실험 심리학 및 인지 신경 과학 연구에서 실제 사람과 실제 행동을 제시하기 위한 자연주의적 설정

Summary

이 연구는 연구자들이 실시간 행동 자극을 제시하고, 참가자가 각 자극 표시 후에 반응하는 동안 응답 시간 및 마우스 추적 데이터를 얻고, 특수 투명 유기 발광 다이오드(OLED) 화면 및 조명 조작을 포함한 고유한 시스템으로 실험 조건 간에 행위자를 변경할 수 있는 자연주의적 실험 설정을 제시합니다.

Abstract

다른 사람의 행동에 대한 인식은 생존, 상호 작용 및 의사 소통에 매우 중요합니다. 행동의 인식을 이해하는 데 전념하는 수십 년간의 인지 신경과학 연구에도 불구하고, 우리는 여전히 인간의 행동 인식에 접근하는 신경에서 영감을 받은 컴퓨터 비전 시스템을 개발하는 것과는 거리가 멉니다. 주요 과제는 현실 세계에서의 행동이 "지금 여기"에서 발생하고 적용 가능한 공간에서 일시적으로 전개되는 사건으로 구성된다는 것입니다. 대조적으로, 지금까지의 시각적 인식 및 인지 신경과학 연구는 공간과 시간에 배우의 존재가 없는 2D 디스플레이(예: 이미지 또는 비디오)를 통한 행동 인식을 주로 연구했기 때문에 이러한 디스플레이는 작동 가능성을 제공하는 데 한계가 있습니다. 현장에서 지식의 증가에도 불구하고 현실 세계에서 다른 사람들의 행동을 인식하는 기본 메커니즘을 더 잘 이해하기 위해서는 이러한 도전을 극복해야 합니다. 이 연구의 목적은 실제 설정에 가까운 시나리오에서 실제 배우와 함께 자연주의적 실험실 실험을 수행하기 위한 새로운 설정을 도입하는 것입니다. 이 연구에 사용된 설정의 핵심 요소는 투명 유기 발광 다이오드(OLED) 화면으로, 이를 통해 참가자는 프레젠테이션 타이밍을 정밀하게 제어하면서 물리적으로 존재하는 배우의 라이브 액션을 볼 수 있습니다. 이 작업에서이 설정은 행동 실험에서 테스트되었습니다. 우리는 이 설정이 연구자들이 행동 지각의 근본적이고 이전에는 접근할 수 없었던 인지 및 신경 메커니즘을 밝히는 데 도움이 될 것이며 자연주의적 환경에서 사회적 지각과 인지를 조사하는 향후 연구의 기초가 될 것이라고 믿습니다.

Introduction

생존과 사회적 상호 작용을위한 기본 기술은 다른 사람들의 행동을 인식하고 이해하고 주변 환경에서 그들과 상호 작용하는 능력입니다. 지난 수십 년 동안의 이전 연구는 개인이 다른 사람의 행동을 어떻게 인식하고 이해하는지에 대한 기본 원칙을 이해하는 데 크게 기여했습니다 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 . 그럼에도 불구하고 상호 작용의 복잡성과 상호 작용이 발생하는 상황을 감안할 때 일상 생활 환경에서 이 복잡한 기술에 대한 보다 완전한 이해에 도달하기 위해 자연주의적 환경에서 지식 체계를 더욱 발전시킬 필요가 있습니다.

....

Protocol

이 연구의 실험 프로토콜은 Bilkent University의 인간 참가자 연구 윤리 위원회의 승인을 받았습니다. 연구에 포함된 모든 참가자는 18세 이상이었고 연구를 시작하기 전에 정보에 입각한 동의서를 읽고 서명했습니다.

1. 일반 설계 단계

알림: 그림 1A(상단 view) 및 그림 1B 및 그림 1C(전면 및 후면 view)는 실험실 레이아웃을 보여줍니다. 이 수치는 이 특정 연구를 위해 설계된 원래 실험실 설정 및 구성과 관련하여 작성되었습니다. 그림 1A는 랩의 평면도 레이아웃을 보여줍니다. 이 그림에서는 천장과 액터 캐비닛의 LED 조명을 볼 수 있습니다. 암막 커튼 시스템은 방을 반으로 나누고 빛이 방 앞부분(참가자 영역)으로 새는 것을 방지하여 조명 조작을 돕습니다. 그림 1B는 실험자의 관점에서 실험실의 모습을 나타냅니다. 참가자는 OLED 화면 바로 앞에 앉아 투명 디스플레이를 사....

