אנשים היו קודם לעשות את הצעד הראשוני1 (סרטון 2). עבור פרמטרים מפורטים של התנהגות תנועה של קבוצה זו, עיין בטבלה 2. ניתוח מעמיק של הפיזור של הקבוצה לאורך זמן מסופק באיור10. מצאנו גם, באופן מפתיע, כי לא משתני אישיות ולא המחשב אוריינות בקרב המשתתפים המיעוט האלה שיחק תפקיד מכריע להצלחה שלהם.
איור 1: המשחק של המשחק אלגוריתמים ברשתות מבוססות מחשב הכוורת. ייצוג חזותי של שחקנים אנושיים כמו avatars (נקודות שחורות) על המשחק הווירטואלי משושה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 2: מקומיים לעומת נקודות מבט גלובלית. משתתפים עם פרספקטיבות מקומית רואה רק תמונות אישיות של שאר השחקנים בטווח החזותי שלהם. במקרה זה, השחקן מסומן (אדום) הוא רק מסוגל לראות שחקנים שיתוף 4 מתוך 9. מבט כלל-עולמית, אם נקבעה, יספק הנראות של כל השחקנים משותף. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 3: תמריצים כספיים. איור זה מציג תמריצים כספיים כיצד ניתן ליישם בתוך המשחק חלת דבש. אווטרים שסומנו גריי נמצאים מחוץ רדיוס תפיסה המקומי, ולכן בלתי נראה השחקן בהתאמה. שתי נקודות מבט שונות מוצגות. (א) שחקן הודיע: השחקן הזה ניחן שדה המטרה גבוה מתוגמל אחד, אשר מסומן "€€", השחקן (ב) לא בעניינים: השחקן הזה מסופק שישה שדות באותה מידה מתוגמלים התחתונה המטרה, אשר מסומנות "€". אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 4: קבוצת משנה גלגול ניסוי. בתרחיש זה, לשתי תתי קבוצות נוצרות על ידי צביעה avatars המשתתפים כפי כחול וצהוב. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 5: יחיד לעומת משותף המשחק. איור זה מציג שתי הגדרות שונות של שחקן אחד מנקודת מבט, להשוות בעלז. et al. משחק יחיד 17 (1a/b): שיתוף שחקנים בלתי נראית, לא יכול להימצא על לוח המשחק הווירטואלי משושה, משחק משותף (2a/b): שיתוף שחקנים גלויים כל עוד הם נשארים בתוך הרדיוס תפיסה המקומי של שחקנים אחרים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 6: תצורת שרת ולקוח. 10-12 מחשבים ניידים (לקוחות C1 עד C12) צריכים להיות מסודרים של (ומחובר) במחשב השרת. השימוש של מחיצות encasing תחנת העבודה של כל משתתף (מסומן כמו קווים עבים) אוסר על תקשורת חזותית עם אחרים מחוץ לסביבת וירטואלי. השימוש LAN-כבלי במקום WLAN מומלצת בשל פחות השהיה ותפוקת נתונים אמין יותר. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 7: הגדרת הקשרית. תקשורת (חושי, חזותי, שמיעתי) בין המשתתפים היא מוגבלת עקב השימוש של מחיצות וקירות אטמי אוזניים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 8: ממשק גרפי בשרת. עבור כל לקוח מחובר, יש קו מציג IP ונתונים אחרים (למשל, מספר מהלכים, מיקום, הסכום שישולם לכל שחקן). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 9: מנהיגות מוצלח. בצד שמאל, המסך מציג שחקן הודיע אחד מתקרבים יעד כספי שדה (ראה גם איור 4), בהצלחה שמוביל חמישה שחקנים אחרים בתחום המטרה שלו. מצד ימין, שחקן כשקהל איבדתי את השכל של שחקנים שותף שלו. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
איור 10: ניתוח מעמיק של פיזור מרחבי לאורך זמן המשחקים (קבוצה 44). כלומר המרחק בין חברי הקבוצה לאורך זמן עבור הקבוצה כולה (קבוצה רעה), בהשוואה עם שחקנים אשר הודיעו על מיקום גבוה יותר מתוגמלים €€ המטרה-השדה (1 הודיע, הודיע 2) וגם שמונה שחקנים כשקהל ( כשקהל). בסוף המשחק, היה שחקן אחד כשקהל איבדה הקבוצה והגיעה על € המטרה-שדה (נגן בודד). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.
וידאו 1: דוגמה של תנועה קולקטיבית מנקודת המבט של שחקן כשקהל (קבוצה 44). אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. (לחיצה ימנית כדי להוריד.)
