27 במרץ 2013
סימולטור סביבת אודיו המבוסס (AbES) הוא תוכנה לסביבה וירטואלית שנועדה לשפר את כישורי ניווט של עולם אמיתיים בעיוור.
המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא להדגים כי אינטראקציה עם סביבה וירטואלית מאפשרת העברה של מיומנויות ניווט מרחבי שניתן להעריכן מאוחר יותר בסביבה הפיזית בפועל. דבר זה מושג תחילה על ידי למידת לחיצות המקשים המשמשות לניווט בסביבה הוירטואלית במהלך המשחק. לאחר מכן, המשתתפים לומדים כיצד לזהות צלילים המאפשרים את זיהוי העצמים ומיקומם היחסי.
לאחר המשחק, מוצגות סדרה של משימות ניווט וירטואליות ופיזיות על מנת להעריך את הבנתם המרחבית של הסביבה. התוצאות שהתקבלו מראות כי המשתתפים מסוגלים לנווט בבניין פיזי ממשי שיוצג על ידי הסביבה הווירטואלית במהלך המשחק. היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון אימוני אוריינטציה וניידות סטנדרטיים, הוא שניתן ללמוד את הפריסה המרחבית של בניין שאינו מוכר באמצעות חקירה וירטואלית באופן בטוח ומבוקר.
את הפרוצדורה הזו ידגימו אהרון קונורס (Aaron Connors) ולינדזי אינו (Lindsey Aino), שניהם רכזי מחקר במעבדה שלי. המשתתפים במחקר זה הם עיוורים מבחינה משפטית ואין להם ידע מוקדם על המבנה המרחבי של הבניין המהווה את היעד ללמידה, וכן הם אינם מודעים למטרה הכללית של המשחק בכל הנוגע ללמידת המבנה המרחבי של הבניין. לתחילת הפרוצדורה, ספקו למשתתף כיסוי עיניים ואוזניות.
ודאו שהאוזניות ממוקמות כראוי על האוזניים. לאחר מכן, הנחו את המשתתף כיצד להשתמש במקשים שהוקצו לו ובמידע המוצג על ידי הרמזים הקוליים בסביבה מבוססת השמע Simulator. לניווט וסיור בסביבה הווירטואלית משמשים מקשים ספציפיים כפי שניתן לראות כאן.
כל שלב וירטואלי מקבב שלב אחד במבנה הפיזי האמיתי. לאחר הסבר על הבקרים, הסבר את הנחת היסוד ואת כללי המשחק. יידע את המשתתף לגבי הרמזים הקוליים השונים המשמשים במהלך המשחק.
לדוגמה, בעת איתור תכשיטים או מפלצות בקרבת מקום בזמן שהמשתמש מנווט בבניין, מידע שמיעי ומרחבי נרכש באופן רצפי ומעודכן דינמית לאחר כל צעד הננקט בסביבה הווירטואלית. טכנולוגיית המרת טקסט לדיבור משמשת למתן מידע נוסף לגבי מיקומו הנוכחי של המשתמש, אוריינטציה וכיוון התקדמות, וכן לגבי זהותם של חפצים ומכשולים בדרכו. הלוקליזציה המרחבית של הצלילים מעודכנת כדי להתאים לכיוון הפנייה האגוצנטרי של המשתמש.
לדוגמה, אם דלת ממוקמת בצדו הימני של האדם, צליל הנקישה יישמע באוזנו הימנית של המשתמש. אם האדם מסתובב כעת ב-180 מעלות כך שהדלת אותה דלת ממוקמת כעת בצדו השמאלי, צליל הנקישה הזה יישמע כעת בערוץ השמאלי. אפשרו למשתתף לשחק במשחק במשך שלושה מפגשים של 30 דקות.
יש לסמן כל קושי או אתגר המתרחשים במהלך המשחק, ולאחר כל מפגש אימון, לספק חיזוק חיובי וכל הבהרה או הנחיה נוספת. לאחר מכן, יש לדרג את ביצועיהם במשחק על ידי ספירת המספר, הזמן והמיקום שבהם המשתתף מצא Juul. כדי לבחון את הביצועים במטלת הניווט הווירטואלית, הסבירו למשתתף כי הוא ישליים 10 מטלות ניווט שנקבעו מראש ויוצגו ברצף על ידי תוכנת Abes.
המסלולים הם ברמת קושי דומה ונבחרים על בסיס צימודים שנקבעו מראש של 10 מיקומי התחלה וסיום. בתחילת כל משימה, יש להודיע למשתתף כי יעמוד לרשותו זמן מקסימלי של שש דקות להשלמתה.
הוראות המתארות את נקודת ההתחלה ואת יעד היעד מסופקות באופן אוטומטי. התזמון מתחיל באופן אוטומטי ברגע שהמשתתף מקבל את ההוראה הקולית ומסתיים עם הגעתו למיקום היעד. עם הגעתם למיקום היעד, מדדי התוצאה נרשמים באופן אוטומטי וכוללים את ההשלמה המוצלחת של משיבת הניווט ואת הזמן שנדרש להגעה ליעד.
