הערכת היבטי שימושיות של פתרון מציאות משולבת לניתוח מקיף בתרחישי תעשייה 4.0

Summary

פרוטוקול זה מתאר את ההגדרה הטכנית של יישום מציאות משולבת מפותח המשמש לניתוח סוחף. על בסיס זה מוצגים מדדים, אשר שימשו במחקר כדי לקבל תובנות לגבי היבטי שימושיות של הפתרון הטכני שפותח.

Abstract

ברפואה או בתעשייה, ניתוח של מערכי נתונים במימדים גבוהים נדרש יותר ויותר. עם זאת, פתרונות טכניים זמינים הם לעתים קרובות מורכבים לשימוש. לכן, גישות חדשות כמו ניתוח אימרסיבי יתקבלו בברכה. ניתוח מקיף מבטיח לחוות ערכות נתונים בממדים גבוהים בצורה נוחה עבור קבוצות משתמשים וערכות נתונים שונות. מבחינה טכנית, התקני מציאות מדומה משמשים כדי לאפשר ניתוח סוחף. בתעשייה 4.0, לדוגמה, תרחישים כמו זיהוי חריגים או חריגות בערכות נתונים רב-ממדיות הם מטרות של ניתוח אימרסיבי. בהקשר זה, יש להתייחס לשתי שאלות חשובות עבור כל פתרון טכני מפותח בנושא ניתוח אימרסיבי: ראשית, האם הפתרונות הטכניים מועילים או לא? שנית, האם החוויה הגופנית של הפתרון הטכני חיובית או שלילית? השאלה הראשונה מכוונת להיתכנות הכללית של פתרון טכני, ואילו השנייה מכוונת לנוחות הלבישה. מחקרים ופרוטוקולים קיימים, העוסקים באופן שיטתי בשאלות אלה הם עדיין נדירים. בעבודה זו מוצג פרוטוקול מחקר, החוקר בעיקר את השימושיות לניתוח אימרסיבי בתרחישי תעשייה 4.0. באופן ספציפי, הפרוטוקול מבוסס על ארבעה עמודי תווך. ראשית, הוא מסווג משתמשים על סמך חוויות קודמות. שנית, מוצגות משימות, אשר ניתן להשתמש בהן כדי להעריך את הכדאיות של הפתרון הטכני. שלישית, מוצגים מדדים, המכמתים את אפקט הלמידה של המשתמש. רביעית, שאלון מעריך את רמת הלחץ בעת ביצוע משימות. בהתבסס על עמודים אלה, יושמה הגדרה טכנית המשתמשת במשקפי מציאות משולבת חכמים כדי ליישם את פרוטוקול המחקר. תוצאות המחקר שנערך מראות את תחולת הפרוטוקול מצד אחד ואת ההיתכנות של ניתוח אימרסיבי בתרחישי תעשייה 4.0 מצד שני. הפרוטוקול המוצג כולל דיון במגבלות שהתגלו.

Introduction

פתרונות מציאות מדומה (פתרונות VR) חשובים יותר ויותר בתחומים שונים. לעתים קרובות, עם פתרונות VR (כולל מציאות מדומה, מציאות משולבת ומציאות רבודה), הביצוע של משימות ונהלים יומיומיים רבים יוקל יותר. לדוגמה, בתחום הרכב, הליך התצורה של מכונית יכול להיות נתמך על ידי שימוש במציאות מדומה¹ (VR). חוקרים ואנשי מקצוע חקרו ופיתחו מספר רב של גישות ופתרונות בהקשר זה. עם זאת, מחקרים החוקרים היבטי שימושיות הם עדיין נדירים. ככלל, יש לבחון את ההיבטים לאור שתי שאלות מרכזיות. ראשית, יש להעריך האם פתרון VR אכן עולה בביצועיו על גישה שאינה עושה שימוש בטכניקות VR. שנית, מכיוון שפתרונות VR מסתמכים בעיקר על התקני חומרה כבדים ומורכבים, יש לחקור לעומק פרמטרים כמו נוחות השחיקה והמאמץ המנטלי. בנוסף, יש לחקור תמיד את ההיבטים הנ"ל ביחס לתחום היישום המדובר. למרות שגישות קיימות רבות רואות את הצורך לחקור שאלות אלה², קיימים פחות מחקרים שהציגו תוצאות.

