Name: the honeycomb paradigm for research on collective human behavior
Uploaded: 2019-01-19T14:00:00
Duration: 6 min 48 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The HoneyComb Paradigm for Research on Collective Human Behavior at JoVE.com

Denne forskning er finansieret af det tyske initiativ of Excellence (institutionelle strategi: https://www.uni-goettingen.de/en/32632.html). Vi takker Margarita Neff-Heinrich for hendes engelsk korrekturlæsning.

Dataindsamling og dataanalyse i dette projekt er blevet godkendt af den etiske komité af Georg-Elias-Müller Institut for psykologi på universitetet i Göttingen (forslag 039/2012).
1. eksperimentel opsætning
<ol><li>Vælg en placering, der er fra en høj trafik område, som i en computer lab eller en anden angivet område med individuelle arbejdsstationer, der kan konfigureres som en LAN (lokalnetværk).</li>
	<li>Arrangere til 10 til 12 bærbare computere af den samme type skal bruges til forsøget samt en computer til at fungere som server (figur 6). Server-program samt klientprogrammer har brug for en JAVA runtime environment, som er tilgængelig på alle almindelige operativsystemer (en Raspberry Pi som klient kan være tilstrækkeligt).</li>
	<li>Konfiguration af udstyr<ol>
<li>Arrangere notesbøger på individuelle arbejdsstation borde med stole som vist i figur 7.</li>
		<li>Forbinde pc'er til server computer via Ethernet-kabler og en netværks-switch til at oprette et LAN-netværk.</li>
		<li>Installere skillevægge mellem individuelle arbejdsstationer at forhindre visuel sensoriske kommunikation (øjenkontakt, håndbevægelser, ansigtsudtryk, etc.) mellem tilstødende deltagere.</li>
		<li>Erhverve ørepropper (for engangs brug) for at blive distribueret til alle deltagerne til at forhindre audible kommunikationen mellem deltagerne.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. deltager rekruttering
<ol><li>Vælg en rekruttering placering hvor der er en stor mængde af mennesker, såsom entré af et auditorium.</li>
	<li>Adresse potentielle rekrutter ved hjælp af den standardiserede tekst, der forklarer formålet og baggrunden for eksperimentet, eksperimentets varighed, maksimale betaling beregnes efter ydeevne, og kravet om deltagelse i et multiplayer spil på institution-ejet laptops.</li>
	<li>Sikre, at deltagerne kan forstå de engelske og tyske instruktioner og spørgeskemaer relateret til eksperimenter.</li>
	<li>Hvis den eksperimentelle design omfatter brug af farver, sikre, at deltagerne er fri for enhver farveblindhed, der kan forhindre dem i at differentiere de farver, der anvendes.</li>
	<li>Ikke ansætte tidligere deltagere, som deltagerne skal være naivt at eksperimentet.</li>
	<li>Føre villig rekrutter til en venteområdet fra området rekruttering. Venligst anmodning at de afvente afslutningen af gruppe ansættelse uden at tale med hinanden. Forklare, at denne begrænsning er relateret til integriteten af de eksperimentelle resultater.</li>
	<li>Når 10 til 12 deltagere er blevet ansat, føre dem ind i forhånd aftalt computer lab eller angivne område hvor eksperimentet vil finde sted.</li>
	<li>Før deltagerne tage deres pladser i de partition-indkapslet arbejdsstationer, har deltagerne underskrive en designeret informeret samtykke.</li>
	<li>Distribuere hygiejnisk, engangs brug ørepropper til alle deltagere. Meddele dem, at audiovisuel kommunikation med andre deltagere er forbudt. Derfor er brugen af ørepropper og partition-indkapslet arbejdsstationer obligatorisk.</li>
	<li>Har deltagerne tage deres pladser i de partition-indkapslet arbejdsstationer.</li>
</ol>3. forsøgsmetoden
Bemærk: I denne forsøgsmetoden, spillet bruges af Boos et al. 1 er beskrevet som et ansøgning eksempel.
<ol><li>Forberedelsesfasen<ol>
<li>Selve programmet er formateret som en zip-fil HC.zip indeholdende 1) runnables HC.jar, 2) tre filer til konfiguration, nemlig hc_server.config, hc_panel.config, og hc_client.config, og 3) to undermapper opkaldt intro og RAADATA.</li>
		<li>Opret en delt mappe på servercomputeren og unzip HC.zip i denne mappe.</li>
		<li>På hver klientcomputer, montere og få adgang til dette delte mappe og åbne en terminal (Linux, Mac OS X: spotlight | Søg | terminal) eller en lynhurtig (Windows: search "cmd"), henholdsvis. Brug kommandoen "dir" eller "ls", så de udpakkede filer vises på hver terminal.</li>
		<li>Udfør kommandoen "java-version" på hver terminal til at sikre, at en java runtime environment er tilgængelige. Hvis ikke, installere java før du fortsætter.</li>
		<li>Kig i tre konfiguration filer.<ol>
<li>Rediger hc_server.configure for at konfigurere 1) antallet af spillere, 2) mindsteantal og maksimale antal træk hver spiller kan gøre, 3) værdier af de såkaldte nuggets, og 4) opfattelse radius tilstand (lokale eller globale). Bemærk: To perception betingelserne er den globale tilstand (spilleren kan se positioner af avatarer af alle deltagere) og lokale tilstand (spilleren kan se kun disse avatarer støder op til deres avatar, se figur 3)</li>
