Applications of Optical Brain Imaging Methods in Aviation Neuroergonomics

Pilotların, insansız hava aracı operatörlerinin, hava trafik kontrolörlerinin eğitim ve uçuş faaliyetleri sırasında bilişsel durumlarının takibini sağlayacak nesnel yöntemlerin geliştirilmesi uçuş emniyetinin sağlanması, eğitim süreçlerinin optimizasyonu ve yenilikçi insan-makine arayüzlerinin tasarımı bakımından kritik önem taşımaktadır. İşlevsel Yakın-Kızılötesi Tayfölçümü (functional near infrared spectroscopy – fNIRS) optik beyin görüntüleme teknolojisi gibi saha kullanımına uygun, portatif ve güvenilir nörofizyolojik ölçüm yöntemleri bu ihtiyaçlara yönelik bazı önemli avantajlar sunmaktadır. Bu derlemede fNIRS teknolojisinin dayandığı bilimsel temeller ve bu teknolojiyle gerçekleştirilmiş pilot/operatör bilişsel işyükü takibi, kontrol arayüzü değerlendirmesi, G-LoC/hipoksi kestirimi gibi öncü havacılık uygulamalarından örnekler sunularak fNIRS yönteminin havacılık tıbbı ve ergonomisi alanları için sunduğu imkanların özetlenmesi amaçlanmıştır.The development of objective methods that enable monitoring of the cognitive status of pilots, unmanned aerial vehicle operators, and air traffic controllers is critically important in aviation for improving flight safety, optimizing pilot/operator training and developing innovative man-machine interfaces. Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) optical brain imaging technology offers significant advantages for this purpose by providing portable, rugged sensors that can be employed in the field to monitor neurophysiological markers during flight operations. This article reviews studies that employ fNIRS technology for cognitive workload assessment, operator interface evaluation, and G-LoC/hypoxia prediction in aviation to document the potential of neurophysiological measurement modalities like fNIRS for aviation medicine and ergonomics

How online small groups co-construct mathematical artifacts to do collaborative problem solving

Developing pedagogies and instructional tools to support learning math with understanding is a major goal in math education. A common theme among various characterizations of mathematical understanding involves constructing relations among mathematical facts, procedures, and ideas encapsulated in graphical and symbolic artifacts. Discourse is key for enabling students to realize such connections among seemingly unrelated mathematical artifacts. Analysis of mathematical discourse on a moment-to-moment basis is needed to understand the potential of small-group collaboration and online communication tools to support learning math with understanding.This dissertation investigates interactional practices enacted by virtual teams of secondary students as they co-construct mathematical artifacts in an online environment with multiple interaction spaces including text-chat, whiteboard, and wiki components. The findings of the dissertation arrived at through ethnomethodologically-informed case studies of online sessions are organized along three dimensions: (a) Mathematical Affordances: Whiteboard and chat spaces allow teams to co-construct multiple realizations of relevant mathematical artifacts. Contributions remain persistentlyavailable for subsequent manipulation and reference in the shared visual field. The persistence of contributions facilitates the management of multiple threads of activities across dual media. The sequence of actions that lead to the construction and modification of shared inscriptions makes the visual reasoning process visible.(b) Coordination Methods: Team members achieve a sense of sequential organization across dual media through temporal coordination of their chat postings and drawings. Groups enact referential uses of available features to allocate their attention to specific objects in the shared visual field and to associate them with locally defined terminology. Drawings and text-messages are used together as semiotic resources in mutually elaborating ways.(c) Group Understanding: Teams develop shared mathematical understanding through joint recognition of connections among narrative, graphical and symbolic realizations of the mathematical artifacts that they have co-constructed to address their shared task. The interactional organization of the co-construction work establishes an indexical ground as support for the creation and maintenance of a shared problem space for the group. Each new contribution is made sense of in relation to this persistently available and shared indexical ground, which evolves sequentially as new contributions modify the sense of previous contributions.Ph.D., Information Science and Technology -- Drexel University, 200

Satın alma davranışının beyin ön bölgesindeki izdüşümlerinin fnirs yöntemiyle incelenmesi

TÜBİTAK EEEAG15.10.201

Uçucuda davranışsal sistemik fizyolojik ve nörofizyolojik izleme değerlendirme yöntemleri

Havacılıkta insan faktörleri literatüründe pilot performansı üzerinde belirleyici rol oynayan temel bilişsel süreçler bilişsel işyükü (cognitive workload), durumsal farkındalık (situational awareness), bölünmüş dikkat (divided attention), zihinsel tükenmişlik (mental fatigue, incapacitation) ve bilinç uyuşukluğu (drowsiness) gibi kavramlarla ifade edilmektedir. Pilot eğitimi ve performans değerlendirmesi sırasında bu veriler genellikle (a) uçuş sırasında pilotun mevcut durum hakkındaki farkındalık düzeyini sınamak amacıyla eğitmen pilot tarafından yöneltilen sorulara verilen yanıtların doğruluk oranına, (b) kaydedilen uçuş bilgilerinin ideal bir performans modelinden sapma miktarına, veya (c) uçuş görevi sonrası pilotun NASA-TLX gibi bir anket kullanarak ne derece zorlandığına dair yaptığı öznel değerlendirmelere dayanmaktadır. Bu sunumda bahsedilen psikolojik durumlara istinaden bilgi toplamak üzere kullanılan davranışsal yöntemler hakkında genel bir özet sunulduktan sonra, nörofizyolojik ölçüm yöntemleri kullanılarak bu psikolojik süreçlerle ilgili ne gibi ek bilgiler elde edilebileceği literatürdeki örnek çalışmalar ekseninde değerlendirilecektir. Elektro-enseflogram, elektro-okulogram, elektro-myogram, elektro-kardiyogram, nefes alma/kalp atış hızı, deri iletkenliği ve göz izleme gibi nörofizyolojik ölçme yöntemlerinin kulllanıldığı bu çalışmaların bulguları özetlenerek, mevcut yaklaşımların sunduğu avantajların ve dezavantajların bir değerlendirilmesi yapılacak ve bu yöntemlerle daha etkin, yenilikçi uygulamalar geliştirilmesi için neler yapılabileceği tartışılacaktır

A Group Cognitive Perspective on the Multimodal Analysis of Learning

his paper provides a brief overview of recent studies that aim to identify saccadic and neural correlates of learning by using eye-tracking and brain imaging technologies. The majority of the studies that employ these techniques focus on learning at the individual level. In reference to the findings of two case studies where dyads and individuals attempt to collaboratively or individually solve tan gram puzzles while their brain waves and eye-gaze were recorded, the paper aims to motivate the need for moving from a single-mind perspective to a group cognitive perspective for the multimodal analysis of learning