נושא מחקר בתחום VR, שהוא חשוב כיום, מסומן בניתוח אימרסיבי. הוא נגזר מתחום המחקר של ניתוח חזותי, אשר מנסה לכלול את התפיסה האנושית לתוך משימות ניתוח. תהליך זה ידוע גם בשם כריית נתונים חזותיים⁴. ניתוח אימרסיבי כולל נושאים מתחומי הדמיית נתונים, ניתוח חזותי, מציאות מדומה, גרפיקה ממוחשבת ואינטראקציה בין אדם למחשב⁵. היתרונות האחרונים בתצוגות המותקנות על הראש (HMD) הובילו לשיפור האפשרויות לחקור נתונים בצורה סוחפת. לאורך מגמות אלה, אתגרים חדשים ושאלות מחקר צצים, כמו פיתוח מערכות אינטראקציה חדשות, הצורך לחקור עייפות משתמשים, או פיתוח של הדמיות תלת-ממדיות מתוחכמות⁶. בפרסום קודם⁶ נדונו עקרונות חשובים של ניתוח אימרסיבי. לאור נתונים גדולים, שיטות כמו ניתוח אימרסיבי נחוצות יותר ויותר כדי לאפשר ניתוח טוב יותר של מאגרי נתונים מורכבים. קיימים רק מחקרים מעטים החוקרים את היבטי השימושיות של פתרונות ניתוח אימרסיביים. כמו כן, יש להתייחס גם לתחום או לתחום המדובר במחקרים אלו. בעבודה זו פותח אב טיפוס אנליטי אימרסיבי, ועל בסיסו פרוטוקול, החוקר את הפתרון שפותח עבור תרחישי תעשייה 4.0. בכך מנצל הפרוטוקול את שיטת ההתנסות², המבוססת על היבטים סובייקטיביים, ביצועיים ופיזיולוגיים. בפרוטוקול הנדון, ההיבטים הסובייקטיביים נמדדים באמצעות לחץ נתפס של משתמשי המחקר. ביצועים, בתורו, נמדדים באמצעות הזמן הנדרש ושגיאות שנעשו כדי לבצע משימות ניתוח. לבסוף, חיישן מוליכות העור מדד פרמטרים פיזיולוגיים. שני המדדים הראשונים יוצגו בעבודה זו, בעוד מוליכות העור הנמדדת דורשת מאמצים נוספים להערכה.

המחקר המוצג כולל מספר תחומי מחקר, במיוחד היבטים של מדעי המוח ומערכות מידע. באופן מעניין, שיקולים על היבטים של מדעי המוח במערכות מידע משכו לאחרונה תשומת לב של מספר קבוצות מחקר^7,8, מה שמראה את הדרישה לחקור את השימוש במערכות IT גם מנקודת מבט קוגניטיבית. תחום נוסף הרלוונטי לעבודה זו מהווה חקירת גורמים אנושיים של מערכות מידע 9,10,11. בתחום האינטראקציה בין אדם למחשב, קיימים מכשירים כדי לחקור את השימושיות של פתרון. שים לב שסולם שימושיות המערכת משמש בעיקר בהקשר זה¹². Thinking Aloud פרוטוקולים¹³ הם טכניקת לימוד נפוצה נוספת כדי ללמוד עוד על השימוש במערכות מידע. למרות שקיימות גישות רבות למדידת היבטי שימושיות של מערכות מידע, וחלקן הוצגו זה מכבר¹⁴ , עדיין עולות שאלות הדורשות לחקור מדדים חדשים או שיטות לימוד חדשות. לכן, המחקר בתחום זה פעיל מאוד^12,15,16.

