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 forskningen ble finansiert av tysk initiativ of Excellence (institusjonelle strategi: https://www.uni-goettingen.de/en/32632.html). Vi takker Margarita Neff-Heinrich for hennes engelsk korrektur.

Datainnsamling og dataanalyse i dette prosjektet er godkjent av den etiske komiteen ved Georg-Elias-Müller Institutt for psykologi i Göttingen (forslag 039/2012).
1. eksperimentelle oppsett
<ol><li>Velg en plassering fra en høy trafikk område, som i en datamaskin lab eller andre angitt område med personlige arbeidsstasjoner som kan konfigureres som et LAN (lokalnett).</li>
	<li>Ordne for 10 til 12 bærbare av samme type som skal brukes for eksperimentet, samt en datamaskin for å fungere som server (figur 6). Serverprogrammet samt klientprogrammer trenger en JAVA runtime environment, som er tilgjengelig på alle vanlige operativsystemer (en bringebær Pi som klient kan nok).</li>
	<li>Utstyr konfigurering<ol>
<li>Ordne notatblokkene på individuelle arbeidsstasjon bord med stoler som vist i figur 7.</li>
		<li>Koble bærbare PCer til serveren datamaskinen via Ethernet-kabler og en nettverkssvitsj opprette et lokalnett.</li>
		<li>Installere partisjon veggene mellom personlige arbeidsstasjoner å hindre visuell sensoriske kommunikasjon (øyekontakt, håndbevegelser, ansiktsuttrykk, etc.) mellom nærliggende deltakere.</li>
		<li>Kjøpe ørepropper (for engangsbruk) å bli distribuert til alle deltakerne å hindre hørbar kommunikasjon mellom deltakerne.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. deltakerne rekruttering
<ol><li>Velg en rekruttering plassering der det er en stor mengde mennesker som hallen i et auditorium.</li>
	<li>Adresse potensielle rekrutter standardisert tekst som forklarer hensikten og bakgrunn av eksperimentet, eksperimentets varighet, maksimal betaling beregnes i henhold til ytelse og forutsetning for deltagelse i et flerspillerspill på institusjon-eide bærbare.</li>
	<li>Kontroller at deltakerne kan forstå engelsk og tysk og spørreskjemaer knyttet til eksperimenter.</li>
	<li>Hvis eksperimentell design inkluderer bruk av farger, sørge for at deltakerne er noen fargeblindhet som kan hindre dem i å skille fargene brukes.</li>
	<li>Ikke rekruttere tidligere deltakere, som deltakere skal være naivt å eksperimentet.</li>
	<li>Føre villig rekrutterer til et venterom fra rekruttere området. Vennlige forespørsel at de venter på ferdigstillelse av gruppen rekruttering uten å snakke til hverandre. Forklar at denne begrensningen er knyttet til integritet av eksperimentelle resultatene.</li>
	<li>Når 10 til 12 deltakerne har blitt rekruttert, føre dem inn i pre-arrangerte datalab eller angitte området der eksperimentet finner sted.</li>
	<li>Før deltakerne ta sin plass i deling-innkapslet arbeidsstasjonene, må deltakerne registrere et skjema angi samtykke.</li>
	<li>Distribuere hygieniske, engangs bruke ørepropper til alle deltakerne. Informere dem at audiovisuell kommunikasjon med andre deltakere er forbudt. Bruk av ørepropper og partisjon-innkapslet arbeidsstasjoner er derfor obligatorisk.</li>
	<li>Har deltakerne ta sin plass i deling-innkapslet arbeidsstasjonene.</li>
</ol>3. eksperimentelle prosedyren
Merk: I denne eksperimentelle prosedyren spillet brukes av Boos et al. 1 er beskrevet som et eksempel.
<ol><li>Forberedelsesfasen<ol>
<li>Selve programmet er formatert som en zip-filen HC.zip som inneholder 1) på runnables HC.jar, 2) tre filer for konfigurasjon, nemlig hc_server.config, hc_panel.config, og hc_client.config og 3) to undermapper navngitt intro og rawdata.</li>
		<li>Opprette en delt mappe på serveren og pakk HC.zip i denne mappen.</li>
		<li>På hver klient, montere og få tilgang til denne delte mappen og åpne en terminal (Linux, Mac OS X: spotlight | søk | terminal) eller en ledetekst (Windows: søk "cmd"), henholdsvis. Bruk kommandoen "dir" eller "ls" slik at pakket ut filene vises på hver terminal.</li>
		<li>Utføre kommandoen "java-versjon" på hver terminal å sikre at en java runtime environment er tilgjengelig. Hvis ikke, installerer java før du fortsetter.</li>
