Name: El paradigma del panal para la investigación en comportamiento humano colectivo (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 48 s
Description: Aprende a utilizar el paradigma HoneyComb para investigar la coordinación del movimiento humano y la dinámica de liderazgo en grupos. Este método permite analizar comportamientos colectivos sin comunicación directa entre participantes.

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Esta investigación fue financiada por la iniciativa alemana de excelencia (estrategia institucional: https://www.uni-goettingen.de/en/32632.html). Agradecemos a Margarita Neff-Heinrich por su corrección de textos en inglés.

Recopilación de datos y análisis de datos en este proyecto han sido aprobados por el Comité de ética del Instituto Georg-Elias-Müller para la psicología de la Universidad de Göttingen (propuesta 039/2012).
1. experimental configuración
<ol><li>Elija una ubicación que está lejos de una zona de alto tráfico, como en un ordenador de laboratorio u otro había especificado zona con estaciones de trabajo individuales que pueden configurarse como una LAN (red de área local).</li>
	<li>Organizar para portátiles de 10 a 12 del mismo tipo a ser utilizado para que el experimento, así como una computadora para funcionar como el servidor (Figura 6). El programa servidor como programas cliente necesitan un entorno de ejecución JAVA, que está disponible en todos los sistemas de funcionamiento común (un Raspberry Pi como cliente puede bastar).</li>
	<li>Configuración de equipo<ol>
<li>Organizar cuadernos en mesas de trabajo individuales con sillas como se muestra en la figura 7.</li>
		<li>Conectar portátiles para el servidor vía Ethernet cables de la computadora y un switch de red para crear una red de área local.</li>
		<li>Instalación de paredes divisorias entre estaciones de trabajo individuales para impedir la comunicación sensorial visual (contacto visual, gestos con las manos, expresiones faciales, etc.) entre los vecinos participantes.</li>
		<li>Adquisición de tapones para los oídos (para un solo uso) para ser distribuido a todos los participantes para impedir la comunicación audible entre los participantes.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. participante reclutamiento
<ol><li>Elija un lugar de reclutamiento donde hay una gran cantidad de personas, como el vestíbulo de un auditorium.</li>
	<li>Dirección reclutas potenciales utilizando el texto estandarizado que explica el propósito y el fondo de experimento, experimento duración, pago máximo calculan según rendimiento y el requisito para participar en una partida multijugador en ordenadores portátiles propiedad de institución.</li>
	<li>Asegúrese de que los participantes entiendan las instrucciones inglés y alemán y cuestionarios relacionados con los experimentos.</li>
	<li>Si el diseño experimental incluye el uso de colores, asegúrese de que los participantes estén libres de cualquier ceguera para los colores que puede impedirles diferenciando los colores utilizados.</li>
	<li>No reclutar a los participantes anteriores, como los participantes deben ser ingenuo al experimento.</li>
	<li>Llevar a reclutas dispuestos a una zona de espera de la zona de reclutamiento. Petición bondadosa que esperan completar el reclutamiento de grupo sin hablar entre sí. Explicar que esta restricción se relaciona con la integridad de los resultados experimentales.</li>
	<li>Una vez que han sido reclutados participantes de 10 a 12, llevan en el laboratorio de computación de pre-arranged o área específica donde realizará el experimento.</li>
	<li>Antes de que los participantes toman sus lugares en las estaciones de trabajo de partición-se encajona, que los participantes firmen un formulario de designación de consentimiento informado.</li>
	<li>Distribuir los tapones de uso higiénico, una sola vez a todos los participantes. Informar que está prohibida la comunicación audiovisual con otros participantes. Por lo tanto, es obligatorio el uso de tapones para los oídos y estaciones de trabajo encerrado por partición.</li>
	<li>Que los participantes toman sus lugares en las estaciones de trabajo encerrado por partición.</li>
</ol>3. experimental procedimiento
Nota: En este procedimiento experimental, el juego usado por Boos et al. 1 se describe como un ejemplo de aplicación.
<ol><li>Fase de preparación<ol>
<li>El programa en sí está formateado como un HC.zip del archivo zip que contiene 1) el runnables HC.jar, 2) tres archivos de configuración, es decir, hc_server.config, hc_panel.config y hc_client.config y 3) dos subcarpetas denominadas intro y rawdata.</li>
		<li>Crear una carpeta compartida en el equipo servidor y descomprime el HC.zip en esta carpeta.</li>
		<li>En cada equipo cliente, montar y acceder a esta carpeta compartida y abrimos un terminal (Linux, Mac OS X: spotlight | búsqueda | terminal) o un símbolo del sistema (Windows: buscar "cmd"), respectivamente. Utilice el comando "dir" o "ls" para que los archivos descomprimidos aparecen en cada terminal.</li>