להלן יידונו הסיבות מדוע לא נלקחו בחשבון בעבודה הנוכחית שתי שיטות נפוצות. ראשית, סולם שימושיות המערכת לא היה בשימוש. הסולם מבוסס על עשר שאלות¹⁷ וניתן למצוא את השימוש בו גם במספר מחקרי VR אחרים¹⁸. מכיוון שמחקר זה מכוון בעיקר למדידת לחץ¹⁹, שאלון הקשור ללחץ היה מתאים יותר. שנית, לא נעשה שימוש בפרוטוקול²⁰ של "חושבים בקול רם". למרות שסוג פרוטוקול זה הוכיח את יעילותו באופן כללי¹³, הוא לא שימש כאן מכיוון שרמת הלחץ של משתמשי המחקר עשויה לעלות רק בשל העובדה שסשן החשיבה בקול רם חייב להתבצע במקביל לשימוש במכשיר VR כבד ומורכב. למרות ששתי טכניקות אלה לא היו בשימוש, תוצאות של מחקרים אחרונים אחרים שולבו במחקר הנדון. לדוגמה, בעבודות קודמות^21,22, המחברים מבחינים בין טירונים למומחים בלימודיהם. בהתבסס על התוצאות המוצלחות של מחקרים אלה, הפרוטוקול העומד לרשותנו משתמש בהפרדה זו המוצגת בין משתמשי המחקר. מדידת המתח, בתורו, מבוססת על רעיונות של העבודות הבאות 15,19,21,22.

בשלב הראשון, לצורך ביצוע המחקר, יש למצוא תרחיש מתאים של תעשייה 4.0 לביצוע משימות אנליטיות. בהשראת עבודה אחרת של המחברים²³, זוהו שני תרחישים (כלומר, משימות הניתוח), (1) זיהוי חריגים, ו-(2) זיהוי אשכולות. שני התרחישים מאתגרים, והם רלוונטיים מאוד בהקשר של תחזוקה של מכונות ייצור בתפוקה גבוהה. בהתבסס על החלטה זו, שישה שיקולים עיקריים הניעו את פרוטוקול המחקר המוצג בעבודה זו:

1. הפתרון שיפותח לצורך המחקר יתבסס טכנית על משקפי מציאות משולבת חכמים (ראו טבלת חומרים) ויפותח כיישום מציאות משולבת.
2. יש לפתח בדיקה מתאימה, המסוגלת להבחין בין טירונים למשתמשים מתקדמים.
3. מדדי ביצועים צריכים לקחת בחשבון זמן ושגיאות.
4. יש לפתח יישום שולחן עבודה, אשר ניתן להשוות לפתרון ניתוח immersive.
5. יש ליישם מדד כדי להעריך את רמת הלחץ הנתפסת.
6. בנוסף לנקודה האחרונה, יפותחו תכונות להפחתת רמת הלחץ בזמן שהמשתמש מבצע את ההליך של שתי משימות הניתוח שהוזכרו (כלומר, (1) זיהוי חריגים, ו- (2) זיהוי אשכולות).

בהתבסס על שש הנקודות שהוזכרו, פרוטוקול המחקר משלב את ההליך הבא. משימות זיהוי חריג וניתוח אשכולות צריכות להתבצע בדרך סוחפת באמצעות משקפיים חכמים של מציאות משולבת (ראה טבלת חומרים). לכן, פותחה אפליקציה חדשה. צלילים מרחביים יקלו על ביצוע מטלות ניתוח מבלי להגביר את המאמץ המנטלי. תכונה קולית תקל על הניווט המשמש ליישום המפותח של משקפי המציאות המשולבת החכמים (ראה טבלת חומרים). מבחן רוטציה מנטלי יהיה הבסיס להבחנה בין טירונים למשתמשים מתקדמים. רמת הלחץ נמדדת על סמך שאלון. ביצועים, בתורם, מוערכים בהתבסס על (1) הזמן הדרוש למשתמש עבור משימות הניתוח, ובהתבסס על (2) שגיאות שבוצעו על-ידי משתמש עבור משימות הניתוח. הביצועים בזכוכית חכמה של מציאות משולבת מושווים לביצוע אותן משימות ביישום שולחן עבודה דו-ממדי שפותח לאחרונה וניתן להשוואה. בנוסף, מכשיר מוליכות העור משמש למדידת רמת מוליכות העור כאינדיקטור אפשרי ללחץ. תוצאות מדידה זו כפופות לניתוח נוסף ולא יידונו בעבודה זו. המחברים גילו במחקר אחר עם אותו מכשיר כי נדרשים שיקולים נוספים²⁴.

