אפיון התחושה של הסוכנות על הפעולות של תותבות המופעלים באמצעות ממשק עצבית-מכונה

החלפת גפיים אמיתית דורשת טשטוש הקווים התפיסתיים הקוגניטיביים בין העצמי למכונה. הסוכנות היא הגשר המכריע לתווים את הפעולות של איבר מלאכותי כפי שנוצר על ידי עצמי ומכוון. טכניקה זו מספקת תובנות ייחודיות על האפקטיביות של התקשורת התפיסתית הקוגניטיבית בין המשתמש האנושי למכונה.

שיטה זו יכולה להרחיב לתוך כל בדיקה של ההשפעות של משוב על הסוכנות, כגון עם תותבות מיואלקטריות או הגוף מופעל, גירוי קליפת המוח, שבץ, או אפילו השתלות יד. מדגימים הליך זה דילן בקלר וזאכרי ת'אמסר, מהנדסי מחקר במעבדה שלנו. מלווים את המשתתף לחדר הבדיקות, ויש להם לשבת מול צג.

התחל על ידי יצירת תפיסת קינסתטית יד באמצעות ממשק המכונה העצבית המשתתפים, או NMI, וללכוד את הקינמיקה של התנועה הנתפסת על ידי כך שהמשתתף ידגים את מה שהם מרגישים באמצעות היד השלמה שלהם. השתמש ביד וירטואלית או בסימולציית תותבת כדי לשחזר את הקינמטיקה של תפיסת התנועה. לאחר מכן, הגדר חומרה כדי ללכוד את אותות בקרת תנועת היד המכוונים מה- NMI של המשתתף.

מפה אות בקרה זה לפעילות התותבת הווירטואלית. לאחר מכן, צור תוכנית בקרה ראשית המתאמת את רכישת אות הבקרה של NMI, את התנועה של התותבת הווירטואלית, ואת הדור של משוב NMI קינסתטי בזמן אמת. הצג את התותבת הווירטואלית על הצג והתאם את גודלו ואת מיקומו כך שהוא ממוקם בהתאם למיקום האיבר החסר שלהם.

לאחר מכן, לעבד אובייקטים, כגון כדורים צפים, בסביבה הווירטואלית כדי שירות נקודות עצירה עבור עמדות קרוב ופתוח של היד. לבסוף, הגדר את תוכנית הבקרה הראשית כך שכאשר הספרות הווירטואליות יוצרות קשר עם נקודות העצור הווירטואליות, צליל שמיעתי מתהשמיע לאחר השהיית זמן מתכווננת. לפני תחילת הניסוי, בנה קובץ קלט עבור תוכנית הבקרה הראשית המציינת את ההגדרות עבור כל ניסיון, כמו גם את תנאי הבקרה והניסוי.

תוכנית תנאים נוספים שנועדו לנתח את התרומות לסוכנות של כוונה מוטורית, תחושה קינסתטית, ואי התאמה זמנית עם kinematics המוצגים של תותבת וירטואלית. לדוגמה, שקול להשתמש בחמשת התנאים הבאים, תנועה הפוכה, מהירות מדי, איטית מדי, השהיית התחלה וללא משוב. כדי ליזום כל ניסיון, לחץ על לחצן ההפעלה בתוכנית הבקרה הראשית, המזיזה את היד הווירטואלית למצב ההתחלה, מה שמסמן את תחילת המשפט.

בתרגול הראשון, תן למשתתף להסיע את היד לנקודת הקצה של התנועה ולנגן את הטון השמיעתי 1,000 אלפיות השניה לאחר שהספרות הווירטואליות יגיעו לנקודת עצירה וירטואלית למשך 10 ניסויים. בתרגול השני, שוב יש את המשתתף להניע את היד לנקודת הסיום של התנועה. הפוך את צלילי השמיעה לאקראיים כך שמרווחי ההשהיה של 300, 500 ו- 700 אלפיות השניה יוצגו לפחות חמש פעמים כל אחד.

רשום את המשתתפים דיווחו מילולית על הערכה של מרווח הזמן. לבסוף, להמשיך עם סטים ניסיוניים של 15 ניסויים עבור כל תנאי. הצג את התנאים בסדר אקראי, ולנהל שאלון בסוף כל תנאי.

כאן, התוצאות מציינות את הציון הממוצע עבור ארבע שאלות הסוכנות, כמו גם ארבע שאלות בקרה עבור כל משתתף, ועל ידי כל תנאי משוב. דירוג ממוצע הגדול מאחד מציין הסכם עם הצהרה נתונה ואפס מציין ניטרליות של הסכמה. לאחר מכן, ההפרשים בין מרווחי הזמן בפועל לבין מרווחי הזמן הנתפסים היו ממוצעים בין שלושת המשתתפים, והם מוצגים ביחס למצב המשוב הבסיסי.

הבדלים שליליים גדולים יותר הם אינדיקציה לתחושה מרומזת חזקה יותר של סוכנות, כגון עם המצב המהיר מדי. יתר על כן, תוצאות אלה מראות השוואה של צעדי סוכנות מפורשים ומרומזים. המצב המהיר מדי הפגין את היווצרות הסוכנות החזקה ביותר, הן במפורש והן במשתמע.

שינויים קלים יכולים להרחיב את הטכניקות שלנו כדי ללמוד שיטות חיישן נוספות, כגון מגע, וכיצד הם משפיעים על הסוכנות. כמו כן, הוספת מדידות בעלות על גפיים יכולה לעזור לנו להבין את יחסי הגומלין בין סוכנות להתגלמות. טכניקה זו אפשרה לחקור את תפקידו של משוב תנועה תפיסתית בממשק מכונה עצבית על המנגנון המהותי שבו משתמש המוח כדי לבסס מחברים על פני תנועות מיועדות.