		<li>Ejecute el comando "java-version" en cada terminal para garantizar un entorno de ejecución java. Si no, instalar java antes de continuar.</li>
		<li>Mirada en los tres configurar archivos.<ol>
<li>Editar el hc_server.configure para configurar 1) número de jugadores, número 2) mínimo y máximo número de movimientos que puede hacer cada jugador, 3) los valores de los nuggets supuestos y condición de radio 4) percepción (local o global). Nota: Las condiciones de dos percepción son la condición global (el jugador puede ver posiciones de avatares de todos los participantes) y la condición de local (jugador puede ver solamente los avatares junto a su avatar; ver figura 3)</li>
			<li>Editar hc_client.configure para decirle a los clientes la IP del servidor.</li>
			<li>En hc_panel.config, ajustar el tamaño de los hexágonos según resolución de la pantalla.</li>
		</ol>
</li>
		<li>En primer lugar, inicie el programa de servidor HC_Gui.jar (Figura 8) usando el comando "java-jar HC_Gui.jar". Luego, iniciar los programas de cliente en cada estación de trabajo utilizando el comando "java-jar HC_ClientAppl.jar". Nota: Las pantallas de los clientes debe mostrar el mensaje, "por favor espere. El equipo se conecta con el servidor." En el servidor GUI, aparece una línea mostrando la dirección IP de cada uno de los clientes. Cuando todos los clientes se conectan, el programa de servidor muestra el mensaje, "todos los clientes están conectados. Listo para comenzar?" Nota: El experimentador puede preparar la sesión hasta este punto.</li>
		<li>Cuando todos los participantes han tomado su lugar, dar las instrucciones finales antes de que inserte los tapones para los oídos.</li>
		<li>Haga clic en "Aceptar" para iniciar la sesión. Adelante, el experimento está controlado sólo por las instrucciones en las pantallas visibles para los participantes. Instrucciones para un solo experimento requieren varias páginas de pantalla y lectura es hecha posible por los participantes para localizar hacia adelante y hacia atrás según sea necesaria. Nota: Cada participante indica que, pulsando un botón señalado en la pantalla, que él o ella ha leído las instrucciones. El experimento no puede comenzar hasta que todos los participantes están terminados leyendo las instrucciones.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Fase de pruebas<ol>
<li>Observar si los participantes son ratón-control de su punto de avatar (dos veces tan grande como los puntos del avatar visible de los otros participantes) en el campo de nido de abeja juego 97-hexágono virtual (ver figura 1).</li>
		<li>Que los participantes iniciar la fase de prueba en el centro del campo, luego se mueven en el campo de juego virtual de panal según las instrucciones proporcionadas anteriormente en la pantalla.<ol>
<li>Todas las instrucciones sobre cómo jugar el juego se colocan como archivos html editables dentro de la carpeta de programa del juego del panal. Ver intro/de subcarpetas y intro/en las instrucciones de alemán e inglés, respectivamente.</li>
			<li>Tienen jugadores haga clic izquierdo en el hexágono pequeño adyacente de su elección para mover su punto de avatar. Sólo los campos adyacentes pueden ser elegidos para la inicial y posteriores movimientos. Nota: Después de cada jugada, una cola pequeña aparece para 4000 ms para cada participante, indicando el sentido último que le aclamaron.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Permitir a cada participante a participar una sola vez para evitar posibles sesgos. Nota: El juego descrito aquí requiere 5-10 minutos, incluyendo la lectura de las instrucciones. General, 400 participantes en 40 grupos de diez personas fueron probados por Boos et al. 1.</li>
		<li>No reinicie el experimento con los mismos participantes si hay una avería técnica o si no un participante.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. prueba de la fase
<ol><li>Una vez terminado el juego, que los participantes llenar cuestionarios de evaluación de los datos demográficos, cinco grandes factores de personalidad, niveles de percepción de estrés o calma y pagar la satisfacción (a pagar al finalizar el experimento). Estos cuestionarios pueden ofrecerse como archivos html independientes.</li>
	<li>Mientras los participantes llenan cuestionarios, preparar sobres anónimos con la cantidad apropiada de dinero ganado en el juego de nido de abeja que acaba de terminar. Cantidades de panal-computada del juego a cada jugador se establecen en la pantalla del servidor.</li>
	<li>Distribuir los pagos de devengados a los participantes al salir el área de pruebas.</li>
	<li>Cerrar el programa servidor, y cierre los programas de cliente una vez finalizado el programa servidor cierre.</li>
	<li>Transferencia de datos, en forma de 2 archivos de texto, marcado por día y hora de la experiencia, a una memoria USB.</li>
</ol>