סרטון 2: דוגמה של תנועה קולקטיבית מנקודת הראות של שני השחקנים מושכלת באותו משחק וידאו 1 (קבוצה 44) . אנא לחץ כאן כדי לצפות בסרטון. (לחיצה ימנית כדי להוריד.)
| ערב־ערב | זמן | pid | s1 | s2 | ||
| ... | ||||||
| 5 | 14:56:42, 281 | 5 | 2 | 2 | ||
| 5 | 14:56:42, 500 | 2 | 3 | 5 | ||
| ... | ||||||
| 5 | 14:56:44, 593 של אארופלוט | 0 | 3 | 6 | NNug = 2 | not_moved |
| 5 | 14:56:44, 578 | 3 | 2 | 2 | ||
| 5 | 14:56:44, 796 | 7 | 3 | 3 | ||
| 5 | 56: 14:45, 125 | 6 | -5 | -3 | ||
| 5 | 14:56:46, 109 | 1 | 2 | 2 | ||
| 5 | 14:56:46, 281 | 5 | 2 | 2 | not_moved | |
| 5 | 14:56:46, 765 | 3 | 3 | 3 | ||
| 5 | 14:56:47, 531 | 4 | 2 | 3 | not_moved | |
| 5 | 14:56:48, 187 | 9 | 3 | 6 | NNug = 2 | not_moved |
| 5 | 14:56:48, 625 | 2 | 3 | 6 | NNug = 2 | not_moved |
| 5 | 14:56:48, 625 | 8 | 3 | 2 | not_moved | |
| 5 | 14:56:48, 640 | 6 | -6 | -3 | NNug = 1 | |
| 5 | 14:56:48, 640 | 4 | 3 | 4 | ||
| 5 | 14:56:48, 953 | 7 | 3 | 3 | not_moved | |
| 5 | 14:56:49, 390 | 5 | 3 | 3 | ||
| ... | ||||||
| 5 | 14:56:52, 671 | 4 | 3 | 4 | not_moved | |
| 5 | 14:56:52, 687 | 6 | -6 | -3 | NNug = 1 | not_moved |
טבלה 1: תבנית נתונים. המהלכים של כל משתתף וחותמות המשויך על לוח המשחק הווירטואלי של משושה נרשמים כמו קואורדינטות משושה בשורות נפרדות, ומאפשר שימוש הירארכי שילובי דוגמנות. הטבלה מציגה קטע של הנתונים (dataset) שנוצר על ידי קבוצה של 10 שחקנים (קבוצה 44).
| קבוצה 44 (דוגמה) |
∑ מהלכים |
דרגת 1סנט מהלך |
השהיה | התשלום | סופי מרחק |
מרחק לשדה-€€ |
זמן | % של שדה בחנו |
| משתנים ברמת הפרט (א) | ||||||||
| נגן ID01 | 6 | 1 | 1,73 | 18 | 0,67 | 0 | - | - |
| נגן ID1 | 6 | 10 | 3,74 | 9 | 0,67 | 0 | - | - |
| נגן ID2 | 6 | 3 | 2,19 | 9 | 0,67 | 0 | - | - |
| נגן ID3 | 7 | 9 | 2,68 | 9 | 0,67 | 0 | - | - |
| נגן ID4 | 6 | 7 | 4,38 | 9 | 0,67 | 0 | - | - |
| נגן ID5 | 9 | 8 | 3,98 | 9 | 0,67 | 0 | - | - |
| נגן ID6 | 12 | 5 | 2,70 | 1 | 6,00 | 6 | - | - |
| נגן ID71 | 6 | 6 | 4,96 | 18 | 0,67 | 0 | - | - |
| נגן ID8 | 9 | 4 | 4,03 | 9 | 0,67 | 0 | - | - |
| נגן ID9 | 6 | 2 | 2,45 | 9 | 0,67 | 0 | - | - |
| (b) לקבץ משתנים ברמת | ||||||||
| לא בעניינים | 7,63 | 5,88 | 3,27 | 8 | 1, 33 | 0,75 | - | - |
| הודיע | 6,00 | 4,00 | 3,35 | 18 | 0,67 | 0,00 | - | - |
| כל הקבוצה | 7,30 | - | 3,28 | 10 | 1,20 | 0,60 | 39,02 | 27,84 |
בטבלה 2: מפורט התוצאות של ניתוח התנהגות תנועה הקבוצה (קבוצת 44). תוצאות מפורטות (a) עבור רמת הפרט, ו- (ב) עבור רמת הקבוצה. על רמת הקבוצה, אמצעים חושבו עבור הרוב לא בעניינים (שמונה שחקנים), מיעוט מושכלת (שני שחקנים) הקבוצה כולה (10 שחקנים). 1 שחקנים עם מזהי 0 ו- 7 נבחרו באופן אקראי לקבל מידע על המיקום של המטרה €€ תגמול גבוה יותר-השדה; ∑ מהלכים = המספר הכולל של מהלכים; בדרגת 1סנטלהזיז = דרגה של המהלךst 1 ביחס לשחקנים אחרים; השהיית = תנועה רעה חביון בין שני צעדים שניה.; התשלום = פרס בודדים לאחר סיום המשחק €; המרחק הסופי = המרחק הממוצע של כל שחקן לכל השחקנים שנותרו עד סוף המשחק; המרחק לשדה-€€ = מרחק אל המטרה-השדה €€ עד לסוף המשחק; זמן = סה כ משך המשחק שניה.; % משדות חקר = אחוז שדה הסיכום (97 משושים) חקר על ידי הקבוצה. עיין גם איור 10 לניתוח מעמיק של הפיזור של הקבוצה לאורך זמן למשחקים, וידאו 1 ו- 2 הסרטונים לתנועה הקולקטיבי של הקבוצה, ו- טבלה 1 קטע של נתוני תנועה.
