对人敏感的技术
工作如何影响我们的日常生活,又如何影响我们的身心健康?技术解决方案如何改变人,如何使设备更以人为本?弗劳恩霍夫工业工程研究所IAO的一个五人小组正在调查这些问题。在神经工效学实验室NeuroLab,科学家们正在研究开发技术与人之间智能接口的概念和方法。
神经实验室是一个神经人体工程学问题的测试环境,七年前在Fraunhofer IAO开放。自2021年10月以来,Mathias Vukelic博士一直领导着那里的应用神经认知系统研究小组。这位神经和行为科学家和他的同事们结合了来自认知神经科学而且积极心理学通过机器学习创造智能和自适应技术,促进主观幸福感,包括工作和日常生活中的需求和个人技能。“技术必须基于个人的需要和能力;它应该以援助为基础。我们总是把人放在项目的中心。铭记这一点,我们致力于用智能技术塑造更美好的未来。科技不应该成为人们的负担或累赘;理想情况下,它应该帮助他们做出更好的决定,并为他们提供机会个人发展研究人员在解释该团队的愿景时表示。该团队的一个主要研究课题是神经适应技术——可适应的技术系统,利用神经生理传感器(测量大脑和生命参数)检测用户的精神状态,并通过这些信号进行解释信号处理以及机器学习,然后能够对检测到的用户状态(系统行为的适应)作出智能响应。“我们希望通过神经科学和心理学专业知识解决技术问题,加强工程学科。”
敏感技术
这个方向的第一步是更好地理解认知过程和不同情景下的情感反应。为此,研究人员测量了人机交互的参数,如人类的压力水平、注意力甚至认知负荷,以便能够推断认知过程和情感体验从测量的大脑和生理反应,从而开发系统,利用人类的全部潜力,促进主观幸福感,从而创造可持续的工作日。“我们可以测量大脑信号使用神经生理学测量方法,如脑电图。这些神经生理信号提供了在使用技术或培训和学习过程中有关精神压力、注意力表现和注意力集中,甚至是情绪反应的信息。利用信号处理和先进机器学习方法的复杂组合,我们可以从信号中提取并解释这些信息——例如,一个人目前是否感到不知所措,或者他们是否因为学习成功而受到激励。因此,人工智能和信号处理是我们研究工作的主要重点领域。”
目前,实验涉及测试对象仍在有大量测量方法和传感器的受控实验室环境中进行(见“神经实验室设施和设备”框)。Vukelic和他的团队目前正在设计新的实验,可以让他们离开低刺激的环境,建立真实的场景。
利用虚拟现实促进专业包容
该团队目前正在参与UFO项目,该项目由德国联邦教育和研究部(BMBF)资助。在这个项目中,虚拟现实(VR)被用来帮助自闭症患者与专业包容。自闭症患者在理解自己和他人的感受以及解读情绪方面有困难。
Vukelic和他的团队正在努力提供帮助自闭症患者用迂回的方式理解情绪。心脏和大脑活动、呼吸和其他与情绪有关的生理过程都被测量出来,并通过一种特殊的腕带发出的触觉脉冲被感知。他们的想法是,有这些特殊需求的人可以学习腕带产生的触觉模式,从而使他们能够挖掘自己的感受。这可以在虚拟的学习和体验空间中进行训练,但该技术也可以应用于现实中。Vukelic说:“下一步是使以这种方式体验我们人类同伴的情感成为可能。”
神经科学和心理学方法促进更健康的工作环境
研究人员和他的团队还想分享他们在神经科学、心理学、数据科学而且机器学习告诉他们如何通过技术更可持续地嵌入心理健康和福祉。“可持续工作和生活”活动将展示神经科学和心理学方法,可定制数字技术数据处理的方法和新形式为变革提供动力。该活动将于2022年11月9日在夫琅和费工业工程研究所IAO举行。
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