CN107924637A - 用于认知训练的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于对受训者认知训练的个人可佩戴计算设备和方法。该设备包括：CPU；存储单元；输入设备，其被配置为拍摄照片和视频流，接收来自远程训练者的认知训练输入，并且接收来自所述受训者的命令和响应；以及输出设备，其被配置为向所述受训者提供任务和指令并将所述受训者附近的视觉和听觉以及受训者的表现表示发送给所述训练者。该方法包括：向个人可佩戴计算设备提供认知训练数据和指令，从所述至少一个受训者接收响应和表现数据，以及存储和处理所述表现数据，并响应于所述接收到的响应和表现数据而提供更新的认知训练指令。

Description

用于认知训练的系统和方法

发明背景

计算机化系统辅助的认知训练是已知的，特别是当用于提高特定任务(例如飞行、运动或医疗活动)中的表现时。然而，这种计算机化的认知训练系统通常在与所处理的任务不同和/或与其远离的环境中向受训者呈现任务；因此受训者只能对训练系统向他提出的任务作出反应，而没有参考紧邻受训者发生的真实生活事件。

需要一种计算机化的认知训练系统和方法，用于在他/她的目标行动环境中或在他/她的模拟环境中训练受训者，例如在这样的认知训练目标环境是不可取的地方或不可取的时候。例如，由于对生命和装备的高度危险性，在驾驶商用喷气式飞机时认知训练商业飞行员不是一种选择。可替代地，这样的商业飞行员可以在高保真模拟器中训练。在另一个示例中，运动员可以在运动的典型场或场地中进行他/她的运动典型活动时通过向受训者提供需要他/她对计算机产生的任务的反应的任务和事件来训练，该计算机产生的任务考虑和相关于在他邻近处发生的实时事件。这种训练可以使用可佩戴技术进行。

发明概述

提供了一种用于对受训者认知训练的个人可佩戴计算设备，该设备包括：CPU；存储单元；输入设备，其被配置为拍摄照片和视频流，接收来自远程训练者的认知训练输入并接收来自所述受训者的命令和响应；以及输出设备，其被配置为向所述受训者提供任务和指令，并向训练者发送受训者附近的视觉、听觉和受训者的表现的表示。

根据本发明的实施例，来自训练者的指令响应于受训者的附近和表现的表示而被发送。

根据另外的实施例，来自训练者的指令被存储在远程储存器中并且在认知训练期间响应于受训者的输入而从储存器被发送给受训者。

公开了一种用于认知训练的系统，其包括至少一个个人可佩戴计算设备，该至少一个个人可佩戴计算设备包括：CPU；存储单元；输入设备，其被配置为拍摄照片和视频流，接收来自远程训练者的认知训练输入并接收来自所述受训者的命令和响应；以及输出设备，其被配置为向所述受训者提供任务和指令，并且向所述训练者发送所述受训者的附近的视觉和听觉以及受训者的表现的表示。该系统还包括用于反映在认知训练场中发生的事件的至少一个外围设备以及用于向认知训练场中的至少一个认知受训者提供指令和数据的至少一个外围设备。

根据本发明的实施例，该系统还包括中央服务器，其被配置为存储、处理并提供数据和训练指令给至少一个个人可佩戴计算设备。

根据本发明的实施例，中央服务器还被配置为接收至少一个受训者的附近的表示和所述至少一个受训者的表现的表示，并且响应于所述受训者的表现和输入数据处理和提供数据和指令给至少一个受训者。

公开了一种用于对至少一个受训者认知训练的方法，该方法包括：向个人可佩戴计算设备提供认知训练数据和指令；从至少一个受训者接收响应和表现数据；以及存储和处理表现数据，并且响应于所述接收到的响应和表现数据提供更新的认知训练指令。

