Laboratorio di Psicologia_ver1.0

LABORATORIO DI PSICOLOGIA E SCIENZE COGNITIVE
Sede
Dipartimento di Linguistica, Università della Calabria
Via Pietro Bucci
Cubo 17/b – 6° piano
Arcavacata di Rende (CS)
Responsabile scientifico: Prof.ssa Eleonora Bilotta
Sito web: http://galileo.cincom.unical.it/
STRUMENTAZIONE DEL LABORATORIO E APPLICAZIONI
SALA DI REALTÀ VIRTUALE
Il Laboratorio di Psicologia è dotato di moderni strumenti per la visualizzazione 3D, come lo schermo retroproiettato,
due proiettori polarizzati per la visualizzazione stereoscopica, un sistema di tracking, una workstation 3D, un sistema
Nintendo wii.
NEXTENGINE DESKTOP 3D SCANNER MODELLO 2020i
Lo scanner genera in brevissimo tempo
modelli digitali 3D di oggetti reali, con
un livello altissimo di precisione. Col
metodo della triangolazione ottica, la
geometria sarà fedele all’originale nei
minimi dettagli, inoltre la fotocamera
integrata nello strumento acquisirà la
texture in fase di scansione, con un
risultato di collimazione perfetta con la
geometria.
QUEST3D®
Quest3D è un pacchetto software che permette lo sviluppo di applicazioni 3D
in real-time. I campi di applicazione sono: design industriale, architettura,
programmi di addestramento e simulazione, videogames, industria
cinematografica e TV broadcasting.
La ricerca psicologica usa queste moderne tecnologie per creare ambienti di
sperimentazione avanzata e come tecnologie didattiche e di formazione.
AMBIENTI VIRTUALI IMMERSIVI AUDIO/VIDEO E SPAZIALIZZAZIONE 3D
Gli ambienti virtuali trovano applicazioni in diversi settori. Questi
ambienti possono essere utilizzati in maniera proficua anche per lo
studio e l'esplorazione dei sistemi complessi, poiché consentono una
interazione di tipo multimodale che combina, simultaneamente, la
visualizzazione e l'ascolto dei suoni e delle musiche, generate dai
diversi sistemi dinamici presi in esame.
Attualmente il sistema è realizzato impiegando Audioscape
(http://www.audioscape.org), un framework per la creazione di
ambienti virtuali immersivi audio/video, che consente di simulare la
propagazione del suono in 3D.
Per realizzare la spazializzazione del suono esistono diverse tecniche.
È possibile, ad esempio, utilizzare un sistema di riproduzione del
suono costituito da otto altoparlanti, disposti ai vertici di un cubo.
All'interno dello spazio delimitato da questo cubo, si può simulare la
posizione e lo spostamento di una o più sorgenti sonore.
MUSICA DAL CAOS
I sistemi caotici, attraverso specifici procedimenti di codifica,
possono rivelarsi dei veri e propri strumenti musicali.
Il musicista e l'artista multimediale attraverso questi strumenti
possono
accrescere
il
proprio
potenziale
creativo, generare processi
di composizione musicale
autonomi dalla propria
volontà, o interagire con
questa musica per scoprire
nuove forme espressive.
I fenomeni caotici risultano particolarmente funzionali nei contesti creativi e di
comunicazione, perché possiedono un comportamento strutturato e al tempo
stesso mutevole.
CIRCUITO ELETTRONICO DI CHUA
Il circuito elettronico di Chua è
divenuto un paradigma matematico,
fisico
e
sperimentale
dei
comportamenti caotici. La teoria del
caos e della complessità sono
argomenti riservati solitamente a
specialisti. E’ possibile che giovani
studenti possano acquisire i concetti
base di teorie molto complesse? Per investigare questi aspetti si sta
sperimentando un metodo di insegnamento/apprendimento, la cui
metodologia didattica prevede quattro momenti. Questo metodo è già stato
applicato con studenti di scuola primaria e a secondaria. Gli studenti
costruiscono manualmente il circuito di Chua e lo utilizzano per creare
immagini e musiche. L’acquisizione delle conoscenze fisico-matematiche sui
sistemi caotici avviene, in tal modo, attraverso attività innovative e
coinvolgenti, che permettono di avvicinare i giovani alla scienza. I materiali
utilizzati sono: il kit per la costruzione del circuito di Chua, software sviluppati
ad hoc per la simulazione dei fenomeni caotici, video, strumenti musicali MIDI.
LEGO® MINDSTORMS™ Robotic Invention System e LEGO® MINDSTORMS™ NXT
I Kit robotici LEGO® MINDSTORMS™ sono
utilizzati a diversi livelli del sistema
educativo, come strumenti fondamentali
per avvicinare gli studenti a concetti
tradizionalmente non di facile acchito quali
la robotica, l’informatica ma anche la
complessità e i comportamenti emergenti.
La manipolazione, la costruzione e la
programmazione di robot, favorisce
processi cognitivi quali l’apprendimento
creativo, il pensiero logico-matematico, le
strategie di risoluzione dei problemi e l’astrazione.
Khepera
Il robot Khepera (www.k-team.com/robots/khepera/) ha una forma cilindrica con una base
di 55 mm di diametro e un’altezza di 30 mm. È mosso da due ruote che possono assumere
diverse velocità. Il khepera è usato per condurre esperimenti nell’ambito della robotica
evolutiva, settore di ricerca che studia la possibilità di creare forme di vita artificiali
intelligenti, in grado di svilupparsi e adattarsi autonomamente all'ambiente in cui si trovano.
E' un approccio nuovo per lo sviluppo di robot autonomi capaci di manifestare
comportamenti meno stereotipati e più “intelligenti”. La robotica evolutiva si basa su un
processo di evoluzione artificiale e vede i robot come sistemi autonomi che sviluppano le
proprie abilità interagendo con l'ambiente esterno senza l'intervento umano.
Modellazione di espressioni facciali tramite il software Face3D
Il sistema di authoring “Face3D”,
realizzato in collaborazione con il
Dipartimento di Matematica e Informatica
dell’Università di Catania, è in grado di: 1)
modellare volti tridimensionali (da
immagini, fotografie, ecc.), 2) animare i
modelli in sincronizzazione con dei file
audio preregistrati e 3) realizzare un
filmato della performance di più facce 3D.
La modellazione è possibile grazie al
movimento di vertici corrispondenti all’azione dei muscoli individuati e descritti
nel sistema FACS di Ekman e Friesen (1978), il sistema di misura più usato dagli
psicologi per la codifica delle espressioni facciali.
Queste ricerche fanno parte dell'’interazione uomo-computer (HumanComputer Interaction), settore di ricerca interdisciplinare che studia metodi e
tecniche per progettare e sviluppare sistemi interattivi, a supporto delle attività umane, che siano affidabili e facili da
usare. Un ambito di ricerca, nato all’interno dello Human-Computer Interaction, è l’umanizzazione delle interfacce, il
cui fine è la progettazione di sistemi interattivi più semplici e piacevoli da usare, assieme alla possibilità di dotare i
volti virtuali antropomorfizzati della capacità di esprimere emozioni e parole. Tali interfacce vengono utilizzate in
numerosi campi, quali la formazione, i videogames, ecc.