不引人注目的计算机感官运动的监测功能.doc

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1、不引人注目的计算机感官运动的监测功能摘要：抽象的认识评估和早期检测痴呆症是临床护理的重要组成部分。在这论文中，我们描述一个连续监测的方法感觉运动功能相对应的标准测试认知功能，但测量更频繁地在一天然的家庭环境。该方法是基于监测人机交互使用标准设备，如键盘和指点设备。关键字：家庭健康、老龄化、不引人注目的监控、计算机互动的认知评估、介绍许多国家正面临着迅速增长的老年人口与健康护理需求的严重经济和社会问题。对于长寿期望带来的认知可能性增大的下降和独立造成的损失。10%65岁以上的人患认知能力会下降，85岁的则提高到85%。许多需要某种程度辅助生活的人们,即使是轻度认知下降甚至因为失去独立能力而导致生

2、活质量大大降低。保持独立性对于维护和提高生活质量的至关重要的。随着新药物的出现，早期发现和干预允许的最佳时机延迟老人痴呆症发作时间，并与他们的医生和护理人员，帮助制定发展策略和应对补偿不足之处，从而使他们能够保持独立。正在进行的认知活动也会由于药物治疗的效果而影响检测，如药与药之间的互动关系，有害的副作用，服用过量。A、认知评估标准在标准的临床实践中，常规的认知评估是以筛选罕见的病前症状为目的的。事实上，筛查痴呆症或阿尔茨海默式病就是典型的延迟，直到症状先出现。此外，后续监测诊断发生在罕见的间隔（通常最好是年度的）。表1列出了一些标准，包括认知能力测试频谱的功能。虽然在这些测试中所使用的认知维

3、度有大量的重叠，在这些方面的表现则是两者目前的预测和未来潜在的认知能力衰退。手指点击测试（表中突出显示）是一种具有机动的任务，有着实质性的预测能力。这个措施就是测试病人在10秒间隔内如何快的轻击一下垫子或者键盘。该测试经常都在惯用与非惯用手上进行。我们强调这是我们的项目任务，因为它是一个可能与各种各样的计算机相互关系,例如打字速度和指示设备的相互作用。认知领域测试项目注意力集中韦氏成人智力数字跨度隧道通断测试处理速度简单/选择反应时间韦氏成人智力量表数字符号手指点击测试记忆力信数排序阿尔茨海默氏症标准词表威廉指标逻辑记忆阿尔茨海默氏症视觉数字回忆语言成就测验语言流畅度波士顿命名测试（阿尔茨海默

4、氏症）执行功能古怪的人出任务空间或视觉感知广域信息查询系统机组设计表1：标准测试用于评估各种认知功能领域的认知能力。本文突出显示的手指点击测试对应于的计算机监控方法进行了论述。B.手指轻按测试的背景手指点击测试最初是霍尔斯特德- Reitan神经心理测验的一部分。这是运动神经速度和运动神经控制最基本和最常用的措施之一。它已经被证明是一个认知能力下降的灵敏预测。此外衡量直接地运动操作,手指轻按测试衡量受警觉水平,注意力集中能力的受损,或反映的缓慢。这是一个通过比较惯用和非惯用手的表现来作为对脑功能完整性测试的措施。此外，全部手指点击的速度缓慢已经被证明是与阿尔兹海默氏症，精神分裂症和创伤性脑损伤

5、有关。一些在日常使用的手指点击设备用于认知测试中。最常用的设备是一个杠杆与机械驱动的计数器。也有提供以计算机为基础的电子和软件版本的认知测试。然而，在典型的临床管理上，就纸质的测试来说，往往有明显的人之下降的迹象，这时进行干预或者治疗的机会就会显著减少。此外，他们还比较类似的一群人在某个时间点的表现。我们在本文中描述了我们提出的一个能被老人日常使用地计算机去监测和观察连续感知运动的趋势和多变性的方法。C.被老人使用的计算机据哈里斯在2003年公布的调查结果，32%的65岁及以上的成年人互动在线。此外，65岁以上的成年人都在以更快的速度参与进来，并且这一趋势有望继续。在最近的皮尤因特网和美国生活

6、调查中，93%的老人们通过互联网来发送和接收电子邮件，而且任何时候老人们比其他互联网用户们更倾向于上网和检查邮件。仅次于用于研究资料的电子邮件普及，特别是健康主题，并超过这些三分之一人群上网玩游戏。这些老人们使用计算机的水平提供了一个定期互动测量感知运动的机会。本文讨论的方法用于衡量键盘和指点设备作为一种感知运动相互作用和认知性能的指标。.数据收集为了测试我们监测感知运动的方法，我们招募了9位老居民(平均年龄在79.58.5岁)，把他们安排在一个能用4台设置在高级住宅书房的住宅里。这些计算机的每个使用者都有一个轨迹球作为指针设备。我们在这4台电脑上都安装了监控软件。该软件记录了所有键盘的操作，

7、所有轨迹球的移动，和在电脑中应用的时间。对于自上次事件以来的每个事件，日期，事件都会被记录。对于老人使用者来说这款软件完全是隐形的。每当有一个系统重新启动时，它也会随之启动，并在早上2点上传数据至俄勒冈卫生与科技大学的服务器上，而且该系统确定是免费的。此外，监测软件没有显示任何新窗口，这样就能减少被某个用户关闭的几率。该课题也给予标准电池的认知测试作为实验的一部分。根据他们的逻辑记忆II 能力(一段回忆延迟)的主题分为正常组(n=6)及MCI（轻度认知障碍）（n = 3）。III.键盘的相互作用我们工作的目标是分析个人与键盘的互动在日常的手指点击测试和评估该测试的表现。大多数计算机用户花费大量