根据本发明的实施例，提供给个人可佩戴计算设备的指令响应于从至少一个其它个人可佩戴计算设备接收的表现和响应。

根据本发明的实施例，方法还包括指示至少一个受训者通过参考至少一个受训者中的另一个受训者来对任务做出响应。

根据本发明的实施例，提供给个人可佩戴计算设备的指令在被提供之前在远程计算服务中被处理。

附图简述

关于本发明的主题在说明书的结束部分被特别指出并被清楚地要求保护。然而，本发明关于操作的组织和方法以及其目的、特征和优点，在参照附图一起阅读时，通过参考以下详细描述可得到最好的理解，其中：

图1是根据本发明的实施例的计算设备的高级方框图；

图2是根据本发明的实施例的用于在他/她的自然活动领域中对受训者进行认知训练的系统的示意图；

图3A是描绘根据本发明的实施例的训练场的示意性方框图；

图3B是描绘根据本发明的实施例的另一训练场的示意性方框图；以及

图4是描绘根据本发明的一些实施例的用于实时认知训练的方法的示意流程图。

应当理解，为了说明的简单和清楚，图中所示的元素不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元素的尺寸可以相对于其他元素被放大。此外，在认为适当的情况下，参考数字可在多个图中重复以指示对应的或类似的元素。

发明的详细描述

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、过程和部件，以免模糊本发明。

虽然本发明的实施例在这方面不受限制，但是使用诸如例如“处理”、“计算(computing)”、“计算(calculating)”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”等的术语的讨论可以指计算机、计算平台、计算系统或其它电子计算设备的操作和/或过程，该操作和/或过程将表示为计算机的寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量的数据操纵和/或转换为类似地表示为计算机的寄存器和/或存储器或者可存储用于执行操作和/或过程的指令的其它信息的非暂时性存储介质内的物理量的其它数据。虽然本发明的实施例在这方面不受限制，但是如本文所使用的术语“多个(plurality)”和“多个(a plurality)”可以包括例如“多个(multiple)”或“两个或更多个”。在整个说明书中可以使用术语“多个(plurality)”或“多个(a plurality)”来描述两个或更多个组件、设备、元件、单元、参数等。本文中使用的术语集可以包括一个或更多个项目。除非另有明确指示，本文描述的方法实施例不限于特定的顺序或序列。另外，所描述的方法实施例或其元素中的一些可以同步、在同一时间点或同时地发生或执行。

根据本发明的实施例的认知训练系统和方法可以被配置为提供认知刺激并且接收记录并评估受训者对刺激的响应。当受训者在他/她的自然活动环境中行动、遭受在这样的环境中自然发生的事件时，刺激和反应可被提供和记录，并且被操作以响应训练任务，参考在他/她的最接近环境中行动的对象或发生的动作。所有这些活动都可以以将训练任务嵌入受训者的自然操作环境中的方式完成。例如，可以由根据本发明的实施例操作并由受训者携带的便携式设备要求与他的队员在比赛场上训练的运动员受训者，通过经由便携式设备的输入装置指示相对方向来标记某个队员相对于受训者的相对位置。其他任务可以提供给受训者，其中它们施加与上述真实生活任务基本相同的认知处理资源负荷，或者至少施加等同的认知负荷。例如，便携式设备可以是允许通过无线通信信道接收和发送数据、存储和处理程序和数据项以及向用户呈现数据和指令并从用户接收输入指示的可佩戴计算和通信设备。可佩戴设备还可包括位置和方位指示器。

参考图1，示出了根据本发明的实施例的示例性计算设备100的高级方框图。计算设备100可以包括控制器105、操作系统115、存储器120、可执行代码125、储存器130、输入设备135、输出设备140、通信单元145和状态传感器单元148，控制器105可以例如是中央处理单元处理器(CPU)、芯片或者任何合适的计算设备或与计算有关的设备。控制器105可以被配置为执行本文描述的方法，和/或执行或充当各种模块、单元等。根据一些实施例，计算的某些部分可以在设备100之外完成。例如，一些计算可以例如通过云计算服务(未示出)远程完成。根据本发明的实施例，多于一个的计算设备100可以被包括在系统中，并且一个或更多个计算设备100可以充当系统的各种组件。例如，这里描述的每个便携式设备可以是或者可以包括计算设备100的组件。例如，通过执行存储在存储器120中的可执行代码125，控制器105可以被配置为执行提供对受训者的认知训练的方法。

