Mentre l'uso della realtà virtuale (VR) per i giochi e l'intrattenimento continua a crescere, la tecnologia mostra anche la promessa di cambiare il panorama di industrie come la medicina, istruzione e formazione della forza lavoro.

Con questa recente enfasi sull'uso della realtà virtuale in aree ad alto impatto, I ricercatori dell'Università del Maryland hanno condotto una delle prime analisi approfondite sul fatto che le persone apprendano meglio attraverso il virtuale, ambienti immersivi, rispetto a piattaforme più tradizionali come un computer desktop bidimensionale o un tablet portatile.

I ricercatori hanno scoperto che le persone ricordano meglio le informazioni se vengono presentate loro in un ambiente virtuale. I risultati dello studio sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Realta virtuale .

"Questi dati sono entusiasmanti in quanto suggeriscono che gli ambienti immersivi potrebbero offrire nuovi percorsi per risultati migliori nell'istruzione e nella formazione ad alta competenza, "dice Amitabh Varshney, professore di informatica e preside del College of Computer, Matematico, e Scienze Naturali all'UMD. Varshney guida diversi importanti sforzi di ricerca nel campus UMD che coinvolgono la realtà virtuale e aumentata (AR), compresa la stretta collaborazione con gli operatori sanitari interessati allo sviluppo di strumenti diagnostici basati su AR per la medicina d'urgenza e la formazione VR per i residenti chirurgici.

Oltre a Varshney, gli autori del documento includono Catherine Plaisant, un ricercatore senior presso l'Università del Maryland Institute for Advanced Computer Studies, ed Eric Krokos, uno studente di dottorato in informatica.

Per lo studio, il team dell'UMD ha utilizzato il concetto di "palazzo della memoria, " in cui le persone ricordano un oggetto o un oggetto posizionandolo in un luogo fisico immaginario come un edificio o una città. Questo metodo - i ricercatori lo chiamano codifica mnemonica spaziale - è stato usato fin dall'epoca classica, sfruttando la capacità del cervello umano di organizzare spazialmente pensieri e ricordi.

"Gli esseri umani hanno sempre utilizzato metodi basati sulla visualizzazione per aiutarli a ricordare le informazioni, che si tratti di disegni rupestri, tavolette di argilla, testo e immagini stampati, o video, "dice Crokos, che era l'autore principale della carta. "Volevamo vedere se la realtà virtuale potesse essere il prossimo passo logico in questa progressione".

Per lo studio, i ricercatori UMD hanno reclutato 40 volontari, per lo più studenti UMD che non hanno familiarità con la realtà virtuale. I ricercatori hanno diviso i partecipanti in due gruppi:uno ha visualizzato le informazioni prima tramite un display VR montato sulla testa e poi su un desktop; l'altro ha fatto il contrario.

Entrambi i gruppi hanno ricevuto stampe di volti noti, tra cui Abraham Lincoln, il Dalai Lama, Arnold Schwarzenegger e Marilyn Monroe, e hanno familiarizzato con le immagini. Prossimo, i ricercatori hanno mostrato ai partecipanti i volti utilizzando il formato del palazzo della memoria con due luoghi immaginari:una stanza interna di un palazzo decorato e una vista esterna di una città medievale. Entrambi i gruppi di studio hanno navigato in ogni palazzo della memoria per cinque minuti. I partecipanti desktop hanno usato un mouse per cambiare il loro punto di vista, mentre gli utenti VR giravano la testa da un lato all'altro e guardavano in alto e in basso.

Prossimo, Krokos ha chiesto agli utenti di memorizzare la posizione di ciascuno dei volti mostrati. Metà dei volti erano posizionati in luoghi diversi all'interno dell'ambiente interno:Oprah Winfrey è apparsa in cima a una grande scalinata; Stephen Hawking era a pochi passi più in basso, seguito da Shrek. Al pianterreno, Il volto di Napoleone Bonaparte era seduto sopra un maestoso tavolo di legno, mentre il Rev. Martin Luther King Jr. era posizionato al centro della stanza.

Allo stesso modo, per l'ambientazione della città medievale, gli utenti hanno visualizzato immagini che includevano il volto di Hillary Clinton sul lato sinistro di un edificio, con Topolino e Batman posti a diverse altezze su strutture vicine.

Quindi, la scena è diventata vuota, e dopo due minuti di pausa, ogni palazzo della memoria riapparve con le caselle numerate al posto dei volti. Ai partecipanti alla ricerca è stato quindi chiesto di ricordare quale volto era presente in ciascuna posizione in cui ora era visualizzato un numero.

Il tasto, dicono i ricercatori, era che i partecipanti identificassero ciascun volto in base alla sua posizione fisica e alla sua relazione con le strutture e i volti circostanti, nonché la posizione dell'immagine rispetto al corpo dell'utente.

"Navigando visivamente la scena, gli utenti potrebbero determinare che "Hillary Clinton è nella finestra in alto a sinistra e sembra che si trovi a circa 20 metri da dove sono seduto io, '" dice Krokos, che ha condotto lo studio sull'utente nell'Aumentarium, un laboratorio di visualizzazione testbed nel campus UMD lanciato nel 2015 con il finanziamento della National Science Foundation.

I risultati hanno mostrato un miglioramento complessivo dell'8,8% nella precisione del richiamo utilizzando le cuffie VR, un numero statisticamente significativo secondo il gruppo di ricerca.

Nei questionari post-studio, tutti i 40 partecipanti hanno affermato di essere completamente a loro agio e abili nella navigazione di un computer desktop per accedere alle informazioni, tuttavia tutti tranne due hanno affermato di preferire l'ambiente VR immersivo come potenziale piattaforma di apprendimento. Il questionario ha anche rilevato che solo due persone hanno affermato di sentirsi "a disagio" utilizzando la realtà virtuale.

Molti dei partecipanti hanno affermato che la "presenza" immersiva durante l'utilizzo della realtà virtuale ha permesso loro di concentrarsi meglio. Ciò si è riflesso nei risultati della ricerca:il 40% dei partecipanti ha ottenuto un punteggio superiore di almeno il 10% nella capacità di richiamo utilizzando la realtà virtuale sul display del desktop.

There has been much prior psychological research on the amount of recall that humans typically possess, notes Plaisant, who is an expert in human-computer interaction. Recent research in cognitive psychology suggests that the mind is inherently embodied, and that the way humans create and recall mental constructs is influenced by the way they perceive and move, she adds.

"This leads to the possibility that a spatial virtual memory palace—experienced in an immersive virtual environment—could enhance learning and recall by leveraging a person's overall sense of body position, movement and acceleration, " Plaisant says.

The UMD team believes this study will lay the groundwork for other scientific inquiry on the value of VR and AR for education.

"By showing that virtual reality can help improve recall, it opens the door to further studies that look at the impact of VR-based training modules at all levels—from elementary school children learning astronomy to trauma residents acquiring the latest knowledge in lifesaving procedures, " Varshney says. "We believe the future of education and innovation will benefit greatly from the use of these new visual technologies."

The research paper, "Virtual memory palaces:immersion aids recall, " Eric Krokos, Catherine Plaisant and Amitabh Varshney, was published online in the journal Virtual Reality on May 16, 2018.