			<li>Rediger hc_client.configure for at fortælle kunderne serverens IP.</li>
			<li>I hc_panel.config, justere størrelsen af sekskanter ifølge den skærmopløsning.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Først, starte serverprogrammet HC_Gui.jar (figur 8) ved hjælp af kommandoen "java-jar HC_Gui.jar". Derefter starte klientprogrammer på hver arbejdsstation ved hjælp af kommandoen "java-jar HC_ClientAppl.jar". NOTE: Kundernes skærme bør vise beskeden, "Vær venlig at vente. Computeren forbindelse til serveren." I server GUI vises en linje viser IP-adressen på hver af klienterne. Når alle klienter har forbindelse, serverprogrammet viser beskeden, "alle klienter er forbundet. Klar til at begynde?" Bemærk: Eksperimentatoren kan forberede session op til dette punkt.</li>
		<li>Når alle deltagerne har taget deres steder, give de endelige instruktioner før de indsætter ørepropperne.</li>
		<li>Klik på "OK" for at starte sessionen. Hereon, styres eksperimentet kun af vejledningen på skærmbillederne synlig for deltagerne. Instruktioner til et enkelt eksperiment kræver flere skærmen sider, og læsning er muliggjort af deltagerne personsøgning frem og tilbage efter behov. Bemærk: Hver deltager angiver, ved at klikke på en udpegede knap på skærmen, at han/hun har læst vejledningen. Eksperimentet kan ikke påbegyndes, når alle deltagere er færdig med at læse vejledningen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Testfasen<ol>
<li>Observere, om deltagerne musen-kontrollerende deres avatar dot (to gange så stor som de synlige avatar prikker af de andre deltagere) på HoneyComb virtuelle 97-sekskant playfield (Se figur 1).</li>
		<li>Har deltagere starte testfasen i midten af feltet, derefter flytte på HoneyComb virtuelle playfield efter tidligere angivne anvisningerne på skærmen.<ol>
<li>Alle instruktioner om hvordan man spiller spillet er placeret som redigerbar html-filer i programmappen af HoneyComb spil. Se undermapper intro/de og intro/en tysk og Dansk vejledning, henholdsvis.</li>
			<li>Har spillere Venstreklik i det tilstødende lille sekskant efter eget valg at flytte deres avatar dot. Kun tilstødende felter kan vælges for oprindelige og efterfølgende flytter. Bemærk: Efter hvert træk vises en lille hale for 4000 ms for hver deltager, der angiver den sidste retning, hvorfra han hyldet.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Tillade hver deltager til at spise én gang for at undgå mulig bias. Bemærk: Spillet er beskrevet her kræver 5-10 min, herunder læsning af instruktioner. Samlede, 400 deltagere i 40 10-person grupper blev testet af Boos et al. 1.</li>
		<li>Genstart ikke eksperiment med de samme deltagere, hvis der er en teknisk opdeling, eller hvis en deltager ikke.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. post-test fase
<ol><li>Når spillet er afsluttet, har deltagerne udfylde spørgeskemaer vurdering af demografiske data, Big Five personlighed faktorer, opfattede niveauer af stress eller ro, og betale tilfredshed (der skal betales ved afslutningen af forsøget). Disse spørgeskemaer kan blive tilbudt som enkeltstående html-filer.</li>
	<li>Mens deltagerne udfylde spørgeskemaer, forberede anonym konvolutter med den passende mængde af penge tjent i HoneyComb spil netop afsluttet. Spillets HoneyComb-beregnet beløb skal betales til hver spiller er fastsat på skærmbilledet server.</li>
	<li>Distribuere de optjente betalinger til deltagere, som de forlader området test.</li>
	<li>Luk serverprogrammet, derefter lukke klientprogrammer, når serverprogrammet har færdig nedlæggelse.</li>
	<li>Overføre data, i form af 2 tekstfiler markeret af dag - og tid-stempel eksperiment, at en USB-stick.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Boos, M., Pritz, J., Lange, S., Belz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leadership+in+Moving+Human+Groups.">Leadership in Moving Human Groups.</a> PLoS Computational Biology. 10 (4), e1003541 (2014).</li><li>Moussaid, M., Garnier, S., Theraulaz, G., Helbing, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Collective+information+processing+and+pattern+formation+in+swarms,+flocks,+and+crowds.">Collective information processing and pattern formation in swarms, flocks, and crowds.</a> Topics in Cognitive Science. 1 (3), 469-497 (2009).</li><li>Sumpter, D. J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Collective Animal Behavior. , (2010).</li><li>Krause, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fish+shoal+composition:+mechanisms+and+constraints.">Fish shoal composition: mechanisms and constraints.</a> Proceedings - Royal Society. Biological Sciences. 267 (1456), 2011-2017 (2000).</li><li>Camazine, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Self-Organization in Biological Systems. , (2003).</li><li>King, A. J., Sueur, C., Huchard, E., Cowlishaw, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rule-of-thumb+based+on+social+affiliation+explains+collective+movements+in+desert+baboons.">A rule-of-thumb based on social affiliation explains collective movements in desert baboons.