Folk husker information bedre gennem virtual reality, siger ny undersøgelse

Mens brugen af ​​virtual reality (VR) til spil og underholdning fortsætter med at vokse, teknologien viser også løfte om at ændre landskabet for industrier som medicin, uddannelse og arbejdsstyrketræning.

Med denne nylige vægt på brugen af ​​VR i områder med stor indflydelse, University of Maryland forskere udførte en af ​​de første dybdegående analyser af, om folk lærer bedre gennem virtuelle, fordybende miljøer, i modsætning til mere traditionelle platforme som en todimensionel stationær computer eller håndholdt tablet.

Forskerne fandt ud af, at folk husker information bedre, hvis den præsenteres for dem i et virtuelt miljø. Resultaterne af undersøgelsen blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet Virtual reality .

"Disse data er spændende, fordi de antyder, at fordybende miljøer kan tilbyde nye veje til forbedrede resultater inden for uddannelse og højkvalifikationstræning, " siger Amitabh Varshney, professor i datalogi og dekan ved College of Computer, Matematisk, og Naturvidenskab på UMD. Varshney leder adskillige større forskningsindsatser på UMD-campus, der involverer virtual og augmented reality (AR), herunder tæt samarbejde med sundhedspersonale, der er interesseret i at udvikle AR-baserede diagnostiske værktøjer til akutmedicin og VR-træning for kirurgiske beboere.

Ud over Varshney, avisens forfattere inkluderer Catherine Plaisant, en seniorforsker ved University of Maryland Institute for Advanced Computer Studies, og Eric Krokos, en doktorand i datalogi.

Til studiet, UMD-holdet brugte konceptet om et "hukommelsespalads, "hvor folk genkalder et objekt eller en genstand ved at placere den på et imaginært fysisk sted som en bygning eller by. Denne metode - forskere omtaler det som rumlig mnemonisk kodning - er blevet brugt siden klassisk tid, udnytter den menneskelige hjernes evne til rumligt at organisere tanker og minder.

"Mennesker har altid brugt visuelt baserede metoder til at hjælpe dem med at huske information, om det er huletegninger, lertabletter, trykt tekst og billeder, eller video, " siger Krokos, som var hovedforfatter på papiret. "Vi ønskede at se, om virtual reality kunne være det næste logiske skridt i denne udvikling."

Til studiet, UMD-forskerne rekrutterede 40 frivillige – for det meste UMD-studerende, der ikke var fortrolige med virtual reality. Forskerne opdelte deltagerne i to grupper:Den ene så information først via et VR-hovedmonteret display og derefter på et skrivebord; den anden gjorde det modsatte.

Begge grupper modtog udskrifter af kendte ansigter - inklusive Abraham Lincoln, Dalai Lama, Arnold Schwarzenegger og Marilyn Monroe – og satte sig ind i billederne. Næste, forskerne viste deltagerne ansigterne ved hjælp af memory palace-formatet med to imaginære placeringer:et indre rum i et udsmykket palads og en ekstern udsigt over en middelalderby. Begge studiegrupper navigerede i hvert mindepalads i fem minutter. Desktop-deltagere brugte en mus til at ændre deres synspunkt, mens VR-brugere drejede hovedet fra side til side og kiggede op og ned.

Næste, Krokos bad brugerne huske placeringen af ​​hvert af de viste ansigter. Halvdelen af ​​ansigterne var placeret forskellige steder i de indre omgivelser - Oprah Winfrey dukkede op på toppen af ​​en storslået trappe; Stephen Hawking var et par trin nede, efterfulgt af Shrek. I stueetagen, Napoleon Bonapartes ansigt sad over majestætiske træbord, mens præsten Martin Luther King Jr. var placeret i midten af ​​rummet.

Tilsvarende til middelalderbyens omgivelser, brugere så billeder, der inkluderede Hillary Clintons ansigt på venstre side af en bygning, med Mickey Mouse og Batman placeret i varierende højder på nærliggende strukturer.

Derefter, scenen blev tom, og efter to minutters pause, hvert mindepalads dukkede op igen med nummererede kasser, hvor ansigterne havde været. Forskningsdeltagerne blev derefter bedt om at huske, hvilket ansigt der havde været på hvert sted, hvor et nummer nu blev vist.

Nøglen, siger forskerne, var for deltagerne at identificere hvert ansigt ud fra dets fysiske placering og dets relation til omgivende strukturer og ansigter - og også placeringen af ​​billedet i forhold til brugerens egen krop.

"Ved visuelt at navigere i scenen, brugere kunne fastslå, at 'Hillary Clinton er i det øverste venstre vindue, og det ser ud til, at hun er omkring 20 yards fra hvor jeg sidder, " siger Krokos, som udførte brugerundersøgelsen i Augmentarium, et visualiseringstestlaboratorium på UMD-campus, der blev lanceret i 2015 med finansiering fra National Science Foundation.

Resultaterne viste en samlet forbedring på 8,8 procent i genkaldelsesnøjagtighed ved brug af VR-headset, et statistisk signifikant tal ifølge forskerholdet.

I spørgeskemaer efter undersøgelse, alle 40 deltagere sagde, at de var fuldstændig komfortable – og dygtige – i at navigere på en stationær computer for at få adgang til information, alligevel sagde alle undtagen to, at de foretrak det fordybende VR-miljø som en potentiel læringsplatform. Spørgeskemaet fandt også, at kun to personer sagde, at de følte sig "utilpas" ved at bruge VR.

Mange af deltagerne sagde, at den fordybende "tilstedeværelse", mens de brugte VR, tillod dem at fokusere bedre. Dette blev afspejlet i forskningsresultaterne:40 procent af deltagerne scorede mindst 10 procent højere i genkaldelsesevne ved at bruge VR over skrivebordsskærmen.

Der har været meget tidligere psykologisk forskning i mængden af ​​tilbagekaldelse, som mennesker typisk besidder, bemærker Plaisant, som er ekspert i menneske-computer interaktion. Recent research in cognitive psychology suggests that the mind is inherently embodied, and that the way humans create and recall mental constructs is influenced by the way they perceive and move, she adds.

"This leads to the possibility that a spatial virtual memory palace—experienced in an immersive virtual environment—could enhance learning and recall by leveraging a person's overall sense of body position, movement and acceleration, " Plaisant says.

The UMD team believes this study will lay the groundwork for other scientific inquiry on the value of VR and AR for education.

"By showing that virtual reality can help improve recall, it opens the door to further studies that look at the impact of VR-based training modules at all levels—from elementary school children learning astronomy to trauma residents acquiring the latest knowledge in lifesaving procedures, " Varshney says. "We believe the future of education and innovation will benefit greatly from the use of these new visual technologies."

The research paper, "Virtual memory palaces:immersion aids recall, " Eric Krokos, Catherine Plaisant and Amitabh Varshney, was published online in the journal Virtual Reality on May 16, 2018.