Disabilità visiva: feedback vocali come ausili per l’orientamento e la mobilità spaziale

Prof. Tiziano AgostiniDipartimento di Scienze della Vita, Università degli Studi di Trieste

ERGONOMIA COGNITIVA

Cos’è l’ergonomia cognitiva?

L’ergonomia cognitiva è quella branca dell’ergonomia cheha come oggetto di studio l‘interazione tra l’uomo e glistrumenti per l'elaborazione di informazione studiando iprocessi cognitivi coinvolti (percezione, attenzione,memoria, pensiero, linguaggio, emozioni), e suggerendodelle soluzioni per migliorare tali strumenti.

ERGONOMIA COGNITIVA

L’ATTIVITA’ COGNITIVA DISTRIBUITA

La cognizione distribuita sostiene che l’attività cognitiva umana non è caratterizzata esclusivamente dall’attività cerebrale bensì è distribuita tra il cervello e gli artefatti cognitivi che l’uomo adopera.

Gli strumenti che rappresentano, conservano e manipolano informazioni sono definiti artefatti cognitivi. [Norman, 1993]

COSTRUZIONE MAPPE MENTALI

Ogni individuo tende a costruire delle rappresentazioni mentali degli ambienti in cui si trova, tali rappresentazioni si chiamano mappe mentali.

Tali mappe mentali sono costruite tramite informazioni visive che vengono registrate in MLT.

Esse non sono delle mere riproduzioni delle proprietà fisiche ma piuttosto delle “costruzioni mentali”. Grandi differenze interindividuali dovute alla limitata quantità di informazioni spaziali che possono essere elaborate (capacità del buffer visivo).

MAPPE MENTALI E SOGGETTI NON VEDENTI

Persone cieche o gravemente ipovedenti non possono utilizzare la vista per la costruzione delle mappe mentali ma devo utilizzare strategie compensatorie raccogliendo informazioni tramite altre vie sensoriali.

Udito: individuare fonti sonore nello spazio, campo percettivo ampio.

Tatto: proprietà degli oggetti (forma, grandezza, peso, temperatura),

campo percettivo esiguo per costruirsi una mappa mentale

di una stanza è necessario esplorare il perimetro dei muri e gli oggetti

d’arredamento. PROCEDURA LUNGA E RISCHIOSA

MAPPE MENTALI E SOGGETTI NON VEDENTI

Lo spazio viene rappresentato non solo in base alle informazioni percettive ma anche a quelle cognitive (dati già acquisiti in MLT).

schemi cognitivi

Perdita della vista in età adulta: usano le informazioni riportate dagli accompagnatori assieme alle immagini presenti in memoria per conoscere lo spazio.

Perdita della vista in età precoce: preferiscono avvalersi della percezione tattile, educati all’uso del proprio corpo come recettore di informazioni.

MAPPE MENTALI E SOGGETTI NON VEDENTI

L’informazione visiva che rappresenta l’ambiente circostante può essere convertita in informazione verbale.

feedback vocali

Permettono al non vedente di spostarsi più velocemente, bypassando l’esplorazione tattile, e di evitare di farsi male con gli ostacoli che può trovare sul suo tragitto.

IL SISTEMA FREESPACE

FreeSpace è un sistema in grado di monitorare, all'interno di un ambiente appositamente predisposto, i movimenti di un soggetto non vedente e di fornire un feedback acustico programmabile che consenta di aiutarlo nell’orientamento e nella mobilità spaziale.

IL SISTEMA FREESPACE

La configurazione del sistema avviene mediante un’interfaccia web.Essa si compone di 5 pagine web che consentono di configurare gli

aspetti generali del sistema FreeSpace.

In particolare è possibile:- abilitare o disabilitare i singoli sensori- specificare il file audio da riprodurre come feedback acustico

associato - specificare il parametro di delay (20- 10.000ms) prima di

considerare attivo l’ingresso dal sensore (evitare rilevazioni spurie o duplicative)

IL SISTEMA FREESPACE

I sensori possono essere di due tipi:

• Sensori di passaggio rilevano il passaggio del soggetto (interruzione flusso tra sensore e superficie riflettente)

•Sensori di prossimità rilevano l’avvicinamento di un oggetto nel proprio campo di rilevazione

SETTING SPERIMENTALE E PROCEDURA

Stanza appositamente costruita all’interno di un laboratorio della Facoltà di Psicologia.

Setting sperimentale per testare e apportare modificare allo strumento.