操作系统115可以是或可以包括被设计和/或配置为执行涉及协调、调度、仲裁、监督、控制或以其它方式管理计算设备100的操作(例如，调度软件程序的执行或者使软件程序或其他模块或单元能够进行通信)的任务的任何代码段(例如，类似于本文所述的可执行代码125的代码段)。操作系统115可以是商业操作系统。

存储器120可以是或可以包括例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SD-RAM)、双数据速率(DDR)存储器芯片、闪存、易失性存储器、非易失性存储器、高速缓冲存储器、缓冲器、短期存储器单元、长期存储器单元或者其它合适的存储器单元或储存单元。存储器120可以是或可以包括多个可能不同的存储器单元。存储器120可以是计算机或处理器的非暂时性可读介质，或者计算机的非暂时性存储介质，例如RAM。

可执行代码125可以是任何可执行代码，例如应用、程序、进程、任务或脚本。可执行代码125可以由可能在操作系统115的控制下的控制器105执行。例如，如这里进一步描述的，可执行代码125可以是管理便携式设备的应用。尽管为了清楚起见，在图1中示出了可执行代码125的单个项，但是根据本发明的实施例的系统可以包括与可执行代码125类似的多个可执行代码段，该多个可执行代码段可以被加载到存储器120中并使控制器105执行本文所述的方法。例如，本文描述的单元或模块可以是或可以包括控制器105和可执行代码125。

储存器130可以是或者可以包括例如硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)、固态(SD)卡、蓝光盘(BD)、通用串行总线(USB)设备或者其它合适的被配置为存储可由控制器105执行的非暂时性数据的可移动和/或固定的储存单元。内容可以存储在储存器130中，并且可以从储存器130加载到存储器120中，内容可在存储器120中由控制器105处理。在一些实施例中，在图1中示出的一些组件可被省略。例如，存储器120可以是具有储存器130的存储容量的非易失性存储器。因此，虽然示出为单独的组件，但是储存器130可以被嵌入或包括在存储器120中。

输入设备135可以是或者可以包括能够输入数据和控制命令的数据输入装置，诸如触摸屏、小键盘、键盘等，或者任何合适的输入设备。将认识到，如块135所示，任何适当数量的输入设备可以可操作地连接到计算设备100。

输出设备140可以包括一个或更多个显示器或监视器、扬声器、振动装置、视觉、听觉和触觉装置和/或任何其它合适的输出设备。将认识到，如块140所示，任何合适数量的输出设备可以可操作地连接到计算设备100。如块135和140所示，任何适用的输入/输出(I/O)设备可以连接到计算设备100。

通信单元145可以是允许设备100与其他设备双向通信、用于传输和接收数据、控制命令等的任何单元。由通信单元145处理的通信可以通过有线系统执行，可以是无线的，或者可以通过混合通信基础设施执行。典型地，通信可以是无线的，使用诸如WiFi、蓝牙、红外(IR)通信等任何已知的手段和协议。

状态传感器单元148可以包括一个或更多个状态指示器、传感器和测量设备，其能够感测和指示移动、位置变化、取向状态、温度(无论是环境温度、设备内温度、设备100的使用者的温度还是其任何组合)、图像(诸如照相机)、心率、诸如智能眼镜的窥视传感器(looksensor)的方向等。