		<li>Søk i tre konfigurere filer.<ol>
<li>Rediger hc_server.configure for å konfigurere 1) antall spillere, 2) minimum tall og maksimalt antall trekk hver spiller kan gjøre, 3) verdier av såkalte nuggets og 4) oppfatning radius tilstand (lokal eller global). Merk: To oppfatning forholdene er globale tilstanden (spilleren kan se plasseringen av avatarer av alle deltakerne) og lokale tilstand (spilleren kan se bare disse avatarene ved sin avatar, se figur 3)</li>
			<li>Rediger hc_client.configure for å fortelle kundene serverens IP.</li>
			<li>I hc_panel.config, kan du justere størrelsen på sekskantene ifølge i skjermoppløsningen.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Først starte serverprogrammet HC_Gui.jar (figur 8) ved hjelp av kommandoen "java-jar HC_Gui.jar". Deretter starter klientprogrammer på hver arbeidsstasjon kommandoen "java-jar HC_ClientAppl.jar". Merk: Kundenes skjermer bør vise meldingen, "Vennligst vent. Datamaskinen kobler til serveren." I server GUI vises en linje med IP-adressen til hver av klientene. Når alle klienter er koblet, serverprogrammet viser meldingen, "alle kunder er tilkoblet. Klar til å begynne?" Merk: Eksperimentator kan forberede økten opp til dette punktet.</li>
		<li>Når alle deltakerne har tatt sin plass, gir de endelige instruksjonene før de setter ørepropper.</li>
		<li>Klikk "OK" for å starte økten. Heretter, kontrolleres eksperimentet bare av instruksjonene på skjermbildene som vises til deltakere. Instruksjoner for ett enkelt eksperiment krever flere skjermen sider, og lese gjøres mulig av deltakerne paginerer og tilbake etter behov. Merk: Hver deltaker viser, ved å klikke en angitt på skjermen, at han/hun har lest instruksjonene. Eksperimentet kan ikke starte før alle deltakerne er ferdig med å lese instruksjonene.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Testfasen<ol>
<li>Observere om deltakerne er musen-kontrollere deres avatar prikk (dobbelt så stor som synlige avatar prikker av de andre deltakerne) på HoneyComb virtuelle 97-sekskant playfield (se figur 1).</li>
		<li>Har deltakerne starte testfasen i midten av feltet, og deretter flytte på HoneyComb virtuelle playfield i henhold til tidligere følger instruksjonene på skjermen.<ol>
<li>Alle instruksjoner om hvordan spillet plasseres som redigerbare html-filene i programmappen i HoneyComb spillet. Se undermapper intro/de og intro/en tysk og engelsk instruksjoner, henholdsvis.</li>
			<li>Har spillere venstreklikk i tilstøtende liten sekskanten selvvalgt flytte sin avatar dot. Bare tilstøtende felt kan velges for innledende og etterfølgende flytter. Merk: Etter hvert trekk vises en liten hale for 4000 ms for hver deltaker, som angir den siste retningen som han stammet.</li>
		</ol>
</li>
		<li>At hver deltaker å delta bare én gang for å unngå mulig biases. Merk: Spillet beskrives her krever 5-10 min, inkludert lesing av instruksjoner. Samlet, 400 deltakere i 40 ti person grupper ble testet av Boos et al. 1.</li>
		<li>Ikke hvile eksperimentet med samme deltakerne hvis det er en teknisk sammenbrudd eller hvis en deltaker ikke.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. etter testing fase
<ol><li>Når spillet er ferdig, må deltakerne fylle ut spørreskjemaer vurdere demografiske data, Big Five personlighet faktorer, oppfattede nivåer av stress eller ro og betaler tilfredshet (som skal betales ved ferdigstillelse av eksperimentet). Disse spørreskjemaer kan tilbys som frittstående html-filer.</li>
	<li>Mens deltakerne fylle ut spørreskjemaer, forberede anonym konvolutter med riktig mengde penger tjent i HoneyComb spillet nettopp fullført. Spillets HoneyComb-beregnet beløp til hver spiller er fastsatt på serveren skjermen.</li>
	<li>Distribuere opptjent betalingene til deltakerne som de kommer ut av testområde.</li>
	<li>Lukk serverprogrammet, deretter lukker klientprogrammer når serverprogrammet er ferdig avsluttende.</li>
	<li>Overføre dataene, i form av 2 tekstfiler merket av dagen - og tidsstempel for eksperimentet, til en USB-pinne.</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 ikke avsløre.

