互动认知的多感官交互设备与方法来评估、分析、培训和/或提高运动员和其他人群的运...的制作方法_2

文档序号:8343824阅读:来源:国知局
运动的体育活动;在运动过程中向运动员提供感官信号,要求运动员快速识别感官信号的语义,以正确地选择了一个可能的动作;基于上述运动能力差别数据选择所述感官信号,以提高伤后基准水平值,以接近初始基准水平值。
【附图说明】
[0027]本发明将通过参照所附的附图更好地详细描述实施例,其中:
[0028]图1是一个示意图,示出了根据所提出的解决方案的一个实施例的多感官认知的人机交互式主界面;
[0029]图2A和2B是示出了根据所提出的解决方案的一个实施例的多感官认知的人机交互式子界面;
[0030]图3A示出了根据所提出的解决方案的一个实施例的多感官认知的人机交互式主界面与运动员的交互;
[0031]图3B示出了根据所提出的解决方案的一个实施例的多感官认知的人机交互式子界面与运动员的交互;
[0032]图4是示意图,示出了根据所提出的解决方案的来自不同文化的表意文字作为认知刺激的例子;
[0033]图5是一个示意图,示出了根据所提出的解决方案,不同的相反动作的刺激采用不同程度的认知信号的例子;
[0034]图6A和6B是示意图,示出了根据所提出的解决方案的实施例,认知感官反应训练前和后的反应时间的分布;
[0035]图7是一个示意图,示出了根据所提出的解决方案的一个实施例的,一个多感官认知刺激系统的人机交互式主界面的功能组件;
[0036]图8A、8B、8C和8D是不意图,不出了根据所提出的解决方案的一个实施例中,一个多感官认知刺激系统的人机交互式主界面的实施细节;
[0037]图9是一个示意图,示出了根据所提出的解决方案的一个实施例的,一个多感官认知刺激系统的人机交互式子界面的功能组件;
[0038]图10A、10B、10C、10DU0E和1F是示意图,示出了根据所提出的解决方案的一个实施例中,一个多感官认知刺激系统的人机交互式子界面的实施细节;
[0039]图11是一个示意图,示出了根据所提出的解决方案的一个实施例的,一个多感官认知刺激系统的人机交互式子界面的远程组件;
[0040]图12是示意图,示出了根据所提出的解决方案的触觉子人机界面;
[0041]图13A、13B、13C和13D是示意图,示出了根据所提出的解决方案的具体运动的触发式子人机界面;
[0042]图14是示意图,示出了根据所提出的解决方案的视觉子人机界面;
[0043]图15是示意图,示出了根据所提出的解决方案的听觉子人机界面;
[0044]图16是示意图,示出了根据所提出的解决方案的振动型子人机界面;
[0045]图17A、17B和17C是示意图,示出了所提出的解决方案中,篮球训练环境下,认知多感官刺激系统的多个方位;
[0046]图18是一个示意图,示出了一个运动员在冰球的底线位置的训练情况;
[0047]图19是一个示意图,示出了根据所提出的解决方案的视觉认知预刺激的命令的示例;
[0048]图20A和20B是示意图,示出了根据所提出的解决方案的感官认知预刺激的命令的示例;
[0049]图21是一个示意性例示,根据所提出的解决方案,关联了预刺激的命令和触觉子界面;
[0050]图22是示意性例示,根据所提出的解决方案,在主界面上正在显示的命令;和
[0051]图23是示意图,示出了根据所提出的解决方案,一个运动员进行一个视觉认知决策训练。
[0052]在本专利申请中,附图的存在不应当被解释为必须如此进行实施。
【具体实施方式】
[0053]按照所提出的解决方案的一个方面,提供了交互式认知多感官系统,以评估,分析,培训和提高运动员和其他人群的运动能力。
