Mgr inż. Agnieszka Dubiel, doktorantka Interdyscyplinarnej Szkoły Doktorskiej Politechniki Łódzkiej (Informatyka Techniczna i Telekomunikacja), została laureatką Programu Stypendialnego KOPIPOL. To prestiżowe wyróżnienie potwierdza wysoki poziom i praktyczną wartość prowadzonych przez nią badań oraz znaczenie interdyscyplinarnego podejścia. W artykule doktorantka opowiada, jak bada zachowania użytkowników VR/XR.
Moja praca doktorska podejmuje tematykę sposobów pomiaru i interpretacji reakcji użytkowników podczas interakcji z immersyjnymi interfejsami, takimi jak wirtualna i rozszerzona rzeczywistość (VR/XR). Interesuje mnie przede wszystkim psychiczna i fizyczna reakcja użytkownika podczas interakcji z wirtualnym środowiskiem oraz możliwość wykorzystania tych reakcji w projektowaniu lepszych, bardziej świadomych technologii.
Doktorantka Agnieszka Dubiel z Wydzialu EEIA
foto: arch. prywatne
Zachowania psychomotoryczne i obiektywne pomiary
Koncentruję się na tzw. zachowaniach psychomotorycznych, wynikających z połączenia procesów psychicznych (emocje, stres, zaangażowanie, empatia) oraz reakcji ciała (ruch, napięcie, reakcje fizjologiczne). Zamiast opierać się wyłącznie na ankietach i subiektywnych ocenach, wykorzystuję obiektywne pomiary, które pokazują, co faktycznie dzieje się z użytkownikiem w trakcie interakcji.
Podejście multimodalne w badaniach
W badaniach stosuję podejście multimodalne, co oznacza jednoczesne zbieranie danych z wielu źródeł, m.in.:
• EEG – zapis aktywności mózgu, pozwalający wnioskować o poziomie koncentracji, zmęczenia i obciążenia poznawczego,
• EDA – reakcje skórne związane z emocjami i stresem,
• HR – rytm pracy serca, dostarczający informacji o poziomie pobudzenia organizmu,
• dane behawioralne z samego systemu VR, takie jak ruchy użytkownika, czas reakcji czy sposób interakcji z elementami środowiska.
Architektura pomiarowa i przetwarzanie danych
Jednym z kluczowych elementów pracy jest zaprojektowanie i opis kompletnej architektury pomiarowej, czyli sposobu, w jaki wszystkie dane są jednocześnie zbierane, synchronizowane w czasie, przetwarzane oraz łączone w spójną całość.
Praca obejmuje również opracowanie procedur przetwarzania danych, takich jak filtrowanie sygnałów, wyodrębnianie istotnych cech oraz przygotowanie danych do dalszej analizy.
Agnieszka Dubiel na międzynarodowym sympozjum IEEE poświęconym rzeczywistości mieszanej i rozszerzonej (ISMAR) w Korei Południowej
foto: arch. prywatne
Uczenie maszynowe i explainable AI
Do interpretacji zebranych danych wykorzystuję metody uczenia maszynowego, które pozwalają komputerom identyfikować zależności na podstawie danych. Ponieważ w kontekście edukacji, szkoleń i zastosowań społecznych bardzo ważne jest zrozumienie działania algorytmów, stosuję również podejście explainable AI (XAI). Są to metody sztucznej inteligencji umożliwiające wyjaśnienie, dlaczego algorytm uznał, że użytkownik jest np. zestresowany lub zaangażowany, oraz które sygnały miały największy wpływ na tę ocenę. Dzięki temu wyniki są nie tylko dokładne, lecz także przejrzyste i wiarygodne.
Eksperymenty w realistycznych scenariuszach VR
Istotną częścią pracy doktorskiej są eksperymenty prowadzone w realistycznych scenariuszach VR, takich jak szkolenia kompetencji miękkich, ćwiczenia empatii czy zadania nawigacyjne. Na ich podstawie sprawdzam, czy zaproponowane metody potrafią wykrywać różnice w poziomie stresu i zaangażowania w zależności od rodzaju interfejsu, zadania czy sposobu interakcji.
Praktyczne zastosowania wyników
Końcowym etapem pracy jest przeniesienie wyników badań do praktyki poprzez sformułowanie zasad projektowych i wytycznych dla twórców systemów immersyjnych. Celem jest wsparcie projektowania technologii VR/XR, które są nie tylko zaawansowane technicznie, ale też lepiej dopasowane do możliwości, potrzeb i stanu użytkownika, a także mogą być stosowane poza laboratorium, np. w edukacji, szkoleniach czy zastosowaniach przemysłowych.
Pracę doktorską wykonuję pod opieką promotorki dr hab. inż. Doroty Kamińskiej i promotora pomocniczego dr inż. Grzegorza Zwolińskiego z Instytutu Mechatroniki i Systemów Informatycznych.
