VRにおける認知的負荷の測定 - 3つの力

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この "eye-for-innovation "ストーリーのために、私はSOMAREALITY— の戦略的パートナーシップ担当ディレクター、ジュリア・カーンに話を聞いた。

私がカーンに会ったのは2022年の後半で、ちょうどChatGPTや他の生成AIボットがヘッドラインを独占していた頃だった。GPT-4が今年初めにリリースされ、私はこのマルチモーダル言語モデルが私たちの仕事、学習、生活にもたらす包括的な変化に衝撃を受けた。GPT-4が「様々な専門的・学問的ベンチマークで人間レベルのパフォーマンスを示す」様子は、私（そしてそれは私一人ではないと確信している）に、人間の認知能力をどれだけ理解しているか、そして学習効率と効果をどれだけ早く高めることができるかを考えさせるものだった。

カーン氏と話をした際、彼女は認知負荷への関心の高まり、アイトラッキングに基づく同社初のデジタルバイオマーカー、そして同社がこのトレンドをどのように活用したかについて語った。この投稿では、VRで認知負荷を測定すること、教育や医療がどのような恩恵を受けるか、そして、— のノウハウ、VR、アイトラッキング— の3つの力が、SOMAREALITYが、誰でも、どこでも、神経学的洞察を計算するための堅牢なソリューションを構築することを可能にした、というカーン氏の洞察を紹介する。

認知負荷への関心の高まり

ChatGPTに認知的負荷の定義を尋ねると、次のように答える：

「認知的負荷とは、ワーキングメモリで情報を処理するのに必要な精神的努力や資源の量を指す。タスクを完了したり問題を解決したりする際に、人がどれだけの情報を効果的に処理し、記憶に留めることができるかを示す尺度である。"

科学界は、特に学習、インターフェイスデザイン、ヘルスケアなどの分野で幅広く応用されているため、認知負荷についての理解を深めることに熱心である。また、社会的な認知度も一因となっている。神経変性疾患は、人口の高齢化とともに蔓延しつつあり、ほとんどの人々の生活に影響を及ぼしている。政府や組織は長寿や認知関連の研究に資金を投入しており、テック業界が革新的な早期発見・治療ソリューションを開発する機会を生み出している。— しかし、人の学習能力や健康状態についての洞察を提供することを目的とした、手動またはコンピュータ化された— 、どのようなソリューションであれ、良い結果を確実にするためには、優れたデータと確立された研究が必要である。

VRにおける認知的負荷の測定— ノウハウ

カーンは次のような研究について説明している。 課題誘発瞳孔反応これは、瞳孔の大きさと認知プロセスに対する要求との間に直線的な関係があることを示している。要求が高まると、私たちの目は小さな不随意的な瞳孔の変動（— ）で反応するが、これは私たちがコントロールできない反応である。このような動きに影響を与えることができないため、瞳孔の大きさは認知的負荷の信頼できる定量化可能なバイオマーカーになると彼女は指摘する。

光にさらされると瞳孔の大きさも変化し、瞳孔光反射（PLR）— 、明るい場面では小さくなり、暗い場面では大きくなる。そのため、VR環境で認知負荷を正確に測定するには、神経学的な影響と、VRディスプレイの輝度から計算できる瞳孔サイズへの光による影響を分離する必要があるとKern氏は説明する。

VR

提供方法として、VRはいくつかのことをもたらす。その閉鎖的な環境は外部からの影響を遮断するのに役立つため、認知的負荷を評価するために使用することができます。また、VRの機動性は、テスト機能を必要なポイントまで運んでくれるが、VRが従来のコンピューティングより優れているのは、臨場感と臨場感だと思う。VRは人々を可能な限り現実に近い環境に置くため、その結果得られる認知負荷評価は技術的に可能な限り正確なものになります。VRは、例えば、選択した職業で遭遇するかもしれないストレスフルな体験に備えることを可能にする。また、アイトラッキングは他のプラットフォームでも認知負荷を計算するためのデータを提供することができますが、VRはハードウェアやセンサーを追加することなく、動き、心拍数、皮膚反応（— ）などの有用な感覚情報を提供することができます。

