Onderzoek in het DAF Technology Lab
Onderzoekers verbonden aan het DAF Technology Lab hebben financiering verworven voor verschillende onderzoeksprojecten.
De projecten variëren van het meten van de effecten van virtuele realiteit bij het leren, het vergelijken van leerprestaties in het CAVE-systeem met meer traditionele vormen van onderwijs, tot de ontwikkeling van virtuele mensen voor het onderwijs en de gezondheidszorg. Onderzoeksprojecten zijn vaak - maar niet uitsluitend - in samenwerking met partners uit het bedrijfsleven.
Het onderzoek dat wordt uitgevoerd in het DAF Technology Lab is gepubliceerd in een groot aantal wetenschappelijke tijdschriften en conferentieverslagen.
Campione: virtual reality innovaties in condition-based maintenance
Hoe kan training in onderhoud worden verbeterd? Eén oplossing zou kunnen liggen in het trainen met behulp van virtual reality, waarbij de trainingsinhoud dichter bij de cursist wordt gebracht. Een andere (aanvullende) oplossing zou kunnen liggen in het online meten van trainingsprestaties tijdens het trainingsproces zelf. Gecombineerd bieden deze twee oplossingen interessante mogelijkheden voor training in onderhoud.
Er is een dringende behoefte vanuit de industrie om niet alleen inzicht te krijgen in de conditie van het functioneren van machines, maar ook in de conditie van het functioneren van personeel. De rol van Tilburg University in het CAMPIONE project is om training van personeel met behulp van virtual reality te onderzoeken en daarmee leerprestaties te voorspellen. We hebben onderzocht wat de effecten zijn van virtual en mixed reality en andere vormen van training op prestaties, hoe individuele verschillen deze effecten beïnvloeden en hoe leren in een training niet na de training gemeten kan worden, maar tijdens de training zelf met behulp van sensortechnologieën.
- Wat zijn de effecten van virtuele en gemengde realiteit en andere vormen van training op prestaties?
- Hoe beïnvloeden individuele verschillen deze effecten?
- En hoe kan leren in een training niet na de training worden gemeten, maar tijdens de training zelf met behulp van sensortechnologieën.
CAMPIONE heeft veel aandacht gekregen in de nationale media. Het project van in totaal 12 miljoen euro is gefinancierd door de Europese Unie, OP Zuid, het Ministerie van Economische Zaken en de Provincie Noord-Brabant.
Earthrise: het creëren van ambassadeurs voor de planeet aarde, de impact van virtual reality op onderwijs
Wereldwijd hebben al zo'n 40.000 kinderen SpaceBuzz ervaren en een team van Tilburg University is bezig met de wetenschap erachter op het gebied van leren, virtual reality en ontzag. De non-profitorganisatie SpaceBuzz ontwikkelde een innovatief educatief programma met als doel basisschoolonderwijs op een speelse en makkelijk te leren manier kennis te laten maken met wetenschap en technologie in de context van duurzaamheid.
Het programma is ontwikkeld in lijn met het carrièrepad van een echte astronaut. Nadat de kinderen de astronautentraining met goed gevolg hebben afgelegd, komt er een 15 meter lange raket naar de school om de kinderen virtueel de ruimte in te lanceren. Als kinderen in de raket gaan zitten en hun virtual reality koptelefoon opzetten, beweegt hun stoel hydraulisch en wordt de raket de ruimte in gelanceerd onder begeleiding van een virtual reality belichaming van een echte astronaut.
Tijdens een training na de vlucht op de school van de kinderen geven de kinderen persconferenties voor vrienden en familie en vertellen ze over hun ervaring in de ruimte. Deze combinatie van virtuele realiteit, serious games, intelligente mentorsystemen en learning analytics is de drijvende kracht achter de toekomst van het onderwijs.
- Ervaren kinderen in de SpaceBuzz simulatie neurofysiologisch het overzichtseffect in virtual reality?
- Levert de VR simulatie verhoging van de leerprestaties op?