</a> Animal Behavior. 82 (6), 1337-1345 (2011).</li><li>Fischer, J., Zinner, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Communication+and+cognition+in+primate+group+movement.">Communication and cognition in primate group movement.</a> International Journal of Primatology. 32 (6), 1279-1295 (2011).</li><li>Couzin, I. D., Krause, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-organization+and+collective+behavior+in+vertebrates.">Self-organization and collective behavior in vertebrates.</a> Advances in the Study of Behavior. 32, 1-75 (2003).</li><li>Katz, Y., Tunstr&#248;m, K., Ioannou, C. C., Huepe, C., Couzin, I. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inferring+the+structure+and+dynamics+of+interactions+in+schooling+fish.">Inferring the structure and dynamics of interactions in schooling fish.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (46), 18720-18725 (2011).</li><li>Guy, S. J., Curtis, S., Lin, M. C., Manocha, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Least-effort+trajectories+lead+to+emergent+crowd+behaviors.">Least-effort trajectories lead to emergent crowd behaviors.</a> Physical Review E: Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 85 (1), 016110 (2012).</li><li>Shao, W., Terzopoulos, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autonomous+pedestrians.">Autonomous pedestrians.</a> Proceedings of the 2005 ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation. , (2005).</li><li>Reynolds, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flocks,+herds+and+schools:+A+distributed+behavioral+model.">Flocks, herds and schools: A distributed behavioral model.</a> Seminal Graphics. , 273-282 (1987).</li><li>Pelechano, N., Allbeck, J. M., Badler, N. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+individual+agents+in+high-density+crowd+simulation.">Controlling individual agents in high-density crowd simulation.</a> Proceedings of the 2007 ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation. , 99-108 (2007).</li><li>Helbing, D., Moln&#225;r, P., Farkas, I. J., Bolay, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-organizing+pedestrian+movement.">Self-organizing pedestrian movement.</a> Environment and Planning B: Planning and Design. 28 (3), 361-383 (2001).</li><li>Dyer, J. R. G., Johansson, A., Helbing, D., Couzin, I. D., Krause, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leadership,+consensus+decision+making+and+collective+behavior+in+humans.">Leadership, consensus decision making and collective behavior in humans.</a> Philosophical Transactions - Royal Society. Biological Sciences. 364 (1518), 781-789 (2009).</li><li>Moussaid, M., Schinazi, V. R., Kapadia, M., Thrash, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virtual+Sensing+and+Virtual+Reality:+How+New+Technologies+can+Boost+Research+on+Crowd+Dynamics.">Virtual Sensing and Virtual Reality: How New Technologies can Boost Research on Crowd Dynamics.</a> Frontiers in Robotics and AI. , (2018).</li><li>Belz, M., Pyritz, L. W., Boos, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+flocking+in+human+groups.">Spontaneous flocking in human groups.</a> Behavioral Processes. 92, 6-14 (2013).</li><li>Boos, M., Franiel, X., Belz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Competition+in+human+groups+-+Impact+on+group+cohesion,+perceived+stress+and+outcome+satisfaction.">Competition in human groups - Impact on group cohesion, perceived stress and outcome satisfaction.</a> Behavioral Processes. 120, 64-68 (2015).</li><li>Boos, M., Li, W., Pritz, J., Fu, X., Luo, J. -. D., Boos, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterns+of+Group+Movement+on+a+Virtual+Playfield:+Empirical+and+Simulation+Approaches.">Patterns of Group Movement on a Virtual Playfield: Empirical and Simulation Approaches.</a> Social Network Analysis: Interdisciplinary Approaches and Case Studies. , 197-223 (2017).</li><li>Dyer, J. R. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consensus+decision+making+in+human+crowds.">Consensus decision making in human crowds.</a> Animal Behavior. 75 (2), 461-470 (2008).</li><li>Faria, J. J., Dyer, J. R. G., Tosh, C. R., Krause, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Leadership+and+social+information+use+in+human+crowds.">Leadership and social information use in human crowds.</a> Animal Behavior. 79 (4), 895-901 (2010).</li><li>Conradt, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Models+in+animal+collective+decision-making:+information+uncertainty+and+conflicting+preferences.">Models in animal collective decision-making: information uncertainty and conflicting preferences.</a> Interface Focus. 2 (2), 226-240 (2011).</li><li>Couzin, I. D., Krause, J., Franks, N. R., Levin, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective+leadership+and+decision-making+in+animal+groups+on+the+move.">Effective leadership and decision-making in animal groups on the move.</a> Nature. 433, 513-516 (2005).</li></ol>