Procedura:

- I soggetti venivano bendati e fatti entrare nella stanza

- Al loro ingresso stimolavano il primo sensore che attivava un messaggio vocale con la descrizione della stanza (forma, dimensioni, disposizione elementi arredamento)

- Lo sperimentatore chiedeva di svolgere un semplice compito (es: vai alla finestra, avvicinati al letto)

SETTING SPERIMENTALE E PROCEDURA

ACCORGIMENTI SULLO STRUMENTO

Nella prima versione sono stati utilizzati solo sensori di passaggio, molto funzionali in zona quali porte e finestre o per delineare i “confini” della stanza in modo da evitare di urtare le pareti.

Successivamente sono stati introdotti anche i sensori di prossimità, molto più efficaci nell’allertare il non vedente della presenza di ostacoli durante uno spostamento e nel fornire informazioni di utilizzo sull’oggetto o sul suo contenuto (es. contenuto di un armadio).

SETTING SPERIMENTALE E PROCEDURA

ACCORGIMENTI SUI MESSAGGI VOCALI

Durante le fasi di preparazione delle tracce audio è subito emersa la questione della lunghezza del primo messaggio descrittivo.

• Sovraccarico cognitivo (numero magico 7 +/- 2) [Miller, 1956]

• Effetto Primacy (MLT o interferenza retroattiva)

• Effetto Recency (MBT o proattiva)

SETTING SPERIMENTALE E PROCEDURA

ACCORGIMENTI SUI MESSAGGI VOCALI

Necessario dividere il messaggio iniziale in più parti e distribuire le informazioni nella stanza.

E’ risultato inoltre utile aggiungere ai messaggi come “sei davanti alla finestra” informazioni utili all’utilizzo dell’oggetto stesso: “la finestra si apre ruotando la maniglia verso l’alto”, o al messaggio “sei di fronte all’armadio” aggiungere “dentro l’armadio trovi delle coperte nel ripiano superiore”.

SETTING SPERIMENTALE E PROCEDURA

FREESPACE IN UNA STANZA D’ALBERGO

Dalla sperimentazione in laboratorio all’installazione presso la struttura alberghiera La Foresteria dell’Associazione Culturale per il Turismo Sociale “Trieste al Centro”.

RISULTATI (Bagno)

p<0.001

RISULTATI (Finestra)

p<0.05

RISULTATI (Rappresentazione stanza)

Disegnare all’interno della mappa della stanza la

disposizione degli arredamenti incontrati, della

porta, della finestra e del bagno.

Gruppo sperimentale: disegno più corretto, più

preciso e ricco di informazioni.

Questione del tavolino.

GRUPPO DI CONTROLLO

GRUPPO SPERIMENTALE

RISULTATI SOGGETTI NON VEDENTI

GRUPPO CONTROLLO

RISULTATI SOGGETTI NON VEDENTI

GRUPPO CONTROLLO

RISULTATI SOGGETTI NON VEDENTI

GRUPPO CONTROLLO

FREESPACE: LIMITI E MODIFICHE PROPOSTE

Uno dei limiti principali del sistema attuale è costituito dagli stessi messaggi che si attivano anche quando il soggetto si sposta in modo inverso rispetto al percorso.

Tale difetto provocava confusione nei soggetti e rende, quindi, il sistema realmente funzionale solo in un’unica direzione.

Poca duttilità del sensore di passaggio che non rileva la direzione.

Soluzione.

FREESPACE: LIMITI E MODIFICHE PROPOSTE

2) Utilizzare sensori di passaggio in parallelo

-Quando ci spostiamo nella direzione della freccia rossa il sensore 5 si attiva e inibisce il sensore 5b. Messaggio: “sulla destra c’è l’armadio, di fronte a te c’è l’ingresso del bagno”.- Se ci spostiamo nella direzione della freccia verde si attiverà il sensore 5b inibendo il sensore 5. Messaggio: “a sinistra c’è la finestra, di fronte a te il letto e a destra, dopo il tavolino, c’è l’uscita”.

FREESPACE: LIMITI E MODIFICHE PROPOSTE

La questione dei cicli di apprendimento:

Dopo quante prove il soggetto non ha più bisogno dei feedback?

- Dopo 6 cicli: effetto sicurezza, non si presta più la dovuta

attenzione al messaggio.

- Dopo 12 cicli: apprendimento completo, il messaggio diventa

superfluo.

Cicli di apprendimento riferiti ad una stanza di 15 mq circa.

FREESPACE: LIMITI E MODIFICHE PROPOSTE

Ulteriori modifiche proposte:

- Utilizzare la tecnologia Wi-Fi per collegare i sensori al sistema

centrale evitando l’utilizzo dei cavi (facilita l’utilizzo in ambienti

grandi).

- Utilizzare un sistema di attivazione dei sensori a “vicinanza” per

evitare l’attivazione errata dei sensori da parte di altre persone.

- Utilizzare un solo auricolare Wi-Fi in modo da non essere

“isolato” dall’ambiente esterno.

GRAZIE PER L’ATTENZIONE