根据本发明的实施例，计算设备100可以是可佩戴设备，其物理尺寸和重量相对于在他/她的认知训练期间的对受训者的表现的预期负面影响可以忽略不计。因此，计算设备100的这种实施例可以被佩戴在受训者的手腕上、受训者的脖子上、受训者的衣服上等等。计算设备100的这种实施例可以被配置成向受训者提供可听和/或可见的数据和指令，并且还可以被配置成从受训者接收响应、数据和任何其他类型的输入。例如，计算设备100可以被佩戴在受训者的手腕上，可以被配置为在设备的屏幕上呈现数据和指令，并且可以被配置为通过设备100的触摸屏接收来自受训者的输入。根据本发明的一些实施例，设备100可以被实现为智能电话的一部分，使用智能电话的输入、输出及位置和定向装置、其计算和存储装置及其通信装置。

设备100可以与其他设备可操作地通信以接收数据、控制命令等，并且将数据和/或控制命令传输到其他设备。现在参考图2，其是根据本发明的实施例的用于在他/她的自然活动领域中对受训者进行认知训练的系统200的示意图。系统200可以包括经由通信网络220与一个或更多个训练控制单元250可操作地通信的一个或更多个计算设备，诸如计算设备100。系统200还可以包括中央服务器260，用于存储、处理和提供从对从多个受训者接收的训练数据的收集中得到的数据。系统200还可包括一个或更多个输入单元262和一个或更多个输出单元264。输入单元262和输出单元264可以例如经由网络220与一个或更多个计算设备100、一个或更多个控制单元设备250和中央服务器260可操作地通信。

输入单元262可以是或者可以包括用于提供反映在受训者附近发生的事件的图像和/或视频流的照相机。这样的反映事件可以是受训者进行的操作和/或移动，和/或受训者附近的其他人(例如与受训者参加同一场比赛的其他参与者)所进行的移动或操作。所反映的事件还可以包括与训练课程相关的对象的移动，诸如足球比赛中的球的移动和瞬时位置。例如，球可以设置有任何适当的应答器，允许例如位于场的边界附近的外部设备在任何时间接收球的位置指示。将明显的是，输入设备(即，单元)可以包括用于反映在训练场地上的事件的其他装置，如本领域已知的那样。

输出单元264可以是或者可以包括可听装置(例如扬声器)、公共或个人可见的装置，例如屏幕、照明/基于光的指示器等。输出单元264可以被配置为例如向受训者提供可听和/或可见的数据和命令。根据一些实施例，输出单元可以被配置为提供数据，诸如在训练期间受训者在其中活动的领域中的任何地方可接收的可听指令、可见文本和/或可见指示。例如，对于训练以改善他/她反应时间的足球运动员的受训者来说，在他的定期足球训练课程期间，可以在他/她在足球场时通过扬声器或大型屏幕向受训者传达某些认知训练任务。类似地，受训者的表现可以使用拍摄(或视频记录)在照相机视场内的受训者和足球场的一个或更多个照相机传达给系统200。其他输入传感器可以是位于足球场周围的短距离无线收发器，或者不位于受训者上但能够向系统200提供受训者的表现指示的其他无线通信装置。

训练控制单元250可以是能够根据本发明的实施例存储和执行软件程序的任何合适的计算单元，诸如台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、智能电话等。训练控制单元250还可以被配置为与一个或更多个计算设备100进行通信以提供训练指令和任务，接收训练任务的执行的指示，并且响应于表示受训者的表现的信息而提供进一步的训练指令。

中央服务器260可以是能够从计算设备100和从训练控制单元250接收数据的任何合适的计算单元。中央服务器260还可以被配置为存储所接收的数据，对数据进行排序，处理数据以用于计算表示平均表现、表现趋势、表现记录等的大数据库。大数据可用作为分析个人或团队表现和形成新/新近/更新的训练任务的基础。

根据被配置为适应倾向于模拟类似于或尽可能接近于有关受训者的常规活动领域的那些情况的情况和条件的条件、周围环境和情况的方案，已知的方法和训练日程通常向受训者提供刺激和任务。虽然在模拟条件下进行训练有已知的优点，但是这种训练方法也存在一些缺点，例如现实世界与模拟世界之间的固有差异。在模拟环境中的训练可能导致采用完全适合模拟条件但是偏离与相应现实世界匹配的所需反应的反应方案。在某些情况下，模拟环境很少呈现事件的实际多样性、事件之间的时间间隔(inter-timing)以及由于这些事件而对受训者施加的负荷，仅举几个例子。

