RU2794989C1 - Method for assessing cognitive and behavioral functions of a subject using virtual reality technologies - Google Patents
Method for assessing cognitive and behavioral functions of a subject using virtual reality technologies Download PDFInfo
- Publication number
- RU2794989C1 RU2794989C1 RU2022122497A RU2022122497A RU2794989C1 RU 2794989 C1 RU2794989 C1 RU 2794989C1 RU 2022122497 A RU2022122497 A RU 2022122497A RU 2022122497 A RU2022122497 A RU 2022122497A RU 2794989 C1 RU2794989 C1 RU 2794989C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- subject
- cognitive
- virtual reality
- database
- behavioral functions
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способам развития личностных качеств человека и когнитивно-поведенческих функций организма посредством технологии виртуальной реальности [A61B 5/00, G06Q 10/10].The invention relates to methods for developing the personal qualities of a person and the cognitive-behavioral functions of the body through virtual reality technology [A61B 5/00, G06Q 10/10].
Из уровня известна СИСТЕМА ОЦЕНКИ КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЙ И МЕТОДИКА ОЦЕНКИ КОГНИТИВНЫХ ФУНКЦИЙ [KR 20220062197 A 06.11.2020]. Система оценки когнитивных функций в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения предоставляет субъекту программу когнитивной оценки, реализованную во множестве типов игр, и предоставляет субъекту визуальную и слуховую информацию, когда субъект выполняет игру с конкретным событием. Система включает модуль управления для предоставления, получения данных обратной связи от субъекта и модуль управления для хранения данных обратной связи и вычисления индекса когнитивной функции субъекта на основе данных обратной связи. Система оценки включают время реакции и процент правильных ответов, индекс когнитивной функции рассчитывают, как значение, полученное путем статистического анализа среднего значения и дисперсии по меньшей мере одного из времени реакции и процента правильных ответов.The COGNITIVE FUNCTIONS ASSESSMENT SYSTEM AND THE COGNITIVE FUNCTIONS ASSESSMENT METHODOLOGY [KR 20220062197 A 06.11.2020] are known from the level. The cognitive assessment system according to an embodiment of the present invention provides the subject with a cognitive assessment program implemented in a plurality of types of games, and provides the subject with visual and auditory information when the subject plays a specific event game. The system includes a control module for providing, receiving feedback data from a subject, and a control module for storing feedback data and calculating a subject's cognitive function index based on the feedback data. The scoring system includes the reaction time and the percentage of correct answers, the index of cognitive function is calculated as a value obtained by statistical analysis of the mean and variance of at least one of the reaction time and the percentage of correct answers.
Недостатком аналога является низкая точность оценки когнитивных функций из-за того, что на испытуемого воздействуют только посредством визуальной и слуховой информации. При этом на данном этапе развития уровня техники существуют технические средства позволяющие осуществить более глубокое погружение испытуемого в интерактивную среду, максимально приближенную к реальным условиям, в качестве таких средств выступают, например устройства дополненной и виртуальной реальности.The disadvantage of the analogue is the low accuracy of the assessment of cognitive functions due to the fact that the subject is affected only by visual and auditory information. At the same time, at this stage of the development of the state of the art, there are technical means that allow a deeper immersion of the subject in an interactive environment that is as close as possible to real conditions, such means are, for example, augmented and virtual reality devices.
Наиболее близким по технической сущности является СПОСОБ АНАЛИЗА ПОВЕДЕНИЯ ИСПЫТУЕМОГО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ЕГО ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОСРЕДСТВОМ ТЕХНОЛОГИЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ [RU 2766391, опубл. 15.03.2022 г.] Способ анализа поведения испытуемого для выявления его психологических особенностей посредством технологий виртуальной реальности характеризующийся тем, что первоначально на испытуемого надевают датчики контроля физиологических параметров, а также устройство для виртуальной реальности и наушники, на которые, с устройства управления, посредством управляющих команд, передают электрические сигналы, содержащие интерактивный аудиовизуальный контент, моделирующий стрессовую ситуацию, одновременно с этим, данные о реакции испытуемого и данные с датчиков передают в виде электрических сигналов, на устройство визуализации, далее в процессе диагностики динамически меняют содержание аудиовизуального контента, путем создания новых интерактивных элементов содержащих аудиовизуальный контент, с последующим их преобразованием в виде электрического сигнала и передачи посредством управляющих команд с элемента управления через устройство управления на устройство для виртуальной реальности и наушники, модифицируя тем самым условия стрессовой ситуации в зависимости от результатов измерений датчиков контроля физиологических параметров и реакции испытуемого путем использования базы данных приложений для моделирования различных ситуаций для диагностики личностных качеств, представляющих собой интерактивную среду, выполненную с возможностью взаимодействия с виртуальными элементами и сопровождения взаимодействий аудиовизуальными эффектами, приложения с базой данных интерактивных элементов, выполненного с возможностью встраивания любого элемента в запущенное приложение для моделирования различных ситуаций, с возможностью создания интерактивных элементов и последующей интеграции в запущенное приложение для моделирования различных ситуаций, с обеспечением в любой момент времени профильным специалистам доступа ко всей совокупности интерактивных элементов из приложения с базой данных интерактивных элементов вне зависимости от изначально запущенного приложения, модулирующего стрессовую ситуацию, и автоматического анализа в устройстве управления в режиме реального времени данных с датчиков, а также на основе анализа выдачи профильным специалистам рекомендаций о корректировке условий стрессовой ситуации.The closest in technical essence is the METHOD OF ANALYZING THE BEHAVIOR OF THE SUBJECT TO REVEAL ITS PSYCHOLOGICAL PECULIARITIES THROUGH VIRTUAL REALITY TECHNOLOGIES [RU 2766391, publ. 03/15/2022] A method for analyzing the behavior of the subject to identify his psychological characteristics using virtual reality technologies, characterized in that initially the subject is put on sensors for monitoring physiological parameters, as well as a device for virtual reality and headphones, on which, from the control device, through the control commands, transmit electrical signals containing interactive audiovisual content that simulates a stressful situation, at the same time, data on the reaction of the subject and data from sensors are transmitted