- Hoe ziet de toekomst van het onderwijs eruit als we rekening houden met intelligente mentorsystemen, serious games, stealth assessment en kunstmatige intelligentie?
Meer informatie
Kijk de video voor meer informatie over SpaceBuzz of bezoek de SpaceBuzz website.
VIBE: het Ontwikkelen van embodied conversational agents voor gepersonaliseerde gezondheidszorg
Hoe kan 24/7 toegang tot een empathische zorgverlener worden gegarandeerd en kunnen zorgprofessionals worden getraind om met ongebruikelijke situaties om te gaan? Het project Virtual Humans in The Brabant Economy (ViBE) pakt deze vragen aan via het ontwikkelen, testen en inzetten van embodied conversational agents (ECA's) in de gezondheidszorg.
De ECA's zullen met mensen communiceren via natuurlijke taal alsook non-verbaal (via lichaamshouding, oogcontact, etc.), waardoor ze de training van zorgprofessionals kunnen ondersteunen en emotionele zorg kunnen bieden aan patiënten. Meer in het algemeen zullen de door VIBE ontwikkelde agents toepasbaar zijn op elke simulatie (inclusief virtual, mixed en augmented reality), met als doel om aanpassingen voor verschillende domeinen mogelijk te maken, zodat trainings- en onderwijsprogramma's kunnen worden verbeterd.
VIBE heeft veel aandacht gekregen in de nationale media, in kranten, op televisie en op de radio. ViBE is gefinancierd door de Europese Unie, OP Zuid, het Ministerie van Economische Zaken en de gemeente Tilburg en bestaat uit twaalf partners; vijf kennisinstellingen en vier bedrijven (die samen gedegen kennis inbrengen van algoritmes en gerelateerde VR-technologie), en twee ziekenhuizen (die medische expertise en proeftuinomgevingen bieden voor het testen en valideren van de ontwikkelde agents). Tilburg University leidt dit project.
- Wat is er nodig om een embodied conversational agent voor de gezondheidszorg te bouwen?
- Wat bepaalt de natuurlijke uitstraling van de agent en diens interactie met de gebruiker?
- Welke technische uitdagingen moeten worden opgelost om de agent online te laten werken in een gegevensveilige omgeving?
ARCUS: Augmented Reality for clinical understanding and surgery
De huidige medische visualisatiemethoden tonen een driedimensionale (3D) patiëntsituatie op een tweedimensionaal (2D) scherm. Dit trekt de aandacht van de chirurg weg van het operatieveld naar een scherm, creëert het probleem van het wisselen van focus en vereist een constante vertaling van tweedimensionale beelden naar een driedimensionale situatie.
Bovendien geeft dit beeld niet de volledige patiëntsituatie weer, waardoor vaak aanzienlijke peroperatieve bestraling nodig is om toch voldoende inzicht te krijgen. Om de tekortkomingen van de huidige medische visualisatiemethoden op te lossen, hebben wij het Augmented Reality for Clinical Understanding and Surgery (ARCUS) systeem ontwikkeld.
Dit systeem is een softwareplatform dat gebruik maakt van een augmented reality (AR) bril, zoals de Microsoft HoloLens 2. De software herkent een patiënt in de omgeving van de patiënt. De software herkent een patiënt in de huidige omgeving en legt 3D-modellen van de MRI- of CT-scan als hologrammen over de patiënt heen. Het ARCUS-systeem levert deze overprojectie automatisch en binnen 10 seconden. Hierdoor kan de behandelaar als het ware “door” de anatomie en pathologie van de patiënt kijken, direct op de juiste plaats. Uniek aan de ARCUS-methode is dat er door het gebruik van een slim algoritme geen markeringen of uitgebreide kalibratie nodig zijn.
- Wat is er nodig om een markeringsloze augmented reality-oplossing te ontwikkelen voor chirurgische ingrepen?
- Wat is het succes van een markeringsloze augmented reality-oplossing wanneer deze wordt toegepast op neurochirurgie en vaatchirurgie?
