Získávání fyziologických dat pro automatizovanou zpětnou vazbu v procesu učení

• Název práce v češtině: Získávání fyziologických dat pro automatizovanou zpětnou vazbu v procesu učení
• Název v anglickém jazyce: Mining physiological data for automated educational feedback
• Akademický rok vypsání: 2009/2010
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra didaktiky fyziky (32-KDF)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Zdena Lustigová, CSc.
• Oponenti: doc. MUDr. Vladimír Riljak, Ph.D.
• Konzultanti: doc. MUDr. Vladimír Riljak, Ph.D.

Zásady pro vypracování

1/ Podíl na základním měření (změny vodivosti kůže, dechové frekvence, tepové frekvence, případně změny frekvence mrkání oka) na 10-20 subjektech, vystavených problémové situaci (řešení fyzikálního problému - práce s počítačem)
2/ vedení dokumentace k výzkumu, vedení pozorování a záznamů z pozorovaní sledovaných subjektů
2/ Základní deskriptivní analýza záznamových archů a získaných dat

Seznam odborné literatury

[1] Barbato, G., Ficca, G., Muscettola,G., Fichele, M., Beatrice, M., Rinaldi, F.: Diurnal variation in spontaneous eye-blink rate, Psychiatry Research, Volume 93, Issue 2, Pp. 145-151, ISSN 0165-1781. 2000.
[2] Bittner, R, Smrcka, P, Pavelka, M, Vysoky, P. and Pousek, L, :Fatigue Indicators of Drowsy Drivers Based on Analysis of Physiological Signals . Springer. Berlin / Heidelberg. ISSN: 0302-9743 (Print) 1611-3349 (Online), Volume 2199/2001, p. 62-68.
[3] Butler, S. R., & Glass, A.: EEG correlates of cerebral dominance. In A. H. Reisen & R. F. Thompson (Eds.), Advances in psychology (Vol. 3, pp. 219-384). New York. Wiley.1976.
[4] Donchin, E., Kutas, M., McCarthy, G.: Electrocortical indices of hemispheric specialization. In S.Doty, R. W. Doty, L. Goldstein, J. Jaynes, & G. Krauthamer (Eds.), Lateralization in the nervous system ( pp. 339-384 ). New York: Academic Press. 1997.
[5] Ebert, D., Albert,R., Hammon,G., Strasser,B., May, A., Merz,E.: Eye-blink rates and depression: Is the antidepressant effect of sleep deprivation mediated by thedopamine system?, Neuropsychopharmacology, Volume 15, Issue 4, October 1996, Pages 332-339, ISSN 0893-133X
[6] Fink, A., Grabner, R.H., Neuper, C., Neubauer, A.C. : EEG alpha band dissociation with increasing task demands Cognitive Brain Research 24 (2005) 252?259
[7] Fink, A.: Event-related desynchronization in the EEG during emotional and cognitive information processing: Differential effects of extraversion. Biological Psychology 70 (2005). pp. 152?160
[8] Ishchenko, A. N. , Shev'ev, P. P. : Automated complex for multiparameter analysis of the galvanic skin response signal. Biomedical Engineering. Springer New York. 0006-3398 (Print) 1573-8256 (Online). Volume 23. Number 3. May. 1989
[9] Jausovec, N: Differences in Cognitive Processes between Gifted, Intelligent, Creative, and Average Individuals While Solvin Formatting Instructions.
[10] Malmivuo, J. , Plonsey, R.: Bioelectromagnetism. The Electrodermal Response. Oxford University Press: New York. 1995.
[11] MacIntosh, B.J., Mraz, R., McIlroy, W.E., Graham, J.S.: Brain activity during a motor learning task: An fMRI and skin conductance study. Human Brain Mapping. Volume 28 Issue 12, Pages 1359 ? 1367. Published Online: 22 Feb 2007. 2009 Wiley-Liss, Inc., A Wiley Company
[12] Martindale, C.: Biological bases of creativity. In R. J. Sternberg (Ed.), Handbook of creativity ( pp. 137-152 ). New York: Cambridge Univ. Press.1999.
[13] Nunez, P. L. : Mind, brain, and electroencephalography. In P. L. Nunez (Ed.), Neocortical dynamics and human EEG rhythms ( pp. 133-194 ). New York: Oxford Univ. Press. 2005.
[14] Patel, S., Henderson, R., Bradley, L., et al. Effect of visual display unit use on blink rate and tear stability. Optom Vis Sci. 1991. 68:888?92.
[15] Rani, P., Sarkar, N., Smith,C.A., Kirby, L.D.: Anxiety detecting robotic system ? towards implicit human-robot collaboration. Robotica (2004) volume 22, pp. 85?95. 2004 Cambridge University Press
[16] Stern, J.A., Boye, D., Schroeder, D.: Blink rate ? a possible measure of fatigue. Department of Psychology. Washington University. St. Louis, MO 63130.
Holland MK, Tarlow G. Blinking and thinking. Percept Mot Skills 1975;41:505?6.

Předběžná náplň práce

Zajímavý výzkum, spolupráce s University of Montreal a Bell laboratories. Možnost pokračování v podobě diplomové práce.
Přičichnete si k výzkumu:-).

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

On the base of own research activities and recent studies, dealing with neurology, educational psychology, cognitive brain science, etc., discover the great potential of data, obtained from noninvasive physiological measurement, for immediate and individualized reaction on the learning process of the learning subject.
To highlight the advantages and constraints of different physiological monitoring approaches, done by (1) the hardware and software limits, (2) by the necessity of individual setup (often continuous), (3) by the problems with real time data processing, including wrong data recognition and elimination, etc. Analyzing data of GSR, EEG and eye tracking studies employing a wide range of cognitive tasks give some recommendations, which are till now rarely used for educational data mining and/or real time monitoring for automated feedback in virtual learning environments.