利用生物反馈实现流动状态的系统、装置和方法制造方法及图纸

公开了一种具有可穿戴设备的系统，其与认知模型一起能够分析人员以确定他们是否处于流动中和/或指导人员进入流动。该系统和流程帮助人们找到其独特的程式来实现流动。通过使用认知AI引擎，系统可以描述心理状态的空间以及引起每个人在状态之间转换的动作。

System, device and method for realizing flow state using biofeedback

A system with wearable equipment is disclosed that, together with a cognitive model, can analyze personnel to determine whether they are in flow and/or guide personnel into flow. The system and process help people find their unique programs to achieve mobility. By using a cognitive AI engine, the system can describe the space of the state of mind and the actions that cause everyone to switch between states.

【技术实现步骤摘要】
利用生物反馈实现流动状态的系统、装置和方法
本专利技术涉及可穿戴和认知系统的
具体地说，本专利技术涉及生物反馈信号及其解释。
技术介绍
对于许多人来说，有时候虽然他们感觉他们应该是处于比赛的最好状态，但他们并不在最好状态上。在另一些时候，尽管对一项任务感觉并不是很好，一个人的表现却做到最好。例如，在运动中，运动员可能会生病并且无法正确训练。尽管缺乏训练，运动员也许能够表现出最佳状态。相反，运动员可能拥有传统上被认为是好的准备，但在竞争中表现不佳。通常，由于预期，运动员的教练会将结果描述为效果。进入“流动(flow)”是非常具有挑战性的，即使对于最优秀的运动员也是如此。流动是一种特定的心理状态，每个人都可以通过不同的配方来找到自信、紧张、压力和任务重点之间恰到好处的平衡。目前用于实现流动的最新技术是基于医生和体育人类心理学专家的工作。实际上，这归结为一套个性化的规则和指导方针。最常见的是，运动员从个人习惯、关键阶段的重复或其他特定行为中建立将他们带入流动的程式(formulas)。通常，这些程式都集中在“感觉”上。当运动员成功时，教练会要求他或她记住这种感觉，以便他或她可以在下一次回忆起。这种方法可以工作，但很难实现一致的结果。即使运动员可以描述某种“感觉”(这本身不是一项容易的任务)并找到触发它的方法，运动员几乎不可能真正“知道”他实际上已经达到了流动状态，直到活动已经完成后。另一方面，提高表现的客观技术依赖于监测心率和皮肤传导性的生物反馈系统。这些数据可以在物理上描述身体在流动过程中的外观，并可以帮助人们更接近它。例如，如果运动员在心率为130次/分钟时表现最佳，而他的心跳现在为85次/分钟，则运动员应该提高心率。然而，这本身通常不会使运动员进入流动。流动是一种心理状态，比简单地进行某种身体活动要复杂得多。运动员的思想、恐惧和渴望都会影响他或她在特定时刻达到流动的能力。虽然在创建诸如情绪的“心理状态”模型方面已经进行了一些研究，但是传统技术还没有成功地创建可以描述“流动”的模型或者找到用于在心理状态之间转换以实现流动的策略的模型。因此，需要能够成功创建可描述“流动”并找到在心理状态之间转换以实现流动的策略的模型的技术。
技术实现思路
在实施例中，本专利技术涉及可穿戴设备，其与认知模型一起，能够分析人员以确定他们是否处于流动中和/或指导人员进入流动。在实施例中，所公开的过程帮助人们找到其独特的程式来实现流动。通过使用认知人工智能(AI)引擎，本文描述的系统可以描述心理状态的空间以及引起每个人在状态之间转换的动作。在替代实施例中，本专利技术是针对周末勇士、即希望改善其表现的半职业和专业运动员的垂直解决方案。在实施例中，提供了一种用于引导人员实现流动的系统，该系统包括：第一传感器，其被配置为在活动的执行期间接收来自测试对象的输入信号；和服务器，其包括耦合到第一传感器的传感器接口、用户接口、微处理器和存储一组动作的存储器，其中所述微处理器：定义一组不可观察状态，其中在所述一组状态中的至少一个状态表示流动状态，定义一组观察，为状态和动作的比较定义一个度量，为每对状态和动作定义一个成本，基于所述不可观察状态、所述状态之间的一组转换、动作和成本构建一个图，构建不可观察状态和观察之间的转换，统一地或基于一组领域知识初始化所述图转换，使用所述图计算策略，其中所述策略指定要采取的所述一组动作中的一个动作，以及，将所述策略传输到所述用户接口。在一个可选实施例中，第一传感器选自由心率传感器和电流皮肤响应传感器组成的组。在替代实施例中，第一传感器选自由加速度计和陀螺仪组成的组。在优选实施例中，该系统还包括第二传感器。在另一个优选实施例中，该图包括部分可观察的马尔可夫决策过程模型(POMDP)。在一个可选实施例中，该系统还包括基于问题的解决方案向显示器显示视觉提示。在另一可选实施例中，从所述一组动作中为每个状态产生至少一个推荐动作包括传送触觉提示。在替代实施例中，微处理器还被配置为提供全状态信息和状态的遍历路径，包括状态转换。在优选实施例中，求解问题包括执行值迭代算法或用于求解POMDP的任何其他算法。在一个可选实施例中，微处理器使用领域知识或统一地初始化观察的条件概率。贯穿本文描述了许多其他实施例。所有这些实施例意欲位于这里公开的本专利技术的范围内。虽然本文描述了各种实施例，但应理解，根据任何特定实施例，不一定需要实现所有目的、优点、特征或概念。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本专利技术可以以实现或优化本文所教导或建议的一个优点或一组优点的方式来体现或执行，而不必实现可能教导的其他目的或优点或建议。在此公开的方法和系统可以以用于实现各个方面的任何装置来实现，并且可以以体现一组指令的机器可读介质的形式来执行，该指令在由机器执行时使机器执行本文所公开的任何操作。本专利技术的这些和其他特征、方面和优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见，并且参考以下描述、所附权利要求和附图来理解，本专利技术不限于任何具体公开的实施例。附图简要说明为了能够详细理解本专利技术的上述特征的方式，可以通过参考如附图所例示的实施例，来对上面简要总结的本专利技术进行更具体的描述。然而，要注意的是，附图仅示出了本专利技术的典型实施例，并且本专利技术可以允许其他等效实施例。图1示出了根据一个实施例的系统图。图2示出了根据一个实施例的图模型。图3示出了根据一个实施例的在挑战级别和技能级别方面描述的心理状态。图4示出了根据一个实施例的图示由系统执行的过程的流程图。图5示出了根据替代实施例的图示由系统执行的过程的流程图。根据下面的详细描述，本实施例的其他特征将变得显而易见。具体实施方式在以下对优选实施例的详细描述中，参考了构成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以实施本专利技术的具体实施例。应该理解的是，可以利用其他实施例并且可以进行结构改变而不偏离本专利技术的范围。在不脱离本教导的精神和范围的情况下，可以对实施例进行电气、机械、逻辑和结构上的改变。因此，以下详细描述不应被视为具有限制意义，并且本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。图1示出了根据一个实施例的系统图。系统100包括一组传感器111、112、113、控制装置101和诸如仪表板、监视器、访问点等的用户接口131。控制装置101可以使用计算机硬件实现，可以包括处理器102和存储软件指令、传感器数据和其他数据的存储器103。控制装置101还可以包括网络接口，诸如Wi-Fi和蜂窝接口(未示出)。传感器111、112、113可以是任何类型的传感器，包括但不限于心率传感器、皮肤电流反应传感器、加速度计、陀螺仪、磁罗盘、麦克风、压力传感器、脑电图(EEG)传感器、心电图仪(EKG或ECG)传感器和温度传感器。传感器111、112、113的输出可以在控制装置101之前或在控制装置101处被离散化。控制装置101可以包含处理器和存储器。用户接口131可以是任何用户接口装置，诸如显示器或触摸或触觉反馈装置。在实施例中，系统可以使用心理状态模型。该模型可以与用于“焦点(focus)”的模型相关联。用于焦点的模型是广泛适用的。例如，这些模型可用于开发解决ADHD药物管理的解决方案。ADHD治疗市场近100亿美元，许多医生表示，他们对于ADHD面临的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于引导人员实现流动的系统，所述系统包括：第一传感器，其被配置为在活动的执行期间接收来自测试对象的输入信号；和服务器，其包括耦合到所述第一传感器的传感器接口、用户接口、微处理器和存储一组动作的存储器，其中所述微处理器：定义一组不可观察状态，其中在所述一组状态中的至少一个状态表示流动状态；定义一组观察；为状态和动作的比较定义一个度量；为每对状态和动作定义一个成本；基于所述不可观察状态、所述状态之间的一组转换、动作和成本构建一个图；构建不可观察状态和观察之间的转换；统一地或基于一组领域知识初始化所述图转换；使用所述图计算策略，其中所述策略指定要采取的所述一组动作中的一个动作；和将所述策略传输到所述用户接口。

