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Metodologie di elaborazione e fusione di segnali biologici per applicazioni di e-learning

Informazioni tesi

  Autore: Stefano Scotti
  Tipo: Tesi di Dottorato
Dottorato in Bioingegneria
Anno: 2006
Docente/Relatore: Sergio Cerutti
Correlatore: LucaMainardi
Istituito da: Politecnico di Milano
Dipartimento: Bioingegneria
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 118

Questo lavoro di ricerca è la valutazione del processo di apprendimento dello studente durante la fruizione di moduli sincroni o asincroni di formazione a distanza, con particolare attenzione allo studio delle emozioni vissute dallo studente.
L’obiettivo è quello di progettare e realizzare una classificazione automatica delle emozioni a partire dall’elaborazione di segnali biologici acquisiti sullo studente, in grado di determinarne gli stati emotivi e caratterizzarne il processo formativo.
Il progetto di ricerca si occuperà di raggiungere gli obiettivi attraverso l’opportuna acquisizione di segnali biologici tramite sensori applicati agli studenti; i segnali elaborati e registrati verranno analizzati dagli esperti di psicologia. Il confronto tra i risultati validati dai test psicologici e i dati elaborati con le tecniche tipiche dell’elaborazione dei segnali biomedici permetterà la costruzione di un indicatore di stati emotivi.
Questa mappatura che verrà automatizzata, consentirà di evincere almeno tre stati, che indicheranno la situazione emotiva dello studente durante il processo di apprendimento a distanza: e-stress (situazione di frustrazione e stress), e-engagement (situazione di coinvolgimento ottimale), e-relax (situazione di facilità e disinteresse). Questi stati emotivi verranno indotti da opportuni stimoli ricreati in laboratorio.
I dati acquisiti su un campione numeroso di studenti sottoposti ad un protocollo ci consentiranno attraverso un approccio basato su un metodo statistico di combinazione e classificazione di estrarre un indicatore, che proietta lo stato emotivo dello studente all’interno di un’area di confidenza.
I tre stati determinati verranno visualizzati attraverso un sistema real time che sarà utilizzato sia nei processi di formazione a distanza sincrona, che in quella asincrona; in questo modo il tutor potrà avere indicazioni sul grado di coinvolgimento emotivo nella fruizione dei contenuti da parte della classe virtuale.

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Sommario Esteso (Extended Summary) 5 Sommario Esteso (Extended Summary) Abstract Questo lavoro di ricerca è la valutazione del processo di apprendimento dello studente durante la fruizione di moduli sincroni o asincroni di formazione a distanza, con particolare attenzione allo studio delle emozioni vissute dallo studente. L’obiettivo è quello di progettare e realizzare una classificazione automatica delle emozioni a partire dall’elaborazione di segnali biologici acquisiti sullo studente, in grado di determinarne gli stati emotivi e caratterizzarne il processo formativo. Il progetto di ricerca si occuperà di raggiungere gli obiettivi attraverso l’opportuna acquisizione di segnali biologici tramite sensori applicati agli studenti; i segnali elaborati e registrati verranno analizzati dagli esperti di psicologia. Il confronto tra i risultati validati dai test psicologici e i dati elaborati con le tecniche tipiche dell’elaborazione dei segnali biomedici permetterà la costruzione di un indicatore di stati emotivi. Questa mappatura che verrà automatizzata, consentirà di evincere almeno tre stati, che indicheranno la situazione emotiva dello studente durante il processo di apprendimento a distanza: e-stress (situazione di frustrazione e stress), e-engagement (situazione di coinvolgimento ottimale), e-relax (situazione di facilità e disinteresse). Questi stati emotivi verranno indotti da opportuni stimoli ricreati in laboratorio.

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Parole chiave

affective computing
bioingegneria
e-learning
elaborazione dei segnali biomedici
emozioni
formazione a distanza

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