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Et grundlæggende spørgsmål i bruger multi-Client virtuelle miljøer som en forskning paradigme til at undersøge menneskelige kollektive adfærd er, om resultaterne er gældende til faktiske scenarier. Med andre ord, den metodiske tilgang giver resultater med tilstrækkelig økologiske eller eksterne validitet? Repræsenterer menneskets deltagere som avatarer på en virtuel playfield og lade dem flytte via musen-klik reducerer sociale stikord. Derudover holder kommunikation til et minimum tillader eksperimentatorer at undersøge hvilke stiltiende adfærdsmæssige signaler transmitteres blandt mennesker, der kan påvirke menneskers gruppen koordinering og ledelse adfærd og under hvilke miljømæssige affordance (f.eks. redning, konkurrence, evakuering) disse adfærd påvirkes af mere og i hvilket omfang. Så længe der er streng overholdelse af de to præ test faser i protokollen og testprocedurer, garanterer dette reduktionistiske tilgang interne validitet. For at tillade overførsel af resultaterne til "rigtige" gruppe og crowd dynamics, kan de eksperimentelle setup og testfaserne gradvist ændret for at blive mere komplekst (f.eks. giver mulighed for yderligere meddelelse ud over blotte fremsendelse/læsning bevægelse adfærd, tilføje oplysninger om individuelle egenskaber indlejret semantisk i forskellige virkelige verden scenarier, osv.) og beskrevet i den på skærmen instruktioner læse af deltagerne, før spillet starter.
For at løse spørgsmålet om eksterne validitet, kan sekskant playfield [i første omgang valgt at standardisere spillerens bevægelser til standardiserede, to-dimensionelle sekskantede koordinater (pre testet) usability og reduktion af confounding faktorer] varieres. Et todimensionalt gitter med frit valg ville gøre det muligt for spillere at skabe mere vedvarende og komplicerede bevægelse data. En tre-dimensionel miljø skabt af enhed - eller Unreal-motoren, for eksempel, kan også øge økologiske/ekstern validitet. Dog med hvert skridt i retning af lessoning begrænsning af bevægelse, opstår et problem. Med stigende kompleksitet af frihedsbevægelsen i den simulerede scenario, påvirkning af confounding faktorer (fx interpersonelle forskelle såsom computererfaring, kendskab til rumlig orientering i tre-dimensionelle spil) stigninger, som kan føre til partisk resultater og mindske interne validitet.
Fordelen ved metoden beskrevet i HoneyComb-protokollen er at det kan være kombineret med computer simuleringsmodeller og bruges som et paradigme til empirisk test hvis kollektive mønstre findes i computer-simuleringer også hold for adfærd i grupper af mennesker. For at styrke den eksterne validitet af sådanne tests, bør deltagerne opfordres i post-test fase spørgeskema, hvis de følte sig tilstrækkeligt og menneskeligt repræsenteret af deres avatarer og om de var i stand til at opfatte deres Co spillere som menneskelige aktører. Protokollen angiver den fysiske tilstedeværelse af co spillerne sidder i arbejdsstationer ved siden af hinanden (selvom protokol parametre hinder sensoriske auditiv eller visuel kommunikation) for at øge disse følelser af menneskelige legemliggørelsen.
I sum, de metoder, der anvendes af HoneyComb tilgang skitseret i protokollens præ-test, test og post-test faser giver et nyt paradigme for at undersøge grundlæggende mekanismer af kollektive fænomener som gruppen koordinering, ledelse, og koncerninterne differentiatioNielsen Metodens vigtigste begrænsning er dens sårbarhed over for menneskelige fejl af personalekonsulenter, især hvis de ikke er strenge nok til at sikre, at deltagerne ikke kommunikere med hinanden under præ-test og test.