[0054]根据所提出的解决方案的实施例中,交互式认知多感官系统可以被实现为包括至少一个认知多感官人机交互主界面的装置,如图1所示。所述认知多感官人机交互主界面被配置为与至少一个认知多感官人机交互子界面互相配合,例如,但不限于如图2A所示的情况;并运动员在现场体育赛事的情况中(贴近)。图3A说明和示出了运动员和认知多感官交互主界面之间的直接互动,而图3B示出了运动员和认知多感官交互子界面之间的直接相互作用的一个例子。根据所提出的解决方案的一个优选实施方式中,交互式认知多感官系统,一个计算机化的系统,直接通过认知多感官交互主界面,并间接通过至少一个认知多感官交互子界面,通常通过用在实际运动场景的真正竞争中真正经历的不同的感受、认知和运动行为来刺激运动员,模拟运动场景。认知子界面可以采取不同的形式,优选具有不干扰运动员的运动的外部形状。例如,如图2所示,一个认知子界面被集成到一个在实践中通常使用的站立牌中。
[0055]在所提出的解决方案的帮助下,提供认知/多感官刺激,其目的是引起脑的低和高的水平层次的认知处理。运动员的大脑认知处理层次结构的低和高的处理水平进行评估,由此,能够形成运动员的分析文件的一部分,通过逐个地识别,认知模拟类型的认知处理的阈值。低认知处理水平对应于脑处理能力的水平(可能但不一定引发一个简单和/或复杂的运动反应)等于或小于一个运动员响应于刺激的最佳的处理信息的能力。相反,高认知处理水平对应于脑处理能力的水平(可能但不一定引发一个简单和/或复杂的运动反应)超过一个运动员响应于刺激的最佳的处理信息的能力。因此,认知处理的阈值不是一个数值,而是多个阈值的分布,每一个分别对应于特定的认知刺激。值得注意的是,根据所提出的解决方案,对应于运动员的训练,特定运动与特定的刺激相对应。
[0056]大脑认知处理原则可以理解为如下:
[0057]i )在运动员的角度看来,将要处理的信息越简单,处理过程中,更少的神经元被运。在此基础上,处理这样的刺激的神经元被减少,且信息处理时间相对较短,两个因素导致了较快的响应时间。
[0058]? )在运动员的角度看来,将要处理的信息越复杂,处理过程中,更多的神经元被运用。处理这样的刺激的神经元被增多,且信息处理时间相对较长,这两个因素导致较慢的响应时间。
[0059]优选的,所建议的系统所生成的认知(多感官)的刺激,相对于运动员的复杂的认知情况,取决于如下因素,如:文化背景,环境背景,受教育程度,运动背景,专业知识水平等坐寸ο
[0060]这些因素已被发现对参与人类大脑的不同的认知过程有直接影响,而根据所建议的解决方案的系统,可采用的刺激的例子有:一个字,图像,表意文字,不同的频谱的声音,不同类型的振动等等,这些信号与运动员互动和刺激运动员,如真实的运动场景中一样,模拟运动中的不确定性和不可预测(复杂)的情况,以提高运动员的认知水平。在这个意义上,根据所提出的解决方案,感官语义语言被用来提高认知刺激的复杂性。例如,图4示出了使用表意字符引起行动的反馈。
[0061]在这种情况下,认知多感官负荷是指在给定时刻由人脑(认知整体)处理的一定量感觉和认知信息,以便产生一个行为反应(人类行为;行为表达)。认知多感官超负荷则是指感觉和认知信息处理的量超过可用的神经资源,大脑处理时间(总体时间),注意力资源(注意力处理)与物理资源(脑中的氧气和葡萄糖消耗)。当一个个体受到的多感官刺激和认知信息的数量和复杂性超过了其处理多感官和认知信息的阈值(个体阈值)时,这个个体就会体会到认知多感官超负荷。根据所提出的解决方案,多感官认知负荷可被用作一个统一体。例如,根据所提出的解决方案的实现,图5显示了视觉刺激的命令采用不同程度的认知负荷,可以在实践中对受西方教育的运动员使用中国字符笔划进行识别任务(不一定是真正的中国字符),以触发特定的相反动作的决策。因为该刺激的文化特性,这种微妙的认知感官需求较高水平认知信息处理,并存在潜在的过载可能。可以肯定的是,大脑认知负荷也并不被看作是相对于所述学习过程中的限制,但作为一种方法,以锻炼和促进神经通路对复杂的认知问题进行更有效的解决。