בהתבסס על פרוטוקול זה, חמש שאלות המחקר הבאות (RQs) מטופלות:

RQ1: האם יכולות הדמיון המרחבי של המשתתפים משפיעות על ביצוע המשימות באופן משמעותי?
RQ2: האם יש שינוי משמעותי בביצועי המשימות לאורך זמן?
RQ3: האם יש שינוי משמעותי בביצועי המשימות בעת שימוש בצלילים מרחביים בפתרון הניתוח הסוחף?
RQ4: האם הניתוח האימרסיבי שפותח נתפס מלחיץ על ידי המשתמשים?
RQ5: האם ביצועי המשתמשים טובים יותר בעת שימוש בפתרון ניתוח מקיף בהשוואה לגישה דו-ממדית?

איור 1 מסכם את הפרוטוקול המוצג ביחס לשני קני מידה. זה מראה את האמצעים המפותחים והמשמשים ואת החידוש שלהם ביחס לרמת האינטראקציה. מאחר שרמת האינטראקציה מהווה היבט חשוב בעת פיתוח תכונות עבור סביבת VR, איור 1 יראה טוב יותר את החידוש של כל הפרוטוקול שפותח בעבודה זו. למרות שההערכה של ההיבטים בתוך שני הסולמות המשמשים היא סובייקטיבית, הערכתם הכוללת מבוססת על העבודה הקשורה הנוכחית ועל השיקולים העיקריים הבאים: עיקרון חשוב אחד מהווה את השימוש בהפשטות של סביבה לאינטראקציה טבעית, שבה המשתמש נעשה קשוב. ביחס לפרוטוקול הנדון, נראה כי הדמיה של ענני נקודה אינטואיטיבית למשתמשים וזיהוי דפוסים בעננים כאלה הוכר כמשימה הניתנת לניהול באופן כללי. עיקרון חשוב נוסף הוא כיסוי של affordances. לפיכך, השימוש בצלילים מרחביים כפי שנעשה בהם שימוש בפרוטוקול הנדון הוא דוגמה, שכן הם מתואמים עם קרבתו של אובייקט שחיפש. המחברים ממליצים לכוונן את הייצוגים באופן שרוב המידע ממוקם באזור הביניים, שהוא החשוב ביותר לתפיסה האנושית. הסיבה לכך שהמחברים לא כללו עיקרון זה הייתה לעודד את המשתמש למצוא את המקום הטוב ביותר בעצמו, כמו גם לנסות להתמצא במרחב ויזואליזציה של נתונים, שהוא גדול מכדי להיות מוצג בבת אחת. בגישה המוצגת, לא נעשו שיקולים נוספים של מאפייני הנתונים התלת-ממדיים שיוצגו. לדוגמה, אם מניחים שממד הוא זמני, ניתן היה להראות תרשימי פיזור. המחברים רואים סוג זה של ויזואליזציה בדרך כלל מעניין בהקשר של תעשייה 4.0. עם זאת, יש להתמקד בקבוצה קטנה למדי של הדמיות. יתר על כן, פרסום קודם כבר התמקד בניתוח שיתופי של נתונים. בעבודה זו, שאלת מחקר זו לא נכללה בשל מורכבותן של הסוגיות האחרות שנדונו במחקר זה. בהגדרה המוצגת כאן, המשתמש יכול לחקור את החלל immersive על ידי הסתובבות. גישות אחרות מציעות בקרים לחקור את המרחב הווירטואלי. במחקר זה, המוקד מוגדר על השימושיות באמצעות סולם שימושיות המערכת (SUS). פרסום קודם אחר ערך מחקר עבור מומחים כלכליים, אך עם משקפי VR. באופן כללי, והכי חשוב, מחקר זה מתלונן על שדה הראייה המוגבל עבור מכשירים אחרים כמו משקפי המציאות המשולבת המשומשים בעבודה זו (ראה טבלת חומרים). הממצאים שלהם מראים כי מתחילים בתחום VR היו מסוגלים להשתמש בכלי האנליטי ביעילות. זה תואם את החוויות של מחקר זה, אם כי בעבודה זו מתחילים לא סווגו יש חוויות VR או משחקים. בניגוד לרוב פתרונות המציאות המדומה, מציאות משולבת אינה מקובעת למיקום מכיוון שהיא מאפשרת לעקוב אחר הסביבה האמיתית. גישות VR כגון מזכירות את השימוש בכיסאות מיוחדים לחוויה של 360° כדי לשחרר את המשתמש משולחן העבודה שלו. מחברי המחקר מצביעים על כך שבעיות תפיסה משפיעות על הביצועים של ניתוח אימרסיבי; לדוגמה, באמצעות צללים. עבור המחקר הנדון, זה לא ריאלי, כמו משקפיים חכמים מציאות משולבת בשימוש (ראה טבלה של חומרים) אינם מסוגלים להציג צללים. פתרון עוקף יכול להיות רצפה וירטואלית, אבל הגדרה כזו הייתה מחוץ לטווח של מחקר זה. מחקר סקר בתחום האנליטיקה האימרסיבית זיהה פיזור תלת-ממדי כאחד הייצוגים הנפוצים ביותר של נתונים רב-ממדיים. בסך הכל, לא ניתן למצוא את ההיבטים המוצגים באיור 1 המורכבים כעת לפרוטוקול החוקר היבטי שימושיות של ניתוח אימרסיבי עבור תרחישי תעשייה 4.0.