Den computer-baserede multi-agent spil HoneyComb1 tilbyder en metodologisk paradigme eksperimentelt undersøge hvordan kollektive menneskers bevægelighed mønstre og gruppestrukturer, emerge fra individuelle adfærd. Menneskelige deltagerne repræsenteres visuelt som avatarer (sorte prikker) på en sekskantet virtuelle playfield ligner en honeycomb (figur 1). Deltagerne flytte deres avatarer via -klik med musen for at nå målet sekskanter, bruge flytte ressourcer (Video 1) og maksimere deres monetære belønninger ved at bygge sammenhængende grupper (Video 2). Rumlige betingelser (fx vision radius), belønning strukturer (fx monetære mål felter) og kommunikationskanaler kan manipuleres for at opdage hvor og i hvilket omfang reglerne tilstand påvirker koordinering og ledelse i kollektive bevægelse.
Spillets proceduremæssige/betingelse regler, mål og belønning motivationsfaktorer er designet af sociale psykologer til at undersøge menneskers kollektive bevægelse. I animalsk sværme samt menneskelige skarer, kan man iagttage emergent fænomener (dvs. globale mønstre) transpiring fra individuelle adfærd, der følger efter lokale regler. For eksempel synes skoler af fisk og flokke af fugle at flytte som sammenhængende enheder mod en rumlig mål2,3,4, trods stor gruppestørrelser, der reducerer deres evne til global eller Inter individuel kommunikation. Empirisk forskning5,6,7, adfærdsmæssige modellering8,9,10, og computer-simuleringer11,12, 13 har vist, at der i forskellige arter, herunder mennesker14,15,16, komplekse mønstre på gruppeniveau opstå uden interne eller eksterne tilsyn. Lokale enkelte bevægelighed og, ofte gange, enkle regler på det mikroskopiske niveau er tilstrækkeligt til at generere ordnet bevægelse på den makroskopiske plan. Sådanne eksperimenter bidrager til voksende beviser2,6 , ikke kun store sværme, men også små grupper (menneskelige grupper samt andre dyregrupper) er koordineret af lokale interaktion regler1.
Vores nye fremgangsmåde ved hjælp af computer-baseret multi-bruger avatar spil viser en vigtigste fordel i forske dynamiske menneskelige kollektive fænomener. Bruger HoneyComb avatar platform1,17,18,19, spatio-temporale data af enkelte bevægelighed adfærd (bevægelse underlagt faktiske personer) kan være fuldt indsamlet af serveren, og udviklingen af adfærdsmønstre og kollektive strukturer kan analyseres med en nøjagtighed på 50 ms (tabel 1). Som visuelle og auditive sensoriske kommunikation kan begrænses ved at kræve kan deltagerne til at bruge ørepropper og omslutter deres arbejdsstationer med skillevægge, sværmer og andre crowd adfærd betingelser tilnærmes eksperimentelt. I flere forsøg1,17,18,19manipuleret vi vision radius (global vs lokal, figur 2), monetære incitamenter (figur 3a, b ), undergrupper (figur 4), og co tilstedeværelsen af andre spillere (figur 5) for at teste effekten af disse variabler på fremkomsten af kollektive adfærdsmønstre som menneskelige flocking adfærd17, ledelse 1, og konkurrencen18. For at indsamle data, en opsætning af ti til tolv notebooks og én server blev brugt (figur 6).
Self-Organized samordning af individuelle aktiviteter i gruppen-levende arter har tiltrukket megen videnskabelig opmærksomhed, især inden for det sidste årti. Undersøgelser er vidtrækkende, fra simple trail dannelse og sti udvalg i myrer til komplekse fremkomsten af vortex strukturer i fisk stimer, og selv adskillelse af tovejs strømme af fodgængere2.
Med vores HoneyComb paradigme bidrage vi en metodologisk tilgang til empirisk at undersøge virkningen af varieret situationsbestemt muligheder/begrænsninger, forskelligartede adfærdsmæssige regler og individuelle kendetegn på det mikroskopiske niveau på fremkomsten af makroskopisk adfærdsmæssige strukturer hos mennesker. En vigtig fordel er, at paradigmet tilbyder strengt styrbar eksperimentelle indstillinger defineret af eksperimentatorer, hvilket gør det muligt for manipulation at måle resultaterne af en enkelt eksperiment eller sammenligne flere eksperimenter. Den virtuelle playfield kan konfigureres efter forskrifterne i undersøgelsen design og sensoriske kommunikationskanaler mellem deltagerne kan elimineres eller reduceres i forhold til eksperimentparametre. Derudover kan miljømæssige affordances formes (fx, konkurrencedygtig, ikke-konkurrerende konsensus, og rednings indstillinger). Således, vores platform gennemtvinger interne validitet (dvs., matchende undersøgelse design så tæt som muligt på forskningsspørgsmål) ved at tilbyde muligheden for at manipulere/kontrol variabler relevante for den konkrete problemformulering, ved hjælp af Human-styret bevægelse data at undersøge menneskers bevægelighed. Markforsøg render fordele med hensyn til eksterne validitet (generalizability) resultater15,20,21 til den virkelige verden, fordi de ikke er til hinder virkningerne af ukendt af ukontrollabel/insuppressible-sociale stikord samt ikke - og para-verbal adfærd i mennesker1.
Den computer-baserede multi-agent spil HoneyComb har tjent til at undersøge fremkomsten af koordinering og ledelse mønstre af menneskelige spillere flytter deres avatarer på den virtuelle playfield. Deltagerne blev kun givet lokale oplysninger om monetære incitamenter kan fås på mål sekskanter, som omfattede incitament for gruppe samhørighed baseret på multiplikation af monetære belønning af antallet Co spillere, der også endte på det samme mål sekskant. I vores første serie af undersøgelser, vi opsætningen af eksperimentet er begrænset til to enkle parametre af sværmer adfærd (justering og samhørighed) og reduceret gensidig informationsoverførsel til "læsning/fremsendende" af kun bevægelse opførsel af de andre deltagere. Vi derefter varierede sight radius af andre deltager bevægelse adfærd til enten en global eller lokal udsigt over den virtuelle playfield, der består af 97 mindre sekskanter, og begrænsede ofres bevægelse ressourcer (muligt flytter) af spillerne.
Figuren og elementer af den virtuelle platform og spil kan spilles på nævnte platform eksperimentatoren-definerede parametre kan udformes på grundlag af specifikke forskningsspørgsmål. Afhængigt af forskning mål, kan du ændre størrelsen af playfield; farver, former og betydninger af avatarer kan tilpasses; ressourcer kan gennemføres; og belønning struktur og indhold kan varieres. Mere eller mindre kan information, usikkerhed og modstridende indstillinger også være gennemført22. Varierende global player-Se information og kontrol er også muligt. Derfor, via eksperimentelle instruktioner, de miljømæssige affordances for eksperimentet kan være ændret (f.eks. en konsensus vs undslippe scenarie). I næste afsnit vil vi præcisere, hvordan disse variabler kan anvendes ved at beskrive en reel undersøgelse, som brugte nogle af disse parametre kan besvare specifikke undersøgelse spørgsmål.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:572px;" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Notebooks</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Partition walls between work stations</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Earplugs</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Equipment for LAN installation</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the honeycomb paradigm for research on collective human behavior