in the form of electrical signals to the visualization device, then, during the diagnostic process, the content of the audiovisual content is dynamically changed by creating new interactive elements containing audiovisual content, with their subsequent transformation into an electrical signal and transmission by means of control commands from the control element through the control device to the device for virtual reality and headphones, thereby modifying the conditions of the stress situation depending on the results of measurements of sensors for monitoring physiological parameters and reactions subject by using a database of applications for modeling various situations for diagnosing personal qualities, which is an interactive environment made with the ability to interact with virtual elements and accompany interactions with audiovisual effects, an application with a database of interactive elements, made with the ability to embed any element in a running application for simulation of various situations, with the ability to create interactive elements and subsequent integration into a running application for modeling various situations, providing at any time access to the entire set of interactive elements from the application with a database of interactive elements, regardless of the initially launched application that modulates stress situation, and automatic real-time analysis of data from sensors in the control device, as well as on the basis of an analysis of the issuance of recommendations to specialized specialists on correcting the conditions of a stressful situation.
Основной технической проблемой аналога и прототипа является низкая точность оценки развития требуемых когнитивно-поведенческих функций у испытуемого из-за того, что моделирование стрессовой ситуации с фиксацией значений датчиков физиологических параметров происходит однократно, а анализ поведения испытуемого реализован экспертным путем.The main technical problem of the analog and prototype is the low accuracy of assessing the development of the required cognitive-behavioral functions in the subject due to the fact that the simulation of a stressful situation with fixing the values of the sensors of physiological parameters occurs once, and the analysis of the subject's behavior is implemented by an expert.
Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype.
Техническим результатом изобретения является повышение точности оценки развития требуемых когнитивно-поведенческих функций у испытуемого.The technical result of the invention is to increase the accuracy of assessing the development of the required cognitive-behavioral functions in the subject.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ оценки когнитивно-поведенческих функций испытуемого посредством технологий виртуальной реальности, характеризующийся тем, что на первоначальном этапе на испытуемого надевают датчики контроля физиологических параметров, а также устройство для виртуальной реальности, наушники, на которые с устройства управления посредством управляющих команд передают электрические сигналы, содержащие интерактивный аудиовизуальный контент, моделирующий ситуацию, путем использования базы данных приложений для моделирования ситуаций для оценки когнитивно-поведенческих функций, представляющих собой интерактивную среду, выполненную с возможностью взаимодействия с виртуальными элементами и сопровождения взаимодействий аудиовизуальными эффектами, одновременно с этим, данные о реакции испытуемого и данные с датчиков передают в виде электрических сигналов, на устройство визуализации, отличающийся тем, что на испытуемого также надевают VR-перчатки и датчики пространственного положения частей тела, после завершения моделирования ситуации данные измерений пространственного положения частей тела и физиологических параметров испытуемого передают в базу данных результатов анализа поведения испытуемого, выполненную с возможностью хранения указанных измерений, расчета приращений значений указанных измерений при неоднократном моделировании ситуации испытуемым и их передачи на аппаратнореализованное устройство сравнения, выполненное в виде совокупности пороговых устройств, входы которых соединены с базой данных результатов анализа поведения испытуемого, а выходы объединены элементом «И», при этом выход устройства сравнения соединяют с устройством визуализации, при этом путем выбора конечной совокупности пороговых устройств и задания каждому пороговому устройству порогового значения, характеризующего требуемое развития тренируемой функции или личностного качества испытуемого, осуществляют настройку устройства сравнения, выполненного с возможностью сравнения результатов вышеуказанных измерений с эталонными значениями и вывода информации с оценкой развития требуемых когнитивно-поведенческих функций у испытуемого.The specified technical result is achieved due to the fact that the method for assessing the cognitive-behavioral functions of the subject using virtual reality technologies, characterized by the fact that at the initial stage, the subject is put on sensors for monitoring physiological parameters, as well as a device for virtual reality, headphones, on which from the control device by means of control commands, electrical signals are transmitted containing interactive audiovisual content that simulates a situation, by using a database of applications for modeling situations to evaluate cognitive-behavioral functions, which are an interactive environment made with the possibility of interacting with virtual elements and accompanying interactions with audiovisual effects, simultaneously with Thus, the data on the reaction of the subject and data from the sensors are transmitted in the form of electrical signals to the visualization device, characterized in that the subject is also put on VR gloves and sensors of the spatial position of body parts, after the simulation of the situation is completed, the measurement data of the spatial position of body parts and physiological parameters of the subject are transferred to the database of the results of the analysis of the behavior of the subject, made with the possibility of storing the indicated measurements, calculating the increments of the values of the indicated measurements during repeated simulation of the situation by the subjects and transferring them to a hardware-implemented comparison device, made in the form of a set of threshold devices, the inputs of which are connected to the database of results analysis of the subject's behavior, and the outputs are combined by the "AND" element, while the output of the comparison device is connected to the visualization device, while by selecting a finite set of threshold devices and setting each threshold device to a threshold value that characterizes the required development of the trained function or the personal quality of the subject, the setting is carried out a comparison device configured to compare the results of the above measurements with reference values and output information with an assessment of the development of the required cognitive-behavioral functions in the subject.