Et grunnleggende spørsmål ved Multi-Client virtuelle miljøer som en forskning paradigme undersøke menneskelige kollektive atferden er om resultatene blir gjeldende faktiske scenarier. Med andre ord, er metodisk tilnærming gir resultater med tilstrekkelig økologiske eller ekstern gyldighet? Representerer menneskelige deltakere som avatarer i en virtuell playfield og la dem flytte via museklikk-reduserer sosiale signaler. I tillegg holder kommunikasjon til minimum lar forskere å undersøke hvilke stilltiende atferdsmessige signaler overføres blant mennesker som kan påvirke human gruppe koordinering og ledelse atferd og under hvilke miljømessige affordance (f.eks redning, konkurranse, evakuering) disse atferd påvirkes av mer og i hvilken grad. Så lenge det er strenge overholdelse av to pre testing fasene i protokollen og testprosedyrer, garanterer denne reduksjonistiske intern validitet. For å tillate overføring av resultater til "ekte" gruppe og mengden dynamikk, de eksperimentelle oppsett og testfasen kan gradvis endres for å bli mer komplekse (f.eks muliggjør ytterligere kommunikasjon utover bare overføring/lese bevegelse atferd, legge til informasjon på individuelle egenskaper innebygd semantisk i ulike reelle scenarier, etc.) og beskrevet i det på skjermen instruksjoner lese deltakerne før spillet starter.
For å løse saken av ekstern validitet, kan sekskant playfield [opprinnelig valgt å standardisere spillerens bevegelser til standardisert, todimensjonal Sekskantet koordinater (pre-testet) brukervennlighet og reduksjon av confounding faktorer] varieres. En todimensjonal rutenett med frie valg vil gjøre det mulig for spillerne å lage mer sammenhengende og komplekse bevegelse data. Et tredimensjonalt miljø skapt av enhet - eller Unreal-motor, for eksempel kan også øke økologiske/ekstern gyldighet. Men med hvert skritt mot lessoning begrensning av bevegelse, oppstår et problem. Med økende kompleksitet av frihet av bevegelsen i simulert scenario, påvirkning av confounding faktorer (f.eks mellommenneskelige forskjeller som computer erfaring, kjennskap romlig orientering i tredimensjonale spill) øker, som kan føre til forutinntatte resultater og redusere intern validitet.
Fordelen med metoden skissert i HoneyComb-protokollen er at den kan kombineres med simulering datamodeller og brukt som et paradigme empirisk teste om kollektive mønstre som finnes i datasimulering holder for oppførsel i grupper av mennesker. For å forbedre eksterne gyldigheten av slike tester, bør deltakerne bli spurt i post testfasen spørreskjemaet hvis de følte seg tilstrekkelig og menneskelig representert ved deres avatarer, og om de var i stand til å oppfatte sine co spillere som menneskelige skuespillere. Protokollen angir den fysiske tilstedeværelsen av co spillerne sitter i arbeidsstasjoner ved siden av hverandre (selv om parameterne protokoll til hinder sensoriske auditiv eller visuell kommunikasjon) for å forbedre disse følelsene av menneskelig legemliggjøring.
I sum, metodene brukes av HoneyComb tilnærming i protokollen pre-test, test og post-test faser gir en roman paradigmet for å undersøke grunnleggende mekanismer av kollektive fenomener som gruppe koordinering, ledelse og intra gruppe differentiation. Metodens viktigste begrensningen er sin sårbarhet for menneskelige feil av rekrutterere, spesielt hvis de ikke er strenge nok å sikre at deltakerne ikke kommuniserer med hverandre i pre-test og test faser.