- In hoeverre kan een markeringsloze augmented reality veelzijdiger worden bij het implementeren van kunstmatige intelligentie-oplossingen?
Bekijk de video over Hologramgeleide chirurgie door middel van augmented reality.
EURECA: Empirical Unified Research of Embodied Conversational Agents
Embodied conversational agents (ECA's) zijn geanimeerde personages die menselijke communicatie nabootsen. Embodied conversational agents (ECA's) zijn animatiefiguren die menselijke communicatie nabootsen. De behoefte aan mensachtige ECA's neemt snel toe op verschillende gebieden, van patiëntenassistenten in de gezondheidszorg, trainers in onderhoud of logistiek, tot intelligente mentorsystemen in onderwijs en levenslang leren. Ondanks het feit dat veel studies de overdracht van menselijke eigenschappen in mensachtige ECA's aantonen, zien de meeste ECA's er in het beste geval cartoonesk en in het slechtste geval griezelig uit. Interessant is dat er een negatief (in plaats van steeds positiever) emotioneel effect optreedt wanneer mensen interageren met een bijna-menselijke virtuele agent.
Het voorgestelde project combineert fundamenteel onderzoek, industrieel onderzoek en experimenteel onderzoek. State-of-the-art digitale mensen zullen worden ontwikkeld en geëvalueerd om een aantal fundamentele onderzoeksvragen te beantwoorden en technologieën in te zetten.
- Kan er een 3D belichaamde gespreksagent worden ontwikkeld die niet te onderscheiden is van zijn menselijke tegenhanger?
- Kijken gebruikers naar levensechte belichaamde gespreksagenten zoals ze naar mensen kijken?
- Kunnen levensechte fotogrammetrie-agenten op een efficiëntere manier worden ontwikkeld door gebruik te maken van sjablonen?
oVRview: VR Simulations for Educational and Training Environments
Wat zijn de verschillen op de gebruiker tussen het gebruik van een VR simulatie die ontwikkeld is op een lagere versus hogere quVR-simulaties komen steeds vaker voor in verschillende domeinen, zowel op VR-brillen als in CAVE-systemen (Cave Automatic Virtual Environment), in verschillende kwaliteitsniveaus. Het is onduidelijk wat de verschillende factoren (bril vs. CAVE, lagere vs. hogere kwaliteit) voor effect hebben op de gebruiker.
Het oVRview project wil licht werpen op urgente kwesties in virtual reality training, actuele maatschappelijke aspecten met betrekking tot training en onderwijs aan de orde stellen en het effect van de kwaliteit van virtual reality op de gebruikerservaring en het leren vergelijken.
Virtual Reality (VR)-simulaties zijn computergegenereerde nabootsingen van een driedimensionale (3D) omgeving waarmee de gebruiker kan interageren door een VR-headset te dragen of in een CAVE-omgeving te staan. Het gemeenschappelijke doel van VR simulaties is het creëren van een realistische en meeslepende ervaring voor de gebruiker. Om deze reden is VR gebruikt voor verschillende doeleinden, waaronder entertainment, maar passend bij het huidige voorstel, onderwijs en training. Vanwege de nieuwe aspecten kan VR gezien worden als een disruptieve technologie, waarbij bestaande markten en industrieën geconfronteerd worden met een nieuwe en vaak efficiëntere manier om dingen te doen.
Het oVRview project brengt in kaart wat het effect is van verschillende factoren op de gebruiker bij het ontwikkelen van VR simulaties.
- Wat zijn de verschillen voor de gebruiker tussen het gebruik van een VR simulatie op een VR bril versus een CAVE omgeving?
- Wat zijn de verschillen op de gebruiker tussen het gebruik van een VR simulatie die is ontwikkeld op een lagere versus hogere kwaliteit?
- Kunnen er factoren in kaart worden gebracht met betrekking tot het leren en ervaren van virtual reality die effect hebben op de gebruiker in de immersieve omgeving?