В частности, электрические сигналы управляющих команд передают посредством кабеля.In particular, electrical control command signals are transmitted via a cable.
В частности, электрические сигналы управляющих команд передают посредством беспроводной сети связи».In particular, electrical control command signals are transmitted via a wireless communication network.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 показан схематичный вид устройства для реализации способа оценки и развития когнитивно-поведенческих функций испытуемого посредством технологий виртуальной реальности.In FIG. 1 shows a schematic view of a device for implementing a method for assessing and developing the cognitive-behavioral functions of a subject using virtual reality technologies.
На фиг. показано: 1 - устройство виртуальной реальности; 2 - наушники; 3 - устройство управления; 4 - устройство визуализации; 5 - элемент управления; 6 - датчик, 7 – VR-перчатки.In FIG. shown: 1 - virtual reality device; 2 - headphones; 3 - control device; 4 - visualization device; 5 - control element; 6 - sensor, 7 - VR gloves.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Устройство для реализации способа оценки когнитивно-поведенческих функций испытуемого посредством технологий виртуальной реальности включает в себя устройство виртуальной реальности, 1 в качестве которого могут выступать очки виртуальной реальности или шлем виртуальной реальности; наушники 2 закрытого типа, VR-перчатки 7 и устройство управления 3. При этом устройство управления 3 выполнено с возможностью обмена данными с устройством виртуальной реальности 1, наушниками 2 и VR-перчатками 7. В вариантах реализации обмен данными может быть реализован посредством кабеля или посредством беспроводных технологий (например, Wi-Fi).A device for implementing a method for assessing the cognitive-behavioral functions of a subject using virtual reality technologies includes a virtual reality device, 1 which can be virtual reality glasses or a virtual reality helmet; closed-type headphones 2,
Дополнительно устройство для реализации способа оценки когнитивно-поведенческих функций испытуемого посредством технологий виртуальной реальности включает в себя набор различных датчиков 6 измерения пространственного положения частей тела и физиологических параметров человека (например, датчики измерения пульса и сердцебиения, датчики движения ног, рук и т.д.), которые соединены с устройством управления 3 и выполнены с возможностью отображать параметры измерения датчиков через устройство визуализации 4 в режиме реального времени.Additionally, a device for implementing a method for assessing the cognitive-behavioral functions of a subject using virtual reality technologies includes a set of
В качестве устройства управления 3 может использоваться персональный или специализированный компьютер с заранее предустановленным программным обеспечением, включающим в себя:As a
- базу данных приложений для моделирования различных ситуаций для анализа поведения испытуемого, представляющих из себя совокупность заранее подготовленных профильными специалистами интерактивных сред, выполненных с возможностью взаимодействия с виртуальными элементами и сопровождением взаимодействий аудиовизуальными эффектами.- a database of applications for modeling various situations for analyzing the behavior of the subject, which is a set of interactive environments prepared in advance by specialized specialists, made with the possibility of interacting with virtual elements and accompanying interactions with audiovisual effects.