根据本发明的实施例的系统和方法允许在受训者活动的现实世界中和在该受训者的事件的现实世界中进行认知训练，从而克服已知训练方法和系统的缺点。

在一些实施例中，为了向认知受训者提供实时训练指令，受训者可以在提供有允许将在场内发生的事件反映给认知受训者的适当装置以及用于例如响应于这样的事件而向受训者提供指令的装置的训练场中行动。现在参考图3A，其是根据本发明的实施例描绘训练场310的示意方框图。训练场310可以是相应受训者350的真实活动领域，其中附加的参与者312可以是活动的并且可以涉及其他对象314。例如，对于作为足球运动员的受训者350，场310可以是真实的足球场，参与者312可以是受训者350队伍中的其他参与者和/或对方球队的参与者，以及对象314可以是足球。可向受训者350提供计算单元350A，其提供有能够感测和反映至少在由虚线351所描绘的事件感测范围内发生的可视和可听事件的诸如一个或更多个照相机350B以及可选地一个或更多个麦克风350C的场感测装置。计算单元350A可以在受训者350上或由受训者350携带。计算单元350还可以包括能够在参与真实比赛时向受训者350提供动态指令的可视装置350D和/或可听装置350E，如参照图1详细描述的。由训练者370发送给受训者350的指令以及由感测装置350B和/或350C感测的场数据可以通过如本领域中已知的并且参考图1和图2详细描述的无线网络在受训者350和训练者370之间交换。训练者370可以结合受训者350执行发送给他的训练指令和任务的方式跟随并评估受训者350对场中的事件的反应，并且可以动态地调整和修改现有的训练指令和任务或者提供新的训练指令和任务，以便在训练要求的成就方面优化训练课程。参见下文的根据本发明的实施例的动态且实时认知训练的详细方案。

现在参考图3B，其是根据本发明的实施例描绘训练场311的示意方框图。训练场311可以被配置为向训练者370提供对训练场中事件的反映并且在受训者不使用可佩戴计算单元(诸如图3A的单元350A)的情况下向受训者360提供训练指令和任务。根据本发明的实施例，训练场311可以设置有能够感测场311中的视觉事件并将其发送给训练者370的一个或更多个视频感测装置，诸如摄像机311A。例如，摄像机311A可以检测受训者360、一个或更多个参与者312和球314的移动。训练场311还可以包括一个或更多个可听装置(诸如扬声器311B)和至少一个大屏幕311C，其能够感测场311中的视觉事件并将其发送给训练者370，并且还能够经由屏幕311C和扬声器311B向受训者360提供来自训练者370的视觉和听觉指令。对于本领域技术人员将明显的是，感测单元或设备和指令提供单元或设备与可佩戴装置的可以用于提供对场中的事件的动态和实时的反映并且向受训者提供实时指令的任何合适的组合可被使用。

现在参考图4，其是根据本发明的一些实施例的对至少一个受训者进行实时认知训练的方法的示意流程图。在框402中，初始认知训练数据和指令(例如任务)可以经由个人计算设备(例如，可佩戴设备100)被提供给受训者。在框404中，可以接收来自所述至少一个受训者的响应和表现数据。表现数据可以包括来自受训者的反映在训练场中发生的事件的实时指示，并且可以例如经由诸如系统200的系统向训练者提供受训者的表现。训练者可以在框406中通过例如结合训练场中的实时情况和事件评价、评估和衡量受训者的表现来处理表现。在框407中，经处理的数据可以被存储在例如储存单元130中。

在判定点408中，训练者可以判定是否达到了认知训练目标。在达到认知训练目标的情况下，认知训练课程可以终止(框409)。在尚未达到认知训练目标的情况下，在判定点410，训练者可以决定是否应该做出对训练指令/任务的改变。在不需要改变的情况下，受训者根据之前提供的指令/任务继续进行他/她的训练(框404)。在需要改变的情况下，更新的一组认知训练指令(例如，任务)可以被提供给受训者(框412)，并且训练课程继续进行新的/更新的一组认知训练指令/任务。