<ol><li>Boos, M., Pritz, J., Lange, S., Belz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leadership+in+Moving+Human+Groups%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Computational+Biology%22%5BJournal%5D)">Leadership in Moving Human Groups.</a> PLoS Computational Biology. 10 (4), e1003541(2014).</li>
<li>Moussaid, M., Garnier, S., Theraulaz, G., Helbing, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collective+information+processing+and+pattern+formation+in+swarms%2C+flocks%2C+and+crowds%5BTitle%5D)+AND+%22Topics+in+Cognitive+Science%22%5BJournal%5D)">Collective information processing and pattern formation in swarms, flocks, and crowds.</a> Topics in Cognitive Science. 1 (3), 469-497 (2009).</li>
<li>Sumpter, D. J. T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSumpter%2C+DJT+%22Collective+Animal+Behavior%22">Collective Animal Behavior</a>. , Princeton University Press. Princeton. (2010).</li>
<li>Krause, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fish+shoal+composition%3A+mechanisms+and+constraints%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+-+Royal+Society.+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Fish shoal composition: mechanisms and constraints.</a> Proceedings - Royal Society. Biological Sciences. 267 (1456), 2011-2017 (2000).</li>
<li>Camazine, S., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCamazine%2C+S+%22Self-Organization+in+Biological+Systems%22">Self-Organization in Biological Systems</a>. , Princeton University Press. Princeton. (2003).</li>
<li>King, A. J., Sueur, C., Huchard, E., Cowlishaw, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+rule-of-thumb+based+on+social+affiliation+explains+collective+movements+in+desert+baboons%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behavior%22%5BJournal%5D)">A rule-of-thumb based on social affiliation explains collective movements in desert baboons.</a> Animal Behavior. 82 (6), 1337-1345 (2011).</li>
<li>Fischer, J., Zinner, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Communication+and+cognition+in+primate+group+movement%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Primatology%22%5BJournal%5D)">Communication and cognition in primate group movement.</a> International Journal of Primatology. 32 (6), 1279-1295 (2011).</li>
<li>Couzin, I. D., Krause, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-organization+and+collective+behavior+in+vertebrates%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+the+Study+of+Behavior%22%5BJournal%5D)">Self-organization and collective behavior in vertebrates.</a> Advances in the Study of Behavior. 32, 1-75 (2003).</li>
<li>Katz, Y., Tunstrøm, K., Ioannou, C. C., Huepe, C., Couzin, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inferring+the+structure+and+dynamics+of+interactions+in+schooling+fish%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Inferring the structure and dynamics of interactions in schooling fish.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (46), 18720-18725 (2011).</li>
<li>Guy, S. J., Curtis, S., Lin, M. C., Manocha, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Least-effort+trajectories+lead+to+emergent+crowd+behaviors%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+E%3A+Statistical%2C+Nonlinear%2C+and+Soft+Matter+Physics%22%5BJournal%5D)">Least-effort trajectories lead to emergent crowd behaviors.</a> Physical Review E: Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 85 (1), 016110(2012).</li>
<li>Shao, W., Terzopoulos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Autonomous+pedestrians%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+2005+ACM+SIGGRAPH%2FEurographics+Symposium+on+Computer+Animation%22%5BJournal%5D)">Autonomous pedestrians.</a> Proceedings of the 2005 ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation. , (2005).</li>
<li>Reynolds, C. W. Flocks, herds and schools: A distributed behavioral model. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aReynolds%2C+CW+%22Seminal+Graphics%22">Seminal Graphics</a>. , ACM. 273-282 (1987).</li>
<li>Pelechano, N., Allbeck, J. M., Badler, N. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+individual+agents+in+high-density+crowd+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+2007+ACM+SIGGRAPH%2FEurographics+Symposium+on+Computer+Animation%22%5BJournal%5D)">Controlling individual agents in high-density crowd simulation.</a> Proceedings of the 2007 ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation. , 99-108 (2007).</li>
<li>Helbing, D., Molnár, P., Farkas, I. J., Bolay, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-organizing+pedestrian+movement%5BTitle%5D)+AND+%22Environment+and+Planning+B%3A+Planning+and+Design%22%5BJournal%5D)">Self-organizing pedestrian movement.</a> Environment and Planning B: Planning and Design. 28 (3), 361-383 (2001).</li>
<li>Dyer, J. R. G., Johansson, A., Helbing, D., Couzin, I. D., Krause, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leadership%2C+consensus+decision+making+and+collective+behavior+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Philosophical+Transactions+-+Royal+Society.+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Leadership, consensus decision making and collective behavior in humans.</a> Philosophical Transactions - Royal Society. Biological Sciences. 364 (1518), 781-789 (2009).</li>
<li>Moussaid, M., Schinazi, V. R., Kapadia, M., Thrash, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual+Sensing+and+Virtual+Reality%3A+How+New+Technologies+can+Boost+Research+on+Crowd+Dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Robotics+and+AI%22%5BJournal%5D)">Virtual Sensing and Virtual Reality: How New Technologies can Boost Research on Crowd Dynamics.</a> Frontiers in Robotics and AI. , (2018).</li>
<li>Belz, M., Pyritz, L. W., Boos, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spontaneous+flocking+in+human+groups%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Processes%22%5BJournal%5D)">Spontaneous flocking in human groups.</a> Behavioral Processes. 92, 6-14 (2013).</li>
