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文档简介

CN104661713A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 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号xx80028111.7 (22)申请日xx.04.0913/443,380xx.04.10US61/691,879xx.08.22USA63B69/00(xx.01)A61B5/16(xx.01)A63B71/06(xx.01) (71)申请人艾佩克有限公司地址加拿大魁北克 (72)发明人大卫廷加斯特 (74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人吴开磊 (54)发明名称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动能力 (57)摘要在实际的运动行为中,认知/多感官刺激系统模拟运动场景,以评估、分析、培训和/或提高运动员或其他人群的运动能力。 如下进行认知/多感官训练与运动员建立一套感官语义语言用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,感官语义语言对于运动员基本上是全新的;指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;然后确定所述运动员在运动中是否正确地响应了所选择的感官信号。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日xx.11.27 (86)PCT国际申请的申请数据PCT/CAxx/050281xx.04.09 (87)PCT国际申请的公布数据WOxx/152443ENxx.10.17 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书6页说明书18页附图29页 (10)申请公布号104661713A (43)申请公布日xx.05.27104661713A1/6页21.一种运动能力的训练方法,包括与运动员建立一套感官语义语言,用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,所述感官语义语言对于所述运动员基本上是全新的;指示所述运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;在所述体育活动过程中向所述运动员提供所述感官信号的选定的一个,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;和确定所述运动员在所述体育活动中是否正确地响应了所选择的感官信号。 2.如权利要求1所述的训练方法,其特征在于提供所述感官信号的选定的一个,包括提供简单的和复杂的认知/多感官刺激中的至少一个,以引发一个被提高层次的大脑处理过程。 3.如权利要求2所述的训练方法,其特征在于提供复杂的认知/多感官刺激,引发被提高的认知负荷。 4.如权利要求1-3任一项所述的训练方法,其特征在于确定运动员是否正确地响应,包括根据运动员对所述感官语义语言中的刺激的正确区分,确定运动员是否做出了正确的响应;且衡量运动员正确地响应刺激的程度。 5.如权利要求1-4任一项所述的训练方法,其特征在于指示所述运动员进行所述体育活动,包括提供预刺激用于提醒后续刺激的到来;提供所述预刺激后的刺激;和测量对应于所述预刺激和刺激中任意一个的响应。 6.如权利要求5所述的训练方法,其特征在于提供所述预刺激包括提供第一组刺激的复杂序列。 7.如权利要求5所述的训练方法,其特征在于提供所述刺激包括提供第二组刺激的复杂序列。 8.如权利要求5-7任一项所述的训练方法,其特征在于提供所述刺激的复杂序列包括在单个认知人机界面上提供所述第一组刺激和所述第二组刺激。 9.如权利要求5-7任一项所述的训练方法,其特征在于提供所述刺激的复杂序列包括在多个不同的认知人机界面的组合上提供所述第一组刺激中的被选中的刺激和所述第二组刺激中的被选中的刺激。 10.如权利要求1-9任一项所述的训练方法,其特征在于提供所述刺激的复杂序列包括提供至少一个在大脑的认知处理层次上低级的感官刺激和一个在大脑的认知处理层次上高级的感官刺激;和测量对应于所述低级和高级的感官刺激中至少一个的响应。 11.如权利要求1-10任一项所述的训练方法,其特征在于提供所述感官信号的一个包括如下情况之一在显示屏上排列表意文字、符号、图像中的至少一个,将显示屏呈现给运动员观察;且权利要求书104661713A22/6页3驱动一个信号发生器以生成发光、发声和振动输出中的一个,并用来刺激运动员。 12.如权利要求1-11任一项所述的训练方法,其特征在于确定所述运动员是否正确地响应了所述感官信号,包括从认知感官人机界面获取对应于至少一个反应的反应时间数据;且根据所述选定的一个感官信号的语义来处理所述反应时间数据。 