Dynamic Threshold Selection for a Biocybernetic Loop in an Adaptive Video Game Context
Notice bibliographique
Résumé
Passive Brain-Computer interfaces (pBCIs) are a human-computer communication tool where the computer can detect from neurophysiological signals the current mental or emotional state of the user. The system can then adjust itself to guide the user toward a desired state. One challenge facing developers of pBCIs is that the system's parameters are generally set at the onset of the interaction and remain stable throughout, not adapting to potential changes over time such as fatigue. The goal of this paper is to investigate the improvement of pBCIs with settings adjusted according to the information provided by a second neurophysiological signal. With the use of a second signal, making the system a hybrid pBCI, those parameters can be continuously adjusted with dynamic thresholding to respond to variations such as fatigue or learning. In this experiment, we hypothesize that the adaptive system with dynamic thresholding will improve perceived game experience and objective game performance compared to two other conditions: an adaptive system with single primary signal biocybernetic loop and a control non-adaptive game. A within-subject experiment was conducted with 16 participants using three versions of the game Tetris. Each participant plays 15 min of Tetris under three experimental conditions. The control condition is the traditional game of Tetris with a progressive increase in speed. The second condition is a cognitive load only biocybernetic loop with the parameters presented in Ewing et al. (2016). The third condition is our proposed biocybernetic loop using dynamic threshold selection. Electroencephalography was used as the primary signal and automatic facial expression analysis as the secondary signal. Our results show that, contrary to our expectations, the adaptive systems did not improve the participants' experience as participants had more negative affect from the BCI conditions than in the control condition. We endeavored to develop a system that improved upon the authentic version of the Tetris game, however, our proposed adaptive system neither improved players' perceived experience, nor their objective performance. Nevertheless, this experience can inform developers of hybrid passive BCIs on a novel way to employ various neurophysiological features simultaneously.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».