<li>Boos, M., Franiel, X., Belz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Competition+in+human+groups+-+Impact+on+group+cohesion%2C+perceived+stress+and+outcome+satisfaction%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Processes%22%5BJournal%5D)">Competition in human groups - Impact on group cohesion, perceived stress and outcome satisfaction.</a> Behavioral Processes. 120, 64-68 (2015).</li>
<li>Boos, M., Li, W., Pritz, J. Patterns of Group Movement on a Virtual Playfield: Empirical and Simulation Approaches. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBoos%2C+M+%22Social+Network+Analysis%3A+Interdisciplinary+Approaches+and+Case+Studies%22">Social Network Analysis: Interdisciplinary Approaches and Case Studies</a>. Fu, X., Luo, J. -D., Boos, M. , 197-223 (2017).</li>
<li>Dyer, J. R. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Consensus+decision+making+in+human+crowds%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behavior%22%5BJournal%5D)">Consensus decision making in human crowds.</a> Animal Behavior. 75 (2), 461-470 (2008).</li>
<li>Faria, J. J., Dyer, J. R. G., Tosh, C. R., Krause, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leadership+and+social+information+use+in+human+crowds%5BTitle%5D)+AND+%22Animal+Behavior%22%5BJournal%5D)">Leadership and social information use in human crowds.</a> Animal Behavior. 79 (4), 895-901 (2010).</li>
<li>Conradt, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Models+in+animal+collective+decision-making%3A+information+uncertainty+and+conflicting+preferences%5BTitle%5D)+AND+%22Interface+Focus%22%5BJournal%5D)">Models in animal collective decision-making: information uncertainty and conflicting preferences.</a> Interface Focus. 2 (2), 226-240 (2011).</li>
<li>Couzin, I. D., Krause, J., Franks, N. R., Levin, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effective+leadership+and+decision-making+in+animal+groups+on+the+move%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Effective leadership and decision-making in animal groups on the move.</a> Nature. 433, 513-516 (2005).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Una pregunta fundamental en el uso de entornos virtuales de múltiples clientes como un paradigma de investigación para investigar el comportamiento humano colectivo es si los resultados son aplicables a escenarios reales. En otras palabras, ¿el enfoque metodológico resultados con suficiente validez ecológica o externo? Representación de los participantes humanos como avatares en un campo de juego virtual y dejarlos moverse a través de clics reducen señales sociales. Además, mantener comunicación al mínimo permite experimentadores investigar que tácito comportamiento señales se transmiten entre los seres humanos que pueden afectar el comportamiento de liderazgo y coordinación de grupo humano y bajo que medio ambiente affordance (p. ej. competencia, rescate, evacuación) estos comportamientos se ven afectados por más y en qué medida. Como hay adherencia terminante a las dos fases de las pruebas en el protocolo y procedimientos de prueba, este enfoque reduccionista garantiza la validez interna. Para permitir la transferencia de resultados al grupo "real" y la dinámica de la multitud, las fases de configuración y la prueba experimentales pueden modificarse gradualmente para llegar a ser más complejo (por ejemplo, que permite comunicación adicional más allá de la simple lectura que transmite movimiento comportamiento, agregando información sobre las características individuales integrado semánticamente en diversos escenarios del mundo real, etc.) y se describe en el en pantalla instrucciones Lea por los participantes antes de que comience el partido.
Para abordar la cuestión de la validez externa, se puede variar el campo de juego hexagonal [inicialmente elegido para estandarizar los movimientos del jugador a coordenadas hexagonales estándares, de dos dimensiones debido a la facilidad de uso (probado) y reducción de factores de confusión]. Una cuadrícula de dos dimensiones con opción libre circulación permitiría a los jugadores crear datos de movimiento más continuo y complejo. Un ambiente tridimensional creado por unidad - o irreal-motor, por ejemplo, también puede aumentar la validez externa ecológica. Sin embargo, con cada paso hacia lessoning la restricción de movimiento, surge un problema. Con la creciente complejidad de la libertad de movimiento en el escenario simulado, la influencia de confundir factores (por ejemplo, diferencias interpersonales como experiencia de la computadora, familiaridad con la orientación espacial en los juegos tridimensionales) aumentos, que pueden conducir a resultados sesgados y reducir la validez interna.
La ventaja del método descrito en el protocolo del panal es que puede ser combinada con modelos de simulación de computadora y utilizado como un paradigma para probar empíricamente si colectivos patrones encontrados en las simulaciones de computadora también tienen para el comportamiento en los grupos de seres humanos. Para mejorar la validez externa de este tipo de pruebas, los participantes se deben pedir en el cuestionario de la fase post-test si sentía suficientemente y humano representado por sus avatares y si eran capaces de percibir sus Co protagonistas como actores humanos. El protocolo especifica la presencia física de los jugadores Co sentado en estaciones de trabajo al lado de uno al otro (a pesar de que los parámetros de protocolo excluye sensorial comunicación auditiva o visual) con el fin de mejorar estos sentimientos de encarnación humana.
En Resumen, los métodos aplicados por el acercamiento del panal esbozado en el Protocolo pre-test, test, post-test fases y proporcionan un nuevo paradigma para investigar mecanismos básicos de fenómenos colectivos como la coordinación de grupo, liderazgo y los differentiation. Limitación más importante del método es su vulnerabilidad a errores humanos por los reclutadores, particularmente si no son lo suficientemente estrictas como para asegurar que los participantes no se comunican entre sí durante las fases de pre-test y prueba.