[0062]优选地,根据所提出的解决方案的实施例,训练过程中,试图模拟真实竞争的运动情况,尽可能逼真的模仿运动员经历的体验。例如,可以在训练期间,在模拟背景噪声的背景下输入听觉刺激(哔哔声,呼叫)以增加听觉认知负荷的程度。听觉刺激,包括在整个听觉范围的全向声音、单、立体声、定向和全空间声音(同时提供方向和距离感的三维声音)。背景噪声的例子可以包括模拟观众的声音和/或(冰球场上)音乐声。作为另一个例子,在整个可见视野内的视觉刺激可以增加模拟的闪烁的背景干扰,以提高视觉认知负荷的程度。这样的闪烁干扰可以模拟比赛过程中通常会遇到的摄影闪光灯。在不限制本发明,在这两个例子中的感官认知负荷随着刺激在干扰背景中越来越难以区分而提高负荷程度,然而,其他的刺激和其他刺激方案可以受控制地被使用。例如,视觉刺激可以是对一个闪烁的广告牌的闪烁的彩色光。也可通过一个复杂的视觉、听觉、触觉等等刺激模式来增加认知负荷。可以确定的是,通常随机的,分心的感官刺激,不一定限于单个感官,可以被添加到一个刺激模式中,以间接的增加认知负荷。例如,可在随机闪烁的灯光背景下,输出听觉刺激,等坐寸ο
[0063]当将人的视野的特点考虑在内,所述的认知负荷被最佳的关联到单一的刺激、运动能力评估和改进。根据提出的解决方案的一个优选的实施方案中,对相对于运动员的视野不同区域的刺激而形成的大脑中刺激信息处理的运动反应时间进行了评估和分析。因此,上文提到的处理的阈值可以是相对于运动员的视野区域的阈值的分布。例如,根据一个建议的解决方案的实施例中,图6A示出了认知感官反应训练前,反映时间相对于区域的分布;
[0064]图6B示出了认知感官反应训练后,反映时间相对于区域的分布。基于上述的本发明,相对于人的视域的分布可以规范化到一个特定的运动,并根据该运动,规范化到一个特定的球员位置(中路、左路、右路);团队角色(守门员,防守,进攻,前进,回防,前锋等)和/或技术水平。根据提出的解决方案,视觉运动反应时间,听觉运动反应时间,触觉运动反应时间,等等,可以有选择地,分别地或组合地,根据运动员的视野,分别和/或组合地运用到特定训练中。不限制本发明于特定刺激响应信息的处理,例如运动能力的提高可以体现在:在运动员的视野中,提高的均匀性程度和提高量,可以理解的是,增量仅为说明本发明目的的视觉辅助。
[0065]认知感官反应时间的变化是可能的,因为脑的可塑性和伪自动化现象,在学习和训练之后,形成大脑对于复杂刺激的处理具有非常高的水平,能够实现快速处理复杂的刺激。在训练后动作的结果是对于复杂刺激的超快速决定反应时间,在速度和精度上,远好于相同环境下,未经过训练的人的控制和校正动作、反应时间。与能力(运动能力/工作业绩)相关的越复杂的认知多感官训练环境,能产生更接近现实生活中的行为/能力的结果。为此,所提出的解决方案提出了复杂的认知多感官训练的例子:
[0066]根据提出的解决方案,装置和方法产生刺激,最好是提供一个学习和培训的环境,优选但不限于通过计算机系统驱动,它通过感觉和/或知觉刺激,使运动员面对认知多感官超负荷。不限制本发明的情况,感觉和/或知觉的刺激,包括:对应于进行特殊动作任务的单模式,双模式和/或多模式联动刺激。
[0067]根据提出的解决方案的一个实施例,基准水平值通过采用多参数(包括,但不限于:认知方面,视觉方面,运动方面等)的计算提取得到,参数表明相关的特定任务或专业领域。例如,对应于刺激的电池收到的测量到/检测到的响应,和测量到的响应时间,可以被加权并进行映射。然后,认知多感官刺激系统提出了一种针对于特定训练人员的考虑到特定的任务参数的训练方案。例如,训练方案可以是基于将基准水平值应用到训练方案的映射值的计算的,不限制本发明,应用映射值可以包括引入权重因子,变换函数,省略映射值等。
[0068]根据所提出的解决方案的实施例,一般,可以为一个专业领域的橄榄球运动员提取一个特定的运动基准水平值,不过,采用球队球员的特定位置的水平值计算,以建议球队的特定位置的提高训练如:一个四分卫和外野接球手。比如,在一般水平值的扔球方面的值,在接球手的训练方案中可以取消。
[0069]根据所提出的方案的另一实施例,一个球队球员具体位置的基准水平值可以根据给定的任务直接采用计算参数提取。即,一个具体的橄榄球四分卫的基准水平值可以通过四分卫提高训练被提取。
[0070]上述的实施例中没有一种是特别优选的。前者可以更彻底,同时耗费大量时间,然而,可以对整个球队的位置都可以替补的队员进行评估。后者可以非常具体,且时间上高效
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1