在机器人辅助手术期间监测外科医生的工作量可以指导任务需求的分配、调整系统界面和评估机器人系统的可用性。当前测量认知负荷的做法主要依赖于主观且会扰乱手术工作流程的问卷。为了解决这一限制,展示了一个计算框架来预测远程机器人手术期间的用户工作量。该框架利用无线传感器来监测外科医生的认知负荷并预测他们的认知状态。在经过验证的达芬奇技能模拟器上执行手术技能任务的十二名外科医生同时记录了多种生理模式(例如心率变异性、皮肤电和脑电图活动)的连续数据。这些手术任务的难度各不相同,例如,需要不同的视觉处理需求和精细运动控制程度。使用独立成分分析融合收集的多模态生理信号,并将预测结果与真实工作量水平进行比较。结果比较了不同分类器、传感器融合方案和生理模态(即使用单一模态与多种模态进行预测)的性能。结果发现,我们的多传感器方法优于单个信号,并且可以在基本和复杂的手术技能任务中 83.2% 的时间内正确预测认知工作量水平。
安全和顺从交互的概念不足以确保有效的物理人机合作。为了获得最佳的顺从行为(例如,可变阻抗/导纳控制),需要使用评估技术来衡量用户感知工作量方面的交互有效性。本研究调查了脑电图 (EEG) 监测作为一种客观测量方法,以对具有顺从性的合作操作中的工作量进行分类。进行了一项实验研究,包括两种类型的操作(粗略和精细)和两个导纳水平(低阻尼和高阻尼)。性能和自我报告的测量表明,增强感知工作量的适当导纳水平取决于任务。此信息用于形成二元分类问题(低和高工作量),其中频谱功率密度和相干性是从 EEG 数据中提取的特征。使用与受试者无关的特征选择方法,使用与受试者相关的线性判别分析 (LDA) 进行分类。平均分类率为 81%,表明所提出的方法在评估人类工作量与粗大和精细操作中不同顺从性之间的交互作用时具有可靠性。此外,为了验证我们提出的客观工作量测量方法,我们进行了第二次实验,包括精细和粗大运动任务。与恒定导纳交互相比,使用开环可变导纳控制器可观察到较低的基于 EEG 的工作量。该观察结果与主观工作量评分 (NASA-TLX) 一致。
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在安全关键行为的背景下,对认知表现的评估和预测是任何关注人类操作员的学科的关键问题。大多数研究都集中在心理工作量的测量上,但尽管对该主题进行了数十年的研究,但这一构想仍然难以实施。神经人体工程学的最新进展扩展了我们对不同操作领域的神经认知过程的理解。我们提供了一个框架来解开那些支撑任务需求、唤醒、心理工作量和人类表现之间关系的神经机制。这种方法主张针对那些在绩效效率降低之前的特定心理状态。在包含任务参与和唤醒的二维概念空间中,识别和映射了许多不良的神经认知状态(走神、努力放弃、坚持不懈、注意力不集中现象)。我们认为,监测前额叶皮层及其失活可以指示从正常操作状态到受损状态的一般转变,在这种情况下,绩效可能会下降。我们确定了专门解释这些状态的神经生理学、生理学和行为标记。然后,我们提出了一种神经适应性对策类型,以缓解这些不良心理状态。
我们周围的计算设备数量不断增加,导致越来越多的系统竞争我们的注意力,使认知工作负载成为人类计算机接口的用户体验的关键因素。人类计算机互动(HCI)的研究使用了各种指标来确定用户的心理需求。但是,需要有一种系统的方法来选择适当有效的实验设置认知工作量的方法,从而对其可重复性提出了挑战。我们介绍了有关HCI文献中用于应对这一挑战的过去和当前指标的文献调查。最初探索在HCI上下文中类似于的认知工作负载,我们将对研究人员和从业人员进行分类,以选择用于系统设计和评估的认知工作量指标。我们以以下三个研究空白结束:(1)在HCI中定义和解释认知工作量,(2)NASA-TLX的隐藏成本,以及(3)HCI研究是工作负载吸引系统的催化剂,强调HCI研究必须深入研究和概念化对互动系统的认知工作负载的理解。
HAL 是一个多学科开放获取档案,用于存放和传播科学研究文献,无论它们是否出版。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,或来自公共或私人研究中心。
HAL 是一个多学科开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究文献,无论这些文献是否已出版。这些文献可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
2025 RM16-2738 BLDG 3165 - 能源 - 各建筑的工业控制系统 (ICS) JEBLCFS,VA 独立施工合同设计投标建设 500 万 - 1000 万美元 2026 年 11 月 5 日 2026 年 12 月 30 日
2025 RM16-2738 BLDG 3165 - 能源 - 各建筑工业控制系统 (ICS) JEBLCFS,VA 独立施工合同设计投标建造 500 万 - 1000 万美元 11/5/26 12/30/26
心理负荷在认知障碍中起着至关重要的作用。这种障碍指的是一个人在记忆、接受新信息、学习新事物、集中注意力或做出严重影响日常生活的决策方面存在困难。本文提出了基于同步容量 (SIMKAP) 实验的脑电图负荷分析,使用 45 名受试者进行多任务心理负荷估计,并计算受试者的注意力损失以及短期记忆损失测量。使用开放获取的预处理脑电图数据集,利用离散小波变换 (DWT) 进行特征提取,并使用最小冗余和最大相关性 (MRMR) 技术来选择最相关的特征。小波分解技术也用于将脑电图信号分解为五个子带。从每个子带信号计算出十四个统计特征以形成 5×14 的窗口大小。神经网络(窄)分类算法用于对低和高负荷条件的数据集进行分类,并使用一些其他机器学习模型进行比较。结果显示,分类器的准确率为 86.7%,精确率为 84.4%,F1 得分为 86.33%,召回率为 88.37%,与文献中最先进的方法相符。这一预测有望极大地促进记忆和注意力丧失障碍评估方法的改进。