El ordenador multi-agente juego panal1 ofrece un paradigma metodológico para investigar experimentalmente cómo colectivo movimiento humano patrones y estructuras de grupo surgen de comportamiento individual. Participantes humanos se representan visualmente como avatares (puntos negros) en un campo de juego virtual hexagonal que se asemeja a un panal de abejas (figura 1). Los participantes mueven su avatares a través de clic del ratón llegar a hexágonos de meta, gastar recursos en movimiento (Video 1), y maximizar sus recompensas monetarias mediante la construcción de grupos cohesivos (Video 2). Condiciones espaciales (por ejemplo, radio de visión), estructuras de recompensa (por ejemplo, campos meta monetaria) y los canales de comunicación pueden ser manipulados para que descubrir y hasta qué punto estas reglas de condición impactan coordinación y liderazgo en un movimiento colectivo.
Las reglas de procedimiento o condición, objetivos y motivadores de la recompensa del juego han sido diseñados por psicólogos sociales para investigar el movimiento del colectivo humano. En enjambres de animales así como las multitudes humanas, uno puede observar fenómenos emergentes (es decir, patrones globales) transpiración de comportamiento individual que sigue las normas locales. Por ejemplo, las escuelas de peces y bandadas de pájaros parecen moverse como coherente entidades hacia un objetivo espacial2,3,4, a pesar de los tamaños de grupo que reducen su capacidad de comunicación global o interindividual. Investigación empírica5,6,7, comportamiento modelado8,9,10y computadora simulaciones11,12, 13 han demostrado que en diversas especies, incluyendo seres humanos14,15,16, patrones complejos a nivel de grupo surgen sin control interno o control externo. Movimiento individual local y, a menudo, reglas simples en el nivel microscópico son suficientes para generar un movimiento ordenado a nivel macroscópico. Tales experimentos contribuyen a la creciente evidencia2,6 que no sólo enjambres grandes, sino pequeños grupos (grupos humanos así como otros grupos de animales) son coordinados por reglas de interacción local1.
Nuestro nuevo enfoque con juegos de ordenador multiusuario avatar muestra una de las ventajas principales en la investigación de fenómenos colectivos humanos dinámicos. Con el avatar de nido de abeja de1,plataforma17,18,19, datos espacio-temporales de los movimientos (movimiento gobernado por personas reales) se pueden recoger completamente por el servidor, y el desarrollo de patrones de comportamiento y estructuras colectivas puede ser analizado con una precisión de 50 ms (tabla 1). Como comunicación sensorial visual y auditiva puede restringirse al exigir a los participantes a usar tapones para los oídos y encerrar sus estaciones de trabajo con paredes divisorias, enjambre y otras condiciones de comportamiento de la multitud se pueden aproximar experimentalmente. En varios experimentos1,17,18,19, manipulamos radio visión (global vs local, figura 2), incentivos monetarios (figura 3a, b ), subgrupos (figura 4) y la copresencia de otros jugadores (figura 5) para probar el impacto de estas variables en la aparición de patrones de comportamiento colectivo como humano reúne comportamiento17, liderazgo 1y18de la competencia. Para recolectar los datos, se utilizó una configuración de diez a doce cuadernos y un servidor (figura 6).
La coordinación autoorganizada de las actividades individuales de especies vivas de grupo ha atraído mucha atención científica, particularmente en la última década. Los exámenes son amplios, desde la selección formación y camino camino simple en las hormigas a la aparición compleja de estructuras vórtice en cardúmenes de peces y aun la segregación de los flujos bidireccionales de peatones2.
Con nuestro paradigma de nido de abeja, aportamos un enfoque metodológico para investigar empíricamente el impacto de variadas opciones/restricciones situacionales, diversas reglas de comportamiento y características individuales en el nivel microscópico en la aparición de estructuras de comportamiento macroscópicas en los seres humanos. Una ventaja importante es que el paradigma ofrece estrictamente controlables configuración experimental definida por experimentadores, haciéndolo posible para manipulación medir los resultados de un experimento único o comparar experimentos múltiples. El campo de juego virtual se puede configurar según los requisitos del diseño del estudio, y canales de comunicación sensorial entre los participantes pueden ser eliminados o reducidos según los parámetros del experimento. Además, habilitaciones ambientales pueden ser en forma de (por ejemplo, consenso competitivo, no competitivo y valores de rescate). Así, nuestra plataforma aplica la validez interna (es decir, que el diseño del estudio lo más cerca posible a las preguntas de investigación), ofreciendo la posibilidad de manipular y control de las variables relevantes para la pregunta de investigación específica, con datos de movimiento gobernado por humanos para analizar el movimiento humano. Experimentos de campo rendir beneficios en términos de validez externa (generalización) de los resultados15,20,21 al mundo real, ya que no impedir efectos de desconocido incontrolable/insuppressible social señales, así como comportamientos verbales no y para los seres humanos1.
El panal juego de múltiples agente basada en computadoras ha servido para investigar la aparición de la coordinación y los patrones de liderazgo de sus avatares en movimiento en el campo de juego virtual los jugadores humanos. Los participantes fueron proporcionados solamente información local sobre incentivos monetarios que se puede obtener en hexágonos de meta, que incluyó el incentivo para la cohesión de grupo basado en la multiplicación de las recompensas monetarias por el número de jugadores Co que también terminó en el mismo objetivo hexágono. En nuestra primera serie de estudios, restringe la configuración del experimento a dos parámetros simples de enjambre comportamiento (alineación y cohesión) y reduce la transferencia de información mutua a "lectura/transmitir" de sólo movimientos de los otros participantes. Luego varió el radio de la vista de otros movimientos participantes a cualquiera una vista global o local del campo de juego virtual, que consta de 97 hexágonos más pequeños y limitados recursos fungibles de movimiento (movimientos posibles) de los jugadores.
La forma y los elementos de la plataforma virtual y los parámetros definidos por el experimentador de juegos para jugar en dicha plataforma se pueden diseñar según las preguntas de investigación específicas. Dependiendo de la meta de la investigación, se puede cambiar el tamaño del campo de juego; pueden adaptar los colores, formas y significados de los avatares; pueden aplicarse los recursos; y la estructura de la recompensa y el contenido pueden ser variados. Más o menos información, incertidumbre y conflicto preferencias también pueden ser puesto en ejecución22. Diversa información de jugador-visión global y control también son posibles. Por lo tanto, mediante instrucciones experimentales, las habilitaciones ambientales del experimento pueden ser alterado (por ejemplo, un escenario de consenso frente a escapar). En la siguiente sección, aclararemos cómo estas variables pueden aplicarse describiendo un estudio real que utilizó algunos de estos parámetros para responder a preguntas específicas del estudio.