Datamaskin multi-agent spillet HoneyComb1 tilbyr et metodisk paradigme eksperimentelt undersøke hvordan kollektive menneskelige bevegelse mønstre og gruppe strukturer befolkningsmessig individuell atferd. Menneskelige deltakere er visuelt representert som avatarer (svarte prikker) på et Sekskantet virtuelle playfield ligner en honeycomb (figur 1). Deltakerne bevege deres avatarer via museklikk å nå målet rutene, bruke Flytt ressurser (Video 1), og maksimere deres monetære belønninger ved å bygge sammenhengende grupper (Video 2). Romlige forhold (f.eks visjon radius), belønning strukturer (f.eks pengepolitiske målet felt) og kommunikasjonskanaler kan manipuleres for å oppdage som og i hvilken grad disse tilstand reglene påvirke koordinering og ledelse i kollektiv bevegelse.
Spillets prosedyremessige/tilstand regler, mål og belønning motivatorer har blitt designet av sosial psykologer undersøke menneskelige kollektiv bevegelse. I dyr svermer samt menneskelige folkemengder, kan man observere emergent fenomen (dvs. globale mønstre) transpiring fra personlige atferd som følger lokale regler. For eksempel synes fiskestimer og flokker av fugler å flytte som sammenhengende enheter mot en romlig mål2,3,4, til tross for stor gruppe størrelser som reduserer deres evne til global eller Inter-individuelle kommunikasjon. Empirisk forskning5,6,7, atferdsmessige modellering8,9,10og datamaskinen simuleringer11,12, 13 har vist at i ulike arter, inkludert mennesker14,15,16, komplekse mønstre på gruppenivå fremstå uten internkontroll eller eksterne tilsyn. Lokale individuelle bevegelse og ofte, enkle regler på mikroskopisk nivå er tilstrekkelig til å generere ryddig bevegelse på makroskopisk nivå. Slike eksperimenter bidrar til økende bevis2,6 at ikke bare store svermer, men også små grupper (menneskelige grupper samt andre dyr grupper) koordineres av lokale samhandling regler1.
Våre romanen tilnærming med datamaskin multi-user avatar spill viser en Hovedfordelen i forskning dynamisk menneskelige kollektive fenomener. Bruker HoneyComb avatar plattform1,17,18,19, spatio-temporale data personlige bevegelse atferd (bevegelse styrt av faktiske personer) kan fullt hentes av serveren, og utvikling av atferdsmønster og kollektive konstruksjoner kan analyseres med en nøyaktighet på 50 ms (tabell 1). Som visuelle og auditive sensoriske kommunikasjonen kan begrenses krever kan deltakerne til å bruke ørepropper og encasing deres arbeidsstasjoner med partisjon vegger, sverme og andre mengden atferd forhold tilnærmes eksperimentelt. I flere eksperimenter1,17,18,19manipulert vi visjon radius (global vs lokale, figur 2), monetære incentiver (figur 3a, b ), undergrupper (Figur 4), og co-tilstedeværelse til andre spillere (figur 5) for å teste effekten av disse variablene for framveksten av kollektive atferdsmønster som menneskelige strømmer atferd17, ledelse 1og konkurranse18. Et oppsett av ti-tolv bærbare og én server ble brukt for å samle data, (figur 6).
Self-organisert samordning av individuelle aktiviteter i gruppe-levende arter har tiltrukket mye vitenskapelig oppmerksomhet, spesielt i det siste tiåret. Undersøkelser er omfattende, fra enkle stien dannelse og banen utvalg i maur til komplekse fremveksten av vortex strukturer i fisk shoals og selv segregering av toveis flyt av fotgjengere2.
Med våre HoneyComb paradigme bidra vi en metodisk tilnærming empirisk undersøke virkningen av variert situasjonsforståelse alternativer/begrensninger, mangfoldig atferdsmessige regler og individuelle egenskaper på mikroskopisk nivå på fremveksten av makroskopisk atferdsmessige strukturer hos mennesker. En viktig fordel er at paradigmet tilbyr strengt kontrollerbar eksperimentelle innstillinger som er definert av eksperimentelle, gjør det mulig for manipulasjon å måle resultatene av et enkelt eksperiment eller sammenligne flere eksperimenter. Virtuelle playfield kan konfigureres i henhold til kravene i studien design, og sensoriske kommunikasjonskanaler mellom deltakerne kan eliminert eller redusert i henhold til parameterne eksperiment. I tillegg kan miljømessige affordances formes (f.eks konkurransedyktig, ikke-konkurrerende konsensus og redning innstillinger). Dermed vår plattform håndhever intern validitet (dvs. som matchet studien design så nært som mulig til problemstillingene) ved å tilby muligheten til å manipulere/kontroll variabler som er relevante for bestemte problemstillingen, bruker menneske-styrt bevegelse data å undersøke menneskelig bevegelse. Felteksperimenter gjengi fordeler i form av ekstern validitet (generalizability) resultater15,20,21 til den virkelige verden, fordi de ikke til hinder for effekten av ukjent ukontrollerbare/insuppressible sosiale signaler så vel som ikke - og para-verbal atferd i mennesker1.
Datamaskin multi-agent spillet HoneyComb har tjent til å undersøke fremveksten av koordinering og ledelse mønstre av menneskelige spillere flytte sine avatarer i virtuelle playfield. Deltakerne ble bare gitt lokal informasjon om monetære incentiver oppnåelig på målet rutene, som inkluderte incitament for gruppen samhold basert på multiplikasjon av monetære belønninger på antall co spillere som også endte opp på samme mål sekskant. I vår første rekke studier, vi begrenset eksperimentoppsettet til to enkle parametere av krydde atferd (justering og samhold) og redusert gjensidig informasjonsoverføringen til "lese/overføring" bare bevegelse virkemåten til de andre deltakerne. Vi så variert skue radius av andre deltaker bevegelser oppførsel enten global eller lokal utsikt over virtuelle playfield, som består av 97 mindre SEKSKANTER, og begrenset unnværes bevegelse ressursene (mulig trekk) spillere.
Figuren og elementene i den virtuelle plattformen og parameterne eksperimentator definert av spill kan spilles på sa plattformen kan bli utformet bestemt problemstillingene. Avhengig av forskning målet, kan du endre størrelsen på spillefeltet; farger, figurer og betydningene av avatarer kan tilpasses; ressurser kan implementeres; og belønning struktur og innhold kan varieres. Mer eller mindre kan informasjon, usikkerhet og motstridende innstillinger også være implementert22. Varierende globale spiller-Vis informasjon og kontroll er også mulig. Derfor kan via eksperimentelle instruksjoner, de miljømessige affordances av eksperimentet være endret (f.eks konsensus vs escape scenario). I neste avsnitt, vil vi avklare hvordan disse variablene kan brukes ved å beskrive en virkelig studie som brukte noen av disse parameterne svare konkret studiespørsmål.

