根据个体认知水平自定义调整学习系统的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于提高学习能力和精神集中度的系统，所述系统包括：(a)跟踪个体的一个或多个感官的传感器；和(b)具有AI模块的计算机化读写和认知跟踪系统，该系统将从所述传感器获得的数据与预先存储的大数据进行比较，并基于该比较确定所述个体的注意力水平，以及随后确定是否需要(或不需要)所述显示屏幕中的修改和/或生物反馈来提高个体专注力/注意力。本发明专利技术还提供了一种使用这种系统来提高学习能力的方法。高学习能力的方法。高学习能力的方法。

【技术实现步骤摘要】
根据个体认知水平自定义调整学习系统的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年10月18日提交的美国专利申请号17/504,164的优先权，所述申请的内容通过引用以其全文结合于此。


[0003]本专利技术总体上涉及学习系统，特别地涉及根据个体的特定认知水平对其进行自定义和自动化调整，以提高个体的整体专注力、学习能力、阅读和其他相关项。

技术介绍

[0004]许多人学习有困难。事实上，自从智能手机在年轻人中广泛使用以来，学习时注意力集中严重困难的儿童比例已大幅增加。有学习困难的儿童的比例已经达到50％(根据学习困难的某些定义)，并且不幸的是，这些数字还在不断增长。
[0005]人处理文字的方式是生活的一个重要部分。在检查导致阅读障碍诊断的环境模型时，视觉压力是最被忽视的因素。超负荷用眼构成了学业成功道路上的主要障碍，全世界学习失能的范围因此不断增加，超过了40％。
[0006]已经做出了各种尝试来提高在阅读和学习过程中的学习能力和精神集中度。
[0007]法兰西学院的Stanislas Dehaene教授进行了一项关于书写和打字的影响的研究，这项研究证明，具体地在书写过程中，大脑会关闭一个神经回路，所述神经回路开发学生的认知和情感技能。在一项关于教育机构用纸量的研究中，发现学校每年使用的纸制品的87.5％被扔进垃圾箱，这与实现无纸化以建设更好、更生态的社会的理念背道而驰。
[0008]来自牛津大学的John Stein教授表明，适应学习环境的黄色背景对所有有学习失能和注意力缺陷障碍人群的视觉大细胞都有显著的积极影响。技术是21世纪克服学习挑战的显而易见的工具，但在实践中，有学习失能的人群仍然使用麻醉药作为实现认知感知平衡的手段。牛津大学的Peter Barret教授表明，在没有教学干预的情况下创建“智能教室”使学生的成功率平均提高了55％。教室里所做的改变是：教室的结构、技术材料、着装规范、桌椅、墙壁的颜色、照明和温度。问题是：感官信息经历了有意识的处理过程。在学习失能的情况下，通过眼睛接收到的信息导致缺乏感官处理，从而导致可怕的视觉超负荷、头痛和疲劳，这妨碍了学生没有错误地完成诸如阅读和书写等基本任务。与正常人相比，流向大脑的血液量要高出几倍，这导致了一种快速、不明的疲惫感。对于那些患有注意力缺陷障碍的人来说，情况更加严重，因为穿透眼睛的波长之一被大脑错误地处理，导致他们的视线模糊、移动和振动，这使他们无法思考、集中注意力或专注于任何任务。
[0009]教育机构需要在有不同人群的通用教室里为每个学生创造平等的机会。另一方面，没有足够适当的工具来解决这些需要。教师没有能力实时地识别/分析学生的注意力持续时间或情绪状况，因此他们无法实时地做出可以促进鼓舞人心的、富有同理心的交流的创造性反应。21世纪的学生拥有直观的学习技能，这种技能不适合仅教授信息的老式方法，尤其是考虑到有学习失能的学生急剧增加。当有学习失能的学生尝试获得组织技能时，纸
制品会造成混乱，除了对生态系统产生非常负面的影响之外，它们在未来的交互式学习环境中也会变得无用。技术是推进和改进学习技能的强大工具。但在实践中，在将干扰降至最低并创建个性化空间来应对学业挑战方面，技术尚未成功。正是由于这个原因，产生了本专利技术的某些实施方案。
[0010]因此，需要一种改进的系统和方法来提高个体的文字能力。