由训练者形成的认知训练指令/任务可被配置为匹配各种所需的成就并且根据各种训练方法，如下文详细描述的。

训练者/教练的认知训练模块

对于本领域技术人员而言将明显的是，当认知受训者是团队中的成员时，例如在以下作为示例呈现的认知训练模块中的运动(例如足球)中的成员时，训练者可以是团队中的训练人员之一。认知训练模块的一个示例可以是提供对训练场中的训练的控制的模块。例如，训练者可以在前进的特性训练时间段内针对特定的受训者设定与特性训练场相关联的认知训练程序。这样的程序可以利用在训练场中发生的事件的指示，并且响应于这种指示提供动态变化的认知程序。

针对训练场外的认知训练可以形成另一训练模块。例如，认知任务可以在受训者往返于训练场和家之间例如在地铁列车车厢时通过他的智能电话被提供给受训者。在通勤期间的训练可以利用根据本发明的实施例在最近的训练或多次训练期间收集且可选地被分析的与通勤用户的认知训练相关的数据。另一个认知训练模块可以允许认知训练者在训练课程之后通过“回放”训练课程的记录和分析受训者与受训者、受训者的团队成员和/或受训者的训练人员的表现来汇报受训者的表现。

在另外的或替代的实施例中，可以在由覆盖训练场的摄像机(诸如图3B的摄像机311A)拍摄的视频流的帮助下完成对训练课程的汇报。在另外的或替代的实施例中，这样的数据也可以通过由受训者的同事(例如，其他参与者)携带或佩戴的计算设备来收集。

在另外的或替代的实施例中，训练者可以在选定的时间在受训者的训练课程中注入改变，并且在训练课程中施加选定的改变。例如，训练者可以实时地增加待由受训者立即执行的任务，从而给受训者的注意力资源强加额外的负担。根据本发明的实施例的系统和方法可以允许训练者选择向受训者呈现该添加的任务的确切时间以及该任务的性质，从而使得训练者能够使受训者面对尽可能准确的任务，以微调认知训练。根据又一个另外的实施例，训练者可以在选定的时间向两个或更多个队员“注入”一组任务，以形成队员需要对其反应的更复杂的受控情况，从而提供更好且更准确的认知训练任务。

受训者的认知训练模块

根据本发明的实施例的系统和方法可以用于通过依赖于对受训者的表现的实时指示以及受训者在真实活动领域内的状况并且进一步通过使能够实时响应这些指示而提供认知训练指令和任务，来增强和改善受训者的认知训练。以下是使用根据本发明的实施例的系统和方法执行的认知训练方案的示例。

在一个认知训练方案中，受训者可能被要求在忙于他的真实世界活动时响应于场中他的团队的某个团队成员的位置而执行特定动作。可以通过如上详述的任何合适的输入设备将对该指令的响应输入系统。在另一个实施例中，可以指示受训者在投球时将他的视线转向训练场上最快参与者的方向。这可能有助于训练受训者在场上的瞬间情况下定位最快的参与者。在涉及潜在风险的训练活动中，当认知训练可能施加高度的注意力负荷时，例如在受训者是飞行员的情况下，训练程序可以在高保真模拟器中进行，从而练习飞行员处理高度的注意力负荷，以便保持训练条件尽可能接近现实生活，同时降低由于受训者对其例行活动的注意力的减少而导致的不期望结果的风险。

另一种类型的认知训练可以被配置用于通过指示受训者执行与他/她正在执行的任务不直接相关的任务来间接地给受训者加以负荷。例如，当在可佩戴设备上向他/她呈现预定义的可视指示时指示受训者执行特定的移动，从而使他的注意力加载有与他的正在进行的动作没有直接关联的任务。在又一个示例中，可以要求受训者指出对方球队中两秒前已经越过受训者的视野并且目前不在他的FOV中的队员的位置。