<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 atferd som gruppe bevegelse viser ofte overraskende mønstre og sammenhenger, som fremveksten av lederskap. Litteraturen har avdekket at disse mønstrene, ofte synlige på det globale nivået av gruppen, er basert på Self-organisert, individuelle atferd som følger flere enkle lokale parametere. Forstå dynamikken i menneskelig kollektive atferden kan bidra til å forbedre koordinering og ledelse i gruppen og mengden scenarier, for eksempel identifisere ideell plassering og antall nødutganger i bygninger.
I denne artikkelen presenterer vi eksperimentelle paradigmet HoneyComb, hvilke kan brukes å systematisk undersøke forhold og effekter av menneskelig kollektive atferd. Dette paradigme bruker en datamaskin multi-user plattform, gir en innstilling som kan være formet og tilpasset ulike problemstillinger. Situasjonsforståelse forhold (f.eks kost-nytte forholdstall for bestemt atferd, monetære incentiver og ressurser, ulike grader av usikkerhet) kan angis av eksperimentelle, avhengig av problemet. Hver deltakers bevegelser registreres av serveren som Sekskantet koordinater med tidsstempler på nøyaktighet 50 ms og individuelle IDer. Dermed en beregning kan defineres i playfield, og bevegelse parametere (f.eks avstander, hastighet, klynger, etc.) deltakere kan måles over tid. Bevegelse data kan i sin tur kombineres med ikke-datastyrt data fra spørreskjemaer fått innenfor samme eksperimentoppsettet.
HoneyComb paradigmet er baner vei for nye typer menneskelig bevegelse eksperimenter. Vi viser her at disse eksperimentene kan gjengi resultater med tilstrekkelig intern validitet meningsfullt utdype vår forståelse av menneskelig kollektive atferd.

