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马里兰大学研究:VR助力记忆 回忆准确度提高8.8%

[日期:2018-06-15] 来源:yivian  作者: [字体: ]

  2018年06月14日,VR在游戏与娱乐方面的普及正在持续增加,而这项技术同样在改变医疗,教育和培训等领域。较近,马里兰大学研究人员深入研究了沉浸式虚拟现实环境是否能帮助提升学习效果,是否优于更传统的平台,如2D台式电脑或平板电脑。

  研究人员发现,如果在虚拟环境中向被试展示信息,他们将能更好地记住信息。这项研究的结果较近发表在《Virtual Reality》期刊上。

  马里兰大学计算机科学教授兼计算机,数学与自然科学学院院长阿米达巴·瓦施尼(Amitabh Varshney)表示:“这些数据令人感到兴奋,因为它表明沉浸式环境可以为改善教育和高水平培训结果提供新的途径。瓦施尼目前正在领导多项涉及虚拟和增强现实的重大研究工作,包括与医疗保健专业人员合作研发基于AR的诊疗工具,以及VR培训工具。

  除瓦施尼外,这篇论文的作者还包括马里兰大学高级计算机研究所高级研究科学家凯瑟琳·普莱森特(Catherine Plaisant)和计算机科学博士生埃里克·科洛克斯(Eric Krokos)。

  为了进行这项研究,马里兰大学团队采用了“记忆宫殿”的概念:通过将一个对象或一件物品放置在像建筑物或城镇等想象的物理位置,然后回忆起它们。研究人员将这种方法称为空间助记符编码,而人们自古希腊时代就已经开始使用记忆宫殿,利用人类大脑空间组织思维和记忆的能力。

  论文首席作者科洛克斯说道:“无论是洞穴图画,泥板,印刷的文字和图像,还是视频,人类总是使用基于视觉的方法来帮助他们记住信息。我们想看看虚拟现实是否能成为这一进程中的逻辑下一步。”

  对于这项研究,马里兰大学的研究人员招募了40名志愿者,而他们主要是不熟悉虚拟现实的马里兰大学学生。研究人员将被试分成两组:一组首先通过VR头显浏览信息,然后在桌面端浏览;另一组则相反。

  两组被试都看到了众多知名人士的照片,如亚伯拉罕·林肯,阿诺德·施瓦辛格和玛丽莲·梦露,然后记忆相关的图像。接下来,研究人员使用记忆宫殿格式向被试显示各个面孔,其中包含两个想象的位置:华丽宫殿的内部房间和中世纪小镇的外部视野。两组被试都在每个记忆宫殿中导航了五分钟。桌面端被试主要是通过鼠标来改变视点,而VR用户则可以自由转动头部。

  接下来,科洛克斯要求被试记住每个脸部显示的位置。一半的面孔位于室内设置的不同位置,如奥普拉·温弗瑞出现在楼梯顶部;斯蒂芬·霍金则下来几个梯级。在一楼,拿破仑·波拿巴的面孔位于木桌之上,而马丁·路德·金则是在房间中央。

  对于中世纪小镇设置,希拉里·克林顿位于建筑物左侧,米老鼠和蝙蝠侠被放置在附近建筑物的不同高度。

  然后,场景将变成空白。休息两分钟后,每个记忆宫殿都将重新出现,并包含原有装有面孔的编号框。这时,被试需要回忆起每个位置是哪张面孔。

  研究人员表示,关键是让被试根据物理位置,面孔与周围结构的关系,以及图像相对于用户自己身体的位置进行识别。科洛克斯说道:“通过在视觉上浏览场景,用户可以确定‘希拉里克林顿位于左上角的窗户,而她看起来离我的位置大约有20码距离’。”

  根据研究团队的研究结果,VR头显组的回忆准确度总体上提高了8.8%。

  在研究后的调查问卷中,所有40位被试都表示,他们完全适应并且擅长于通过桌面PC访问信息,但除了两人外,其他38名被试都表示他们更喜欢沉浸式VR环境作为潜在的学习平台。调查问卷还发现,只有两个人表示他们在使用VR时感到“不舒服”。

  许多被试表示,虚拟现实技术所带来的时“临场感”可以帮助他们更好地集中精力。研究结果同样反映出这一点:40%的被试在使用VR进行回忆时,其表现至少比桌面显示器高出10%。

  人机交互专家普莱森特指出,研究领域对人类记忆能力已有大量的心理研究。她补充说,较近对认知心理学的研究表明,人类创建和回忆心智结构的方法受感知和移动方式的影响。

  普莱森特说道:“这表示,在沉浸式虚拟环境中体验一个虚拟记忆宫殿时, 通过利用你的身体位置,运动和加速度的整体感知,我们有可能提升学习和回忆的效果。”

 

  马里兰大学团队认为,这项研究将为其他探寻VR和AR是否存在教学价值的研究的奠定基础。瓦施尼说道:“从小学儿童学习天文学知识到居民获取救生知识,对于着眼于VR培训模块影响的研究而言,通过说明虚拟现实可以帮助改善回忆能力,这为进一步的研究打开了大门。我们相信教育和创新的未来将从这些新视觉技术中获益。”

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