13.如权利要求1-12任一项所述的训练方法,其特征在于处理所述反应时间数据包括提取一个运动员的基准水平值。 14.如权利要求1-11任一项所述的训练方法,其特征在于确定所述运动员是否正确地响应了所述感官信号,包括从认知感官人机界面获取对应于至少一个反应的决策数据;且根据所述选定的一个感官信号的语义来处理所述决策数据。 15.如权利要求1-14任一项所述的训练方法,其特征在于进一步包括,衡量所述一个感官信号的选定,随后向运动员提供均匀化其运能能力的信息。 16.一种运动能力训练的交互系统,该系统包括至少一个联网的认知人机界面,给运动员提供所述感官信号中选定的一个的信号,每个认知人机界面包括处理单元,其执行机器逻辑指令以在运动过程中提供所述的一个选定的感官信号;并且一个联网的控制器,被配置为对从所述选择的感官信号的提供到针对所述感官信号做出反应的时间进行计时,所述联网的控制器包括一个中央处理单元,其执行机器逻辑指令以确定运动员是否正确地响应了所述选择的感官信号,其中在运动能力训练中,所述的联网的认知人机界面和所述联网的控制器被设置为执行如下步骤与运动员建立一套感官语义语言,用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,所述感官语义语言对于所述运动员基本上是全新的;指示所述运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;在所述体育活动过程中向所述运动员提供所述感官信号的选定的一个,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;和,确定所述运动员在所述体育活动中是否正确地响应了所选择的感官信号。 17.如权利要求1-14任一项所述的运动能力分析方法,其特征在于处理至少所述的决策数据和所述反应时间数据,包括提取一个运动员的基准水平值。 18.如权利要求1-15任一项所述的运动能力训练的方法,其特征在于建立所述感官语义语言包括用计算机系统选择一定量的感官信号;且在训练中,提供每个所述感官信号,包括有计算机系统向运动员提供受控制的、限时的所述感官信号。 19.一种交互式装置,用于评估、分析、训练和提高训练对象的表现,该装置包括一个第一认知界面,被配置为提供至少一个第一认知,一个第一视觉刺激,一个第一音频刺激,所述第一认知界面具有第一位置;在空间位置上不同于所述第一认知界面的第二认知界面,所述第二认知界面被配置为提供至少一个第二认知,一个第二视觉刺激,第二音频刺激,第二触觉刺激和第二振动刺权利要求书104661713A33/6页4激;且一个控制系统,被设置为相对于第一刺激的输出定时对训练对象输出所述第二刺激;以及确定响应于至少一种所述刺激的反馈,其中至少一个所述刺激是与训练对象预先建立的感官语义语言。 20.如权利要求19所述的装置,其特征在于对应于一个传感器被激活,所述第二认知界面被设置为提供所述第二刺激。 21.如权利要求19或20所述的装置,其特征在于所述第一认知界面,被配置为提供一个在训练对象的中央视野区域中的中央视觉刺激,所述训练对象被要求集中关注所述中央视野区域,所述认知界面被进一步配置为提供至少一个外围视觉刺激,位于所述训练对象的周边视野区域;和设置一个控制系统用于相对于所述中央视觉刺激的输出定时对训练对象输出所述外围视觉刺激。 22.如权利要求21所述的装置,其特征在于所述第一认知界面进一步包括多个径向辐条,所述外围视觉刺激在至少一个所述辐条上生成。 23.如权利要求21所述的装置,其特征在于所述第一认知界面进一步包括相机,用于拍摄训练对象在接受所述外围视觉刺激时的照片,以确保训练对象着眼于中央视野区域。 24.一种运动表现评估的方法,包括与运动员建立一套感官语义语言用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,感官语义语言对于运动员基本上是全新的;指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;在运动过程中向运动员提供所述感官信号的选定的一个,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;从认知感官人机界面,根据至少一个所述动作,获得决策数据;根据所选择提供的感官信号的语义,处理所述决策数据以提取所述运动员的一个基准水平值。 25.如权利要求24所述的方法,其特征在于提供所述感官信号的选定的一个,包括提供简单的和复杂的认知/多感官刺激中的至少一个,以引发一个被提高层次的大脑处理过程。 26.如权利要求25所述的方法,其特征在于提供复杂的认知/多感官刺激,引发被提高的认知负荷。 27.如权利要求24-26任一项所述的方法,其特征在于确定运动员是否正确地响应,包括根据运动员对所述感官语义语言中的刺激的正确区分,确定运动员是否做出了正确的响应;且衡量运动员正确地响应刺激的程度。 28.