Discussion
השאלה הבסיסית אחד בשימוש בסביבות וירטואליות מרובת לקוחות כמו פרדיגמה המחקר לחקור את ההתנהגות האנושית הקולקטיבית היא התוצאות חלים תרחישים בפועל. במילים אחרות, האם הגישה מתודולוגי להניב פירות עם מספיק תוקף אקולוגי או חיצוני? המייצג המשתתפים אנושי כמו תמונות אישיות על המשחק הוירטואלי ולתת להם לנוע באמצעות לחיצות עכבר מפחית רמזים חברתיים. בנוסף, שמירה על תקשורת למינימום מאפשר ניסויים לחקור איזה סימנים התנהגותיים שבשתיקה מועברים בין בני אדם שעשויים להשפיע על תיאום קבוצה אנושית והתנהגות מנהיגות ותחת אילו affordance סביבתיים (למשל הצלה, תחרות, פינוי) התנהגויות אלו מושפעות על ידי יותר, באיזו מידה. כל עוד יש הקפדה על שני השלבים בדיקות טרום ב הפרוטוקול ואת נוהלי הבדיקה, גישה זו רדיוקציוניסטי מבטיחה תוקף פנימי. על מנת לאפשר העברת תוצאות הקבוצה "אמיתי", הקהל dynamics, שלבי ההתקנה ובדיקה ניסיוני ניתן בהדרגה לשנות להפוך יותר מורכבת (למשל, המאפשרות תקשורת נוספים מעבר תנועה משדר/קריאה בלבד התנהגות, הוספת מידע על מאפייני הפרט מוטבע סמנטי התרחישים השונים בעולם האמיתי, וכדומה) , שמתואר המסך הוראות לקרוא על ידי המשתתפים לפני המשחק מתחיל.
כדי לטפל בעניין תוקף חיצוני, יכולים להיות מגוונים לוח המשחק משושה [שנבחרו בתחילה לתקנן את התנועות של השחקן מתוקננת, מימדי קואורדינטות משושה עקב צמצום של בלבול גורמים שמישות (שנבדקו מראש)]. רשת דו מימדי עם תנועה חופשית הבחירה תאפשר שחקנים ליצור יותר רציפים ומורכבים נתוני תנועה. סביבה תלת מימדיים שנוצרו על ידי אחדות או בדיה-מנוע, לדוגמה, יכול גם להגביר את תוקף אקולוגי/חיצוני. עם זאת, עם כל צעד כלפי זכותו הגבלות על תנועה, מתעוררת בעיה. עם המורכבות העולה של חופש--התנועה בתרחיש מדומה, ההשפעה של משתנה מתערב גורמים (למשל, הבדלים בין-אישיים כגון חוויית המחשב, היכרות עם מרחבית במשחקי תלת מימד) עליות, אשר יכול להוביל מוטה תוצאות ולהפחית את תוקף פנימי.
היתרון של השיטה שפורטו בפרוטוקול חלת דבש הוא כי זה יכול להיות בשילוב עם מודלים הדמיה ממוחשבים, משמש פרדיגמה לבחון מדעית אם דפוסי קולקטיבית נמצאו ההדמיות להחזיק גם על התנהגות בקבוצות של בני אדם. כדי לשפר את תוקפו חיצוני של בדיקות כאלה, המשתתפים כשסכין בשאלון מבחן שלאחר שלב אם הם הרגשתי מספיק, מבחינה אנושית המיוצג על-ידי האווטרים שלהם, אם הם היו מסוגלים לתפוס את השחקנים שלהם שיתוף שחקנים אנושיים. הפרוטוקול מציין נוכחותו הפיזית של השחקנים שיתוף היושבים בתחנות העבודה לצד השני (למרות הפרמטרים פרוטוקול למנוע תקשורת או ויזואלי חושית) כדי לשפר את הרגשות האלה של התגלמות אנושית.
