量化学习婴幼儿：跟踪腿操作期间发现，学习任务

任务的具体行动，从自发运动在婴儿期出现。它已经提出，特定任务的动作通过发现学习过程^1,2-出现。任务是发现了婴儿，因为他们自发地移动，并探讨其产生的环境影响的新行动。任务的具体行动，涌现作为婴儿利用他们的行动和他们对周围世界的影响之间的连接。然而，鲜为人知的是，精确的工艺，婴儿探索和利用学习来修改自己的自发动作来执行任务的具体行动。这里描述了一种方法，其中3-4个月婴幼儿学习任务被发现和他们的腿部动作捕捉，量化学习过程。

图1：婴儿踢激活的移动任务。 </强>的中心的发光二极管（LED）安装于刚体每只脚（黄色圆圈）的激活的移动时，它穿过虚拟阈值（红色虚线）。重新印刷从萨金特等人的许可^。3

这一发现学习任务使用婴儿激活的移动旋转和播放的基础上婴幼儿³的规定腿的动作音乐。移动下仰卧放置婴儿通过垂直移动他们的脚跨虚拟阈值（ 图1）激活它。这一模式的独特之处作为独立的婴儿发现自己的腿动作激活的移动，婴儿的腿部动作使用的动作捕捉系统，允许对学习过程的定量跟踪。

实验方案包括数据收集两天。第1天由一个2分钟的基准条件，其中一个婴儿自发地踢，但他的腿行动不能激活婴儿移动，随后6分钟采集条件，其中婴儿的腿部动作激活的婴儿移动，如果婴儿移动他的脚垂直交叉的虚拟阈值。该协议允许对婴儿自发腿动作的量化以及的运动的各个方面的婴儿探索其腿动作和活化婴儿移动之间的关系的定量。在第2天，除了2分钟基线条件和6分钟获取条件，一个2分钟的消光条件被添加在其中的婴儿的腿部动作不激活婴儿移动。这允许婴儿是如何改变自己的腿动作时，已经学会了环境响应中止量化。

在以前的婴幼儿移动范式，腿部运动^4-6，具体的髋关节和膝关节的角频率^7,8，或踢板⁹一直reinforc编着与移动的移动。每一天的性能相比于基线条件^4-9被定义为增加在采集或消光条件期间这些腿的动作。跨越天学习被定义为天2或3的基线或取得条件期间增加这些腿动作和第1天^5,6的基线条件。这些以前的移动范例表明，婴儿增加的腿的动作被与移动激活增强的频率，然而，它们不提供在运动学习任务的时候选择婴儿都提供给他们的信息。例如，如果踢球率是钢筋，婴演示性能和学习时，他们的蹬率增加或者与移动或者当移动不再激活交互时。这表明，婴儿能够提炼他们踢率，但它是未知的，如果婴儿能完善其腿部的协调模式或扭矩生产发电机密封Ë腿的动作是不是在他们的首选运动剧目。

这个移动范例是在婴儿唯一需要证明更精腿的动作，以激活移动比以往的移动范式。在这个移动范例，上表各支脚的高度使用从连接到每个脚的发光二极管（LED）的位置数据的2分钟基线条件期间被计算。虚拟阈值则设为平行于该表在一个高度，既英尺的高度的上限范围内的基线条件期间。在采集，移动和旋转播放音乐，如果任一只脚跨过的门槛。经过3秒时，移动站和重新激活仅当婴儿移动低于阈值的脚，然后垂直移动脚和再次跨过阈值。要激活手机的时间量最大，婴儿需要动脚高于阈值并维持其对GRAV性3秒，然后迅速移动脚低于阈值，并再次移动它上面的阈值，并在那里举行了3秒， 等等 。这就需要更精确的腿的动作不是简单地增加踢率。

图2：从婴儿代表末端效应（英尺）的未过滤的位置数据来自谁的基础上的个性化学习标准展示学习3个月大的婴儿2日未过滤的位置数据。红线是发光二极管的z坐标（LED）的放置右脚的位置数据。蓝线是从左脚的LED位置数据。粗黑线是表。虚线是虚拟阈放置14厘米以上表格作为单独确定的，根据其基线期间踢的高度每个婴儿第1天。X轴的条件时通过2分钟的间隔标记。请注意如何婴儿在基线移动他的脚在移动不激活前30秒采集1时，那么他始终保持双脚离桌子和移动他的脚对周围的门槛下一个5 1/2分钟，直到手机灭绝状态时不再激活。

这种移动模式的第二个特点是，每个婴儿的腿部动作是用一个国家的最先进的动作捕捉技术，以量化的婴儿是如何使用他们的运动选择学习任务跟踪。的每只脚激活从一个代表婴儿移动LED未过滤位置数据被包括在图2中。注意如何婴儿移动他的脚在不同高度上表基线和采集的第一部分期间，但然后移动两脚对周围的收购康迪的休息时的阈值直到重刑移动不再灭绝期间激活。这是许多潜在的移动战略，以实现发现学习的任务之一。该策略可以通过计算使用从运动捕捉系统获得的位置数据的三维运动学和动力学进行量化。具体而言，学习过程被量化的增强腿的动作（％RLA），它等于移动激活的持续时间，所述末端执行器（英尺），其激活移动，髋膝协调模式的位置方差的百分比和髋关节和膝关节扭矩。