מלכודת ברשת מציאות מדומה של שולחן העבודה עבור ההחלטה מדע, ניסויים ניווט עם משתתפים מרובים

מחקר על קוגניציה מרחבית, ניווט בדרך כלל מחקרים על קבלת החלטות מרחביות (למשל., פונים שמאלה או ימינה בצומת) וייצוג הנפשית של אנשים אמיתיים סביבות וירטואליות^1,2. היתרונות של מציאות וירטואלית (VR) כוללים למניעת בעיות אתיות ובטיחות (למשל., במהלך פינוי מסוכן³), המדידה אוטומטית ניתוח של נתונים מרחביים⁴ואני שילוב מאוזן של פנימי, תוקף חיצוני^5,6,7. לדוגמה, וייסברג ועמיתיו מורחב מחקרים קודמים על הבדלים אינדיבידואליים ברכישת הידע המרחבי על ידי הפגנת המרחבי משימות ב- VR יכול לספק מדד אובייקטיבי התנהגותית של היכולת המרחבית⁸. מחקר זה גם הציע כי ההתנהגות הניווט ב- VR קירוב הניווט בעולם האמיתי כי הסביבה הוירטואלית היה נדגמה לפי הקמפוס של אוניברסיטת בשימוש על ידי Schinazi ועמיתיו⁹ (ראה גם המחקר של Ruddle ועמיתיו ¹⁰)-VR הוחלה גם על פסיכותרפיה¹¹, הערכה קלינית¹², התנהגות הצרכן¹³,^14,ניתוח¹⁵. עם זאת, רוב מערכות VR חוסר משוב נראה שההתפתחות שלהם ושמע, אשר עשוי לשפר את הנוכחות, טבילה^16,17,18,19, דורשים הכשרה עם ממשק שליטה^{20 21, ,22}, ואת חוסר רמזים חברתיים. ואכן, אנשים בעולם האמיתי לעתים קרובות עוברים קבוצות²³, להימנע או לעקוב אחר אנשים^3,24, החלטות בהתבסס על ההקשר החברתי^25,26.

במקביל, מחקר על התנהגות הקהל מתמקדת לעתים קרובות מתהווה מאפייני קהל (למשל, היווצרות ליין, גודש על צווארי בקבוק) הדמיה במחשב או הנהוגות בעולם האמיתי. לדוגמה, Helbing ועמיתיו השתמשו בשילוב של תצפיות מהעולם האמיתי וסימולציות מחשב, על מנת להציע שיפורים זרימת התנועה בצומת על-ידי הפרדת תזרים יצוא מחסומים פיזיים, הצבת מכשול בפני מרכז²⁷. Moussaïd ועמיתיו השתמשו מודל מבוססי היוריסטיקה ללמוד בעל צפיפות מצבים במהלך אסון²⁸הקהל. גישה זו הציעו שיפורים סביבה איכות הסביבה לאירועים המוניים כדי למנוע אסונות הקהל. בעזרת מסגרת קוד פתוח קיימות, ביצוע סימולציות כאלה יכול להיות קל יחסית. SteerSuite היא מסגרת קוד פתוח המאפשרת למשתמשים לדמות אלגוריתמים היגוי והתנהגות הקהל בקלות על-ידי מתן כלים עבור הקלת, תפעול, ובדיקות²⁹. מסגרת זו יכולה לספק הליבה של ההיגיון הניווט של סוכן, אשר הוא קריטי עבור הקהל מוצלחת סימולציה. בנוסף, סינג ועמיתיו הוכיחו פלטפורמה אחת המשלבת מגוון רחב של טכניקות³⁰היגוי. בעוד חוקרים יכולים להציע עיצוב התערבויות באמצעות סימולציות כאלה, הם לעיתים נדירות מאומתות עם משתתפים האנושי באווירה מבוקרת. ניסויים מבוקרים הם נדירים במחקר הקהל כי הם יכולים להיות קשה לארגן ומסוכן למשתתפים.