8、时间在文字处理的活动，如电子邮件和文件创建。在这项工作里，我们的目标是开发一个始终可靠地测试打字速度的方法。显然，在正常条件下，电脑使用者的打字速度将有所不同，这取决于分心，在打字的时候想起什么而暂停，等等。此外，人们有着不同的打字能力。我们探索的措施用来减少这种不必要的变化使我们去考虑在文字处理期间始终如一的打字速度和重复的键盘事件，如登陆。一种测量登陆速度的优势是相对无污染的环境，分心，语言能力和打字能力。此外，它是一个简短的，易于区分的可重复事件，那是能迅速地从大型数据文件中选取和估计其平均值。此外，它是一个短，易于区分的可重复事件，那是能从大型数据文件中快速地选择和估计其平均值。图1显

9、示了在我们的实验科目中的3位登陆的时间间隔。一个更大的跨度间隔是中风老人速度较慢的指示输入。我们采用了测量每天登录速度的中值，作为最有用的打字速度。另一个对于在预测认知问题来说很重要的变量是随着时间的推移成绩的变化。在许多我们已经进行的监控测试中，我们注意到，有认知障碍的人的科目得分均较低，平均而言，其可靠性一天比一天高。在图1中，两条低的线代表两位认知健康的老人，他们（更快的打字速度）平均数据和每一天稳定的一样低。顶部的线是轻度认知损害的数据。此人的打字速度从日常的和平均都慢，是高度变化的。因此，简单的测量登录速度似乎是一个有希望的认知能力指标。图1：图为3位中风老人的登录时间间隔的中值。较

10、低的2行显示与正常人认知相比，他们的打字速度是低变性的。顶上的线是有轻度认知损害的关系图（较慢的打字即更大的中风间隔，和更大的性能变化）。 分析指点设备的相互作用 另一种有用的涉及相互作用的感觉运动信息来源于指点设备如鼠标或轨迹球。这些互动总做需要用户在视觉引导下执行。初步调查是侧重于该想法，关于他或她认知过程有用的信息可由用户执行的轨迹提供。以同样的方式到键盘为基础的互动，在互动方面可能会极大地影响轨迹和他们的解释。回避本文的问题，我们着重与分析在空当接龙游戏过程中与指点设备的相互作用。在这种情况下，是最有可能从游戏情况的动作环境来评估。基本数据包括由点至点的移动，其中每个移动式道标样本时间

11、对应于计算机上屏幕上光标的位置。一个移动轨迹的例子如图2所示。一个非常关键的问题包括如何最好地捕获一个很小的参数作为依据来代表轨迹，该科目的表现最有可能涉及到他们的认知能力。这表现当然应该旋转和尺度不变和如颤抖、不准确的目标的捕捉特点。在以前的研究中，我们和其他人使用技术如“直”段地的数量，但这些参数的规模取决与测量方法和“直”的定义。例如,一个段如果最大值垂直距离小于给定的阈值可被视为直。为了避免作出这些假设的必要性，我们开发了几个相对独立的规模的指标。首先是这些比对轨迹长度之间距离的端点。这个度量标准测量从一个单一的直线的偏差值。然而，一条直线不一定是一个人从一个点移动到另一个点最有效地方

12、法，由于受到运动学和动力学中人的胳膊和手的表达机制的约束。待添加的隐藏文字内容3图2：在一个典型的空当接龙游戏轨迹球运动。出于这个原因，我们开发了一种新的方法借用了机器视觉称为傅立叶描述。直观上，傅立叶描述在斜坡功能方面捕获轨迹，捕捉各种与直线的偏差率。直观上,，傅立叶在谐波捕捉各种与直线偏差率的功能方面描述了捕捉轨迹。从形式上看，如果轨迹在该条款中描述的坐标复平面上，然后其中指定一个假象的层面。鉴于此，很自然地使用傅立叶表达式来表达其谐波成分方面的轨迹其中的计算：相应的系数k = 0代表位置的轨迹,因此我们忽略它这一分析的目的。其余系数代表着轨迹改变较高的频率。对于以分析为目的的指针设备，轨

13、迹被采样和内插，使其信号间距约10个像素沿长度。为了避免不连续性，在每个坐标上延长路径的镜像。图2中一个轨迹曲线图的前10个组件在图3中被显示。每个移动的全部特点代表的是“低频率”成分，而小偏差，例如，相应的震颤，将被作为较高频率的组件是值得注意的。这可以看到带限制的低频组件和重复行动为代表的傅立叶描述。图3：前9个傅立叶描述。为了描述轨迹的目的，我们使用在轨迹和不同波段的总功率。V.结论我们已经提出了一个在家本能连续监测感觉运动功能的新方法，以作为一个潜在的认知表现的指标。我们分析了键盘和指点设备的互动去发展有着自然发生的机动影响力的健康措施。和传统认知测试比较，该方法的优势是它价格廉价且连

14、续。随着检测的趋势，我们用主题作为他们自己的控件并更少的依赖从群体性规范获得的数据。这是一个很有前途的方法能在早期发现认知问题，以及药物管理对监测认知的影响。参考文献1 A. M. Garber, Alan M. 1989. Long-Term Care, Wealth, and Health of the Disabled Elderly Living in the Community. In David A. Wise (Ed.), The Economics of Aging. Chicago: the University of Chicago Press.2 Social Secur

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