Protocol

כל החומרים והשיטות אושרו על ידי ועדת האתיקה של אוניברסיטת אולם, ובוצעו בהתאם להנחיות שאושרו. כל המשתתפים נתנו את הסכמתם מדעת בכתב.

1. יצירת סביבת לימוד מתאימה

הערה: המחקר נערך בסביבה מבוקרת כדי להתמודד עם הגדרת החומרה המורכבת. משקפי המציאות המשולבת המשומשים (ראו טבלת חומרים) והמחשב הנייד עבור היישום הדו-ממדי הוסברו למשתתפי המחקר.

1. בדוק את הפתרון הטכני לפני כל משתתף; הגדר במצב ברירת מחדל. הכינו את השאלונים והניחו ליד משתתף.
2. תן למשתתפים לפתור משימות ממקרי השימוש זיהוי חריג וזיהוי אשכולות בהפעלה אחת (כלומר, הזמן הממוצע היה 43 דקות).
3. התחל את המחקר על ידי קבלת פני המשתתפים והצגת מטרת המחקר, כמו גם את ההליך הכולל.
4. משתתפים המשתמשים במכשיר למדידת מוליכות העור (ראו טבלת חומרים) חייבים להקפיד על שלב מנוחה קצר, כדי לקבל מדידה בסיסית. רק מחצית מהמשתתפים השתמשו במכשיר זה.
5. כל המשתתפים צריכים למלא את שאלון מצאי חרדת תכונות המדינה (STAI)³¹, לפני תחילת הניסוי.
   1. לאחר מכן, המשתתפים צריכים לבצע את מבחן הסיבוב המנטלי (ראו איור 4, מבחן זה העריך את יכולות הדמיון המרחבי), שהיה הבסיס להבחנה בין ביצועים גבוהים לנמוכים (בעלי ביצועים גבוהים הם משתמשים מתקדמים, בעוד שבעלי ביצועים נמוכים הם טירונים), ואחריו מבחן הצליל המרחבי למדידת יכולות השמיעה המרחבית של משתתף.
      הערה: פיצול חציוני של ציוני המבחן במבחן הסיבוב המנטלי³² שימש להבחנה בין ביצועים נמוכים לגבוהים.
6. הפרדת המשתתפים באופן אקראי לשתי קבוצות; התחל עם המשימה על זיהוי חריג או זיהוי אשכולות, תוך המשך עם מקרה השימוש האחר לאחר מכן. עבור משימת זיהוי האשכולות, מחצית מהמשתתפים התחילו תחילה עם משקפי המציאות המשולבת החכמים המשומשים (ראה טבלת חומרים), ולאחר מכן השתמשו ביישום הדו-ממדי, בעוד שהמחצית השנייה התחילה עם היישום הדו-ממדי, ולאחר מכן השתמשה במשקפיים החכמים של המציאות המשולבת (ראה טבלת חומרים). עבור משימת הזיהוי החריג, בחר באופן אקראי קבוצה אחת שמקבלת תמיכה קולית, בעוד שהחלק השני של הקבוצה אינו מקבל תמיכה קולית.
7. בסיום המפגש, המשתתפים צריכים לענות שוב על שאלון מצאי חרדת תכונות המדינה (STAI)³¹ , כמו גם על שאלון מפותח ודמוגרפי.
8. אחסן את הנתונים שנוצרו, אשר נרשמו באופן אוטומטי על ידי כל יישום שפותח, על האחסון של המחשב הנייד לאחר ההפעלה הושלמה.