Kollektive menneskelig adfærd som gruppe bevægelse viser ofte overraskende mønstre og lovmæssigheder, såsom fremkomsten af ledelse. Nyere litteratur har afsløret, at disse mønstre, ofte synlige på verdensplan af gruppen er baseret på Self-Organized, individuelle adfærd, der følger flere simple lokale parametre. Forståelse af dynamikken i menneskelige kollektiv adfærd kan bidrage til at forbedre koordineringen og lederskab i gruppe og crowd scenarier, som identificerer den ideelle placering og antallet af nødudgange i bygninger.
I denne artikel præsenterer vi den eksperimentelle paradigme HoneyComb, som kan bruges til systematisk undersøge vilkårene og virkningerne af menneskelig kollektive adfærd. Dette paradigme bruger en computer-baseret multi-bruger platform, giver en indstilling, der kan være formet og tilpasset forskellige typer af forskningsspørgsmål. Situationsbestemt betingelser (fx costbenefitforhold for specifik funktionsmåde, monetære incitamenter og ressourcer, forskellige grader af usikkerhed) kan indstilles af eksperimentatorer, afhængigt af forskningsspørgsmål. Hver deltager bevægelser registreres af serveren som sekskantede koordinater med tidsstempler på en nøjagtighed på 50 ms og med individuelle id'er. Således, en metrikværdi kan defineres på playfield, og bevægelse parametre (f.eks., afstande, hastighed, klyngedannelse, etc.) af deltagerne kan være målt over tid. Bevægelse data kan igen kombineres med ikke-edb-data fra spørgeskemaer høstet inden for den samme opsætning af eksperimentet.
HoneyComb paradigme er baner vejen for nye former for menneskelig bevægelse eksperimenter. Vi viser her, at disse eksperimenter kan gengive resultater med tilstrækkelig intern gyldighed til meningsfuldt uddybe vores forståelse af menneskets kollektive adfærd.

