عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر تجربه حسی جدید بر ترکیب اطلاعات چندحسی و مدل‌سازی آن
- رشته تحصیلی
- مهندسی کامپیوتر- هوش مصنوعی - رباتیک
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 3080;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78321;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 3080;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78321
- تاریخ دفاع
- ۰۳ بهمن ۱۳۹۵
- دانشجو
- محمدعلی نیکویی ماهانی
- استاد راهنما
- مجید نیلی احمدآبادی
- چکیده
- با پیشرفت فناوری و حضور انسان در حلقه کنترل سامانه‌های پیچیده، یکی از حوزه‌هایی که مورد توجه محققان قرار گرفته است، توسعه سامانه‌های کمک‌رسان و تصمیم‌یار است. از مثال‌های حضور انسان در حلقه‌ی کنترلی سامانه‌های پیچیده می‌توان خودرو، هواپیما، ... را نام برد. با افزودن سامانه‌های تحریکی مصنوعی نوین و دادن اطلاعات و هشدارها در زمان و موقعیت مناسب، می‌توان به انسان در اتخاذ تصمیم صحیح کمک کرد . استفاده از حسگرهای لمسی بدن کاربر برای ارائه این اطلاعات و هشدارها می‌تواند با حداقل اختلال در سامانه‌های بینایی و شنوایی، بعد جدیدی به ارتباط کاربر و محیط اضافه نماید. پیش‌نیاز این امر مطالعه ادراک چندحسی انسان در حضور سامانه‌های تحریکی مصنوعی است. در این رساله جنبه‌های مختلفی از ادراک چندحسی انسان که در تعامل با سامانه تحریکی مصنوعی حائز اهمیت هستند را مطالعه کرده‌ایم. بدین منظور مجموعه‌ای از آزمایش‌های سایکوفیزیک و مدل‌سازی شناختی طراحی و انجام شده است که در هر کدام از آزمایش‌ها یکی از جنبه‌های ادراک چندحسی مطالعه شده است. پایه اصلی استفاده از سامانه‌های تحریکی مصنوعی، افزایش سرعت و دقت یادگیری انجمنی چندحسی است. اولین آزمایش انجام شده در این رساله نشان داد که فعالیت و تمرکز توجه در یادگیری انجمنی چندحسی باعث بهبود عملکرد یادگیری نسبت به حالت غیرفعال می‌شود. در دومین آزمایش، ادراک چندحسی بینایی، شنوایی و لامسه در محیطی با اعتماد متغیر مطالعه شده است. نتایج این آزمایش نشان داد که افراد در شرایط مختلف از راهبردهای ادراکی متفاوتی استفاده می‌کنند تا ادراکی بهینه داشته باشند. یکی از جنبه‌هایی که در سامانه‌های تحریکی مصنوعی بایستی در نظر گرفته شود، تأثیر ناخواسته آن‌ها بر ادراک در امور و ماهیت‌های دیگر است. در آزمایش سوم نشان داده شده است که تحریک‌های لرزشی-لامسه می‌تواند اثری ناخواسته بر تصمیمات بینایی داشته باشد و شرایط ایجاد این اثر بررسی شده است. در نهایت در آزمایش چهارم، یادگیری ترکیب اطلاعات لمسی کدشده و اطلاعات بینایی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افراد می‌توانند الگوهای بدیع لمسی را به خوبی با اطلاعات بینایی ترکیب نمایند. همچنین نتایج موید آن است که اطمینان افراد به اطلاعات حسی، ترکیب اطلاعات را به خوبی پیش‌بینی می‌کند. جمع بندی نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که افراد می‌توانند الگوهای سامانه تحریکی مصنوعی را فرا بگیرند و از آن در ترکیب اطلاعات استفاده کنند. همچنین، افراد راهبردهای ادراکی مختلفی را با توجه شرایط محیطی اتخاذ می‌کنند تا ادراکی بهینه داشته باشند. از دیگر دستاوردهای این پژوهش دستیابی به راهبردی برای اضافه کردن سامانه تحریکی مصنوعی به حلقه ادراک چندحسی با ایجاد کمترین اختلال در ادراک انسان است.
- Abstract
- With the advance of technology, human becames one of the prominent decision makers in complex applications like aviation or driving. Therefore, companies started to work on assistance system which helps us to make the right decisions in the tough situations. Developing artificial sensory feedback devices is beneficial since it can give us critical information/warnings in tough situations and helps us to make the right decision. Artificial sensory devices can also used as sensory substitution devices and help blind and deaf people to percept the environment better. In this thesis, we have studied different aspects of the multisensory perception in order to design and implement a proper artificial sensory device. We have conducted four experiments and modelings in this thesis. The first experiment was a visual-auditory associative learning task. Learning, and in particular associatve learning is an important part of the artificial sensory devices. In the second experiment, we have studied the visual, auditory and tactile perception in a varying reliability environment. Since we wanted to use the artificial sensory device in the real environment, we studied the multisensory perception in a more realistic environment than previous stationary environments. Besides, we dsigned and implemented an artificial vibrotactile belt in order to produce the tactile stimulus in the second experiment. In the third experiment, we have studied how the vibrotactile belt stimulus can alter the visual decisions in irrelevant tasks. This is important since a desirable artificial sensory device should not deteriorate the performance of other tasks. Last but not least, we have implemented a new matrix-form vibrotactile belt and studied the visual-tactile cross-modal learning. While participants were learning the associations between tactile patterns and visual stimuli, we had studied the effect of the artificial vibrotactile device on multisensory perception. The results showed that the participants have learned the visual-tactile associations and they integrated the tactile and visual information successfuly. Keywords: Artificial sensory device, multisensory perception, multisensory associative learning. Visual-tactile learning/perception, visual-tactile-auditory perception