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

Her presenterer vi datamaskin, multi-agent spillet HoneyComb, som gjør at eksperimentelle undersøkelser av kollektiv menneskelig bevegelse atferd via svart-dot-avatarer på en virtuell 2D Sekskantet playfield. Forskjellige eksperimentelle forhold, som variabel insentiver på mål felt eller visjon radius, kan angis, og deres effekter på menneskelig bevegelser oppførsel kan undersøkes.

HoneyComb paradigme for forskning på kollektiv menneskelig atferd

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

Det databaserte multiagentspillet HoneyComb gir et eksperimentelt paradigme for å undersøke menneskelig bevegelseskoordinering, lederskap og andre typer kollektiv atferd. Ved hjelp av HoneyComb-paradigmet kan romlige temporale data om individuell bevegelsesatferd samles inn, og utviklingen av atferdsmønstre og kollektive strukturer kan analyseres. Vår visjon er at HoneyComb ville gi nye strategier for å beskytte folkemengder, for eksempel kan det ha rask respondence identifisere affektive tilnærminger til å lede en folkemengde i sikkerhet.Så lenge et stabilt LAN- og Java-kjøretidsmiljøer er installert for hver arbeidsstasjon, bør det ikke være noen problemer med å betjene programvare alle arbeidsstasjonsdatamaskinene. En visuell demonstrasjon av HoneyComb spillet som vil gjøre det mulig for potensielle brukere å kartlegge hele prosessen med å sette opp og kjøre eksperiment til ferdigstillelse. Å demonstrere prosedyren vil være Marie Ritter, en ph.d.-student fra laboratoriet mitt.Velg en plassering vekk fra et område med høy trafikk, for eksempel i datalaben eller et annet angitt område med individuelle arbeidsstasjoner som kan konfigureres som et lokalt nettverk. Ordne for at en 10 til 12 bærbare datamaskiner av samme type som skal brukes til eksperimentet på individuelle arbeidsstasjonsbord med stoler. Med en sentralt lokalisert datamaskin for å fungere som serveren.Koble notatblokkene til serverdatamaskinen via Ethernet-kabler og en nettverkssvitsj for å opprette et lokalt nettverk som vist. Serverprogrammet og klientprogrammene trenger et JAVA-kjøretidsmiljø som er tilgjengelig på alle vanlige operativsystemer. Installer skillevegger mellom de enkelte arbeidsstasjonene for å forhindre visuell sensorisk kommunikasjon mellom nærliggende deltakere.Hent én gangs bruk av ørepropper som skal distribueres til alle deltakerne for å forhindre hørbar kommunikasjon mellom deltakerne. På dagen for prosedyren, tilordne deltakerne til sine arbeidsstasjoner og gi de endelige instruksjonene før deltakerne setter inn sine ørepropper. Det er avgjørende for eksperimentet at deltakerne ikke snakker eller på annen måte kommuniserer med hverandre mens de venter på å gå inn i arbeidsstasjonsrommet eller mens de spiller HoneyComb-spillet.Klikk deretter greit, for å starte økten. Eksperimentet styres nå bare av instruksjonene på skjermene som er synlige for deltakerne. Når alle deltakerne har klikket for å indikere at de er ferdige med å lese instruksjonene, må du observere om deltakerne kontrollerer avatarprikkene sine på sine HoneyComb virtuelle 97 sekskantlekebaner.Be deltakerne starte testfasen i det sentrale feltet og deretter venstreklikk inn i den tilstøtende lille sekskanten de velger for å flytte avatarprikken til HoneyCombs virtuelle lekefelt i henhold til de tidligere angitte instruksjonene på skjermen. Bare tilstøtende felt kan velges. Etter hvert trekk vil en liten hale vises i 4000 millisekunder som indikerer den siste retningen som hver deltaker tailed.La hver deltaker delta i eksperimentet bare én gang for å unngå mulige skjevheter. Når spillet er fullført, må deltakerne fylle ut spørreskjemaer som vurderer deres demografiske status. Store fem