Results

응답 시간(RT) 비교
현재 연구는 진행중인 프로젝트이므로 대표적인 결과로 실험의 주요 부분 (실험 파트 3)의 데이터를 제시합니다. 이 데이터는 18-28세 범위의 여성 23명과 남성 17명을 포함한 40명의 참가자로부터 얻은 것입니다(미디엄 = 22.75, SD = 3.12).

분석에 적합한 통계적 방법을 선택하기 위해서는 종속 변수 분포의 정규성 정도를 조사하는 것이 필요했습니다. 따라서 응답 시간(RT), 최대 편차(MD) 및 곡선 아래 면적(AUC)의 세 가지 종속 변수가 정상적으로 분포되었는지 여부를 이해하기 위해 Shapiro-Wilk 테스트를 수행했습니다. 점수는 응답 시간, W=0.56 , p< 0.001, 최대 편차, W=0.56, p< 0.001, 및 곡선하 면적, W=0.71, p< 0.00.......

Discussion

본 연구의 가장 중요한 목표는 인간의 높은 수준의 시각적 인식과 인지가 실제 상황에서 어떻게 작동하는지에 대한 우리의 이해에 기여하는 것입니다. 이 연구는 행동 인식에 초점을 맞추고 연구자가 실험실 환경에서 실제 행위자를 제시함으로써 개인이 다른 사람의 행동을 어떻게 인식하고 평가할 수 있는지 테스트할 수 있도록 하는 자연주의적이면서도 제어 가능한 실험 패러다임을 제안했습니다.