כבר מועסקים VR לחקור התנהגות חברתית באמצעות פשוטים ומורכבים בסביבות וירטואליות עם אחד או יותר במחשב-מדומה סוכנים. במחקר של^31,בודה ועמיתיו³², המשתתפים התבקשו לפנות סביבה וירטואלית פשוטה מנקודת מבט מלמעלה בין מספר סוכנים ומצא כי הבחירה יציאה הושפע שילוט סטטיים ומוטיבציה. הצגת המשתתפים עם סביבה מורכבת יותר מנקודת מבט בגוף ראשון, Kinateder ועמיתיו מצאו כי המשתתפים היו בסבירות גבוהה יותר פעל סוכן הדמיה במחשב יחיד במהלך הבריחה מן אש במנהרה וירטואלי של²⁵. בסביבה וירטואלית מורכבת עם מספר סוכנים, דרורי ועמיתיו מצאו כי המשתתפים נטו לסייע סוכן שנפלו במהלך פינוי כאשר הם זיהו עם הקהל²⁶. באופן קולקטיבי, ממצאים אלה מראים כי VR יכול להיות דרך יעילה. לקבל התנהגויות חברתיות, אפילו עם סוכנים מדומה-המחשב. עם זאת, כמה התנהגויות הקהל רק ייבחנו כאשר יש קליטה חברתית ריאליסטית (כלומר., כאשר המשתתפים מודעים אווטארים אחרים נשלטים על-ידי אנשים³). על מנת לטפל זה חסרון, בפרוטוקול הנוכחי מתאר שיטה עבור ניצוח ניסויים מבוקרים עם משתמשים מרובים בתוך מלכודת VR ברשת. גישה זו ננקטה במחקר שנערך לאחרונה על ידי Moussaid ועמיתיו במטרה לחקור את ההתנהגות הפינוי של 36 משתתפים ברשת³.

מחקר על VR ברשת התמקדה בנושאים שלא קשורים אל ניווט אסטרטגיות^33,34 ו/או הסתמך על פלטפורמות המשחקים המקוונים קיימים כגון החיים השניים. לדוגמה, Molka-Danielsen ו- Chabada חקר הפינוי התנהגות במונחים של יציאה הבחירה ואת הידע המרחבי של הבניין באמצעות גייס בקרב משתמשים קיימים של החיים השניים³⁵משתתפים. בעוד המחברים מספקים תוצאות תיאורי (למשל., חזותיים של מסלולים), מחקר זה היו בעיות עם גיוס משתתף, בקרה ניסויית של הכללה מעבר במקרה הספציפי הזה. לאחרונה, Normoyle ועמיתיו מצאו כי משתמשים קיימים החיים השני, המשתתפים במעבדה היו דומות מבחינת בחירה ביצועים ויציאה פינוי ושונה מבחינת נוכחות דיווח עצמי ותסכול באמצעות הפקד ממשק³⁶. ממצאי מחקרים אלה שני להאיר כמה מן האתגרים וההזדמנויות המוענקת על ידי באינטרנט, ניסויי מעבדה. לימודים מקוונים מסוגלים ציור של הרבה גדולים יותר ובעלי מוטיבציה אוכלוסיה של המשתתפים הפוטנציאליים. עם זאת, במחקרי מעבדה מאפשרים שליטה יותר נסיוני של הסביבה הפיזית, הפרעות אפשריות. בנוסף, מחקרים באינטרנט עלולה להוות דאגות אתיות לגבי נתונים אנונימיות וסודיות.

