一些研究人员专注于研究驾驶时驾驶员的认知行为和精神负荷。随着心理和感知负荷水平而变化的自适应界面可能有助于减少事故并增强驾驶员体验。在本文中,我们分析了心理工作量和感知负荷对心理生理维度的影响,并在双车间互动的双重任务方案中为精神和感知负荷估算提供了基于机器学习的框架(https://github.com/ Amrgomaaelhady/mwl-pl-估计器)。我们使用现成的非侵入传感器,可以轻松地集成到车辆系统中。我们的统计分析表明,尽管心理工作负载影响了一些心理生理方面,但感知负荷几乎没有影响。此外,我们通过融合这些测量值对心理和感知负载水平进行了分类,朝着实时自适应的车载界面迈进,该界面是个性化的,该界面是个性化的用户行为和驾驶条件。我们报告多达89%的心理工作负载分类准确性,并提供实时最低侵入的解决方案。
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With the recently increasing capabilities of modern vehicles, novel approaches for interaction emerged that go beyond traditional touch-based and voice command approaches. Therefore, hand gestures, head pose, eye gaze, and speech have been extensively investigated in automotive applications for object selection and referencing. Despite these significant advances, existing approaches mostly employ a one-model-fits-all approach unsuitable for varying user behavior and individual differences. Moreover, current referencing approaches either consider these modalities separately or focus on a stationary situation, whereas the situation in a moving vehicle is highly dynamic and subject to safety-critical constraints. In this paper, I propose a research plan for a user-centered adaptive multimodal fusion approach for referencing external objects from a moving vehicle. The proposed plan aims to provide an open-source framework for user-centered adaptation and personalization using user observations and heuristics, multimodal fusion, clustering, transfer-of-learning for model adaptation, and continuous learning, moving towards trusted human-centered artificial intelligence.
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在过去的几十年中,除了上百个传感器现代汽车已经导致其能力的指数级增长。这使得新的方式相互作用超越车辆传统的基于触摸和语音命令的方法,如情感识别,头部转动,眼睛凝视和指点手势。虽然目光和指点手势之前已经被用于参考对象内,外的车辆,这些手势的多通道交互与融合迄今尚未得到广泛研究。我们提出了参考外的车辆对象,同时保持在模拟环境中长时间行驶路线一种新型的基于学习的多模态融合的方法。所提出的多方法优于在多个方面和条件单模态的方法。此外,我们还表明可能的方式完成任务,参考实现对每个驾驶员适应性强的个性化系统时,利用用户之间的行为差​​异。我们提出了基于转移的学习概念的个性化技术对于非常小的数据大小,以提高预测和适应个人主义的引用行为。我们的代码是公开的,在https://github.com/amr-gomaa/ML-PersRef。
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人类机器人协作组装系统提高了工作场所的效率和生产力,但可能会增加工人的认知需求。本文提出了一个在线和定量框架,以评估与同事的互动,即人类运营商或具有不同控制策略的工业协作机器人所引起的认知工作量。该方法可以监视操作员的注意力分布和上身运动学,从而受益于低成本立体声摄像机和尖端的人工智能算法的输入图像(即头姿势估计和骨架跟踪)。三种实验场景具有工作站特征和互动方式的变化,旨在测试我们在线方法的性能,以防止最新的离线测量。结果证明,我们基于视觉的认知负荷评估有可能将其集成到新一代的协作机器人技术中。后者将使人类的认知状态监测和机器人控制策略适应改善人类舒适,人体工程学和对自动化的信任。
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自动化车辆功能最佳接受和舒适性的关键因素是驾驶方式。自动化和驱动程序偏爱的驾驶方式之间的不匹配可以使用户更频繁地接管甚至禁用自动化功能。这项工作建议用多模式信号识别用户驾驶样式偏好,因此该车辆可以以连续自动的方式匹配用户偏好。我们对36名参与者进行了驾驶模拟器研究,并收集了广泛的多模式数据,包括行为,生理和情境数据。这包括眼目光,转向抓地力,驾驶演习,制动和节气门踏板输入以及距踏板的脚距离,瞳孔直径,电流皮肤反应,心率和情境驱动驱动环境。然后,我们建立了机器学习模型来识别首选的驾驶方式,并确认所有模式对于识别用户偏好都很重要。这项工作为自动车辆的隐性自适应驾驶风格铺平了道路。
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高速公路飞行员辅助已成为先进驾驶员辅助系统的前线。对安全和用户验收的提高要求正在呼吁在此类系统的开发过程中进行个性化。通过对横向对驾驶员的偏好进行了启发的启发,提出了一种个性化的公路导频辅助算法,其包括基于智能驱动器模型(IDM)的速度控制模型和考虑领先的车辆横向的新车道保持模型。移动。进行了模拟驾驶实验,以分析自由驾驶和行驶场景中的驾驶员凝视和泳道保持行为。驱动程序集中成两个驾驶样式组,指的是其受前方车辆影响的驾驶行为,然后优化每个特定主题驱动程序的个性化参数。通过基于移动基础模拟器的驾驶员实验验证了所提出的算法。结果表明,与未个性化算法相比,个性化公路试点算法可以显着降低心理工作量,并提高用户接受辅助功能。