Watch this Scientific Journal Video about The HoneyComb Paradigm for Research on Collective Human Behavior at JoVE.com

The HoneyComb Paradigm for Research on Collective Human Behavior

Vi præsenterer her, den computer-baserede, multi-agent spil HoneyComb, som gør det muligt for eksperimentelle undersøgelser af kollektive menneskers bevægelighed adfærd via sort-dot-avatarer på en virtuel 2D sekskantede playfield. Forskellige eksperimentelle betingelser, som variable incitamenter på mål felter eller vision radius, kan indstilles, og deres virkninger på menneskers bevægelse adfærd kan undersøges.

HoneyComb paradigme for forskning på kollektive menneskers adfærd

Collective human behavior such as group movement frequently shows surprising patterns and regularities, such as the emergence of leadership. Recent ...

Den computer-baserede multi-agent spil HoneyComb, giver en eksperimentel paradigme for at undersøge menneskelige bevægelse koordinering, lederskab og andre former for kollektiv adfærd. Ved hjælp af HoneyComb paradigme, rumlige tidsmæssige data for individuelle bevægelse adfærd kan indsamles og udviklingen af adfærdsmønstre og kollektive strukturer kan analyseres. Vores vision er, at HoneyComb ville give nye strategier for beskyttelse af skarer, for eksempel kan det have hurtig reaktion identificere affektive tilgange til at føre en menneskemængde til sikkerhed.Så længe der er installeret et stabilt LAN- og Java-kørselsmiljøer for hver arbejdsstation, bør der ikke være problemer med at betjene software til alle arbejdsstationscomputere. En visuel demonstration af HoneyComb spillet, som vil gøre det muligt for potentielle brugere at undersøge hele processen med at oprette og køre eksperiment til færdiggørelse. Demonstration af proceduren vil være Marie Ritter, en PHD studerende fra mit laboratorium.Vælg en placering væk fra et område med høj trafik, f.eks. Sørg for, at der skal bruges en 10 til 12 bærbare computere af samme type til eksperimentet på individuelle arbejdsborde med stole. Med en centralt lokaliseret computer til at fungere som serveren.Tilslut bærbare pc'er til servercomputeren via Ethernet-kabler og en netværksswitch for at oprette et lokalnetværk som vist. Serverprogrammet og klientprogrammerne har brug for et JAVA-kørselsmiljø, som er tilgængeligt på alle almindelige operativsystemer. Installer skillevægge mellem de enkelte arbejdsstationer for at forhindre visuel sensorisk kommunikation mellem nabodeltagere.Anskjægler engangsørpropper, der skal distribueres til alle deltagere for at forhindre hørbar kommunikation mellem deltagerne. På dagen for proceduren skal deltagerne tildeles deres arbejdsstationer og give de endelige instruktioner, før deltagerne sætter deres ørepropper i. Det er afgørende for eksperimentet, at deltagerne ikke taler eller på anden måde kommunikerer med hinanden, mens de venter på at komme ind på arbejdsstationsrummet, eller mens de spiller HoneyComb-spillet.Klik derefter på okay for at starte sessionen. Eksperimentet vil nu kun blive kontrolleret af instruktionerne på skærmene, der er synlige for deltagerne. Når alle deltagerne har klikket for at angive, at de er færdige med at læse instruktionerne, skal du observere, om deltagerne er mus, der styrer deres avatar prikker på deres HoneyComb virtuelle 97 sekskant spille felter.Få deltagerne til at starte testfasen i det centrale felt og derefter venstreklik ind i den tilstødende lille sekskant efter eget valg om at flytte deres avatar prik på HoneyComb virtuelle spillefelt i henhold til de tidligere på skærmen instruktioner. Der kan kun vælges tilstødende felter. Efter hvert træk vises en lille hale i 4000 millisekunder, der angiver den sidste retning, som hver deltager har skygget fra.Tillad hver deltager kun at deltage i eksperimentet én gang for at undgå mulige skævheder. Når spillet er afsluttet, skal deltagerne udfylde spørgeskemaer, der vurderer deres demografiske status. Big fem personalty faktorer, opfattes niveauer af stress eller ro og løntilfredshed.Mens deltagerne udfylder deres spørgeskemaer, forberede anonyme kuverter med passende beløb tjent i HoneyComb spil i henhold til de beløb, der beregnes på serveren skærmen. Fordel derefter de optjente betalinger til deltagerne, når de forlader testområdet og lukker serverprogrammet. Når serverprogrammet er færdigt med at lukke, skal du overføre dataene til to tekstfiler, der er markeret med eksperimentets dag og tidsstempel, til et USB-flashdrev.I det repræsentative eksperiment blev to medlemmer af minoritetsgrupperne informeret om placeringen af en, to europris sekskant og fem, en europris sekskanter. De otte medlemmer af flertalsgruppen blev ikke informeret om de to europris sekskant og blev i stedet vist placeringen af seks lige så belønnet en euro guld sekskanter. Ingen deltagere fik at vide, at der var to forskellige undergrupper.I løbet af dette eksperiment udelukkende baseret på deres bevægelser uden visuel eller hørbar kommunikation. De to personers mindretalsgruppe førte med succes de øvrige 80% af deltagerne til de to euro-prisen, selv om deltagerens opfattelse var begrænset til kun tilstødende avatarer på spilleområdet. Overraskende nok spillede hverken personalty variabler eller computerfærdigheder blandt mindretalsdeltagerne en afgørende rolle i deres succes.Her er de vigtigste afstande mellem gruppemedlemmer overarbejde for hele gruppen, sammenlignet med begge spillere, der blev informeret om placeringen af den høje belønning to euro guld felt og otte uvidende spillere er vist. Ved udgangen af spillet, havde en uvidende spiller mistet gruppen og ankom på en enkelt euro guld felt. Det er vigtigt at finde en placering med plads nok til de 10 til 12 deltagere og deres arbejdsstationer og lade deltagerne ikke kommunikere, mens de venter på spillet eller i løbet af spillet.Spillet kan ændres med miljøoplysninger, såsom forskellige coverhistorier, forskellige deltageravatarer eller kommunikation via signalering for at analysere kollektiv adfærd i forskellige indstillinger. Vores nye tilgang til ledelsesforskning kan bruges til at vurdere, hvordan ledere i en gruppe opstår. Og afhænger af andres ledelse for en vellykket ledelse.