2. פרוטוקול המחקר למשתתפים

1. הכינו את הניסוי (ראו איור 2 לחדר הניסוי) עבור כל משתתף. הצג את המחשב השולחני, את משקפי המציאות המשולבת החכמים המשומשים וחלק את השאלונים.
2. הודיעו למשתתפים כי הניסוי יימשך 40 עד 50 דקות, וכי מחציתם יתחילו לאחר המבחנים המקדימים (ראו נקודות 3-6 בפרוטוקול המחקר) תחילה עם מבחן הזיהוי החריג (ראו נקודה 7 של פרוטוקול המחקר), ולאחר מכן מבחן זיהוי האשכולות (ראו נקודה 8 של פרוטוקול המחקר), בעוד שהאחרים יבצעו את שני המבחנים הללו להיפך (כלומר, נקודה 8 של פרוטוקול המחקר לפני נקודה 7).
3. החליטו באופן אקראי אם מתבצעת מדידת מוליכות העור. במקרה של כן, הכינו את מכשיר מדידת מוליכות העור³³ והודיעו למשתתף לשים על המכשיר. בקשו מהמשתתפים שלב מנוחה קצר כדי לקבל מדידה בסיסית של רמת הלחץ שלהם.
4. בקש מהמשתתפים למלא את שאלון מצאי חרדת תכונות המדינה (STAI)³¹ וליידע אותם שהוא מודד את הלחץ הנתפס הנוכחי לפני הניסוי.
5. ערכו מבחן רוטציה מנטלית.
   1. ליידע את המשתתפים כי יכולות הסיבוב המנטלי שלהם מוערכות ולהוביל אותם מול מחשב שולחני. ליידע את המשתתפים על הליך הבדיקה. שימו לב שהיה עליהם לזהות עצמים דומים בעלי מיקומים שונים במרחב תלת-ממדי מדומה.
   2. הודיעו למשתתפים שרק שניים מתוך חמשת האובייקטים המוצגים דומים ושיהיו להם 2 דקות לכל המבחן. הודע למשתתפים שניתן לבצע שבע משימות בתוך 2 הדקות הנתונות ואמור להם שמדדי ביצועים נרשמים עבור כל משימה שבוצעה.
6. הערכת יכולות צליל מרחביות.
   1. ליידע את המשתתפים כי יכולות הצליל המרחבי שלהם מוערכות ולהוביל אותם מול מחשב שולחני. ליידע את המשתתפים על הליך הבדיקה. הסבירו למשתתפים שיש לזהות שש דגימות קול, אשר יושמעו במשך 13 שניות כל אחת.
   2. הודיעו למשתתפים שעליהם לזהות את הכיוון (באופן מקביל לארבעת כיווני המצפן) שממנו מגיע הצליל.
7. להעריך מיומנויות זיהוי חריגות.
   1. בקש מהמשתתפים להרכיב את משקפי המציאות המשולבת החכמים. הסבירו להם שיש למצוא חריגים בתוך העולם שנוצר עבור משקפי המציאות המשולבת.
   2. כמו כן, הודע להם כי חריג הוא נקודה מסומנת באדום, כל שאר הנקודות מסומנות בלבן. הסבירו להם שעליהם לכוון את מבטם לנקודה האדומה כדי להבחין בה.
   3. כמו כן, ליידע את המשתתפים כי לא רק עזרה חזותית מסופקת, בנוסף צלילים סביבתיים לתמוך בהם כדי למצוא חריגים. ספק את המידע למשתתפים שהם צריכים לבצע 8 משימות חריגות, כלומר 8 פעמים בתוך העולם הווירטואלי, הנקודה האדומה צריכה להימצא. עבור כל משתתף, 4 משימות נתמכות צליל, בעוד 4 משימות אינן נתמכות קול. עבור כל משתתף, הוא נבחר באופן אקראי אם הוא מתחיל משימה הנתמכת בצליל או לא. לאחר מכן, בהתאם למשימה הראשונה, היא משתנה ממשימה למשימה בין אם ניתנת תמיכה קולית ובין אם לאו.
