27 maart 2013
Audio-based Milieu Simulator (ABES) is virtuele omgeving software ontworpen om echte wereld navigatie vaardigheden te verbeteren in de blind.
Het algemene doel van het volgende experiment is om aan te tonen dat interactie met een virtuele omgeving de overdracht van ruimtelijke navigatieve vaardigheden mogelijk maakt die later in de feitelijke fysieke omgeving kunnen worden beoordeeld. Dit wordt bereikt door eerst te leren welke toetsaanslagen worden gebruikt om tijdens het spelen in de virtuele omgeving te navigeren. Vervolgens leren de deelnemers hoe ze geluiden kunnen identificeren die de identificatie van objecten en hun relatieve locatie mogelijk maken.
Na het spelen worden een reeks virtuele en fysieke navigatietaken gepresenteerd om hun ruimtelijke begrip van de omgeving te beoordelen. Er worden resultaten verkregen die aantonen dat deelnemers in staat zijn om door een echt fysiek gebouw te navigeren dat tijdens het spel door de virtuele omgeving werd weergegeven. Het belangrijkste voordeel van deze techniek boven bestaande methoden, zoals standaard oriëntatie- en mobiliteitstraining, is dat de ruimtelijke lay-out van een onbekend gebouw kan worden geleerd door middel van virtuele exploratie op een veilige en gecontroleerde manier.
Deze procedure zal worden gedemonstreerd door Aaron Connors en Lindsey Aino, beiden coördinatoren van mijn laboratorium. Deelnemers aan deze studie zijn legaal blind en hebben geen voorkennis van de ruimtelijke lay-out van het doelgebouw dat moet worden geleerd, noch zijn ze op de hoogte van het algemene doel van het spel met betrekking tot het leren van de ruimtelijke lay-out van het doelgebouw. Om te beginnen, voorzie de deelnemer van een blinddoek en een koptelefoon.
Zorg ervoor dat de koptelefoon goed over de oren is geplaatst. Geef de deelnemer vervolgens instructies over het gebruik van de toegewezen toetsen en de informatie die wordt gepresenteerd door de audiosignalen in de audio-based omgeving.Simulator. Specifieke toetsaanslagen zoals hier te zien, worden gebruikt om door de virtuele omgeving te navigeren en te verkennen.
Elke virtuele stap benadert één stap in het echte fysieke gebouw. Nadat de besturing is uitgelegd, leg je de premisse en de regels van het spel uit. Informeer de deelnemer over de verschillende audiosignalen die tijdens het spelen worden gebruikt.
Bijvoorbeeld, het geluid van het lokaliseren van juwelen en van monsters in de buurt terwijl de gebruiker door het gebouw navigeert, auditieve en ruimtelijke informatie wordt sequentieel verkregen en dynamisch bijgewerkt na elke stap die in de virtuele omgeving wordt genomen. Tekst-naar-spraak wordt gebruikt om verdere informatie te geven over de huidige locatie, oriëntatie en richting van een gebruiker, evenals de identiteit van objecten en obstakels in hun pad. De ruimtelijke lokalisatie van geluiden wordt bijgewerkt om overeen te komen met de egocentrische richting van de gebruiker.
Bijvoorbeeld, als een deur zich aan de rechterkant van de persoon bevindt, wordt het klopgeluid gehoord in het rechteroor van de gebruiker. Als de persoon zich nu 180 graden omdraait zodat dezelfde deur zich nu aan hun linkerkant bevindt, wordt hetzelfde klopgeluid nu in het linkerkanaal gehoord. Laat de deelnemer het spel drie sessies van 30 minuten lang spelen.
Noteer eventuele moeilijkheden of uitdagingen die zich voordoen tijdens het spelen, na elke trainingssessie, geef positieve bekrachtiging en eventuele verduidelijkingen of verdere instructies. Later, scoor hun prestaties bij het spelen door het aantal, de tijd en de locatie waar een deelnemer een Juul vindt, te tellen. Om de prestaties op de virtuele navigatie-taak te testen, leg je de deelnemer uit dat ze 10 vooraf bepaalde navigatietaken zullen voltooien die sequentieel worden gepresenteerd door de Abes-software.