一方 SOMAREALITY SOMAREALITYは独自の認知負荷アルゴリズムをハードウェアに依存しないように設計していますが、実用面では高度なアイトラッキング信号の必要性から Pico Neo 3 Pro Eyeヘッドセット— 。このプラットフォームは、テザリング不要の可動性、処理能力、Tobiiの内蔵アイトラッキング、有利なコスト／バリュー比により、開発者の間で人気となっている。

Tobiiと提携する理由とTobii Ocumen— 。

トビーを選んだ理由を尋ねると、カーンはこう答えた：Tobiiは、アイトラッキングの分野における質の高さと長年の研究で、私たちのパートナーやクライアントの多くにすでに知られています。

SOMAREALITY アルゴリズムは、認知負荷を評価するために、以下のようなリアルタイムの瞳孔径測定を活用しています。Tobii Ocumen.カーン氏によれば、Tobii Ocumenが提供するデータの堅牢性と粒度、そしてPico Neo 3 Pro Eye VRヘッドセットの機動性と処理能力は、強力な組み合わせだという。

おそらく、Tobii Ocumenを使った開発を検討していて、どのようなデータが期待できるのか知りたいのではないでしょうか。その場合、視線ベクトルや原点のような標準的なアイトラッキングデータに加えて、Tobii Ocumenは瞳孔径や視線— のような高度なメトリックスを提供するように設計されています。また、フィルターライブラリやデータの記録・再生機能など、使いやすい製品作りに取り組んできました。適切なバイオマーカーを正確に測定することで、私たちの専門知識を最大限に活用し、ソリューション開発者がそのノウハウを最大限に活用できるようにします。

ノウハウ、VR、アイトラッキングの強力なトリオで何ができるのか？

学習と技能訓練

カーン氏によると、VR環境で学んだ新しいスキルの定着率は、従来の4倍にもなるという。同社の認知負荷アルゴリズムは、VR学習シナリオをユーザーの行動に適応させる機能を追加し、生徒が理想的な学習状態にあるときに学習が行われるように最適化する。学習アプリケーションは、このアルゴリズムを活用することで、例えば、生徒の認知状態に関するフィードバックを提供することで、生徒が退屈したり過負荷になったりするのを防ぐことができる。

ヘルスケアとウェルビーイング

認知負荷は脳活動の指標であるため、SOMAREALITYの技術は、個別化治療、遠隔臨床試験、神経変性疾患の早期発見など、さまざまな応用が可能だ。彼らのソリューションが早く成熟し、アルツハイマーのような病気の発症を遅らせ、何百万人もの人々とその家族に安心をもたらす可能性を提供してくれることを期待している。

ゲーム・ショーケース

彼らは、— Flying Colors と Soma Math— の2つのミニゲームを開発し、VRにおける認知負荷評価の仕組みを紹介している。私が以前モバイルでプレイしていたLumosityの類似ゲームであるTrain of Thoughtと比較すると、Flying Colorsは、さまざまなレベルでの認知負荷を表示する、より包括的なビジュアルチャートを提供していると感じます。このチャートは、認知能力のさまざまな側面をトレーニングする他のゲームと比較することができ、認知能力をよりニュアンス豊かに理解することができる。

私の収穫、3つの力

— しかし、トビーがアイトラッキングに注力し、誰にでも確実なデータを提供し、OEMが利便性と現実的な測定をサポートする計算能力の高いプラットフォームを提供し、SOMAREALITYが認知プロセスに関する知識を活用することで、— 、多くの人々の人生を変える革新的なソリューションの創造が可能になるのです。

カーンはまた、次世代デジタル・アプリケーションを認知・適応させることで強化する計画についても語った。彼らのロードマップには、認知機能を測定する実験や、認知負荷評価を活用してエンゲージメントとリテンションを高める適応型トレーニングプログラムを開発することが含まれている。最初の認知負荷アルゴリズムに続き、SOMAREALITYはデジタルバイオマーカーのポートフォリオを拡大し、注意やその他の認知プロセスをカバーするつもりだ。私はこれらのプロジェクトと実験の結果を待ち望んでおり、この魅力的なトピックについて話す時間を割いてくれたジュリアに感謝したい。