在又一个示例中，可以使用能够连续指示受训者的位置和移动的指示器。例如，当受训者的位置被指示在训练场中的预定义位置时，可以指示受训者改变移动的方向或视线的方向。在另一个实施例中，可以要求受训者通过他的可佩戴计算设备指示某个参与者在训练场中的相对位置。在又一个实施例中，可以要求受训者输入场中与受训者的距离不超过特定距离的对手参与者的数量。

根据本发明的实施例操作的系统和方法可以基于在训练场中对受训者的移动的追踪来提供训练任务。例如，受训者可能会被要求按照时间计划跑一定距离，同时偶尔改变到达目标时间(time-to-target)，从而迫使受训者在跑步时重新计算正确的跑步速度。在又一个实施例中，受训者可以被指示在他的训练课程期间提供场中最快到达另一个特定参与者的参与者的指示。在又一个例子中，在汽车驾驶模拟器中练习驾驶汽车的受训者可能被要求评估如果他自己的汽车没有停止并因此引起汽车事故的可能参与汽车事故的汽车数量。应该注意的是，在高保真模拟器中训练受训者可能仍然涉及模拟状况和条件与真实生活状况和条件之间的差异。当规划训练课程时应考虑到这些差异。

在本发明的其他实施例中，训练可以基于受训者在训练场中的移动。例如，可以指示受训者在训练场上的某个活动时刻指示谁是场上最快跑向对手队伍中某个参与者的队员。这可能有助于训练受训者捕捉在他/她的训练场中的对象的移动图案。

根据一些实施例，当体育比赛的流程发生变化时，受训者可被指示采取动作。例如，可以指示受训者在他的团队丢球时采取一定的动作。在这样的情况下，系统可以通过识别场上可能突然移向与受训者的队伍相关联的场侧的大多数参与者来进行感测。

在其他实施例中，受训者可以在特定时间被指示停止他/她与场上事件相关联的活动，并执行呈现给他/她的数学计算。这种训练迫使受训者迅速将其注意力从场中的事件中分离出来，并注意通过其计算单元或外围单元向他提供的数据，从而提高受训者的情景意识和任务切换能力。

根据本发明的实施例，受训者可以在他/她的训练活动期间的特定时间被指示经由他/她的输入设备指示某个参与者在场上的相对移动方向，从而训练受训者更好地注意在他周围的移动。

根据其他实施例，受训者可以被指示当向他/她呈现特定的预定义输入时立即在预定义的某个方向上进行预定义的某个移动。这可有助于提高受训者同时保持不止一个行动计划的能力。

以上给出的示例以及与本发明有关的任何其他实施例可以依赖于对由受训者携带的移动和位置指示器测量和提供的，例如使用可佩戴设备和/或通过外围输入装置(例如位于受训者的活动场周边的一个或更多个照相机)测量和得到的受训者的移动和反应的测量和评估。受训者可以使用他的可佩戴设备上的输入设备、他所携带的计算装置或使用视频解译软件提供输入作为他/她的任务和使命的一部分，该视频解译软件获得视频帧中捕获的受训者的姿势。

在某些实施例中，形成为腕表的可佩戴计算设备可以被用作输入装置，其中，可以通过手指在可佩戴设备的屏幕上的相对移动来呈现场中的相对方向，“回车(ENTER)”输入可以与在屏幕上的固定位置上的长按压相关联，如本领域已知的那样。根据一些实施例，语音到数据转换器软件可以被用于通过解译他/她的语音输入来接收受训者的输入。

根据本发明的一些实施例，受训者采取的动作和受训者的生理参数可以被收集并传送给系统，以便用作受训者表现的丰富的数据库。诸如血压、心率、体温等的生理参数可以使用如本领域已知的可佩戴仪器来测量。这样的输入参数可以用于设置训练者的干预点，或者设置响应于受训者的体力水平、身体疲劳等的认知任务的改变点。例如，当识别出疲劳水平升高时，认知训练方案可以通过增加意识负荷来改变，该意识负荷旨在提高受训者在高努力和高度疲劳下做出复杂决策的能力。