כדי לבחון את ביצועי המשתתף במיקום הפיזי, הסבירו כי יינתנו לו 10 משימות ניווט שנקבעו מראש, תחת פיקוחו של חוקר מנוסה. יידעו את המשתתף כי יעמוד לרשותו זמן מקסימלי של שש דקות להשלמת כל משימה, וכי הוא רשאי להשתמש במקל להסתמכות בניידות.
הכינו סטופר, את רשימת משימות הניווט ולוח כתיבה לדירוג ידני. הגדירו למשתתף את גבולות התנועה ותארו את נקודת ההתחלה ואת יעד היעד. מדידת הזמן תתחיל מיד עם הצעד הראשון של הנבדק ותסתיים עם הגעתו.
כאשר המשתתף מדווח בעל פה על הגעתו ליעד, נרשמים השלמתו המוצלחת של המשימה והזמן שנדרש להגעה למטרה. הסבירו למשתתף כי עליו להשלים חמש משימות ניווט שמטרתן היא לצאת מהבניין באמצעות המסלול הקצר ביותר האפשרי. תחת פיקוח של חוקר מנוסה, הודעו למשתתף כי יעמוד לרשותו זמן מקסימלי של שש דקות להשלמת כל משימת ניווט, וכי הוא רשאי להשתמש במקל להשערת ניידות.
נעשה שימוש בחמישה מיקומי התחלה שנקבעו מראש, כך שניתן להגיע לשלוש דרכי יציאה שונות באורכן ובמורכבותן. הכינו סטופר, את רשימת משימות הניווט ולוח כתיבה לדירוג ידני. הציבו את המשתתף במיקום המיועד ותארו לו את נקודת ההתחלה.
התזמון מתחיל מיד עם הצעד הראשון ומסתיים כאשר המשתתף מדווח בעל פה על הגעתו לדלת יציאה מהבניין. נרשמים השלמתו המוצלחת של משימת ההורדה, המסלול שבו נסע והזמן שנדרש ליציאה מהבניין. יתרה מכך, המסלולים מקבלים ניקוד כך שהמסלול הקצר ביותר שווה ליותר נקודות מאשר מסלולים ארוכים יותר.
הביצועים הממוצעים של שלושה משתתפים במטלות הניווט מוצגים כאן. אחוז התשובות הנכונות במטלות הניווט הווירטואליות והפיזיות ממחיש רמת הצלחה גבוהה בשתי המטלות. הזמן הדרוש לניווט אל היעד היה ארוך יותר בניווט וירטואלי בהשוואה לביצועים הפיזיים.
במשימת הירידה, נראה כי המשתתפים בחרו לעיתים קרובות במסלול הקצר ביותר האפשרי כדי לצאת מהבניין. דבר זה בא לידי ביטוי בזמן הממוצע הקצר יותר שנדרש כדי להגיע ליציאה ולצאת ממנה. התוצאות המוצגות כאן הן של משתתף בודד בכל שלוש משימות הניווט.
במהלך הניווט הווירטואלי, השלמת הפעולה ארכה 79 שניות. המשימה, כפי שנראית במסלול המסומן בצהוב, ארכה 46 שניות בביצוע באותו מסלול בבניין הפיזי. במשימת ההורדה.
המשתתף סלק בנתיב הקצר ביותר האפשרי כדי לצאת מהבניין. אין לשכוח שעבודה עם משתתפים עיוורים המשתמשים בטכנולוגיה חדשה דורשת עידוד. אנו אסירי תודה על זמנם ועל נכונותם להשתתף בהדגמה ובמחקר זה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סימולטור הסביבה מבוסס השמע (AbES) הוא תוכנה של סביבה וירטואלית השואפת לשפר מיומנויות ניווט בקרב אנשים עיוורים. מחקר זה מדגים כיצד אינטראקציה עם סביבה וירטואלית יכולה לסייע בהעברת מיומנויות ניווט מרחבי למסגרות של העולם האמיתי.
עבודה זו מדגימה כיצד סביבות מדומיות סביבתיות (immersive virtual environments) יכולות לתמוך בהעברת מיומנויות בקרב אוכלוסיות עם ליקויי חושים, ובכך להציע מודל לפלטפורמות של הערכה התנהגותית פרה-קלינית. על ידי מתן אפשרות לחקירה בטוחה וחזרנית של פריסות מרחביות מורכבות, גישה זו מספקת בסיס להערכת נוירופלסטיות ומנגנוני פיצוי בתנאים מבוקרים. מתודולוגיות אלו עשויות לסייע בתיקוף יעדים (target validation) בשלבים מוקדמים עבור תרופות למערכת העצבים המרכזית (CNS), שבהן נקודות קצה התנהגותיות תפקודיות הן קריטיות.
השיטה מציגה את האימון בסביבה וירטואלית ככלי גילוי לבחינת תחליף חושי ולמידה אדפטיבית, עם רלוונטיות ישירה לזיהוי מועמדים לתרופות (lead identification) בנוירו-תרפויטיקה המכוונת למסלולי עיבוד חושי.