为什么要研究这个问题?从线虫到鱼类、啮齿动物和灵长类动物,进化一直都在实现我们尚未实现的目标,即能够灵活而稳健地与物理世界互动以确保其生存的具身代理。这种感觉运动回路是跨物种共享的智能的基础,我们更抽象的推理能力(包括语言)也依赖于此。然而,设计这种能力一直是人工智能(AI)面临的一项重大计算挑战,尤其是考虑到制造通用机器人一直是一个长期目标(但尚未实现)。尽管算法和数据集规模的进步使有效的表征学习成为可能[18],但当前的人工智能仍难以理解
基于运动想象的脑机接口 (MI-BCI) 已被提议作为一种中风康复手段,它与虚拟现实相结合,可以将基于游戏的互动引入康复中。然而,MI-BCI 的控制可能难以获得,用户可能会面临糟糕的表现,这会让他们感到沮丧,并可能影响他们使用该技术的积极性。通过增加用户对系统的代理感,可以减少积极性的下降。本研究的目的是了解虚拟现实中描绘的手的化身(所有权)是否可以增强代理感,从而减少 MI-BCI 任务中的挫败感。22 名健康参与者参加了一项受试者内研究,在两种不同的化身体验中比较了他们的代理感:1) 化身手(与身体),或 2) 抽象块。两种表征都以相似的运动闭合以实现空间一致性,并因此弹出气球。手/块通过在线 MI-BCI 控制。每种情况都包括 30 次 MI 激活化身手/块的试验。在每种情况之后,一份问卷调查了参与者的自主感、所有权和挫败感。之后,进行了一次半结构化访谈,参与者详细说明了他们的评分。这两种情况都支持相似水平的 MI-BCI 性能。观察到所有权和自主性之间的显著相关性(r = 0.47,p = 0.001)。正如预期的那样,虚拟手比积木产生更高的所有权。在控制性能时,所有权增加了自主感。总之,基于 BCI 的康复应用程序的设计者可以利用拟人化虚拟形象来对训练过的肢体进行视觉映射,以提高所有权。虽然不能减少挫败感,但只要 BCI 性能足够好,所有权就可以提高感知到的自主性。在未来的研究中,应该在中风患者中验证这些结果,因为他们对自主性和所有权的感知可能与健全用户不同。
摘要 多重外部表征 (MER) 对于科学、数学和工程学的实践和学习至关重要,因为这些领域中研究和控制的现象和实体通常无法被感知和采取行动。因此,MER 在这些领域的推理中发挥着双重构成作用。首先,MER 代表想象中的现象和实体,从而使科学研究成为可能。其次,与上述内容相关的是,与 MER 的感觉运动和想象互动使得涉及这些现象和实体的集中认知操作成为可能,例如心理旋转和类比变换。这两个构成作用表明,获得科学、数学和工程学的专业知识需要发展转化和整合该领域 MER 的能力,同时在想象中对 MER 所代表的现象和实体进行操作。因此,这种整合外部和内部表征及其操作的核心能力(称为表征能力 (RC))对于科学、数学和工程学的学习至关重要。但是,目前尚无关于这一核心过程的一般说明。我们认为,鉴于 MER 发挥的上述两个构成作用,表征能力的理论解释需要一个明确的模型来说明认知系统如何与外部表征相互作用,以及想象力如何