技术实现思路

[0011]在第一方面，本专利技术提供了一种使读写系统针对特定个体自动适应的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在所述个体激活所述系统之后，监测所述个体在使用所述系统期间/之时的注意力；(b)确定个体注意力水平；以及(c)根据所确定的个体注意力水平提供生物反馈和/或调整所述读写系统的特定条件，其中：如果所述个体注意力水平在预定义的阈值范围内，则不需要调整；并且如果所述个体注意力水平在所述预定义的阈值范围之外，则调整特定条件，直到确定所述个体注意力水平在所述预定义的阈值范围内。
[0012]在第二方面，本专利技术提供了一种个性化的自动适应认知处理系统，所述系统被设计用于改善个体的专注力/注意力和读写能力，所述系统包括：(a)传感器，其被设计用于跟踪所述个体的一个或多个感官；以及(b)读写和认知跟踪系统，其包括计算系统，所述计算系统包括：处理器、存储器、人工智能(AI)模块和显示屏幕，其中：所述传感器被设计用于监测个体的一个或多个感官，并将数据传输到所述AI模块；所述AI模块将所述传输的数据与预存储的大数据进行比较，并基于此确定所述个体的注意力水平；并且所述AI模块确定是否需要(或不需要)所述显示屏幕中的修改和/或生物反馈来提高个体的专注力/注意力。
附图说明
[0013]本文仅通过示例的方式参考附图描述了各实施方案，其中：
[0014]图lA至图lD是本专利技术系统的一种可能配置的照片：图1A是卷起的系统；图1B是屏幕展开的打开的系统；图lC是可拆卸的屏幕和独立的图像检测器；并且图lD是包括成角度的或弯曲的膝上型计算机显示屏幕的系统的图示；
[0015]图2是本专利技术系统中的视觉优势屏幕的图示，具有白色和浅蓝色线；并且
[0016]图3是具有黄色视觉优势外观的屏幕的照片。
具体实施方式
[0017]下面的详细描述是当前构想的实现本专利技术的最佳模式。由于本专利技术的范围由所附权利要求书最佳限定，因此所述描述不是限制意义的，而是仅仅为了说明本专利技术的一般原理。
[0018]当今，所有学生都以类似的方式进行学习，而已被识别出患有学习障碍的学生在专用设施或有个性化辅导的班级中学习。然而，即使在这种个性化辅导中，学习和阅读材料本质上与标准教学中使用的材料相似。此外，许多没有被识别出为患有某种学习障碍的学生未获得适当的学习和阅读条件。另外，即使是“正常”的学生/个体也会经历暂时的学习/阅读缺陷，例如当他们疲倦或厌倦时，或在长时间的上课后，等等。
[0019]因此，本专利技术旨在提供一种个性化的自动调整的学习和阅读环境，所述环境为使
用者提供根据使用者的认知状态不断调整的独特且个性化的学习体验。根据本专利技术的系统和方法是基于人工智能(AI)、对使用者认知状况的监测以及后续对感官环境条件(例如视觉和声音)的适应，以提高使用者的精神集中度和专注力。
[0020]本专利技术的感官适应学习(SAL)平台是基于AI的交互式学习平台，其创建个性化的脑眼界面，以处理源自感官处理障碍的或者由于处理感官信息的认知问题引起的视觉障碍。教学操作系统为每个学生提供了平等的机会，并为处理任何类型学习失能的任何学生创建了针对个人适应的、有组织的、且专注的学习环境。在某些实施方案中，配备有SAL平台的系统用多用途计算机代替了当今的背包/计算机，所述多用途计算机被设计成例如卷曲式屏幕，并且既用作屏幕、膝上型计算机又用作个性化学习空间，并且包括诸如打字、书写、阅读、控制和基于需要的监督之类的特征。在某些实施方案中，本专利技术提供了有助于教育者与学生双方之间富有同本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于使读写系统针对特定个体自动适应的方法，所述方法包括以下步骤：a)在所述个体激活所述读写系统之后，监测所述个体在使用所述读写系统期间/之时的注意力；b)确定个体注意力水平；以及c)根据所确定的个体注意力水平提供生物反馈和/或调整所述读写系统的特定条件，其中：
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如果所述个体注意力水平在预定义的阈值范围内，则不需要调整；并且
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如果所述个体注意力水平在所述预定义的阈值范围之外，则调整特定条件，直到确定所述个体注意力水平在所述预定义的阈值范围内。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括初步系统校准步骤，其包括：
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询问所述个体关于以下方面的问题：年龄、性别、族裔、母语和/或血统，或其任意组合；
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询问所述个体关于特定身体状况的问题，诸如色盲、阅读障碍、注意力缺陷障碍(ADD)、注意力缺陷多动障碍(ADHD)、视力缺陷、其他学习失能及其范畴等；和/或
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修改显示屏幕上的视觉特性，诸如亮度、背景、颜色、间距、字体大小形状和颜色等、或其任意组合，并且直接地或通过监测个体眼睛反应接收来自所述使用者的反馈。3.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所确定的个体注意力水平使提供生物反馈和/或调整特定条件的步骤(c)个性化。4.根据权利要求1所述的方法，其中，监测个体注意力意指监测以下任何一项：个体眼睛运动；页面刷新/阅读速度；和打字速度；或其任意组合。5.根据权利要求1所述的方法，其中，提供生物反馈和/或调整特定条件意指以下任何一项：修改显示屏幕上的视觉特性，诸如亮度、背景、颜色、字间距和行间距...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫，
申请(专利权)人：TABI学习技术有限公司，
类型：发明
国别省市：