De paden zijn van vergelijkbare moeilijkheidsgraad en worden gekozen op basis van vooraf bepaalde koppelingen van 10. Start- en stoplocaties. Informeer de deelnemer dat ze maximaal zes minuten hebben om elke taak te voltooien aan het begin van elke taak.
Instructies die de startlocatie en de doelbestemming beschrijven, worden automatisch gegeven. De timing begint automatisch zodra de deelnemer audio-instructie ontvangt en eindigt. Zodra ze bij de doellocatie aankomen, worden de uitkomstmaten automatisch geregistreerd en omvatten de succesvolle voltooiing van de navigatie-taak en de tijd die nodig is om het doel te bereiken.
Om de prestaties van de deelnemer in de fysieke locatie te testen, leg je uit dat ze 10 vooraf bepaalde navigatietaken zullen krijgen. Onder toezicht van een ervaren onderzoeker. Informeer de deelnemer dat ze maximaal zes minuten hebben om elke taak te voltooien en dat ze hun stok mogen gebruiken voor mobiliteitsondersteuning.
Wees voorbereid met een stopwatch, de lijst met navigatietaken en een clipbord voor handmatige scorering. Omring de deelnemer en beschrijf de startlocatie en de doelbestemming. De timing begint onmiddellijk zodra het subject hun eerste stap zet en eindigt.
Wanneer de deelnemer mondeling meldt dat ze aan de bestemming zijn aangekomen, worden de succesvolle voltooiing van een taak en de tijd die nodig is om het doel te bereiken, geregistreerd. Leg de deelnemer uit dat ze vijf navigatietaken zullen voltooien met als doel het gebouw te verlaten via de kortste mogelijke route. Onder toezicht van een ervaren onderzoeker, informeer de deelnemer dat ze maximaal zes minuten hebben om elke navigatie-taak te voltooien en dat ze hun stok mogen gebruiken voor mobiliteitsondersteuning.
Vijf, vooraf bepaalde startlocaties worden gebruikt zodat drie uitgangsroutes mogelijk zijn van verschillende lengte en complexiteit. Wees voorbereid met een stopwatch, de lijst met navigatietaken en een clipbord voor handmatige scorering. Omring de deelnemer en beschrijf de startlocatie.
De timing begint onmiddellijk wanneer ze hun eerste stap zetten en eindigt wanneer de deelnemer mondeling meldt dat ze bij een uitgangsdeur van het gebouw zijn aangekomen. De succesvolle voltooiing van de aflevertaak, het gevolgde pad en de tijd die nodig is om het gebouw te verlaten, worden geregistreerd. Bovendien worden de paden gescoord zodat de kortste route meer punten waard is dan langere routes.
De gemiddelde prestaties van drie deelnemers bij de navigatietaken worden hier gepresenteerd
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
De Audio-based Environment Simulator (AbES) is een software voor virtuele omgevingen die erop gericht is de navigatievaardigheden van blinden te verbeteren. Deze studie demonstreert hoe interactie met een virtuele omgeving de overdracht van ruimtelijke navigatievaardigheden naar praktijksituaties kan faciliteren.
Dit werk demonstreert hoe immersieve virtuele omgevingen de overdracht van vaardigheden bij populaties met sensorische beperkingen kunnen ondersteunen, wat een model biedt voor preklinische platforms voor gedragsbeoordeling. Door een veilige, herhaalbare exploratie van complexe ruimtelijke indelingen mogelijk te maken, biedt deze benadering een basis voor het evalueren van neuroplasticiteit en compensatiemechanismen in gecontroleerde settings. Dergelijke methodologieën kunnen bijdragen aan targetvalidatie in een vroeg stadium voor CNS-therapeutica waarbij functionele gedragseindpunten cruciaal zijn.
De methode positioneert training in een virtuele omgeving als een ontdekkingstool voor het onderzoeken van sensorische substitutie en adaptief leren, met directe relevantie voor de identificatie van lead-verbindingen in neurotherapeutica die zich richten op sensorische verwerkingspaden.