<table><tbody><tr><td>Notebooks</td> Paredes divisorias <td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>entre estaciones</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>de trabajo Tapones para los oídos</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Equipos para la instalación</td><td></td><td></td><td></td> de LAN</tr></tbody></table>

el paradigma del panal para la investigación en comportamiento humano colectivo

The HoneyComb Paradigm for Research on Collective Human Behavior

Comportamiento humano colectivo tales como el movimiento del grupo demuestra con frecuencia sorprendentes patrones y regularidades, tales como la aparición de liderazgo. La literatura reciente ha revelado que estos patrones, a menudo visibles a nivel mundial del grupo, se basan en comportamientos auto organizados, que los que siguen varios parámetros locales simples. Comprender la dinámica del comportamiento humano colectivo puede ayudar a mejorar la coordinación y liderazgo en grupo y multitud de escenarios, tales como identificar la colocación ideal y el número de salidas de emergencia en edificios.
En este artículo, presentamos el paradigma experimental del panal, que puede utilizarse para investigar sistemáticamente las condiciones y efectos de comportamiento colectivo humano. Este paradigma utiliza una plataforma multiusuaria basados en computadoras, proporcionando un entorno que puede ser formado y adaptado a varios tipos de preguntas de investigación. Condiciones situacionales (por ejemplo, relaciones de costo-beneficio de comportamiento específico, incentivos monetarios y recursos, varios grados de incertidumbre) pueden ser fijadas por los experimentadores, dependiendo de la pregunta de investigación. Movimientos de cada participante son registrados por el servidor como coordenadas hexagonales con marcas de tiempo en una precisión de 50 ms y con identificaciones individuales. Así, puede definir una métrica en el campo de juego, y parámetros del movimiento (por ejemplo, distancias, velocidad, clustering, etc.) de los participantes pueden ser medidos con el tiempo. Datos de movimiento a su vez pueden combinarse con datos no informatizados de cuestionarios obtenidos dentro de la misma configuración del experimento.
El paradigma del panal está allanando el camino para nuevos tipos de experimentos de movimiento humano. Aquí demostramos que estos experimentos pueden representar resultados con suficiente validez interna significativo profundizar nuestra comprensión del comportamiento humano colectivo.

Presentamos el juego de ordenador, múltiples agente del panal, que permite las investigaciones experimentales de colectivo movimiento humano comportamiento via negro-punto-avatares en un virtual campo de juego hexagonal 2D. Diferentes condiciones experimentales, como incentivos variables en campos de gol o el radio de visión, pueden establecerse, y sus efectos en el comportamiento del movimiento humano pueden ser investigados.

