Είτε πρόκειται για υπολογισμούς είτε για το τι να γράψεις στο μήνυμα που στέλνεις στο νέο φλέρτ, ορισμένες εργασίες που απαιτούν νοητική ένταση σχηματίζουν ρυτίδες στο μέτωπο. Τώρα, οι επιστήμονες λένε ότι έχουν δημιουργήσει μια συσκευή για την παρακολούθηση αυτής της προσπάθειας: ένα ηλεκτρονικό τατουάζ, που κολλάει στο ...κούτελο!
Οι ερευνητές λένε ότι η συσκευή θα μπορούσε να αποδειχθεί πολύτιμη για πιλότους, εργαζόμενους στον τομέα της υγείας και άλλα επαγγέλματα όπου η διαχείριση του νοητικού φόρτου εργασίας είναι ζωτικής σημασίας για την πρόληψη καταστροφών.
«Για τέτοιου είδους σενάρια υψηλών απαιτήσεων και υψηλού κινδύνου, ελπίζουμε τελικά να έχουμε αυτόν τον αποκωδικοποιητή ψυχικού φόρτου εργασίας σε πραγματικό χρόνο, ο οποίος θα μπορεί να προειδοποιεί και να ειδοποιεί τους ανθρώπους, ώστε να μπορούν να προσαρμοστούν ή να ζητήσουν από την τεχνητή νοημοσύνη ή έναν συνάδελφο να αναλάβει μέρος της εργασίας τους», δήλωσε ο Δρ Nanshu Lu, συγγραφέας της έρευνας από το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ώστιν, προσθέτοντας ότι η συσκευή μπορεί όχι μόνο να βοηθήσει τους εργαζόμενους να αποφύγουν σοβαρά λάθη, αλλά και να προστατεύσει την υγεία τους.
Σε άρθρο τους στο περιοδικό Device, ο Lu και οι συνεργάτες του περιγράφουν πόσο προβληματική είναι η χρήση ερωτηματολογίων για τη διερεύνηση του νοητικού φόρτου εργασίας, κυρίως επειδή οι άνθρωποι δεν είναι ικανοί να κρίνουν αντικειμενικά τη γνωστική προσπάθεια και επειδή τα ερωτηματολόγια συνήθως συμπληρώνονται μετά την ολοκλήρωση μιας εργασίας.
Εν τω μεταξύ, οι υπάρχουσες συσκευές ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG) και ηλεκτροαμφιβληστροειδογραφήματος (EOG), που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση του νοητικού φόρτου εργασίας με τη μέτρηση των εγκεφαλικών κυμάτων και των κινήσεων των ματιών αντίστοιχα, είναι ενσύρματες, ογκώδεις και επιρρεπείς σε εσφαλμένες μετρήσεις λόγω των κινήσεων.
Αντίθετα, το «ηλεκτρονικό τατουάζ» είναι μια ελαφριά, ευέλικτη, ασύρματη συσκευή.
Η μαύρη, κυματιστή διαδρομή του ηλεκτρονικού τατουάζ αποτελείται από ένα αγώγιμο υλικό με βάση τον γραφίτη και συνδέεται στο μέτωπο με αγώγιμη αυτοκόλλητη μεμβράνη.
Τέσσερα τετράγωνα ηλεκτρόδια EEG, τοποθετημένα στο μέτωπο, ανιχνεύουν το καθένα μια διαφορετική περιοχή της εγκεφαλικής δραστηριότητας – με ένα ηλεκτρόδιο αναφοράς πίσω από το αυτί – ενώ ορθογώνια ηλεκτρόδια EOG, τοποθετημένα κάθετα και οριζόντια γύρω από τα μάτια, παρέχουν δεδομένα σχετικά με τις κινήσεις των ματιών. Κάθε ένα από τα ελαστικά ηλεκτρόδια είναι επικαλυμμένο με ένα επιπλέον αγώγιμο υλικό.
Το ηλεκτρονικό τατουάζ, το οποίο είναι κατασκευασμένο κατά παραγγελία και μίας χρήσης, συνδέεται με ένα επαναχρησιμοποιήσιμο εύκαμπτο τυπωμένο κύκλωμα χρησιμοποιώντας αγώγιμη ταινία, ενώ μια ελαφριά μπαταρία μπορεί να συνδεθεί στη συσκευή.
Αφού διαπίστωσε ότι το ηλεκτρονικό τατουάζ λειτουργούσε εξίσου καλά με τις παραδοσιακές συσκευές EEG και EOG για την παρακολούθηση των εγκεφαλικών κυμάτων και των κινήσεων των ματιών, η ομάδα δοκίμασε την τεχνολογία σε έξι συμμετέχοντες.
Το πείραμα
Σε κάθε συμμετέχοντα παρουσιάστηκε μια οθόνη στην οποία αναβοσβήνουν 20 γράμματα, ένα κάθε φορά, σε διάφορες θέσεις. Ζητήθηκε από τους συμμετέχοντες να κάνουν κλικ με το ποντίκι εάν είτε το ίδιο το γράμμα είτε η θέση του ταιριάζει με ένα από τα γράμματα που είχαν εμφανιστεί πριν από έναν δεδομένο αριθμό (N). Κάθε συμμετέχων εκτέλεσε την εργασία πολλές φορές, με την τιμή N να κυμαίνεται μεταξύ 0 και 3 – που αντιστοιχεί σε τέσσερα επίπεδα δυσκολίας.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι καθώς η εργασία γινόταν πιο δύσκολη, οι διαφορετικοί τύποι εγκεφαλικών κυμάτων που ανιχνεύονταν παρουσίαζαν μεταβολές στη δραστηριότητα που αντιστοιχούσαν σε μεγαλύτερο νοητικό φόρτο εργασίας.
Στη συνέχεια, η ομάδα εισήγαγε τα δεδομένα EEG και EOG, μαζί με τους αριθμούς «N», σε έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης. Μετά από μια περίοδο εκπαίδευσης, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο αλγόριθμος είχε καλύτερα αποτελέσματα από την τύχη στην πρόβλεψη του νοητικού φόρτου εργασίας ενός συμμετέχοντα με βάση τα δεδομένα EEG και EOG μόνο.
Ο Lu είπε ότι η πλήρης συσκευή – συμπεριλαμβανομένου του τσιπ και της μπαταρίας – αναμένεται να κοστίσει λιγότερο από 200 δολάρια. Η ομάδα αναπτύσσει τώρα την προσέγγιση ώστε τα σήματα να μπορούν να αποκωδικοποιηθούν από τον μικροεπεξεργαστή της συσκευής και να αποστέλλονται σε μια εφαρμογή για να ειδοποιούν τον χρήστη εάν το νοητικό του φορτίο είναι πολύ υψηλό.
Ωστόσο, η λύση δεν είναι απαραίτητα η μετάβαση σε μια απλή εργασία.
«Προηγούμενες μελέτες έδειξαν ότι η βέλτιστη νοητική απόδοση επιτυγχάνεται όταν η νοητική φόρτιση δεν είναι ούτε πολύ χαμηλή ούτε πολύ υψηλή», δήλωσε ο Lu. «Όταν είναι πολύ χαμηλή, είναι πολύ βαρετή και οι άνθρωποι απλά χάνουν την συγκέντρωσή τους».