如权利要求24-27任一项所述的方法,其特征在于指示所述运动员进行所述体育活动,包括提供预刺激用于提醒后续刺激的到来;提供所述预刺激后的刺激;权利要求书104661713A44/6页5和测量对应于所述预刺激和刺激中任意一个的响应。 29.如权利要求28所述的方法,其特征在于提供所述预刺激包括提供第一组刺激的复杂序列。 30.如权利要求28所述的方法,其特征在于提供所述刺激包括提供第二组刺激的复杂序列。 31.如权利要求28-30任一项所述的方法,其特征在于提供所述刺激的复杂序列包括在单个认知人机界面上提供所述第一组刺激和所述第二组刺激。 32.如权利要求28-30任一项所述的方法,其特征在于提供所述刺激的复杂序列包括在多个不同的认知人机界面的组合上提供所述第一组刺激中的被选中的刺激和所述第二组刺激中的被选中的刺激。 33.如权利要求24-32任一项所述的方法,其特征在于提供所述刺激的复杂序列包括提供至少一个在大脑的认知处理层次上低级的感官刺激和一个在大脑的认知处理层次上高级的感官刺激;和测量对应于所述低级和高级的感官刺激中至少一个的响应。 34.如权利要求24-33任一项所述的方法,其特征在于提供所述感官信号的一个包括如下情况之一在显示屏上排列表意文字、符号、图像中的至少一个,将显示屏呈现给运动员观察;且驱动一个信号发生器以生成发光、发声和振动输出中的一个,并用来刺激运动员。 35.一种运动表现评估的交互系统,该系统包括至少一个联网的认知人机界面,给运动员提供多个感官信号中选定的一个的信号,每个认知人机界面包括处理单元,其执行机器逻辑指令以在运动过程中提供所述的一个选定的感官信号;和一个联网的控制器,被配置为对从所述选择的感官信号的提供到针对所述感官信号做出反应的时间进行计时,所述联网的控制器包括一个中央处理单元,其执行机器逻辑指令以确定运动员是否正确地响应了所述选择的感官信号,其中在运动能力评估中,所述的联网的认知人机界面和所述联网的控制器被设置为执行如下步骤与运动员建立一套感官语义语言用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,感官语义语言对于运动员基本上是全新的;指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;在运动过程中向运动员提供所述感官信号的选定的一个,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;从认知感官人机界面,根据至少一个所述动作,获得决策数据;根据所选择提供的感官信号的语义,处理所述决策数据以提取所述运动员的一个基准水平值。 36.一种评估脑震荡的方法,包括在可能引起脑震荡的一个受伤事件之前的第一时间点,按照权利要求24-34中任一项所述的方法获得第一基准水平值;权利要求书104661713A55/6页6在可能引起脑震荡的受伤事件之后,按照权利要求24-34中任一项所述的方法获得第二基准水平值;比较所述第一基准水平值与所述第二基准水平值,以确定由于所述脑震荡带来认知障碍的量。 37.一种评估脑震荡的系统,包括一个计算机系统,按照权利要求24-34中任一项所述的方法获得第一基准水平值;第一基准水平值存储单元,配置为在可能引起脑震荡的一个受伤事件之前的第一时间点的第一基准水平值;比较单元,被配置为用于比较所述第一基准水平值和所述受伤事件之后的第二基准水平值,以确定由于所述脑震荡带来认知障碍的量。 38.一种评估受伤事件的方法,包括按照权利要求24-34中任一项所述的方法获得一个的基准水平值;存储所说的基准水平值作为初始基准水平值;受伤事件发生后指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;从认知感官人机界面,根据至少一个所述动作,获得决策数据;根据所选择提供的感官信号的语义,处理所述决策数据以提取一个运动员的伤后基准水平值;并获得所述初始基准水平值和所述伤后基准水平值的运动能力差别数据;并根据上述运动能力差别数据,确定运动员是否在所述受伤事件中出现了脑震荡。 39.一种评估受伤事件的交互式系统,该系统包括至少一个联网的认知人机界面给运动员提供多个感官信号中选定的一个的信号,每个认知人机界面包括处理单元,其执行机器逻辑指令以在运动过程中提供所述的一个选定的感官信号;并且联网的控制器被配置为对从所述选择的感官信号的提供到针对所述感官信号做出反应的时间进行计时,所述网络控制器包括一个中央处理单元,其执行机器逻辑指令以确定运动员是否正确地响应了所述选择的感官信号,其中在受伤事件评估中,所述的联网的认知人机界面和所述联网的控制器被设置为执行如下步骤按照权利要求24-34中任一项所述的方法获得一个的基准水平值;存储所说的基准水平值作为初始基准水平值;受伤事件发生后指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;从认知感官人机界面,根据至少一个所述动作,获得决策数据;根据所选择提供的感官信号的语义,处理所述决策数据以提取一个运动员的伤后基准水平值;并获得所述初始基准水平值和所述伤后基准水平值的运动能力差别数据;并权利要求书104661713A66/6页7根据上述运动能力差别数据,确定运动员是否在所述受伤事件中出现了脑震荡。 