לסיכום, לשיטות להחיל על ידי גישה חלת דבש המתוארות ב pre-test של הפרוטוקול, בדיקה של שלבים שלאחר לספק פרדיגמה הרומן לחקור מנגנונים בסיסיים של תופעות קולקטיביות כגון תיאום קבוצה, מנהיגות, והקבוצה אינטרה- differentiatioש מגבלה החשוב ביותר של השיטה הוא שלה פגיעות זו טעות אנוש על ידי המגייסים, במיוחד אם הם אינם מחמירים מספיק להבטיח כי המשתתפים לא לתקשר אחד עם השני במהלך שלבי pre-test ובדיקה.
Disclosures
המחברים אין לחשוף.
Acknowledgments
מחקר זה מומן על ידי יוזמת המצוינות של גרמנית (אסטרטגיה מוסדיים: https://www.uni-goettingen.de/en/32632.html). אנו מודים מרגריטה נף-היינריך על הגהה באנגלית שלה.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Notebooks | |||
| Partition walls between work stations | |||
| Earplugs | |||
| Equipment for LAN installation |
References
- Boos, M., Pritz, J., Lange, S., Belz, M.
- Moussaid, M., Garnier, S., Theraulaz, G., Helbing, D. Collective information processing and pattern formation in swarms, flocks, and crowds. Topics in Cognitive Science. 1 (3), 469-497 (2009).
- Sumpter, D. J. T. Collective Animal Behavior. , Princeton University Press. Princeton. (2010).
- Krause, J., et al. Fish shoal composition: mechanisms and constraints. Proceedings - Royal Society. Biological Sciences. 267 (1456), 2011-2017 (2000).
- Camazine, S., et al. Self-Organization in Biological Systems. , Princeton University Press. Princeton. (2003).
- King, A. J., Sueur, C., Huchard, E., Cowlishaw, G. A rule-of-thumb based on social affiliation explains collective movements in desert baboons. Animal Behavior. 82 (6), 1337-1345 (2011).
- Fischer, J., Zinner, D. Communication and cognition in primate group movement. International Journal of Primatology. 32 (6), 1279-1295 (2011).
- Couzin, I. D., Krause, J. Self-organization and collective behavior in vertebrates. Advances in the Study of Behavior. 32, 1-75 (2003).
- Katz, Y., Tunstrøm, K., Ioannou, C. C., Huepe, C., Couzin, I. D. Inferring the structure and dynamics of interactions in schooling fish. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (46), 18720-18725 (2011).
- Guy, S. J., Curtis, S., Lin, M. C., Manocha, D. Least-effort trajectories lead to emergent crowd behaviors. Physical Review E: Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 85 (1), 016110 (2012).
- Shao, W., Terzopoulos, D.
- Reynolds, C. W. Flocks, herds and schools: A distributed behavioral model. Seminal Graphics. , ACM. 273-282 (1987).
- Pelechano, N., Allbeck, J. M., Badler, N. I. Controlling individual agents in high-density crowd simulation. Proceedings of the 2007 ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation. , 99-108 (2007).
- Helbing, D., Molnár, P., Farkas, I. J., Bolay, K.
- Dyer, J. R. G., Johansson, A., Helbing, D., Couzin, I. D., Krause, J. Leadership, consensus decision making and collective behavior in humans. Philosophical Transactions - Royal Society. Biological Sciences. 364 (1518), 781-789 (2009).
- Moussaid, M., Schinazi, V. R., Kapadia, M., Thrash, T. Virtual Sensing and Virtual Reality: How New Technologies can Boost Research on Crowd Dynamics. Frontiers in Robotics and AI. , (2018).
- Belz, M., Pyritz, L. W., Boos, M.
- Boos, M., Franiel, X., Belz, M. Competition in human groups - Impact on group cohesion, perceived stress and outcome satisfaction. Behavioral Processes. 120, 64-68 (2015).
- Boos, M., Li, W., Pritz, J. Patterns of Group Movement on a Virtual Playfield: Empirical and Simulation Approaches. Social Network Analysis: Interdisciplinary Approaches and Case Studies. Fu, X., Luo, J. -D., Boos, M. , 197-223 (2017).
- Dyer, J. R. G., et al. Consensus decision making in human crowds. Animal Behavior. 75 (2), 461-470 (2008).
- Faria, J. J., Dyer, J. R. G., Tosh, C. R., Krause, J. Leadership and social information use in human crowds. Animal Behavior. 79 (4), 895-901 (2010).
- Conradt, L. Models in animal collective decision-making: information uncertainty and conflicting preferences. Interface Focus. 2 (2), 226-240 (2011).
- Couzin, I. D., Krause, J., Franks, N. R., Levin, S. A. Effective leadership and decision-making in animal groups on the move. Nature. 433, 513-516 (2005).