   4. ספרו למשתתפים איזה מידע יירשם: הזמן הנדרש לכל משימה, משך ההליכה וכיצד נראית תנוחת התנועה הסופית שלהם ביחס לתנוחת המוצא שלהם. לבסוף, אמרו למשתתפים שהנקודה המסומנת באדום משתנה לירוקה אם היא זוהתה (ראו איור 3).
8. הערך מיומנויות זיהוי אשכולות.
   1. החליטו באופן אקראי עבור המשתתף אם להשתמש תחילה במשקפי המציאות המשולבת או להוביל את המשתתף למחשב שולחני. בהמשך, רק ההליך עבור הגדרת המציאות המשולבת מתואר. אם משתתף מתחיל תחילה עם המחשב השולחני, ההליך זהה בסדר שהשתנה ולמעט הפקודות הקוליות, הן מסופקות רק בעת שימוש בפתרון המציאות המשולבת.
   2. עבור משתתפים המשתמשים במציאות משולבת: בקש מהמשתתפים להרכיב משקפיים חכמים של מציאות משולבת. הודע למשתתפים כיצד למצוא אשכולות בעולם שנוצרו באמצעות משקפי המציאות המשולבת החכמים המשומשים. הדגישו בפני המשתתפים כי היה עליהם להבחין בין אשכולות חופפים על ידי תנועה סביבם.
   3. למשתתפים המשתמשים במציאות משולבת: הסבירו למשתתפים שהם יכולים לנווט בעולם הווירטואלי וסביב האשכולות באמצעות פקודות קוליות. לבסוף אמרו למשתתפים שהם היו צריכים לזהות שישה אשכולות.
   4. עבור משתתפים המשתמשים במציאות משולבת: בקש מהמשתתפים להסיר את משקפי המציאות המשולבת החכמים הנמצאים בשימוש. סדרו את המשתתפים למחשב שולחני ואמרו להם להשתמש בתוכנה המוצגת על מסך המחשב השולחני. הודיעו להם שאותו סוג של אשכולות כמו שמוצג במשקפיים החכמים של המציאות המשולבת היה צריך להיות מזוהה באמצעות התוכנה במחשב השולחני (ראו איור 7 ואיור 8).
9. בקש מהמשתתפים למלא שלושה שאלונים, כלומר שאלון מצאי חרדת תכונות מדינה (STAI)³¹, שאלון שפותח בעצמו לאיסוף משוב סובייקטיבי, ושאלון דמוגרפי לאיסוף מידע עליהם.
10. בקש מהמשתתפים להסיר את מכשיר מדידת מוליכות העור³³ אם הם התבקשו בהתחלה ללבוש אותו.
11. שחררו את המשתתפים מהניסוי על ידי אמירת תודה על ההשתתפות.

תוצאות

הגדרת אמצעים לניסוי
עבור משימת הזיהוי החריגה, הוגדרו מדדי הביצועים הבאים: זמן, נתיב וזווית. ראו איור 6 למדידות המדידות.

הזמן נרשם עד שנמצאה נקודה מסומנת באדום (כלומר, החריגה). מדד ביצועים זה מציין כמה זמן נדרש למשתתף כדי למצוא את הנקודה המסומנת באדו?...

Discussion

בנוגע ליישום המשקפיים החכמים שפותחו במציאות משולבת (ראו טבלת חומרים), שני היבטים היו מועילים במיוחד. השימוש בצלילים מרחביים למשימת הזיהוי של החריג נתפס באופן חיובי מצד אחד (ראו תוצאות RQ3). מצד שני, גם השימוש בפקודות קוליות נתפס באופן חיובי (ראו איור 10).

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
edaMove	movisens
HoloLens	Microsoft
Matlab R2017a	MathWorks
RPY2	GNU General Public License v2 or later (GPLv2+) (GPLv2+)		https://pypi.org/project/rpy2/
SPSS 25.0	IBM