personlighetsfaktorer, oppfattede nivåer av stress eller ro og lønnstilfredshet.Mens deltakerne fyller ut spørreskjemaene sine, kan du forberede anonyme konvolutter med riktig mengde penger opptjent i HoneyComb-spillet i henhold til beløpene som er beregnet på serverskjermen. Fordel deretter de opptjente betalingene til deltakerne når de går ut av testområdet og lukker serverprogrammet. Når serverprogrammet er ferdig med å lukke, overfører du dataene til to tekstfiler, merket med dags- og tidsstempelet for eksperimentet til en USB-flash-enhet.I det representative eksperimentet ble to minoritetsgruppemedlemmer informert om plasseringen av en, to europris sekskant og fem, en europris sekskanter. De åtte medlemmene av majoritetsgruppen ble ikke informert om de to europrisen sekskantet og ble i stedet vist plasseringen av seks like belønnet en euro gull sekskanter. Ingen deltakere ble fortalt at det var to forskjellige undergrupper.I løpet av dette eksperimentet basert utelukkende på deres bevegelser uten visuell eller hørbar kommunikasjon. Den to personers minoritetsgruppe ledet de andre 80% av deltakerne til den to europrisen, selv om deltakernes oppfatning var begrenset til bare tilstøtende avatarer på spillefeltet. Overraskende spilte verken personlighetsvariabler eller dataleseferdighet blant minoritetsdeltakerne en avgjørende rolle i deres suksess.Her er de viktigste avstandene mellom gruppemedlemmer overtid for hele gruppen, sammenlignet med begge spillerne som ble informert om plasseringen av den høye belønningen to euro gull feltet og åtte uinformerte spillere vises. Ved slutten av spillet hadde en uinformert spiller mistet gruppen og kommet på en enkelt euro gullfelt. Det er viktig å finne et sted med nok plass til de 10 til 12 deltakerne og deres arbeidsstasjoner og la deltakerne ikke kommunisere mens de venter på spillet eller under spillet.Spillet kan endres med miljøinformasjon, for eksempel ulike dekkhistorier, distinkte deltakeravatarer eller kommunikasjon via signalisering for å analysere kollektiv atferd i forskjellige innstillinger. Vår nye tilnærming til å gjennomføre lederforskning kan brukes til å vurdere hvordan ledere i en gruppe dukker opp. Og avhenger av andres tilhengerskap for vellykket lederskap.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

The Resident-inntrenger Paradigm: en standardisert test for aggresjon, vold og sosialt 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

Undersøke Recall Minne i spedbarnsalder og tidlig barndom Bruke fremkalte 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

Task Avbrudd og Gjenopptagelse Paradigm for Teste Aktivering og jakten på en abstrakt tenkning 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

Aktiviteten endret fristelsen motstand: Et paradigme å lokke fram barn strategiske Lie-talende

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

Øyebevegelser registrert i visuell verden paradigmet å utforske Online behandling av språk

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

Bruke et klasserom-baserte Deese Roediger McDermott paradigme å vurdere effekten av bilder på falske minner

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

Bruk av visuelle verden paradigmet setning forståelse i Mandarin-talende barn 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

Eksperimentell paradigmet for å måle effekten av selv distansering i små barn

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

Exploring Infant følsomhet til Visual språk ved hjelp av eye tracking og fortrinnsrett Looking paradigmet

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

En eksperimentell paradigme for å måle virkningene av aldring på setnings behandling

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