El paradigma del panal para la investigación en comportamiento humano colectivo

Collective human behavior such as group movement frequently shows surprising patterns and regularities, such as the emergence of leadership. Recent ...

El juego multiagente basado en computadoras HoneyComb, proporciona un paradigma experimental para investigar la coordinación del movimiento humano, el liderazgo y otros tipos de comportamiento colectivo. Utilizando el paradigma HoneyComb, se pueden recopilar datos temporales espaciales del comportamiento del movimiento individual y se puede analizar el desarrollo de patrones de comportamiento y estructuras colectivas. Nuestra visión es que HoneyComb proporcionaría nuevas estrategias para proteger a las multitudes, por ejemplo, puede tener una respuesta rápida identificar enfoques afectivos para llevar a una multitud a la seguridad.Siempre y cuando se instalen entornos estables de tiempo de ejecución de LAN y Java para cada estación de trabajo, no debería haber ningún problema al funcionamiento del software de todos los equipos de la estación de trabajo. Una demostración visual del juego HoneyComb que hará posible que los usuarios potenciales examinen todo el proceso de configuración y ejecución del experimento hasta su finalización. Demostrando el procedimiento estará Marie Ritter, una estudiante de PHD de mi laboratorio.Seleccione una ubicación lejos de un área de alto tráfico, como en el laboratorio de computadoras u otra área especificada con estaciones de trabajo individuales que se pueden configurar como una red de área local. Organice un 10 a 12 ordenadores portátiles del mismo tipo que se utilizarán para el experimento en mesas de estaciones de trabajo individuales con sillas. Con un equipo localizado centralmente para funcionar como servidor.Conecte los portátiles al ordenador servidor a través de cables Ethernet y un conmutador de red para crear una red de área local como se ilustra. El programa de servidor y los programas cliente necesitan un entorno de tiempo de ejecución JAVA que esté disponible en todos los sistemas operativos comunes. Instale los muros de partición entre las estaciones de trabajo individuales para evitar la comunicación sensorial visual entre los participantes vecinos.Adquiera un tapón para los oídos de uso temporal que se distribuirá a todos los participantes para evitar la comunicación audible entre los participantes. El día del procedimiento, asigne a los participantes a sus puestos de trabajo y dé las instrucciones finales antes de que los participantes inserten sus tapones para los oídos. Es crucial para el experimento que los participantes no hablen o se comuniquen entre sí mientras esperan para entrar en la sala de la estación de trabajo o mientras juegan el juego HoneyComb.A continuación, haga clic en Aceptar, para iniciar la sesión. El experimento ahora será controlado sólo por las instrucciones en las pantallas visibles para los participantes. Cuando todos los participantes hayan hecho clic para indicar que han terminado de leer las instrucciones, observe si los participantes están controlando sus puntos de avatar en sus campos de juego hexagonales De HoneyComb virtual 97.Haga que los participantes inicien la fase de prueba en el centro del campo y luego haga clic con el botón izquierdo en el pequeño hexágono adyacente de su elección para mover su punto de avatar al campo de juego virtual HoneyComb de acuerdo con las instrucciones en pantalla proporcionadas anteriormente. Solo se pueden seleccionar campos adyacentes. Después de cada movimiento aparecerá una pequeña cola durante 4000 milisegundos indicando la última dirección desde la que cada participante siguió.Permita que cada participante participe en el experimento una sola vez para evitar posibles sesgos. Una vez completado el juego, pida a los participantes que rellenen cuestionarios que evalúen su estado demográfico. Grandes cinco factores personales, niveles percibidos de estrés o calma y satisfacción salarial.Mientras los participantes están llenando sus cuestionarios, preparar sobres anónimos con la cantidad adecuada de dinero ganado en el juego HoneyComb de acuerdo con las cantidades calculadas en la pantalla del servidor. A continuación, distribuya los pagos ganados a los participantes al salir del área de prueba y cerrar el programa de servidor. Cuando el programa del servidor haya terminado de cerrarse, transfiera los datos a dos archivos de texto, marcados por el día y la marca de tiempo del experimento a una unidad flash USB.En el experimento representativo, se informó a dos miembros del grupo minoritario sobre la ubicación de uno, dos hexágonos de premio en euros y cinco, un hexágono de premio en euros. Los ocho miembros del grupo mayoritario no fueron informados sobre los dos hexágonos del premio en euros y en su lugar se les mostró la ubicación de seis hexágonos de oro igualmente recompensados con un euro. A ningún participante se le dijo que había dos subgrupos diferentes.En el curso de este experimento basado únicamente en sus movimientos sin comunicación visual o audible. El grupo minoritario de dos personas llevó con éxito al otro 80% de los participantes al premio de dos euros, a pesar de que la percepción de los participantes se limitaba sólo a avatares adyacentes en el campo de juego. Sorprendentemente, ni las variables personales ni la alfabetización informática entre los participantes de las minorías desempeñaron un papel crucial en su éxito.Estas son las principales distancias entre los miembros del grupo de horas extras para todo el grupo, en comparación con ambos jugadores que fueron informados sobre la ubicación de la alta recompensa de dos euros campo de oro y ocho jugadores desinformados se muestran. Al final del juego, un jugador desinformado había perdido el grupo y llegó a un solo campo de oro en euros. Es importante encontrar un lugar con espacio suficiente para los participantes de 10 a 12 y sus puestos de trabajo y dejar que los participantes no se comuniquen mientras esperan el juego o durante el juego.El juego podría ser modificado con información ambiental, como diferentes historias de portada, avatares de participantes distintos o comunicación a través de la señalización para analizar comportamientos colectivos en diferentes configuraciones. Nuestro enfoque novedoso para llevar a cabo investigaciones de liderazgo se puede utilizar para evaluar cómo surgen los líderes de un grupo. Y depender de la adeniente de los demás para un liderazgo exitoso.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Behavior