- базу данных результатов анализа поведения испытуемого, включающую в себя данные, полученные с набора датчиков 6 измерения пространственного положения частей тела и физиологических параметров человека для каждой ситуации реализованной в устройстве для испытуемого; также база данных результатов анализа поведения испытуемого включает в себя арифметическое устройство, выполненное с возможностью расчета приращений значений параметров пространственного положения частей тела и физиологических параметров человека, для каждой ситуации, реализованной в устройстве, путем сравнения ключевых параметров между собой для одного сценария, реализованного одним испытуемым;- a database of the results of the analysis of the behavior of the subject, which includes data obtained from a set of
- периферийную программу для синхронизации работы устройства управления 3, устройства виртуальной реальности 1 VR-перчаток 7 и наушников 2;- a peripheral program for synchronizing the operation of the
- устройство визуализации 4, для отображения информации транслируемой в устройство виртуальной реальности 1 и отображения информации с устройства сравнения;-
- элемента управления 5, выполненного с возможностью запуска и досрочного окончания сценария реализованного, посредством приложения.- a control element 5, made with the possibility of launching and early termination of the scenario implemented by the application.
Также вышеописанное устройство включает в себя аппаратно реализованное устройство сравнения, выполненное в виде совокупности пороговых устройств, входы которых соединены с базой данных результатов анализа поведения испытуемого, а выходы объединены элементом «И». Устройство сравнения выполнено с возможностью сравнения результатов измерения пространственного положения частей тела и физиологических параметров человека с эталонными значениями параметров пространственного положения частей тела и физиологических параметров человека для каждой ситуации, реализованной в устройстве; при этом выход устройства сравнения соединен с устройством визуализации.Also, the device described above includes a hardware-implemented comparison device, made in the form of a set of threshold devices, the inputs of which are connected to the database of the results of the analysis of the behavior of the subject, and the outputs are combined by the "AND" element. The comparison device is configured to compare the results of measuring the spatial position of body parts and physiological parameters of a person with the reference values of the parameters of the spatial position of body parts and physiological parameters of a person for each situation implemented in the device; wherein the output of the comparison device is connected to the visualization device.
Способ оценки когнитивно-поведенческих функций испытуемого посредством технологий виртуальной реальности характеризующийся тем, что перед проведением испытания или серии испытаний профильные специалисты выбирают сценарий из базы данных приложений для моделирования различных ситуаций в соответствии с тем какую когнитивно-поведенческую функцию или личностное качество необходимо развить у испытуемого. Далее профильные специалисты настраивают пороговые устройства в устройстве сравнения под конкретный сценарий. Настройку осуществляют путем выбора конечной совокупности пороговых устройств (которые буду характеризовать количество ключевых параметров испытания) и задания каждому пороговому устройству - порогового значения, характеризующего требуемое развития тренируемой функции или качества испытуемого. Входы пороговых устройств подключают к выходам базы данных результатов анализа поведения испытуемого; выходы пороговых устройств подключают к входу логического элемента «И» - для обеспечения соблюдения выполнения всех условий для развития тренируемой функции или качества испытуемого. Далее, на испытуемого надевают устройство виртуальной реальности 1, наушники 2, VR-перчатки 7 и присоединяют к нему набор датчиков 6. Далее на устройстве управления 3 запускают приложение из базы данных приложений для моделирования различных ситуации для анализа поведения испытуемого, далее через периферийную программу посредством управляющих команд в виде электрических сигналов передают синхронизированный интерактивный аудиовизуальный контент на устройство виртуальной реальности 1 и наушники 2. Таким образом, испытуемый через устройство виртуальной реальности 1 воспринимает аудиовизуальный контент, в виде трехмерной графики, ее анимации и звукового сопровождения. Далее в зависимости от того, какое приложение из базы данных для моделирования различных ситуации для анализа поведения испытуемого было запущено моделируется определенная уникальная ситуация, направленная на развитие конкретных личностных качеств испытуемого или когнитивно-поведенческих функций организма испытуемого, в качестве которых могут выступать: тренировки по развитию стрессоустойчивости, лидерства, ораторского мастерства моторики, быстроты реакции, скорости принятия решений, навыков памяти, концентрации, внимания, вариативного, критического, креативного и пространственного мышления, словесно-образного воображения и т.д. Далее, через устройство управления 3, испытуемому подают команду на начало реагирования на уникальную ситуацию. В вариантах реализации данная команда может подаваться автоматически и быть запрограммирована в приложении для диагностики личностных качеств. Также элементом аудио сопровождения в процессе тренировки могут выступать конкретные указания и инструкции прохождения испытания и решения задач. Далее испытуемый на свое усмотрение принимает решения и совершает действия с интерактивными виртуальными объектами в зависимости от смоделированной ситуации посредством изменения пространственного положения своего тела и VR-перчаток 7. В одно время с этим, на устройстве визуализации 4 отображается информация, транслируемая в устройство виртуальной реальности 1. В одно время с этим, датчиками 6 в реальном времени фиксируют пространственное положение частей тела и физиологические параметры испытуемого и также отображают на устройстве визуализации 4. Динамика изменения пространственного