개인화 된 성능 최적화 플랫폼 (P-POP)

1. 배경과 중요성

   미래의 장기 우주 탐사 임무의 승무원은 최적의 성능을 유지하기위한 중요한 과제를 제시하는 광범위한 스트레스 요인에 대처해야합니다. 승무원은 높은 작업량, 수면 및 일주기 조절 조절 조건에서 운영되어야하며, 감각 자극이 제한된 제한된 감각 자극, 감금 및 가족 및 친구들과의 확장 된 분리 [5], 의사 소통은 지상 지원과의 실시간 상호 작용에서 분리하는 지연을 지연시켜야합니다. 이러한 요인들은 개인과 팀에 걸쳐 최적의인지/행동 기능 및 성능에 중대한 위험을 제시하며, 그러한 도전은 인간의 탐구가 지구의 궤도를 넘어 달과 화성과 같은 대상으로 이동함에 따라 중요도가 증가 할 것입니다.

   이러한 위험을 완화하기 위해 Massachusetts General Hospital은 Massachusetts Institute of Technology의 공동 작업자와 함께 바이오 센서 피드백을 기반으로 개인의 현지 작업 환경을 적응 시켜서 개인의 현지 작업 환경을 적응시켜 보드 내 행동 건강 관리를위한 소설적이고 개인화되고 확장 가능한 폐쇄 루프 플랫폼 기술을 조사 할 것입니다.

   성능을 유지/개선하기위한 대책 (CMS)이 제안 된 작업의 전제는 성능을 최적화하기 위해 개인의 지역 환경을 동적으로 수정하는 것입니다. 비디오 디스플레이에는 딥 스페이스에서 기능하지 않을 수있는 복잡한 전자 제품이 필요하므로 다음과 같은 비 비디오 대책 (CMS)을 조사합니다.

   청각 자극 : 음향 신호는 바이오 피드백 시스템에서 일반적이며 경고음과 종종 종종주의 방향 방향을 유발하는 데 도움이됩니다. 흐르는 물과 같은 자연 사운드를 포함한 다른 소리의 신호 또는 심지어 Music-Can조차도 심박수 및 EDA와 같은 각성 관련 측정의 예측 가능한 변화를 포함하여 성능 이익의 생리 학적 반응을 유발합니다. 음악의 기본 비트는 각성이 이완을 촉진하거나 관심을 끄는 다른 변조와 함께 각성을 변화시키는 것으로 나타났습니다. 이전 연구는 또한 음악이 복잡한 작업 성능 (예 : 운전)에 영향을 줄 수 있으며 각성 및 경고에 대한 매개 효과를 통해 학생 학습을 변화시킬 수 있다고 제안합니다.

   햅틱 자극 : 햅틱 피드백-비아 진동, 터치 또는 전기 자극-개별 또는 조정 된 액추에이터 배열을 통해 투여됩니다. 사전 연구에 따르면 진동 장치의 신체 위치는 압력 및 진동 기반 경고에 대한 특히 민감한 부위를 나타내는 등, 목 및 손목/팔뚝 부위와 함께 자극 효과를 결정할 수 있습니다. 리듬, 거칠기, 강도 및 주파수는 또한 바로 변화 할 수 있습니다. 이러한 햅틱 신호는 이전에 작업 중에 사용자 참여를 촉진하기 위해주의를 기울이고 조정 된 모터 성능 (예 : 야망 및 자세 흔들림)을 개선하는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다.

   조명 자극 : 조명 밝기, 강도 및 색상 모두 정보 처리에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 일주기 맥박 조정기로서의 푸른 빛의 연대기 학적 영향이 잘 확립되었습니다. 가벼운 밝기가 증가하는 것으로 나타 났으며, 경고를 촉진하는 것으로 나타 났으며, 색상은 자율 각성의 변조에 유용한 특정 색상 (예 : 녹색)으로 기분 / 감정 처리뿐만 아니라 경보와 기분에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 가벼운 깜박임의 빈도는 또한 행동 성능에 영향을 줄 수 있으며, 40Hz의 빛 깜박임은 관심/각성 증가를 지원하고 10Hz가 깜박 거리는 흥분 감소를지지합니다.

   지식 격차 : 위의 이전 발견은 청각, 햅틱 및 광 자극의 조절이 각각 성능과 관련된 신경인지 및 심리적 상태 (예 : 각성,주의)에서 신뢰할 수있는 변화를 생성 할 수 있음을 보여줍니다. 그러나 환경 확대와 성능 변화 사이의 직접적인 연결을 확립하기 위해 제한된 작업이 수행되었으며, 우리는 특히 운영 관련 (복잡한 작업) 행동 성과를 목표로하는 연구를 알지 못합니다.

   목적 : 연구의 목적은 행동 과제 성능을 향상시키기 위해 뇌 활동 및 기타 생리 학적 신호를 측정하는 웨어러블 장치를 사용하여인지 상태를 최적화하기 위해 사용자에게 안정적으로 탐지, 측정 및 피드백을 제공 할 수 있는지 탐구하는 것입니다.

   연구 엔드 포인트 : 실험 작업을 수행하는 동안 사용자의 성능 수준 (향상 또는 감소)의 변경.

   연구 구조 :이 연구는 MIT에서 수행 될 것이며, NASA (Prime PI = DR. Gary Strangman)-MIT 조사관들에게 MGH 조사관의 설계 및 분석 지원. 수집 된 모든 데이터는 비 식별, 코드화 된 양식 만 MGH의 Dr. Strangman에게 전송됩니다 (Secure Transfor.partners.org를 통해) 추가 분석 및 NASA로 다시 필요한 데이터 공유를 구현합니다. MGH 직원은 코딩 키에 액세스 할 수 없습니다.

2. 특정 목표와 목표

우리의 전반적인 목표는 (1) (1)주의, 피로,인지 부하 및 스트레스와 같은 사람의인지 상태를 감지하고 (2) 행동 상태, 설문지 및/또는 사용자의 전반적인 성능을 향상시키기 위해 사용자에게 피드백을 제공 할 수있는 경우 (1) 생리 학적 신호를 신뢰할 수 있습니다.

우리는인지 작업 및 우주 비행 작업과 관련된 작업에서 간단한 감각 조작과 관련된 성능 변경을 정량화 할 것입니다. 작업에는인지 테스트 배터리와 NASA와 작동하는 작업이 포함됩니다. 환경 조작은 심리 생리 학적 서명에 의해 평가 된 바와 같이 최적의주의, 참여,인지 부하 및 경보를 유지하려고합니다.

목표 1 : 청각 기반 조작과 관련된 행동 변화를 평가합니다. 목표 2 : 햅틱 기반 조작과 관련된 행동 변화를 평가하십시오. 목표 3 : 조명 기반 조작과 관련된 행동 변화를 평가하십시오.

가설 : 각각의 목표에 대해, 우리는 P-POP 시스템의 개인 환경 변조 (예 : 사운드, 햅틱, 빛)가 개인의인지 및 운영 성과에서 크게 개선 될 것이라고 가정합니다.