40.一种伤后运动能力改善的方法,包括在运动员受伤后,按照权利要求39所述的系统获得上述运动能力差别数据;受伤事件发生后指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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。 41.一种伤后运动员能力改善的交互式系统,该系统包括至少一个联网的认知人机界面给运动员提供多个感官信号中选定的一个的信号,每个认知人机界面包括处理单元,其执行机器逻辑指令以在运动过程中提供所述的一个选定的感官信号;并且联网的控制器被配置为对从所述选择的感官信号的提供到针对所述感官信号做出反应的时间进行计时,所述网络控制器包括一个中央处理单元,其执行机器逻辑指令以确定运动员是否正确地响应了所述选择的感官信号,其中在伤后运动员能力改善中,所述的联网的认知人机界面和所述联网的控制器被设置为执行如下步骤在运动员受伤后,按照权利要求39所述的系统获得上述运动能力差别数据;受伤事件发生后指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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。 权利要求书104661713A71/18页8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动能力技术领域0001本发明涉及运动训练,特别是多感官交互式训练系统和训练方法。 本发明还涉及对认知功能进行评估。 背景技术0002在运动训练中,改善运动员表现的需求日益增长。 各种工具、系统和直觉式方案已经尝试过,得到不同的结果。 这些尝试被视为不够的,因为这些尝试没有可衡量的评估、可衡量的基础水平、可衡量的进步,还缺乏在采用这种工具和系统后,花费的精力和相关的成果之间的明确关系。 0003例如,由澳大利亚公司-融合体育-设计的计时门,只能采用彩色发光二极管(LED)的信号,通过低级的认知顺序刺激运动员。 由Dynavision(I-Span)公司开发的另一种光信号刺激设备,提供如融合体育一样的相同类型的低级认知顺序,其同时采用光和声音。 韦恩工程公司开发了一个可视化的反应计时系统,使用低级的视觉刺激。 尽管取得了一些运动成绩的结果,但是,不同运动员之间的可重复性较差,其结果变化很大,依赖于难以捉摸的天分,缺乏足够的清晰度。 0004最近的研究指出,人类大脑在运动表现上具有重要作用。 0005有必要在评估、改进和实现运动成绩上,减少依赖于主观的天分评估。 发明内容0006提供了一种现有的运动上的知觉-认知刺激系统不考虑人的大脑的复杂性和在认知过程的细微之处,并在市场上已有的设备不允许相应的多感官刺激(视觉、听觉、触觉、单独或组合)。 已经发现了评估、分析和训练运动员的反应,低级和高级的处理水平的认知多感官(视觉、听觉和振动)刺激可以改善运动员的表现。 0007已经发现,该认知处理的复杂性是相对于多种因素而言的,其包括文化背景,环境背景,受教育程度,运动背景,专业知识水平等等,这些因素已被发现在人脑中的多种不同的认知过程进行刺激,可以影响运动员如何有效地感知、响应刺激,并做出反应,从而提高运动表现。 0008已经发现,考虑到人类视觉领域的生理学特点,认知/多感官反应时间与运动表现有很大的相关性。 鉴于发现,反应时间评价局限于中心视野是不够的,所提出的解决方案是在运动员的整个视野利用多种感官和认知实时刺激,进行评估、分析和反馈。 0009按照所提出的方案,所提供的运动表现训练的方法,包括与运动员建立一套感官语义语言用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,感官语义语言对于运动员基本上是全新的;指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;然后确定所述运动员在运动中是否正确地响应了所选择的感官信号。 说明书104661713A82/18页90010按照所提出的另一方案,所提供的运动表现训练的方法,包括与运动员建立一套感官语义语言用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,感官语义语言对于运动员基本上是全新的;指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;然后确定所述运动员在运动中是否正确地响应了所选择的感官信号,处理所述反应时间数据包括提取一个运动员的表现信息。 