положения частей тела и физиологических параметров испытуемого также фиксируется в виде конечного набора числовых значений и заносится в базу данных результатов анализа поведения испытуемого. Таким образом в рамках одной сессии запуска приложения формируются однозначные зависимости пространственного положения частей тела и физиологических параметров испытуемого от моментов времени. Также дополнительно, анализ отображаемой информации и показателей датчиков 6 в реальном масштабе времени осуществляют профильные специалисты, которые могут в любой момент остановить диагностику анализа поведения испытуемого.A method for assessing the cognitive-behavioral functions of a test subject using virtual reality technologies, characterized in that before conducting a test or a series of tests, profile specialists select a scenario from an application database for modeling various situations in accordance with which cognitive-behavioral function or personal quality needs to be developed in the test subject. Next, specialized specialists configure the threshold devices in the comparison device for a specific scenario. The setting is carried out by choosing a finite set of threshold devices (which will characterize the number of key test parameters) and setting each threshold device - a threshold value that characterizes the required development of the trained function or quality of the subject. The inputs of the threshold devices are connected to the outputs of the database of the results of the analysis of the behavior of the subject; the outputs of the threshold devices are connected to the input of the logical element "AND" - to ensure that all conditions for the development of the trained function or the quality of the subject are met. Next, the test subject is put on a virtual reality device 1, headphones 2,
Таким образом, на начальном этапе, процесс диагностики анализа поведения испытуемого включает в себя прохождение испытуемым конкретного сценария загруженного из базы данных приложений, и формирования результатов анализа поведения испытуемого в конкретном сценарии, в виде однозначных зависимостей пространственного положения частей тела и физиологических параметров испытуемого от моментов времени проведенном испытуемым в рамках конкретного сценария. В конце этапа, полученные зависимости, соответствующие ключевым параметрам испытания, подают в устройство сравнения на пороговые устройства, и при достижении требуемых значений параметров из полученной зависимости относительно эталонных значений формируются управляющие сигналы в виде логической «1» (при не достижении требуемых значений параметров формируются, соответственно, управляющие сигналы в виде «0»). Далее данные с пороговых устройств передаются на решатель, охарактеризованный на функциональном уровне логическим элементом «И», на выходе которого формируется точная оценка развития требуемых когнитивно-поведенческих функций у испытуемого, а именно логическая «1» на выходе решателя соответствует наличию требуемых когнитивно-поведенческих функций испытуемого в рамках данного сценария, «0» - их отсутствие, Далее, информация с решателя передается на устройство визуализации 4.Thus, at the initial stage, the process of diagnosing the analysis of the behavior of the subject includes the passage by the subject of a specific scenario loaded from the application database, and the formation of the results of the analysis of the behavior of the subject in a specific scenario, in the form of unambiguous dependencies of the spatial position of body parts and physiological parameters of the subject from time points conducted by the test subject in a specific scenario. At the end of the stage, the obtained dependences corresponding to the key test parameters are fed into the comparison device to the threshold devices, and when the required parameter values are reached, from the obtained dependence relative to the reference values, control signals are generated in the form of a logical "1" (if the required parameter values are not reached, respectively, control signals in the form of "0"). Further, the data from the threshold devices are transmitted to the solver, characterized at the functional level by the logical element "AND", at the output of which an accurate assessment of the development of the required cognitive-behavioral functions of the subject is formed, namely, the logical "1" at the output of the solver corresponds to the presence of the required cognitive-behavioral functions of the subject in the framework of this scenario, "0" - their absence, Further, the information from the solver is transmitted to the
В случае, если требуемый параметр не превышает порогового значения, реализуются последующие этапы в ходе которых, повторяется вышеописанная процедура, на устройстве управления 3 запускают тоже самое приложение из базы данных приложений, передают синхронизированный интерактивный аудиовизуальный контент на устройство виртуальной реальности 1 и наушники 2, испытуемый через устройство виртуальной реальности 1 воспринимает аудиовизуальный контент, в виде трехмерной графики, ее анимации и звукового сопровождения, моделируется аналогичная ситуация, испытуемый на свое усмотрение принимает решения и совершает действия с интерактивными виртуальными объектами в зависимости от смоделированной ситуации посредством VR-перчаток 7, датчиками 6 в реальном времени фиксируют пространственное положение частей тела и физиологические параметры испытуемого, динамика изменения пространственного положения частей тела и физиологических параметров испытуемого фиксируется в виде конечного набора числовых значений и заносится в базу данных результатов анализа поведения испытуемого, после окончания очередного этапа арифметическое устройство, рассчитывает приращения ключевых значений параметров пространственного положения частей тела и физиологических параметров человека по сравнению с предыдущим этапом а также осуществляет сравнение вышеуказанных параметров с эталонными значениями, заложенными в устройстве сравнения. При достижении на определенном этапе заявленного способа эталонных значений, указанных в пороговом устройстве, на устройство визуализации 4 передают управляющую команду о завершении реализации заявленного способа для данного испытуемого в рамках данного приложения (сценария). Таким образом развитие когнитивно-поведенческих функций испытуемого для данного сценария считается завершенным.If the required parameter does not exceed the threshold value, the following steps are implemented during which the above procedure is repeated, the same application from the application database is launched on the