Research

JoVE Journal

Behavior

The Resident-intruder Paradigm: A Standardized Test for Aggression, Violence and Social Stress

Resident-ubuden gæst Paradigm: en standardiseret test for Aggression, vold og social Stress

This video publication explains in detail the experimental protocol of the resident-intruder paradigm in rats. This test is a standardized method to ...

Examining Recall Memory in Infancy and Early Childhood Using the Elicited Imitation Paradigm

Undersøgelse Recall Hukommelse i barndom og tidlige barndom Brug af fremkaldte Imitation Paradigm

The ability to recall the past allows us to report on details of previous experiences, from the everyday to the significant. Because recall memory is ...

Task Interruption and Resumption Paradigm for Testing the Activation and Pursuit of an Abstract Thinking Goal

Opgave Afbrydelse og genoptagelse Paradigm for Testing Aktivering og udøvelse af en abstrakt tænkning Goal

This protocol is based on the task interruption and resumption paradigm, the premise of which is that active goals lead to persistent behavior and thus a ...

The Modified Temptation Resistance Task: A Paradigm to Elicit Children's Strategic Lie-telling

Den modificerede fristelse modstand opgave: Et paradigme til at fremkalde børns strategiske løgn-fortæller

The protocol for the temptation resistance paradigm was designed to elicit 2- to 8-year-old children's strategic lie-telling behaviors. The reward of ...

Using Eye Movements Recorded in the Visual World Paradigm to Explore the Online Processing of Spoken Language

Ved hjælp af øjenbevægelser registreres i den visuelle verden paradigme at udforske Online behandling af talesprog

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded ...

Using a Classroom-Based Deese Roediger McDermott Paradigm to Assess the Effects of Imagery on False Memories

Ved hjælp af et klasseværelse-baseret Deese Roediger McDermott paradigme til at vurdere virkningerne af billedsprog på falske erindringer

Associated word list procedures can elicit false memories in predictable ways by inducing associative processing, thus making it harder to monitor the ...

Using the Visual World Paradigm to Study Sentence Comprehension in Mandarin-Speaking Children with Autism

Ved hjælp af visuelle verden paradigme at studere sætning forståelse i Mandarin-talende børn med autisme

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is ...

Experimental Paradigm for Measuring the Effects of Self-distancing in Young Children

Eksperimentelle paradigme til at måle virkningerne af selvstændige distancering i småbørn

Self-distancing (i.e., creating mental distance between the self and a stimulus by adopting a less egocentric perspective) has been studied as a way to ...

Exploring Infant Sensitivity to Visual Language using Eye Tracking and the Preferential Looking Paradigm

Udforskning af spædbørns følsomhed over for visuelt sprog ved hjælp af Eye tracking og den præference udseende paradigme

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world ...

An Experimental Paradigm for Measuring the Effects of Ageing on Sentence Processing

Et eksperimentelt paradigme til måling af virkningerne af aldring på sætnings behandling

Previous studies have found that older adults have greater difficulties in processing syntactically complex sentences than younger adults. However, the ...