Pięcioosobowy zespół w Instytucie Fraunhofera dla Inżynierii Przemysłowej IAO bada te kwestie. W NeuroLab, naukowcy badają koncepcje i metody opracowywania inteligentnych interfejsów między technologią a ludźmi. Laboratorium neurogonomii zostało otwarte w Fraunhofer IAO siedem lat temu, od października 2021 r. dr Mathias Vukelic kieruje tam grupą badawczą Applied Neurocognitive Systems (Stosowane Systemy Neuropoznawcze). Wraz ze swoim zespołem naukowiec łączy wiedzę i metody z neuronauki poznawczej i psychologii pozytywnej z uczeniem maszynowym, aby tworzyć inteligentne i adaptacyjne technologie, które sprzyjają subiektywnemu samopoczuciu, w tym potrzebom i umiejętnościom indywidualnym w pracy i w codziennym życiu. 

– Technologia musi opierać się na indywidualnych potrzebach i zdolnościach, powinna być oparta na pomocy. Zawsze stawiamy ludzi w centrum naszych projektów. Mając to na uwadze, jesteśmy zaangażowani w kształtowanie lepszej przyszłości za pomocą inteligentnej technologii. Nie powinna ona być ciężarem ani uciążliwością dla ludzi. Najlepiej byłoby, gdyby pomogła im podejmować lepsze decyzje i oferowała możliwości rozwoju osobistego – mówi Mathias, wyjaśniając wizję zespołu. 

Głównym tematem badawczym zespołu są technologie neuroadaptacyjne – adaptowalne systemy techniczne, które wykrywają stany psychiczne użytkowników za pomocą czujników neurofizjologicznych (mierzących parametry mózgowe i życiowe). 

– Chcemy wzmocnić dyscypliny inżynierskie poprzez rozwiązywanie problemów technicznych z neuronaukową i psychologiczną wiedzą – dodaje Mathias

Czuła technologia

Pierwszym krokiem w tym kierunku jest lepsze zrozumienie procesów poznawczych i reakcji afektywnych w różnych scenariuszach. W tym celu naukowcy mierzą parametry w interakcjach człowiek-maszyna, takie jak poziom stresu, uwaga, a nawet obciążenie poznawcze ludzi. Umożliwia to wywnioskować procesy poznawcze i doświadczenia emocjonalne z mierzonych reakcji mózgowych i fizjologicznych, a tym samym opracować systemy, które wykorzystują pełny zakres ludzkiego potencjału do wspierania subiektywnego samopoczucia, tworząc w ten sposób zrównoważony dzień pracy. 

– Możemy mierzyć sygnały mózgowe za pomocą neurofizjologicznych metod pomiarowych, takich jak elektroencefalografia. Te sygnały neurofizjologiczne dostarczają informacji o stresie psychicznym, wydajności uwagi i koncentracji, a nawet reakcjach emocjonalnych podczas korzystania z technologii lub podczas procesów szkoleniowych i edukacyjnych. Korzystając z wyrafinowanej kombinacji przetwarzania sygnałów i zaawansowanych metod uczenia maszynowego, możemy wyodrębnić i zinterpretować te informacje z sygnałów - na przykład, czy dana osoba czuje się obecnie przytłoczona lub czy jest zmotywowana sukcesem w nauce. Sztuczna inteligencja i przetwarzanie sygnałów są zatem głównymi obszarami naszych prac badawczych – wyjaśnia ekspert.

Multimodalne, neurofizjologiczne i psychofizjologiczne procedury pomiarowe oraz metody uczenia maszynowego; źródło: Fraunhofer IAO

Eksperymenty z udziałem badanych odbywają się w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym z rozbudowanymi metodami pomiarowymi i czujnikami. Vukelic wraz zespołem opracowuje nowe eksperymenty, które pozwolą im opuścić środowisko o niskim bodźcu i ustalić realistyczne scenariusze. 

Promowanie integracji zawodowej z wykorzystaniem wirtualnej rzeczywistości

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Przemysł 4.0

Neuronauka odgadnie sposób naszego myślenia

Zbieranie i analiza danych jakie każdy użytkownik pozostawia w czasie wizyty w Internecie powoduje, że można przewidzieć nasze zachowania w przyszłości. Wszelkiej maści specjaliści od marketingu wprost zacierają ręce – czy będą wiedzieć jak myślimy?

Zespół jest obecnie zaangażowany w projekt UFO, który jest finansowany przez niemieckie Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań (BMBF). W tym projekcie wirtualna rzeczywistość (VR) jest wykorzystywana do pomocy osobom autystycznym w integracji zawodowej. Osoby te mają trudności ze zrozumieniem własnych uczuć, a także uczuć innych oraz z rozszyfrowaniem emocji.

Vukelic i jego zespół pracują nad tym, aby pomóc osobom autystycznym zrozumieć emocje w pośredni sposób. Aktywność serca i mózgu, oddychanie i inne procesy fizjologiczne zachodzące w związku z emocjami są mierzone i dostrzegalne za pomocą impulsów dotykowych emitowanych przez specjalną opaskę na rękę. Chodzi o to, że ludzie z tymi specjalnymi potrzebami mogą nauczyć się wzorców dotykowych wytwarzanych przez opaskę, umożliwiając im w ten sposób wykorzystanie własnych uczuć. Można to szkolić w wirtualnej przestrzeni uczenia się i doświadczania, ale technologia może być również stosowana w rzeczywistości. 

"Następnym krokiem jest umożliwienie doświadczania emocji osób autystycznych w ten sposób" - mówi Vukelic.

Metody neuronaukowe i psychologiczne dla zdrowszego środowiska pracy

Badacz i jego zespół chcą również podzielić się swoimi nowymi podejściami do neuronauki, psychologii, nauki o danych i uczenia maszynowego z firmami i poinformować ich o tym, w jaki sposób zdrowie psychiczne i dobre samopoczucie mogą być osadzone w bardziej zrównoważony sposób dzięki technologii. Wydarzenie "Zrównoważona praca i życie" zaprezentuje metody neuronaukowe i psychologiczne, konfigurowalne podejścia do technologii cyfrowych i nowe formy przetwarzania danych, aby zapewnić impuls do zmian. Wydarzenie odbędzie się w Instytucie Fraunhofera dla Inżynierii Przemysłowej IAO w dniu 9 listopada 2022 r.

Źródło: fraunhofer.de