通过观察人类与智能物联网物体之间的互动来推断空间推理能力

《IEEE Internet of Things Magazine》：Inferring Spatial Reasoning by Observing Human Interactions With Smart IoT Objects

　　

摘要：

本文提出了一种新的分析人机交互的概念验证方法，该方法具有较高的时空分辨率。该系统由一组智能物联网（IoT）对象组成，这些对象配备了传感器，用于监测自身的空间状态及其周围环境，包括其他智能对象。每个对象都能够检测、存储，并通过无线方式报告自身的方向、旋转角度、相邻关系以及自身和邻近对象的各种运动类型。通过整合这些数据，分析模型可以以毫秒级精度重建参与者对对象的空间处理过程，从而推断出他们的空间推理能力。本文旨在通过这种观察人类与具有一定自主性的对象之间交互的新方法，建立物联网回声系统，以监测、表征并增强人类的空间推理能力。文章首先详细介绍了物联网系统的工程设计，随后进行了一系列与空间推理相关的实验。接着，开发了分析方法，以探究参与者在两个著名任务（汉诺塔问题和韦克斯勒积木设计任务）中的空间推理能力。最后，通过实验结果证明了所开发的这种基于物联网的智能对象系统在量化理解空间推理方面的实用性。