כמו מעבדה VR שולחן העבודה ברשת, המעבדה במדעי ההחלטה (DeSciL) ב- ETH ציריך משמש בעיקר ללמוד אינטראקציות קבלת ההחלטות ואת אסטרטגי כלכלי בסביבה מבוקרת. התשתית הטכנולוגית-DeSciL מורכב של חומרה, תוכנה לאוטומציה מעבדה תוכנה התומכת שולחן העבודה של המשתמש מרובת VR ההתקנה. החומרה כוללת מחשבים שולחניים בעלי ביצועים גבוהים עם מערכת הפעלה Microsoft Windows 10 ארגוני, ממשקי בקרה (למשל., העכבר, לוח המקשים, ג’ויסטיקים), אוזניות, ואת העין עוקבים (טבלה של חומרים). כל לקוח המחשבים מחוברים באמצעות Ethernet של אחד ג’יגה סיביות לשניה לרשת האוניברסיטה, המשותף באותו קובץ ברשת. אין שום עיכוב גלוי או השהיה כאשר קיימים לקוחות 36 מחובר. מספר המסגרות לשנייה היא בעקביות מעל 100. הניסויים הם גם הצליחו, נשלט באמצעות מעבדה באוטומציה תוכנה המבוססת על Microsoft PowerShell (קרי, ב- PowerShell הרצוי המדינה ותצורה של PowerShell Remoting). כל השלבים הרלוונטיים מפרוטוקול מראש עם סקריפטים ב- PowerShell בשם ה-cmdlet הבאים (למשל., התחל-מחשב, מחשב-Stop). במהלך הניסוי, סקריפטים אלה שניתן לבצע בו זמנית, מרחוק על כל מחשבי הלקוח. סוג זה של מעבדה באוטומציה מבטיחה מצב זהה של הלקוח מחשבים, מפחית מורכבות ושגיאות אפשריות במהלך הבדיקה המדעית, ומונעת חוקרים מהצורך לבצע משימות חוזרות ידנית. על הניסויים הניווט, אנו משתמשים על מנוע המשחק של אחדות () על מנת לתמוך בפיתוח של סביבות 2D and 3D עבור שולחן העבודה של משתמשים, אינטראקטיבי VR. מחשבי הלקוח 36 מחוברים לשרת באמצעות ארכיטקטורת שרת הסמכותי. בתחילתו של כל ניסוי, לכל לקוח שולח בקשת הנזק לשרת, מגיב השרת על-ידי יצירת מופעים אווטאר עבור משתמש זה על כל המכונות מחוברים. גלגול של כל משתמש יש מצלמה עם מבט של שדה 50 מעלות. לאורך כל הניסוי, הלקוחות לשלוח למשתמש ‘ קלט אל השרת, השרת ומעדכן את התנועה של כל הלקוחות.

במעבדה הפיזי, כל מחשב מוכלת בתוך תא נפרד בתוך שלושה חדרים עצמאיות-למחצה (איור 1). הגודל הכולל של המעבדה הוא 170 מ’² (150 מ’² עבור ניסוי בחדר ו 20 מ’² עבור חדר הבקרה). כל אחד מהחדרים הללו הינו מצויד עם התקני הקלטה אודיו ווידאו. ניסויים משולטים מחדר סמוך נפרדות (כלומר., על ידי מתן הוראות, ייזום התוכנית הניסיונית). מחדר זה שליטה, ניסויים תוכלו לצפות גם המשתתפים בסביבות וירטואליות ופיזיות. יחד עם בחוג לכלכלה-אוניברסיטת ציריך (zürich), DeSciL גם שומר את המרכז האוניברסיטאי רישום עבור משתתפי המחקר, אשר יושמה המבוסס על ה-root³⁷.

למרות מערכות דומות תוארו של ספרות³⁸, DeSciL הוא המעבדה פונקציונלי הראשונה מתאימה לניסויים VR שולחן עבודה מרובת משתמשים, על הניווט והתנהגות הקהל לידע שלנו. כאן, אנו מתארים את הפרוטוקול עבור ביצוע ניסוי DeSciL, נוכח תוצאות נציג אחד ללמוד על התנהגות חברתית ניווט ולדון את הפוטנציאל ואת המגבלות של מערכת זו.