Научниците го хакираа Pac-Man за да ја направат физикалната терапија помала напорна работа

Табела со врски

• Апстракт и 1 Вовед
• 2 Поврзана работа и 2.1 Измена на игри за рехабилитација
  • 2.2 Мерка и моделирање на перформансите на контрола на влезот и 2.3 Резиме
• 3 Мотивација од контекст на рехабилитација и 3.1 Работилници за набљудување и бура на идеи
  • 3.2 Опис на системот
  • 3.3 Параметаризација на интеракцијата
  • 3.4 Резиме
• 4 Експериментална студија
• 5 Моделирање на однесувањето на корисниците и 5.1 карактеристики на однесувањето
  • 5.2 Референтен модел на игра
  • 5.3 Споредување на NLL со NSCORE
  • 5.4 Ефект на дизајнерските параметри врз NLL
  • 5.5 Период на земање примероци
• 6 Дискусија и 6.1 Дизајн работилница и алатки за моделирање
  • 6.2 Прилагодување на параметрите на интеракцијата
  • 6.3 Игра за моделирање
  • 6.4 Ограничувања и идна работа
• 7 Заклучок
  • 8 Признанија и референци

АПСТРАКТ

Изменетите дигитални игри успеваат да поттикнат мотивација во повторливите вежби потребни за моторна рехабилитација, но дизајнирањето модификации што ги задоволуваат и целите за рехабилитација и ангажирање е предизвик. Претставуваме метод каде што статистичкиот модел на основната игра ги идентификува дизајнерските конфигурации кои емулираат однесувања компатибилни со немодифицирана игра. Овој пристап го илустрираме преку студија на случај што вклучува рехабилитација на горните екстремитети со прилагоден контролер за игра на PacMan. Работилница за партиципативен дизајн со професионални терапевти дефинираше два параметри за интеракција за прилагодување на играта и рехабилитација. Ефектот на параметрите врз интеракцијата беше измерен експериментално со 12 учесници. Покажуваме дека моделот со ниска латентност, користејќи го и однесувањето на внесувањето на корисникот и внатрешната состојба на играта, ги идентификува вредностите за параметрите на интеракцијата што ја репродуцираат основната игра под деградирана контрола. Разговараме за тоа како овој метод може да се примени за систематско балансирање на проблемите со гејмификацијата кои вклучуваат компромиси помеѓу физичките барања и субјективно ангажираните искуства.

Игра со клучни зборови ; Рехабилитација; Дизајн на интеракција; Корисничко моделирање.

1 Вовед

Привлечната природа на интерактивните системи, особено игрите, има потенцијал да ги подобри сесиите за рехабилитација, сè додека дизајнот на нивната интеракција е усогласен со потребите и капацитетите на пациентите. Треба да се најдат и проценат релевантните параметри на дизајнот на интеракцијата што би можеле да се прилагодат за да одговараат на барањата и спецификациите за рехабилитација (Lopes и Bidarra, 2011).

Гамификацијата (Raczkowski, 2014) се обидува да вгради „елементи на видео игра во системи што не се игри за да го подобри корисничкото искуство и ангажирањето на корисниците“ (Deterding et al., 2011). Употребата на игри се покажа како корисна за пациентите во широк спектар на контексти за рехабилитација. Фокусирајќи се на горниот екстремитет, Sietsema et al. (Sietsema et al., 1993) покажа дека интеракцијата со играта на Симон произведува значително поголем опсег на движење отколку стандардната вежба напамет за пациенти со трауматска повреда на мозокот. Меѓутоа, кога игрите првично не се наменети за тренинг, интеракцијата помеѓу играта и играчот често мора да се менува за да се исполнат целите за рехабилитација. На пример, Half-life 2 (Valve Corporation, 2004) беше делумно контролиран преку легнат велосипед, со поврзување на брзината на педалата со движењето напред на ликот што може да се игра (Ketcheson et al., 2016), заради напор на играчот. Потоа, вообичаено е потребна дополнителна параметаризација на интеракцијата за да се приспособат способностите на специфичните пациенти (Barett et al., 2016). На пример, содржината од играта Fruit-Ninja (Halfbrick Studios, 2010) беше отстранета за да се грижи за намалената подвижност на пациентите за време на рехабилитација на раката (Khademi et al., 2014). Овие модификации често се воведуваат со употреба на хеуристика (Pirovano et al., 2016; Munoz et al., 2018) или претходно поставени (Ketcheson et al., 2016; Chatta et al., 2015), но степенот до кој тие влијаат на играта е тежок да се предвиди.

Во овој труд, предлагаме да се развијат модели на основната линија на игра, снимени преку сесии на игри од група контролни играчи, за да послужат како референца според која модификациите на интеракцијата може да се евалуираат, намалувајќи ја зависноста од хеуристика или претходно поставени.

Нашите придонеси се двојни. Прво, дизајнираме систем за рехабилитација на горните екстремитети врз основа на минимални промени на играта и дизајн на параметарска интеракција. Второ, потврдуваме нова метрика за предвидување на тежината на играта користејќи го дизајнираниот систем, врз основа на моделите на основната игра. Овие придонеси имаат корист за полето на дизајнот на играта за рехабилитација преку обезбедување на нов метод за балансирање на промените на играта компатибилен со пресметковен пристап.

Ова истражување е мотивирано од теренска работа со професионални терапевти што доведува до развој на систем за рехабилитација базирана на движење користејќи ја играта Pac-Man. Серијата работилници и сесии за тестирање ги втемелија нашите дизајнерски избори: адаптацијата на интеракцијата се изведува со модификации на брзината на времето на играта и оптимизација на физичките својства на ново дизајнираниот влезен уред. Дополнително, нашите придонеси имаат корист од областа на пресметковната интеракција во HCI (Oulasvirta et al.), која се потпира на модели за да се добие увид во интерактивните системи. Предлагаме модел на основна игра, конструиран од променливи на ниско ниво, кој е во корелација со резултатот во играта. Покажуваме дека вообичаените мерки за изведба, како што е резултатот во играта, се склони кон висока латентност и варијабилност меѓу корисниците, и наместо тоа предлагаме учење статистички модел на нормативно контролно однесување.

Трудот е структуриран на следниов начин. Во следниот дел ја презентираме претходната работа во модифицирање на игри за рехабилитација и поврзаните истражувања за контрола на адаптацијата на влезот и моделирањето на перформансите на корисникот. Потоа ја известуваме работата извршена од партиципативни работилници со професионални терапевти и добиените дизајнирани системи. Следува експериментална студија која вклучува 12 учесници во која истражуваме како новиот модалитет на внесување влијае на корисничкото искуство и движењата на корисниците. Конечно, за да се развие прокси со ниска латентност за тешкотијата на интеракцијата, детално го прикажуваме статистичкото моделирање на собраните податоци што се покажува дека е во корелација со резултатот на играта.