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自动化驾驶系统(广告)开辟了汽车行业的新领域,为未来的运输提供了更高的效率和舒适体验的新可能性。然而,在恶劣天气条件下的自主驾驶已经存在,使自动车辆(AVS)长时间保持自主车辆(AVS)或更高的自主权。本文评估了天气在分析和统计方式中为广告传感器带来的影响和挑战,并对恶劣天气条件进行了解决方案。彻底报道了关于对每种天气的感知增强的最先进技术。外部辅助解决方案如V2X技术,当前可用的数据集,模拟器和天气腔室的实验设施中的天气条件覆盖范围明显。通过指出各种主要天气问题,自主驾驶场目前正在面临,近年来审查硬件和计算机科学解决方案,这项调查概述了在不利的天气驾驶条件方面的障碍和方向的障碍和方向。
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在驾驶的背景下进行警觉性监控可改善安全性并挽救生命。基于计算机视觉的警报监视是一个活跃的研究领域。但是,存在警觉性监控的算法和数据集主要针对年轻人(18-50岁)。我们提出了一个针对老年人进行车辆警报监控的系统。通过设计研究,我们确定了适合在5级车辆中独立旅行的老年人的变量和参数。我们实施了一个原型旅行者监测系统,并评估了十个老年人(70岁及以上)的警报检测算法。我们以适合初学者或从业者的详细级别报告系统设计和实施。我们的研究表明,数据集的开发是开发针对老年人的警觉性监测系统的首要挑战。这项研究是迄今为止研究不足的人群中的第一项研究,并通过参与方法对未来的算法开发和系统设计具有影响。
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Explainable AI (XAI) is widely viewed as a sine qua non for ever-expanding AI research. A better understanding of the needs of XAI users, as well as human-centered evaluations of explainable models are both a necessity and a challenge. In this paper, we explore how HCI and AI researchers conduct user studies in XAI applications based on a systematic literature review. After identifying and thoroughly analyzing 85 core papers with human-based XAI evaluations over the past five years, we categorize them along the measured characteristics of explanatory methods, namely trust, understanding, fairness, usability, and human-AI team performance. Our research shows that XAI is spreading more rapidly in certain application domains, such as recommender systems than in others, but that user evaluations are still rather sparse and incorporate hardly any insights from cognitive or social sciences. Based on a comprehensive discussion of best practices, i.e., common models, design choices, and measures in user studies, we propose practical guidelines on designing and conducting user studies for XAI researchers and practitioners. Lastly, this survey also highlights several open research directions, particularly linking psychological science and human-centered XAI.
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Stress has a great effect on people's lives that can not be understated. While it can be good, since it helps humans to adapt to new and different situations, it can also be harmful when not dealt with properly, leading to chronic stress. The objective of this paper is developing a stress monitoring solution, that can be used in real life, while being able to tackle this challenge in a positive way. The SMILE data set was provided to team Anxolotl, and all it was needed was to develop a robust model. We developed a supervised learning model for classification in Python, presenting the final result of 64.1% in accuracy and a f1-score of 54.96%. The resulting solution stood the robustness test, presenting low variation between runs, which was a major point for it's possible integration in the Anxolotl app in the future.
