摘要 我们的唤醒状态会显著影响我们在现实世界动态环境中做出最佳决策、判断和行动的能力。耶基斯-多德森定律认为唤醒和任务表现之间存在倒 U 型关系,该定律表明存在一种唤醒状态,对于给定任务中的行为表现而言是最佳的。在这里,我们展示了我们可以使用在线神经反馈将个人的唤醒转向这种最佳状态。具体来说,我们使用脑机接口 (BCI),它使用脑电图 (EEG) 中的信息来生成神经反馈信号,当个人参与边界回避任务 (BAT) 时,该信号会动态调整个人的唤醒状态。BAT 是一种要求很高的感觉运动任务范例,我们将其作为虚拟现实 (VR) 中的空中导航任务来实现,它创造了认知条件,使唤醒升级并迅速导致任务失败 — 例如错过或撞到边界。我们证明,当提供真实的神经反馈时,任务表现(以受试者在失败前可以导航的时间和距离来衡量)会显著提高。同时测量瞳孔扩张和心率变异性表明神经反馈确实降低了唤醒。我们的工作是 BCI 系统的首次演示,该系统使用在线神经反馈来改变唤醒状态并根据 Yerkes-Dodson 定律提高任务表现。介绍 为什么一手拿着满满一杯咖啡走过一块崭新的地毯看起来是一项如此紧张和困难的任务?如果杯子里装的是水而不是咖啡,或者地毯又旧又破,为什么这项任务看起来不那么艰巨,也不太可能导致洒落?同样的情况也发生在走过平衡木的过程中,如果平衡木距离地面六英寸,我们的表现差异(例如我们穿过平衡木的速度和摔倒的可能性)会大大低于距离地面六十英尺的情况。打个比方,为什么“高风险”会导致“严重错误”?
面向服务架构 (SOA) 有望改变 C4I 软件的设计、开发和部署,预示着先进灵活的作战能力将迎来一场革命……但这不会发生,至少在未来 10-15 年内不会发生。传统的 C4I 软件(如全球指挥和控制系统 (GCCS))将在此期间继续繁荣发展,最明显的“SOA 革命”包括将点对点 Web 服务与传统功能相结合……但不要将这一进展与 SOA 的承诺混为一谈。SOA 技术已经问世约 5 年了——这个时间范围超过了 GCCS 下一版本的耐心阈值——但可行的基于 SOA 的 C4I 系统仍然难以捉摸。那么问题是什么?问题在于,C4I 的真正难题尚未得到解决,其中最突出的是 C4I 特有的复杂业务逻辑。打个比方,为什么很难为股票市场投资者编写软件来选择赢家并避免输家?开发 C4I 软件比开发股票市场软件困难得多,因为业务逻辑要复杂得多。这种复杂性及其相关影响是本白皮书的重点。§1 简介 多年前,Ada 被宣传为可以驯服 C4I 软件野兽的灵丹妙药编程语言 - 但并没有发生。然后 Java 凭借其可移植性、移动性和灵活性来征服 C4I 软件 - 但并没有发生。当时,浏览器被视为通往成功的捷径,它以简单的点击访问方式提供复杂的 C4I 功能 - 它仍在进行中,经过 12 多年的密集开发,只有少数成功。过去争夺银弹技术奖的其他竞争者包括 C++、通用对象请求代理体系结构 (CORBA)、计算机辅助软件工程 (CASE) 工具和集成开发环境 (IDE)。最近,基于 Web 服务的面向服务架构 (SOA) 构造被指定为 C4I 的下一个技术银弹。SOA 治理正在制度化,成为成功的关键组织/社会组成部分,并由能力成熟度模型® 集成 CMMI ()、六西格玛和 DoD 架构框架 (DODAF) 中的工件生成流程补充。所有这些努力确实创造了价值,但它们并未解决 C4I 软件设计和开发的核心挑战,即“业务逻辑”在 C4I 中的作用。特别是,C4I 需求流程(通过组织治理定义和管理)长期未能为开发人员提供足够的特异性以交付满足用户期望的软件。