기존 방법론과 비교하여 이 제안된 방법론의 중요성은 세 가지입니다. (1) 참가자들에게 생생한 액션을 보여줌으로써 자극의 자연스러움을 극대화합니다. (2) 실제 자극(즉, 배우), 다른 언어적 자극(예를 들어, 단어 또는 지시), 행위자 및 행동 반응 스크린은 동일한 양식(즉, 디지털 OLED 스크린)을 사용하여 제시되어, 참가자가 셔터 글래스 사용의 경우와 같이 양식을 변경하는 동안 초점을 잃지 않도록 한다(예:³⁵). (3) 엄격한 시간 제어가 필요한 응답 시.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
조절 가능한 높이 테이블	맞춤 제작	N/A	너비: 60 cm, 높이: 62 cm, 깊이: 40 cm
Ardunio UNO	스마트 프로젝트	A000066	오퍼레이터 PC에서 실행되는 스크립트에서 LED 상태를 전환하는 데 사용되는 마이크로 컨트롤러
Black Pants	No brand	N/A	뚜렷한 브랜드 이름이나 로고가 없는 배우의 편안한 핏 팬츠.
케이스	Xigmatek	EN43224	XIGMATEK HELIOS RAINBOW LED USB 3.0 MidT ATX GAMING CASE
CPU	AMD		AMD Ryzen 5 1600 Soket AM4 3.2 GHz - 3.6 GHz 16 MB 65 W 12 nm 프로세서
커튼	맞춤형	N/A	너비: 파트 1: 벽(왼쪽) 측면에서 110cm 너비, 파트 2: OLED 디스플레이 위 너비 123cm, 파트 3: OLED 디스플레이에서 우측까지 170cm, 캐빈 깊이: 100cm, 캐빈 내부 깊이: 100cm, 파트 2를 제외한 모든 높이 230cm(높이 75cm)
Experimenter 조절 가능/회전 의자	브랜드 없음	N/A	모든 브랜드
Experimenter Table	사용자 정의	N/A	너비: 160cm, 높이: 75cm, 깊이: 80cm
GPU	MSI	GT 1030 2GHD4 LP OC	MSI GEFORCE GT 1030 2GHD4 LP OC 2GB DDR4 64비트 NVIDIA GPU
그레이 컬러 암막 커튼	맞춤형	N/A	너비: 330cm, 높이: 230cm, 배경 덮는 데 사용
하드 디스크	Kioxia	LTC10Z240GG8	Kioxia 240GB Exceria Sata 3.0 SSD(555MB 읽기/540MB 쓰기)
하드 디스크	Toshiba	HDWK105UZSVA	Toshiba 2,5'' 500GB L200 SATA 3.0 8MB 캐시 5400 Rpm 7mm 하드디스크
고출력 MOSFET 모듈	N/A	N/A	가열 컨트롤러 MKS MOSFET 모듈
노트북	Apple	S/N: C02P916ZG3QT	MacBook Pro 11.1 Intel Core i7 (배우 PC로 사용)
노트북	Asus	UX410U	보안 카메라를 실시간으로 모니터링하기 위해 사용됩니다.
LED 라이트	없음 브랜드	없음 N/A
LED 스트립 전원 공급 장치	없음	없음	없음 AC to DC 전압 변환기는 조명 회로에 DC 전압을 공급하는 데 사용됩니다
. MATLAB	The MathWorks Inc., Natick, MA, USA	버전: R2022a	실험 프로그래밍에 사용됨. 필수 툴박스: Arduino 하드웨어용 MATLAB 지원 패키지(버전 22.1.2) Instrument Control Toolbox(버전 4.6) Psychtoolbox(버전 3)
모니터	Philips	UHB2051005145	모델 ID: 242V8A/00, PHILIPS 23.8" 242V8A 4ms 75 Hz 프리싱크 DP-HDMI+VGA IPS 게이밍 모니터
메인보드	MSI	B450M-A PRO MAX	MSI B450M-A PRO MAX Amd B450 소켓 AM4 DDR4 3466(OC) M.2 메인보드
마우스 패드 참가자	몬스터	78185721101502042 / 8699266781857	Pusat 게임용 마우스 패드 XL
야간 램프	Aukes	ES620-0.5W 6500K-IP 20	무대 뒤에서 조명이 꺼져 있을 때 배우가 주위를 볼 수 있도록 돕는 데 사용됩니다.
참가자 조절 가능/회전 의자	브랜드 없음	N/A
참가자 테이블	IKEA	Sandsberg 294.203.93	너비: 110cm, 높이: 75cm, 깊이: 67cm
전원 연장 케이블	Viko	9011760Y	250V(6개 입구) 검은색
전원 확장 케이블	Viko	9011730Y	250V(3개 입구) 검은색
전원 확장 케이블	Viko	9011330Y	250 V (3 인렛) 화이트
파워 확장 케이블	s-link	모델 번호: SPG3-J-10	AC - 250 V 3 미터 (5 인렛)
전원 공급 장치	THERMALTAKE	PS-LTP-0550NHSANE-1	THERMALTAKE LITEPOWER RGB 550W APFC 12 cm FAN PSU
전문 게임용 마우스	Rampage	8680096	모델 번호: SMX-R50
RAM	GSKILL	F4-3000C16S-8GVRB	GSKILL 8GB (1x8GB) RipjawsV Red DDR4 3000 MHz CL16 1.35 V Single Ram
Reception bell	No brand	N/A	실험자와 배우 간의 의사소통을 돕기 위해 사용됩니다.
보안 카메라	Brion Vega	2-20204210	모델:BV6000
스피커	Logitech	P/N: 880-000-405 PID: WD528XM	배경 음악을 재생하는 데 사용됩니다.
설문 조사 소프트웨어	Qualtrics	N/A
스위칭 모듈	브랜드 없음	/A	F5305S PMOS 스위치 모듈
OLED 디스플레이 아래 표	맞춤형	N/A	너비: 123cm, 높이: 75cm, 깊이: 50cm
투명 OLED 디스플레이	평면	PN: 998-1483-01 S/N:195210075	동적 정보를 보여주는 55인치 투명 디스플레이는 실험 중 불투명 및 투명 사용을 가능하게 했습니다.
UPS	EAG	K200610100087	EAG 110
UPS	EAG	210312030507	EAG 103
USB 2.0 케이블 유형 A/B Arduino UNO (파란색)	스마트 프로젝트	M000006	마이크로 컨트롤러를 실험자 PC에 연결하는 데 사용됩니다.
USB to RS232 컨버터	S-link	8680096082559	모델: SW-U610
화이트 긴팔 블라우스 (2)	H& M (코튼)	N/A	라운드 네크라인이 돋보이는 릴렉스 핏 블라우스로, 개미로 보이는 브랜드 이름이나 로고가 없습니다.
무선 키보드	Logitech	P/N: 820-003488 S/N: 1719CE0856D8	모델: K360
무선 마우스	Logitech	S/N: 2147LZ96BGQ9	모델: M190(응답 장치로 사용)