Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29909
ORCID:  http://orcid.org/0000-0003-1313-8044
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Carga cognitiva e sua correlação com piscadas durante o uso de um simulador de cadeira de rodas
Alternate title (s): Cognitive load and its correlation with blinks during the use of a wheelchair simulator
Author: Salgado, Débora Pereira
First Advisor: Naves, Eduardo Lázaro Martins
First member of the Committee: Pereira, Adriano Alves
Second member of the Committee: Lopes, Ederaldo José
Third member of the Committee: Caparelli, Thiago Bruno
Summary: Dirigir uma cadeira de rodas é difícil e complexo, pois requer capacidade motora, visual e cognitiva. Existem simuladores voltados principalmente para usuários sem ou com pouca experiência do uso desta tecnologia assistiva como forma de treinamento segura. Porém, a cadeira de rodas real e o simulador precisam ser desenvolvidos ou aprimorados de forma que os usuários se sintam adaptados e motivados a utilizá-los. Desenvolver tecnologias para assistir as pessoas sem utilizar avaliações que ajudem a entender e aproximar os usuários dos desenvolvedores levam a desistência e desmotivação na utilização dessas ferramentas. Muitas dessas avaliações são feitas por meio de métricas subjetivas como, por exemplo, entrevistas ou aplicação de questionários; e as métricas objetivas muitas vezes são relacionadas ao desempenho do usuário. Geralmente essas métricas subjetivas são classificadas como explícitas, ou seja, são respostas que o usuário tem conhecimento. Essas métricas podem frequentemente não refletirem opiniões e sentimentos genuínos das pessoas. Em contraste, medidas implícitas inferem conteúdos mentais baseadas em tarefas que podem avaliar de forma contínua enquanto ocorre a execução da tarefa. Nesta perspectiva, o presente trabalho teve como objetivo de avaliar a carga cognitiva durante o uso da ferramenta de treinamento em realidade virtual, simulador de cadeira de rodas. O estudo propõe a utilização de métricas implícitas, especificamente, os índices das piscadas derivadas de um sinal de EEG. De modo geral, o estudo analisou métricas implícitas e explícitas de uma tarefa realizada em um simulador de cadeira de rodas em ambiente virtual. As métricas explicitas foram derivadas de questionário de usabilidade, presença, carga cognitiva e desempenho. Já a métricas implícitas foram as características de frequência, duração e velocidade das piscadas coletadas ao longo do experimento. Os resultados foram condizentes aos relatos encontrados na literatura, onde, a carga cognitiva que requer uma demanda mental-visual tem relação com a diminuição da frequência, duração e velocidade da piscada. Os resultados das análises de correlação entre os escores do NASA-TLX (avaliação da carga cognitiva subjetiva) e os parâmetros da piscada foram moderados e fracos. Assim, no presente momento, para a aplicação apresentada, conclui-se que avaliar apenas as piscadas não é o suficiente para inferir a carga cognitiva, mas é uma métrica que aplicada em conjunto com questionários pode mostrar mais informações relevantes do que somente a aplicação de questionários.
Abstract: Driving a wheelchair is difficult and complex, where it requires motor, visual and cognitive skills. There are simulators aimed mainly at users without or with little experience of using this assistive technology as a form of safe training. However, the real wheelchair and the simulator need to be developed or improved so that the users feel adapted and motivated to use them. Developing technologies to assist people without using assessments that help to understand and bring users closer to developers leads to giving up and discouraging the use of these tools. Many of these assessments are made using subjective metrics, such as interviews or questionnaires; and objective metrics are often related to user performance. Generally, these subjective metrics are classified as explicit, which are the responses that the user is aware of. These metrics can often not reflect people’s genuine opinions and feelings. In contrast, implicit measures infer mental content based on tasks, that can be evaluated continuously while the task is being performed. In this perspective, the present work aimed to assess the cognitive load during the use of the virtual reality training tool, the wheelchair simulator. The study proposes the use of implicit metrics, specifically, the blink indexes derived from an EEG signal. In summary, the study analysed implicit and explicit metrics of a task performed in the wheelchair simulator in a virtual environment. The explicit metrics were derived from questionnaires on usability, presence, cognitive load and performance. The implicit metrics, on the other hand, were the characteristics of the frequency, duration and velocity of the blinks collected during the experiment. The results were consistent with the reports found in the literature, where, the cognitive load that requires a mental-visual demand is related to the decrease in the frequency, duration and velocity of the blink. The results of the correlation analyses between the NASA-TLX scores (subjective cognitive load assessment) and the blink parameters were moderate and weak. Thus, at the moment, for the application presented, it is concluded that evaluating only the blinks is not enough to infer the cognitive load, however it is a metric that applied in conjunction with questionnaires can show more relevant information than just the application of questionnaires.
Keywords: Carga cognitiva
Simulador de cadeira de rodas
NASA-TLX
Piscadas
EEG
Tecnologia Assistiva
Presença
Realidade Virtual
Cognitive Load
Wheelchair Simulator
Blinks
Assistive Technology
Usability
Presence
Virtual Reality
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::BIOENGENHARIA::PROCESSAMENTO DE SINAIS BIOLOGICOS
Subject: Cadeiras de rodas
Realidade virtual
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Biomédica
Quote: SALGADO, Débora Pereira. Carga cognitiva e sua correlação com piscadas durante o uso de um simulador de cadeira de rodas. 2020. 96 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Biomédica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. Disponível em: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.626 .
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2020.626
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29909
Date of defense: 29-Jul-2020
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Biomédica

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
CargaCognitivaCorrelacao.pdf3.09 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.