失敗できない環境でのフィッツの法則

菲茨定律在你不能失败的环境中

基本信息

批准号：
21K18565
负责人：
山田憲政
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Chukyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

人間の動きの普遍的な法則の一つにフィッツの法則がある。これは、対象に移動するのに必要な時間が対象までの距離と対象の大きさの関数で表されることを示したものである。ところがフィッツの法則は若干のミスが許容される環境下で導かれた人間の行動法則である。しかし人間は、宇宙での作業、手術における医師の手の動き、各種スポーツ動作などに代表されるように、失敗できない状況に置かれることがある。そこで本研究の目的は、フィッツの実験において失敗できない環境を発案しその環境においてもこの式が当てはまるのかを検討することである。これまでに、１）フィッツの実験で用いられている標的を連続してペンでタッピングする動作において、エラー率を0％にする環境を考案した。それは、標的へのタップが失敗するとペンが標的から外れてしまうことが認識できるように、標的を立体にすることにより可能となった。この標的を用いた実験では、15人の参加者の全試技でエラー率が0％になることが確認された。２）さらに、通常試技と目標を立体にした試技を高速度カメラで撮影し、ペン先の座標をコンピュータに毎秒約２００コマで取り込み、ペン先の動きの加速と減速の過程を分析した。３）その結果、同じ運動難易度でも、２つの試技でペン先の動きの速度と加速度のパターンが異なることが明らかになった。４）特に目標を立体にした場合、タップ直前にペンが減速する局面が際立ち、さらにその局面では軌道の収束が観察された。そこでその収束過程を軌道を構成する各座標を主成分分析の主軸上に変換してその標準偏差の減少量を用いて定量化した。今年度は、１）あらたに、軌道をエントロピー理論を用いて検討することで、軌道のどの局面で情報処理をしているかを推定する方法を確定した。２）さらに、腕の運動に加えて、垂直跳びを用いて全身運動で失敗できない環境を設定した場合に同様の結果が出るかを検討した。

人类运动的普遍定律之一是菲茨定律。这表明移动到对象所需的时间是作为距离对象距离和对象大小的函数的函数。但是，菲茨定律是在允许轻微错误的环境中导致人类行为的定律。但是，有时人类在无法失败的情况下，例如在太空中工作，手术期间医生的动作以及各种体育活动。因此，这项研究的目的是提出一个无法在Fitz实验中失败的环境，并检查该方程是否适用于该环境。到目前为止，已经设计了一个环境，即1）用笔连续使用Fitz实验中使用的目标的作用，导致错误率为0％。通过使目标三维实现这一目标，以便可以确定，如果目标失败的点击量，将从目标中删除笔。在使用此目标的实验中，可以证实，15名参与者的所有尝试的错误率为0％。 2）此外，使用高速摄像头进行了正常的和基于目标的尝试，并以每秒约200帧的速度将笔尖的坐标进口到计算机中，并分析了加速和减速笔尖运动的过程。 3）结果，即使在同样的运动难度下，笔尖运动的速度和加速度模式也有所不同。 4）尤其是当目标制定三维时，笔在水龙头之前慢慢降低的情况是显而易见的，在那个阶段，观察到轨迹的收敛性。因此，通过将构成轨迹的每个坐标转换为主成分分析的主要轴，使用标准偏差的减少量来量化收敛过程。今年，1）我们已经确定了一种使用熵理论研究轨道哪个方面的信息处理方法。 2）此外，我们研究了当使用垂直跳跃来设置全身运动以外，除了手臂运动之外无法失败的环境时，是否会取得类似的结果。