0011根据所提出的方案的另一个方面,提供了一种运动表现训练的交互系统,该系统包括至少一个联网的认知人机界面给运动员提供所述感官信号中选定的一个的信号,每个认知人机界面包括处理单元,其执行机器逻辑指令以在运动过程中提供所述的一个选定的感官信号;并且联网控制器被配置为对从所述选择的感官信号的提供到针对所述感官信号做出反应的时间进行计时,所述网络控制器包括一个中央处理单元,其执行机器逻辑指令以确定运动员是否正确地响应了所述选择的感官信号,其中,运动成绩的训练,包括与运动员建立一套感官语义语言用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,感官语义语言对于运动员基本上是全新的;指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;然后确定所述运动员在运动中是否正确地响应了所选择的感官信号。 0012根据所提出的方案的另一个方面,提供的运动成绩分析的方法,包括与运动员建立一套感官语义语言用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,感官语义语言对于运动员基本上是全新的;指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;然后确定所述运动员在运动中是否正确地响应了所选择的感官信号,处理所述反应时间数据包括提取一个运动员的基准水平值。 0013根据所提出的方案的另一个方面,提供了一种交互式装置,用于评估、分析、训练和提高训练对象的表现,该装置包括一个第一认知界面,被配置为提供至少一个第一认知,一个第一视觉刺激,一个第一音频刺激,所述第一认知界面具有第一位置;在空间位置上不同于所述第一认知界面的第二认知界面,所述第二认知界面被配置为提供至少一个第二认知,一个第二视觉刺激,第二音频刺激,第二触觉刺激和第二振动刺激;一个控制系统用于相对于第一刺激的输出定时对训练对象输出所述第二刺激;以及确定响应于至少一种所述刺激的反馈,其中至少一个所述的刺激是与训练对象预先建立的感官语义语言。 0014根据所提出的方案的另一个方面,提供了一种交互式装置,用于评估、分析、训练和提高运动员和其他人群的表现,该装置包括一个认知界面,被配置为提供一个在观察者的中央视野区域中的中央视觉刺激,所述观察者被要求集中关注所述中央视野区域,所述认知界面被进一步配置为提供至少一个外围视觉刺激,位于所述观察者的周边视野区域;和一个控制系统用于相对于所述中央视觉刺激的输出定时对训练对象输出所述外围视觉刺激以实现所述对运动员和其他人群的运动能力的评估、分析、训练和提高。 0015根据所提出的方案的另一个方面,提供了一种交互式装置,用于评估、分析、训练和提高运动员和其他人群的表现,该装置包括至少一个认知界面被配置以训练对应于多个感官刺激的响应。 说明书104661713A93/18页100016根据所提出的方案的另一个方面,提供了一种交互式的用于评估、分析、训练和提高运动员和其他人群的表现的方法,所述方法包括提供信息丰富的视觉刺激,其中丰富的视觉刺激需要造成认知负荷的大脑处理水平的增加;其原因是视觉上相似的刺激;同时测量在丰富的视觉刺激条件下,观察者的分化程度。 0017根据所提出的方案的另一个方面,提供了一种交互式的用于评估、分析、训练和提高运动员和其他人群的表现的方法,所述方法包括提供预刺激用于提醒后续刺激的到来;提供所述预刺激后的刺激;和测量对应于所述预刺激和刺激中任意一个的响应。 0018根据所提出的方案的另一个方面,提供了一种交互式的用于评估、分析、训练和提高运动员和其他人群的表现的方法,所述方法包括提供一个在大脑的认知处理层次上低级的感官刺激;提供在大脑的认知处理层次上高级的感官刺激;和测量对应于所述低级和高级的感官刺激中任意一个的响应。 0019根据所提出的方案的另一个方面,提供的运动成绩评估的方法,包括与运动员建立一套感官语义语言用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,感官语义语言对于运动员基本上是全新的;指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;从认知感官人机界面,根据至少一个所述动作,获得决策数据;根据所选择提供的感官信号的语义,处理所述决策数据以提取一个运动员的基准水平值。 0020根据所提出的方案的另一个方面,提供了一种运动表现评估的交互系统,该系统包括至少一个联网的认知人机界面给运动员提供多个感官信号中选定的一个的信号,每个认知人机界面包括处理单元,其执行机器逻辑指令以在运动过程中提供所述的一个选定的感官信号;并且联网控制器被配置为对从所述选择的感官信号的提供到针对所述感官信号做出反应的时间进行计时,所述网络控制器包括一个中央处理单元,其执行机器逻辑指令以确定运动员是否正确地响应了所述选择的感官信号,其中,运动成绩的评估,包括与运动员建立一套感官语义语言用于将一些感官信号与相应的可能的行动相互关联起来,感官语义语言对于运动员基本上是全新的;指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;从认知感官人机界面,根据至少一个所述动作,获得决策数据;根据所选择提供的感官信号的语义,处理所述决策数据以提取一个运动员的基准水平值。 