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本报告介绍了Waymo关于系统疲劳风险管理框架的建议,该框架解决了在ADS技术的公路测试期间疲劳诱导的风险的预防,监测和缓解。所提出的框架仍然可以灵活地纳入持续的改进,并受到最先进的实践,研究,学习和经验的信息(内部和外部的Waymo)。疲劳是涉及人类驾驶员的大部分公路撞车事故的公认因素,缓解疲劳引起的风险仍然是全球研究的公开关注。虽然提出的框架是专门针对SAE 4级广告技术的公路测试而设计的,但它对较低的自动化也具有含义和适用性。
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无缝人体机器人互动(HRI)和合作人员(HR)批判性地依靠准确和及时的人类心理工作量(MW)模型。认知负载理论(CLT)表明代表性的物理环境产生代表性的心理过程;物理环境保护程度对应于改进的建模精度。虚拟现实(VR)系统提供能够复制复杂情景的沉重环境,特别是那些与高风险高应力场景相关的复杂情景。被动生物数据建模显示了承诺作为MW建模的非侵入性方法。然而,VR系统很少包括多模式心理生理反馈或大写在线MW建模的生物功能数据。在这里,我们开发了一种新的VR仿真管线,受到NASA多属性任务电池II(MATB-II)任务架构的启发,能够在模拟危险勘探环境中同步地收集客观性能,主观性能和被动人体生物的。我们的系统设计提取并通过机器人操作系统(ROS)提取生物斑点,促进基于心理生理学的MW模型集成到完整的端到端系统中。能够在线评估MWS的VR模拟管道可以通过使这些系统能够以响应于操作者MW自适应地改变其行为来推进人力资源系统和VR经验。
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Prior work has identified a resilient phenomenon that threatens the performance of human-AI decision-making teams: overreliance, when people agree with an AI, even when it is incorrect. Surprisingly, overreliance does not reduce when the AI produces explanations for its predictions, compared to only providing predictions. Some have argued that overreliance results from cognitive biases or uncalibrated trust, attributing overreliance to an inevitability of human cognition. By contrast, our paper argues that people strategically choose whether or not to engage with an AI explanation, demonstrating empirically that there are scenarios where AI explanations reduce overreliance. To achieve this, we formalize this strategic choice in a cost-benefit framework, where the costs and benefits of engaging with the task are weighed against the costs and benefits of relying on the AI. We manipulate the costs and benefits in a maze task, where participants collaborate with a simulated AI to find the exit of a maze. Through 5 studies (N = 731), we find that costs such as task difficulty (Study 1), explanation difficulty (Study 2, 3), and benefits such as monetary compensation (Study 4) affect overreliance. Finally, Study 5 adapts the Cognitive Effort Discounting paradigm to quantify the utility of different explanations, providing further support for our framework. Our results suggest that some of the null effects found in literature could be due in part to the explanation not sufficiently reducing the costs of verifying the AI's prediction.
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苏黎世认知语言处理语料库(Zuco)提供了来自两种读取范例,正常读取和特定任务读数的眼跟踪和脑电图信号。我们分析了机器学习方法是否能够使用眼睛跟踪和EEG功能对这两个任务进行分类。我们使用聚合的句子级别功能以及细粒度的单词级别来实现模型。我们在主题内和交叉对象评估方案中测试模型。所有模型都在Zuco 1.0和Zuco 2.0数据子集上进行测试,其特征在于不同的记录程序,因此允许不同的概括水平。最后,我们提供了一系列的控制实验,以更详细地分析结果。