【技术特征摘要】
2017.04.03 US 15/4771221.一种用于引导人员实现流动的系统，所述系统包括：第一传感器，其被配置为在活动的执行期间接收来自测试对象的输入信号；和服务器，其包括耦合到所述第一传感器的传感器接口、用户接口、微处理器和存储一组动作的存储器，其中所述微处理器：定义一组不可观察状态，其中在所述一组状态中的至少一个状态表示流动状态；定义一组观察；为状态和动作的比较定义一个度量；为每对状态和动作定义一个成本；基于所述不可观察状态、所述状态之间的一组转换、动作和成本构建一个图；构建不可观察状态和观察之间的转换；统一地或基于一组领域知识初始化所述图转换；使用所述图计算策略，其中所述策略指定要采取的所述一组动作中的一个动作；和将所述策略传输到所述用户接口。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一传感器选自由心率传感器和皮肤电流反应传感器组成的组。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一传感器选自由加速度计和陀螺仪组成的组。4.根据权利要求1所述的系统，还包括第二传感器。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述图包括部分可观察的马尔可夫决策过程模型。6.根据权利要求1所述的系统，还包括：基于问题的解决方案向显示器显示视觉提示。7.根据权利要求1所述的系统，其中在所述不可观察状态下的每个状态下采取动作，从所述一组动作中为每个状态产生至少一个推荐动作包括传送触觉提示。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述微处理器还被配置为提供全状态信息和状态的遍历路径，包括状态转换。9.根据权利要求1所述的系统，其中求解所述问题包括执行值迭代算法或用于求解POMDP的任何其他算法。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述微处理器使用领域知识或统一地初始化观察的条件概率。11.一种用于引导测试对象以实现流动状态的装置，包括：从由心率传感器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿迪，N·马施基夫，D·罗斯，A·扎多罗伊尼，S·泽尔迪恩，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US