上面描述的系统和方法也可以提供受训者的训练简档的个性化、该受训者的表现随着时间的积累。由于训练非常接近现实生活条件而被执行且大多数在现实生活条件下进行，所以积累的受训者表现结果用作用于对旨在获得更好的结果的受训者的未来训练课程的微调的最佳依据。

虽然本文已经图示和描述了本发明的某些特征，但是本领域普通技术人员将想到许多修改、替换、改变和等同物。因此，应当理解，所附权利请求旨在覆盖落入本发明的实质精神内的所有这样的修改和改变。

Claims (14)

1.一种用于对受训者进行认知训练的个人计算设备，包括：

中央处理单元(CPU)；

存储单元；

输入设备，其被配置为拍摄照片和视频流，接收来自远程训练者的认知训练输入，并且接收来自所述受训者的命令和响应；以及

输出设备，其被配置为向所述受训者提供任务和指令，并将所述受训者的附近的视觉和听觉以及所述受训者的表现表示发送给所述训练者。

2.根据权利要求1所述的个人计算设备，其中，所述设备是可佩戴设备。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的个人计算设备，其中，来自所述训练者的所述指令响应于所述附近的表示和所述受训者的表现的表示而被发送。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的个人计算设备，其中，来自所述训练者的所述指令被存储在远程储存器中，并且在所述认知训练期间响应于所述受训者的输入而从所述储存器发送到所述受训者。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的个人计算设备，其中，所述中央处理单元被配置为：

从所述输入设备接收与以下项中的至少一个有关的信息：所述受训者在训练场中的位置，比赛场中的一个或更多个参与者的位置以及所述训练场中的对象的位置；以及

通过通信单元将所述信息发送给所述训练者。

6.一种用于认知训练的系统，包括：

至少一个个人计算设备，所述至少一个个人计算设备包括：

CPU；以及

存储单元；

至少一个外围设备，其用于反映在认知训练场中发生的事件；以及

至少一个外围设备，其用于向所述认知训练场中的至少一个认知受训者提供指令和数据。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述个人计算设备是可佩戴设备，所述可佩戴设备包括：

输入设备，其被配置为拍摄照片和视频流，接收来自远程训练者的认知训练输入，并且接收来自所述受训者的命令和响应；以及

输出设备，其被配置为向所述受训者提供任务和指令，并将所述受训者的附近的视觉和听觉以及所述受训者的表现表示发送给所述训练者。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的系统，还包括中央服务器，所述中央服务器被配置为存储、处理并提供数据和训练指令给所述至少一个个人可佩戴计算设备。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述中央服务器还被配置为接收所述至少一个受训者的附近的表示以及所述至少一个受训者的表现的表示，并且响应于所述受训者的表现和输入数据而处理和提供数据和指令给所述至少一个受训者。

10.一种用于对至少一个受训者进行认知训练的方法，包括：

向个人可佩戴计算设备提供认知训练数据和指令；

从所述至少一个受训者接收响应和表现数据，并存储和处理所述表现数据；以及

响应于所接收到的响应和表现数据，提供更新的认知训练指令。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，提供给所述个人可佩戴计算设备的所述指令响应于从至少一个其它个人可佩戴计算设备接收的表现和响应。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，还包括指示所述至少一个受训者通过参考所述至少一个受训者中的另一个受训者来对任务做出响应。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中，提供给所述个人可佩戴计算设备的所述指令在被提供之前在远程计算服务中被处理。

14.根据权利要求10-13中任一项所述的方法，其中，从所述至少一个受训者接收响应和表现数据包括与以下项中的至少一个有关的信息：所述受训者在训练场中的位置，比赛场中一个或更多个参与者的位置以及所述训练场中的对象的位置。