Технический результат изобретения повышение точности оценки развития требуемых когнитивно-поведенческих функций у испытуемого достигается за счет того, что в ходе анализа поведения испытуемого в рамках одного приложения (сценария), формируют конченое число измерений пространственного положения частей тела и физиологических параметров человека, которые передают на устройство сравнения, которое в зависимости от того превышают полученные характеристики пороговое значение или нет точно оценивает достигнуты требуемые когнитивно-поведенческих функций испытуемого или нет. В таком случае, существенно снижается субъективная роль человека в оценке когнитивно-поведенческих функций испытуемого. Кроме того, использования средств виртуальной реальности (в том числе VR-перчаток 7) в рамках заявленного способа существенно повышает достоверность полученной оценки, благодаря возможности моделирования условий, максимально близких к реальным.The technical result of the invention is an increase in the accuracy of assessing the development of the required cognitive-behavioral functions in the subject is achieved due to the fact that in the course of analyzing the behavior of the subject within one application (scenario), a finite number of measurements of the spatial position of body parts and physiological parameters of a person are formed, which are transmitted to the device comparison, which, depending on whether the obtained characteristics exceed the threshold value or not, accurately assesses whether the required cognitive-behavioral functions of the subject have been achieved or not. In this case, the subjective role of a person in assessing the cognitive-behavioral functions of the subject is significantly reduced. In addition, the use of virtual reality tools (including VR gloves 7) within the framework of the claimed method significantly increases the reliability of the assessment obtained, due to the possibility of simulating conditions that are as close to real as possible.
Также в качестве дополнительных преимуществ заявленного способа можно отнести то, что на протяжении всех этапов заявленного способа, происходит контроль прогрессии испытуемого в рамках уникального сценария, благодаря возможности отображения приращений зависимостей пространственного положения частей тела и физиологических параметров испытуемого в рамках каждого из этапов.Also, as additional advantages of the claimed method, it can be attributed that throughout all stages of the claimed method, the progression of the test subject is monitored within a unique scenario, due to the possibility of displaying increments of the dependencies of the spatial position of body parts and physiological parameters of the test subject within each of the stages.
Заявителем в 2022 году был реализован заявленный способ. В ходе реализации заявленного способа подтвердился технический результата изобретения. Точность оценки развития требуемых когнитивно-поведенческих функций у испытуемых по сравнению с методом экспертных оценок повысилась на 40%.The applicant implemented the claimed method in 2022. During the implementation of the claimed method, the technical result of the invention was confirmed. The accuracy of assessing the development of the required cognitive-behavioral functions in the subjects increased by 40% compared to the method of expert assessments.
Пример реализации заявленного способа.An example of the implementation of the claimed method.
Испытуемый прибывает на процедуру развития когнитивно-поведенческих функций, а именно развития навыка быстроты и правильности решения точных арифметических задач в стрессовой ситуации, при сильном акустическом воздействии (для того, чтобы, впоследствии устроиться на военную службу по узкоспециализированному профилю). Первоначально испытуемый проходит первичную оценку по пригодности и подписывает добровольное соглашение на проведение процедуры. Далее испытуемый одевает устройство виртуальной реальности 1, наушники 2 и VR-перчатки 7, датчик положения в пространстве и датчик пульса, и от профильных специалистов через устройство управления 3 подается команда о начале испытания. После чего на устройстве управления 3 запускают приложение из базы данных приложений и испытуемому начинает поставляться интерактивный аудиовизуальный контент. Интерактивный аудиовизуальный контент моделирует ситуацию, когда нужно выполнить простейшую арифметическую операцию по складыванию двухзначных чисел при воздействии аудио сопровождения высокой интенсивности характерной для боевых действий. В таком случае, в наушниках 2 испытуемого звучат громкие звуки взрывов, криков и выстрелов. Перед испытуемым размещен виртуальный объект в виде стола, на котором написана арифметическая задача «58 минус 13», также перед испытуемым по периметру комнаты размещены 10 виртуальных объектов в виде листов бумаги с отображением вариантов правильных ответов. В условиях сильного акустического воздействия испытуемый должен подойти к листу бумаги с правильным ответом и указать на него пальцем при помощи VR-перчатки 7, после чего сценарий считается завершенным. Также сценарий считается завершенным по истечении двух минут с его начала. При этом каждому листу с вариантом ответа присвоена условная виртуальная координата от 1 до 10 (правильный ответ лист с координатой «8», виртуальная координата «0» - соответствует случаю если пользователь не смог дойти ни до одного листа с вариантом по истечении двух минут). Ключевыми параметрами для испытания, определенные профильными специалистами являются пространственное положение испытуемого на момент использования VR-перчатки и его физиологический параметр - пульс. В пороговом устройстве заложены эталонные значения в виде координат листа бумаги с правильным ответом и частоты пульса в 100 ударов в минуту. Таким образом, первое пороговое устройство настроено так, чтобы сформировать на выходе логическую «1» только при наличии на входе хотя бы одного значения «8»; второе пороговое устройство настроено так, чтобы сформировать на выходе логическую «1» только при наличии на входе всех значения за отведенное время значений меньше 100.The subject arrives at the procedure for the development of cognitive-behavioral functions, namely the development of the skill of speed and correctness in solving exact arithmetic problems in a stressful situation, with a strong acoustic impact (in order to subsequently get a job in the military in a highly specialized profile). Initially, the subject undergoes an initial assessment of suitability and signs a voluntary agreement for the procedure. Next, the subject puts on a virtual reality device 1, headphones 2 and
При первой попытке испытуемый за отведенное время под воздействием сильных акустических шумов не смог подойти к виртуальному столу с арифметической задачей. На первое пороговое устройство пришло значение «0» что не соответствует правильной координате с верным ответом, на второе пороговое устройство пришло значение «130», что также не соответствует пороговому значению. На выходе логического «И» сформировался «0», что соответствует отсутствию требуемых когнитивно-поведенческих функций испытуемого в рамках данного сценария, о чем отобразилась соответствующая надпись на устройстве визуализации.At the first attempt, the subject was unable to approach the virtual table with the arithmetic problem in the allotted time under the influence of strong acoustic noise. The first threshold device received the value "0", which does not correspond to the correct coordinate with the correct answer, the second threshold device received the value "130", which also does not correspond to the threshold value. At the output of the logical "AND", a "0" was formed, which corresponds to the absence of the required cognitive-behavioral functions of the subject in this scenario, as indicated by the corresponding inscription on the visualization device.
При второй попытке испытуемый смог подойти к виртуальному столу, прочитать задачу и, при этом указал неправильный ответ. На первое пороговое устройство пришло значение «3» что не соответствует правильной координате с верным ответом, на второе пороговое устройство пришло значение «125», что также не соответствует пороговому значению. На выходе логического «И» сформировался «0», что соответствует отсутствию требуемых когнитивно-поведенческих функций испытуемого в рамках данного сценария. При этом, благодаря арифметическому устройству на устройстве визуализации была показана положительная динамика по уменьшению пульса, что позволило профильным специалистам сделать вывод о необходимости продолжения дальнейших испытаний ввиду наличия потенциала у испытуемого.At the second attempt, the subject was able to approach the virtual table, read the problem and, at the same time, indicated the wrong answer. The first threshold device received the value "3", which does not correspond to the correct coordinate with the correct answer, the second threshold device received the value "125", which also does not correspond to the threshold value. At the output of the logical “AND”, “0” was formed, which corresponds to the absence of the required cognitive-behavioral functions of the subject in this scenario. At the same time, thanks to the arithmetic device on the visualization device, a positive trend in the decrease in heart rate was shown, which allowed specialists in the field to conclude that it was necessary to continue further tests due to the potential of the subject.
При шестой попытке испытуемый смог подойти к виртуальному столу, прочитать задачу и, при этом указал правильный ответ. На первое пороговое устройство пришло значение «8» что соответствует правильной координате с верным ответом, на второе пороговое устройство пришло значение «95», что соответствует пороговому значению. На выходе логического «И» сформировалась «1», что соответствует наличию требуемых когнитивно-поведенческих функций испытуемого в рамках данного сценария.At the sixth attempt, the subject was able to approach the virtual table, read the problem and, at the same time, indicated the correct answer. The value "8" came to the first threshold device, which corresponds to the correct coordinate with the correct answer, the second threshold device received the value "95", which corresponds to the threshold value. At the output of the logical “AND”, “1” was formed, which corresponds to the presence of the required cognitive-behavioral functions of the subject in this scenario.
Таким образом, на каждом из шести попыток испытуемого, заявленное решение позволило дать точную оценку развития требуемых когнитивно-поведенческих функций, а именно при первых пяти попытках дать однозначную оценку о несоответствии когнитивно-поведенческих функций требуемым, на шестой попытке - попытках дать однозначную оценку о соответствии когнитивно-поведенческих функций требуемым. Данная оценка была подтверждена после прохождения испытуемым схожих испытаний впоследствии, с первого раза. Помимо этого, заявленный способ поспособствовал развитию требуемых когнитивно-поведенческих функций испытуемого за шесть сеансов.Thus, on each of the subject's six attempts, the claimed solution made it possible to give an accurate assessment of the development of the required cognitive-behavioral functions, namely, on the first five attempts to give an unambiguous assessment of the discrepancy between the cognitive-behavioral functions required, on the sixth attempt - attempts to give an unambiguous assessment of the compliance cognitive-behavioral performance required. This assessment was confirmed after the subjects passed similar tests subsequently, the first time. In addition, the claimed method contributed to the development of the required cognitive-behavioral functions of the subject in six sessions.