Comportamiento

En este protocolo se muestra cómo acondicionar aprovechado las abejas a los estímulos táctiles e introducir una técnica de captura de movimiento 2D para analizar la cinemática de escala fina patrón de muestreo antenal.

Aire táctil y Análisis de Movimiento de estrategias de muestreo antenales de las abejas (<em&gt; Apis mellifera</em&gt; L.)

El protocolo de acondicionamiento de la Respuesta de Extensión de la Probóscide (PER), desarrollado para la abeja melífera (Apis mellifera), proporciona un medio ecológicamente relevante y fácilmente cuantificable para estudiar varios mecanismos diferentes de aprendizaje en muchas especies de insectos.

Un Protocolo de Respuesta de probóscide Extensión para la Investigación de la plasticidad de comportamiento en Insectos: Aplicación a Basic, Biomédica y de Investigación Agrícola

Aquí describimos nuestro protocolo detallado para la preparación de las colonias de abejas de un solo cohortes - una herramienta útil para analizar la fisiología trabajador función asociada. También describimos los protocolos detallados para el tratamiento de los trabajadores con la hormona juvenil y ecdisona para evaluar la participación de estas hormonas en la regulación del comportamiento de los trabajadores y / o fisiología.

Preparación de colonias individuales-cohortes y tratamiento con hormona del trabajador abejas para analizar la fisiología asociada con clases, y / o Sistema Endocrino

Este manuscrito describe varios protocolos para la administración de agentes farmacológicos para las abejas, incluyendo métodos no invasivos simples para las abejas de vuelo libre, así como variantes más invasivos que permiten el tratamiento localizado precisa de abejas restringidos.

La manipulación de neurofarmacológico restringida y de vuelo libre abejas de la miel,<em&gt; Apis mellifera</em

El Juego de Confianza Colectiva es un juego de confianza multiagente basado en computadora basado en el paradigma HoneyComb, que permite a los investigadores evaluar el surgimiento de la confianza colectiva y las construcciones relacionadas, como la equidad, la reciprocidad o la señalización hacia adelante. El juego permite observaciones detalladas de los procesos grupales a través del comportamiento del movimiento en el juego.

The Collective Trust Game: una adaptación grupal en línea del juego Trust basado en el paradigma HoneyComb

Aquí, se reporta un sistema para estudiar los comportamientos colectivos de los nematodos mediante su cultivo a granel utilizando medio agar alimento para perros. Este sistema permite a los investigadores propagar un gran número de gusanos dauer y se puede aplicar a Caenorhabditis elegans y otras especies relacionadas.

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El procedimiento de imitación provocada se estableció para examinar el desarrollo de la memoria de recuerdo en la infancia y la primera infancia. Este procedimiento ha sido ampliamente utilizado para establecer una base sólida de la naturaleza de la memoria de recuerdo en la infancia y la primera infancia.

El examen de recuperación de memoria en la infancia y la niñez Uso de la imitación provocada Paradigma

Los modelos de dolor humano son herramientas valiosas que se utilizan para evaluar el potencial analgésico de nuevos compuestos y predecir su eficacia clínica, especialmente cuando se utilizan de forma integrada. Aunque la implementación de estos modelos es compleja, con una ejecución adecuada, los modelos de dolor descritos en este protocolo pueden proporcionar resultados predictivos y fiables.

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El protocolo para el paradigma de la resistencia de la tentación fue diseñado para provocar comportamientos de decir la mentira estratégica para niños de 2 a 8 años de edad. La recompensa de la transgresión fue pensada para ser demasiado tentador para resistirse, por lo que se pudo observar el comportamiento espontáneo de decir la mentira de los niños en presencia de evidencia irreversible debido a la transgresión.

La tarea de resistencia modificada tentación: Un paradigma para obtener estratégica de cuentos infantil mentira

Aprende a utilizar el paradigma HoneyComb para investigar la coordinación del movimiento humano y la dinámica de liderazgo en grupos. Este método permite analizar comportamientos colectivos sin comunicación directa entre participantes.

El paradigma del panal para la investigación en comportamiento humano colectivo

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