利用人工智能进行更好的认知训练

这种动态人工智能引导的个性化服务克服了传统训练方法所带来的有限改进，传统训练方法通常涉及重复的行为练习。研究结果提供了证据。人工智能platform has the potential to enhance learning, and paves the way for promising applications for personalised digital therapy, including the prevention of cognitive decline.

这项研究由n1卫生研究所(原新加坡神经技术研究所(SINAPSE))的Dean Ho教授和Christopher L. Asplund助理教授领导，于2019年5月22日发表在《高级治疗学》杂志上。

传统认知训练的局限性

传统的学习方法通常依赖于重复，即参与者在相同强度下持续训练，或者随着时间的推移稳步增加强度水平。虽然这样的方法可以提高性能，但它们可能不能在每个参与者中实现最佳结果。此外，最佳的改进轨迹将是针对个人的，需要调整任务以适应个人。

多年来，人们研究了几种提高认知能力的方法，从药物治疗到视频游戏和心理锻炼。最近，数字治疗领域出现了，移动应用程序正在探索作为药物治疗的替代品。

“每个人都是独一无二的，所以当涉及到培训或学习时，表现结果肯定会因人而异。利用技术来加强学习是解决传统学习方法所面临的挑战的好方法。目前缺乏的是能够适当调整每个用户的表现以推动快速训练改进的方法。这就是副牧师的地方。人工智能can come in to plug the gap,” shared Prof Ho, who is the Director of N.1, and also a Provost’s Chair Professor from NUS Biomedical Engineering and NUS Pharmacology, as well as a member of NUS BIGHEART.

助理牧师。人工智能is an artificial intelligence platform developed by a team of engineers led by Prof Ho. It works by using a person’s own data, such as training intensity and corresponding task performance scores, to calibrate the person’s unique response. This calibration is then used to create an individualised CURATE.AI profile, which can map and pinpoint the best possible training regimen to boost the person’s performance to its optimum.

优化认知能力

为了获得最佳的认知表现，新加坡国立大学的研究团队首先调查了人们如何执行任务。该小组使用了由美国空军和美国国家航空航天局开发的飞行操作模拟器软件。该软件的任务包括管理油箱液位，使用操纵杆跟踪目标，根据口头命令调整无线电，以及对指示灯和仪表做出反应。

一组28名参与者接受了测试，测试他们同时执行软件要求的多项任务的能力。即使在相同的活动序列和控制设置下，参与者的表现也不同。例如，对于需要对警告信号作出反应的任务，表现最好的人的响应速度比最差的人快两倍。大多数参与者随着时间的推移有所改善，但他们各自的改善速度差别很大。此外，同一个参与者的进步往往每天都不一样。

“这些明显的差异清楚地表明，基于静态重复的一刀切的训练方案并不适合优化学习。我们需要一种策略，根据参与者不断变化的反应来调整训练——这可能涉及许多相互干扰的任务。”来自耶鲁-新加坡国立大学学院的Asplund助理教授说。

因此，研究团队使用CURATE进行了试点研究。人工智能创建个性化的培训简介。

三名参与者使用飞行操作模拟器软件进行了低、中、高强度的训练。他们在这些水平上的表现得分揭示了高度个性化的结果。

初步研究的结果表明，虽然一些参与者可能在高强度下茁壮成长，但其他人可能在低强度下表现更好。这表明，为了优化性能，训练强度应该在给定的时间点上动态变化，因为在整个训练过程中保持相同的强度可能会阻碍改善轨迹。此外，每个参与者之间观察到的不同轨迹引人注目，这加强了将认知训练过程个性化的必要性，因为没有两个参与者是相似的。“通过长期的研究，我们可能能够确定能够进一步提高长期表现的持续变化的方案。”这可以为CURATE打开机会。人工智能to be used for other applications such as the prevention of cognitive decline, and digital therapy,” explained Mr Theodore Kee, the first author of the study and also a member of N.1.

进一步的研究

新加坡国立大学团队计划开发与CURATE集成的移动软件。人工智能that can be expanded to other digital therapy and personalised learning applications. In addition, the team plans to conduct prospective studies where participants interact with the flight operations simulator software for longer periods of time, in order to determine if CURATE.AI training can enable long-term retention of optimised training performance.