0021根据所提出的解决方案的另一个方面,提供了评估脑震荡的方法,包括获得在可能引起脑震荡的一个受伤事件之前的第一时间点的第一基准水平值;获得在可能引起脑震荡的受伤事件之后的第二基准水平值;比较所述第一基准水平值与所述第二基准水平值,以确定由于所述脑震荡带来认知障碍的量。 0022根据所提出的解决方案的另一个方面,提供了一种交互式系统,用于评估脑震荡,包括一个计算机系统,用于获得第一基准水平值;第一基准水平值存储单元,配置为在可能引起脑震荡的一个受伤事件之前的第一时间点的第一基准水平值;比较单元,被配置为用于比较所述第一基准水平值和所述受伤事件之后的第二基准水平值,以确定由于所述脑震荡带来认知障碍的量。 0023根据所提出的解决方案的另一个方面,提供了评估一个受伤事件的方法,包括获得一个的基准水平值;存储所说的基准水平值作为初始基准水平值;受伤事件发生后指示说明书104661713A104/18页11运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;从认知感官人机界面,根据至少一个所述动作,获得决策数据;根据所选择提供的感官信号的语义,处理所述决策数据以提取一个运动员的伤后基准水平值;并获得所述初始基准水平值和所述伤后基准水平值的运动能力差别数据;并根据上述运动能力差别数据,确定运动员是否在所述受伤事件中出现了脑震荡。 0024根据所提出的解决方案的另一个方面,提供了评估一个受伤事件的交互式系统,该系统包括至少一个联网的认知人机界面给运动员提供多个感官信号中选定的一个的信号,每个认知人机界面包括处理单元,其执行机器逻辑指令以在运动过程中提供所述的一个选定的感官信号;并且联网控制器被配置为对从所述选择的感官信号的提供到针对所述感官信号做出反应的时间进行计时,所述网络控制器包括一个中央处理单元,其执行机器逻辑指令以确定运动员是否正确地响应了所述选择的感官信号,其中,受伤事件的评估,包括获得一个的基准水平值;存储所说的基准水平值作为初始基准水平值;受伤事件发生后指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;从认知感官人机界面,根据至少一个所述动作,获得决策数据;根据所选择提供的感官信号的语义,处理所述决策数据以提取一个运动员的伤后基准水平值;并获得所述初始基准水平值和所述伤后基准水平值的运动能力差别数据;并根据上述运动能力差别数据,确定运动员是否在所述受伤事件中出现了脑震荡。 0025根据所提出的解决方案的另一个方面,提供了伤后运动员能力改善的方法,包括在运动员受伤后,获得上述运动能力差别数据;受伤事件发生后指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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。 0026根据所提出的解决方案的另一个方面,提供了伤后运动员能力改善的交互式系统,该系统包括至少一个联网的认知人机界面给运动员提供多个感官信号中选定的一个的信号,每个认知人机界面包括处理单元,其执行机器逻辑指令以在运动过程中提供所述的一个选定的感官信号;并且联网控制器被配置为对从所述选择的感官信号的提供到针对所述感官信号做出反应的时间进行计时,所述网络控制器包括一个中央处理单元,其执行机器逻辑指令以确定运动员是否正确地响应了所述选择的感官信号,其中,伤后运动员能力改善的方法,包括在运动员受伤后,获得上述运动能力差别数据;受伤事件发生后指示运动员进行涉及技巧和全身运动的体育活动;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;说明书104661713A115/18页120029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、10D、10E和10F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说明书104661713A126/18页13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)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,专业知识水平等等。 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,模说明书104661713A137/18页14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,等等。 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

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