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汽车行业在过去几十年中见证了越来越多的发展程度;从制造手动操作车辆到具有高自动化水平的制造车辆。随着近期人工智能(AI)的发展,汽车公司现在雇用BlackBox AI模型来使车辆能够感知其环境,并使人类少或没有输入的驾驶决策。希望能够在商业规模上部署自治车辆(AV),通过社会接受AV成为至关重要的,并且可能在很大程度上取决于其透明度,可信度和遵守法规的程度。通过为AVS行为的解释提供对这些接受要求的遵守对这些验收要求的评估。因此,解释性被视为AVS的重要要求。 AV应该能够解释他们在他们运作的环境中的“见到”。在本文中,我们对可解释的自动驾驶的现有工作体系进行了全面的调查。首先,我们通过突出显示并强调透明度,问责制和信任的重要性来开放一个解释的动机;并审查与AVS相关的现有法规和标准。其次,我们识别并分类了参与发展,使用和监管的不同利益相关者,并引出了AV的解释要求。第三,我们对以前的工作进行了严格的审查,以解释不同的AV操作(即,感知,本地化,规划,控制和系统管理)。最后,我们确定了相关的挑战并提供建议,例如AV可解释性的概念框架。该调查旨在提供对AVS中解释性感兴趣的研究人员所需的基本知识。
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对医疗保健监控的远程工具的需求从未如此明显。摄像机测量生命体征利用成像装置通过分析人体的图像来计算生理变化。建立光学,机器学习,计算机视觉和医学的进步这些技术以来的数码相机的发明以来已经显着进展。本文介绍了对生理生命体征的相机测量综合调查,描述了它们可以测量的重要标志和实现所做的计算技术。我涵盖了临床和非临床应用以及这些应用需要克服的挑战,以便从概念上推进。最后,我描述了对研究社区可用的当前资源(数据集和代码),并提供了一个全面的网页(https://cameravitals.github.io/),其中包含这些资源的链接以及其中引用的所有文件的分类列表文章。
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了解信任如何建造在时间之中至关重要,因为信托在接受和采用自动车辆(AVS)中发挥着重要作用。本研究旨在调查制度绩效和参与者信任前提条件对接管过渡期间动态情境信任的影响。我们在观看了30个视频时,通过报告和行为措施评估了42名参与者的动态情境信任。该研究是3乘2个混合受试者设计,其中受试者内部变量是系统性能(即,95 \%,80 \%和70 \%的精度水平)和受试者之间的变量是前提条件参与者的信任(即俯视和弱者)。我们的研究结果表明,参与者迅速调整了他们的自我报告的情境信托(SST)水平,这些信托水平与信任前提条件的系统性能的不同准确度水平一致。然而,参与者的行为情况信托(BST)受到他们信任前提的影响,不同的准确性水平。例如,与底下前提条件相比,过度截图的前提条件显着增加了协议分数。与过度截图的前提条件相比,底下前提条件显着降低了开关分数。这些结果对设计用于条件AVS的车载信任校准系统具有重要意义。
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早期发现焦虑症对于减少精神障碍患者的苦难并改善治疗结果至关重要。基于MHealth平台的焦虑筛查在提高筛选效率和降低筛查成本方面具有特殊实用价值。实际上,受试者的身体和心理评估中移动设备的差异以及数据质量不均匀的问题和现实世界中数据的少量数据量使现有方法无效。因此,我们提出了一个基于时空特征融合的框架,用于非触发焦虑。为了降低数据质量不平衡的影响,我们构建了一个基于“ 3DCNN+LSTM”的特征提取网络,并融合了面部行为和非接触式生理学的时空特征。此外,我们设计了一种相似性评估策略,以解决较小的数据样本量导致模型准确性下降的问题。我们的框架已通过现实世界中的机组数据集进行了验证,并且两个公共数据集UBFC-Phys和Swell-KW。实验结果表明,我们框架的总体性能要比最新的比较方法更好。
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道路事故已成为全世界的八项主要死亡原因。这些事故中有很多是由于驾驶员的注意力不集中或由于疲劳而缺乏专注。各种因素导致驾驶员的疲劳。本文考虑了表现出驾驶员疲劳的所有可测量数据,即在车辆可测量数据中表现出的疲劳以及驾驶员的物理和生理数据。这三个主要因素中的每个因素都进一步细分为较小的细节。例如,车辆的数据由从方向盘的角度,偏航角,车道上的位置以及移动时车辆的速度和加速度获得的值组成。驾驶员疲劳检测的本体论知识和规则将集成到智能系统中,以便在检测到危险疲劳水平的第一个迹象时,将警告通知发送给驾驶员。这项工作旨在为安全的道路驾驶做出贡献。
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人类的感知基于无意识的推论,其中感觉输入与先前的信息集成在一起。这种现象被称为上下文依赖性,有助于面对外部世界的不确定性,并在先前的经验上构建了预测。另一方面,人类的感知过程固有地是由社会互动塑造的。但是,上下文依赖性的机制如何影响到迄今为止未知。如果使用以前的经验 - 先验 - 在单个环境中是有益的,那么它可能代表了其他代理商可能没有相同先验的社会场景中的问题,从而在共享环境上造成了感知的错误。本研究解决了这个问题。我们研究了与人形机器人ICUB的互动环境中的上下文依赖性,该机器人是刺激示威者。参与者在两个条件下重现了机器人所示的长度:一个具有社交性的ICUB,另一个与ICUB充当机械臂。机器人的不同行为显着影响了感知的先验使用。此外,社会机器人通过提高准确性并减少参与者的总体感知错误,从而对感知性能产生积极影响。最后,观察到的现象是按照贝叶斯的方法加深和探索共同感知的新概念进行了建模的。
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