Также в рамках реализации заявленного способа было обеспечена возможность ознакомления как испытуемого, так и профильными специалистами с отчетами о его тренировках на устройстве визуализации 4.Also, as part of the implementation of the claimed method, it was possible to familiarize both the subject and specialized specialists with reports on his training on the
По аналогии, с вышеописанным примером, могут быть реализованы тренировки (с возможностью точной оценки) стрессоустойчивости, лидерства, ораторского мастерства моторики, быстроты реакции, скорости принятия решений, навыков памяти, концентрации, внимания, вариативного, критического, креативного и пространственного мышления, словесно-образного воображения и т.д.By analogy with the example described above, training can be implemented (with the possibility of an accurate assessment) of stress resistance, leadership, oratory skills, motor skills, reaction speed, decision-making speed, memory skills, concentration, attention, variable, critical, creative and spatial thinking, verbal figurative imagination, etc.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2794989C1 true RU2794989C1 (en) | 2023-04-27 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009512516A (en) * | 2005-10-19 | 2009-03-26 | ノーススター ニューロサイエンス インコーポレイテッド | System and method for patient interactive neural stimulation and / or chemical delivery |
CN103764021A (en) * | 2011-05-20 | 2014-04-30 | 南洋理工大学 | Systems, apparatuses, devices, and processes for synergistic neuro-physiological rehabilitation and/or functional development |
RU2711976C1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-01-23 | Инна Юрьевна Жовнерчук | Method for remote recognition and correction using a virtual reality of a psychoemotional state of a human |
EP3901961A1 (en) * | 2019-06-17 | 2021-10-27 | Limited Liability Company Sensomed | Hardware/software system for the rehabilitation of patients with cognitive impairments of the upper extremities after stroke |
KR20220062197A (en) * | 2020-11-06 | 2022-05-16 | 동국대학교 산학협력단 | Cognitive function assessment system and method of assessing cognitive funtion |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009512516A (en) * | 2005-10-19 | 2009-03-26 | ノーススター ニューロサイエンス インコーポレイテッド | System and method for patient interactive neural stimulation and / or chemical delivery |
CN103764021A (en) * | 2011-05-20 | 2014-04-30 | 南洋理工大学 | Systems, apparatuses, devices, and processes for synergistic neuro-physiological rehabilitation and/or functional development |
RU2711976C1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-01-23 | Инна Юрьевна Жовнерчук | Method for remote recognition and correction using a virtual reality of a psychoemotional state of a human |
EP3901961A1 (en) * | 2019-06-17 | 2021-10-27 | Limited Liability Company Sensomed | Hardware/software system for the rehabilitation of patients with cognitive impairments of the upper extremities after stroke |
KR20220062197A (en) * | 2020-11-06 | 2022-05-16 | 동국대학교 산학협력단 | Cognitive function assessment system and method of assessing cognitive funtion |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2752538C (en) | Systems and methods for assessing a medical ultrasound imaging operator's competency | |
US20080050711A1 (en) | Modulating Computer System Useful for Enhancing Learning | |
WO2018062722A1 (en) | Acupuncture training simulation system | |
US11270597B2 (en) | Simulated reality technologies for enhanced medical protocol training | |
US20240153407A1 (en) | Simulated reality technologies for enhanced medical protocol training | |
Castillo-Segura et al. | A cost-effective IoT learning environment for the training and assessment of surgical technical skills with visual learning analytics | |
RU2794989C1 (en) | Method for assessing cognitive and behavioral functions of a subject using virtual reality technologies | |
RU2405440C1 (en) | Method of professional preparation of specialists in field of ultrasonic and/or x-ray diagnostics | |
US20200111376A1 (en) | Augmented reality training devices and methods | |
KR101634291B1 (en) | Method, system and computer program product for providing a simulation with advance notification of events | |
TWI467521B (en) | System and method for learning clinical diagnosis | |
Sararit et al. | Effectiveness of a low-cost VR simulator for emergency management training in dental surgery | |
Chi et al. | Simulated casualties and medics for emergency training | |
CN113611416A (en) | Psychological scene assessment method and system based on virtual reality technology | |
RU2766391C1 (en) | Method for analysing behaviour of person being tested to identify his/her psychological characteristics by means of virtual reality technologies | |
RU2338264C1 (en) | Method of obtained knowledge level control | |
RU2798405C1 (en) | Simulation complex for abdominal cavity examination using vr simulation based on integrated tactile tracking technology | |
Streicher et al. | Cognitive User Modeling for Adaptivity in Serious Games | |
JP2792505B2 (en) | Patient simulator | |
RU2799123C1 (en) | Method of learning using interaction with physical objects in virtual reality | |
WO2024102017A1 (en) | Method for teaching physical examination skills | |
Atas et al. | A SYSTEMATIC REVIEW OF VIRTUAL REALITY AND USER EXPERIENCE IN MEDICINE | |
RU2661726C2 (en) | Method of estimation of psychophysiological readiness to professional activity | |
WO2024102018A1 (en) | Simulation system for abdominal cavity examination | |
Dib et al. | EMT VR–A Gamified Emergency Response Training System Using Virtual Reality and Artificial Intelligence |