基于EMS的“分身”：通过肌肉刺激减少多任务处理中的精神负荷

本研究通过电气肌肉刺激（EMS）来探索减轻多任务处理中的精神负荷。实验中，参与者被要求执行一项认知负荷较大的双任务，分为两组：一组使用SplitBody系统（一种辅助的EMS系统），另一组仅靠自身完成任务。结果显示，与基础条件相比，使用SplitBody的参与者在执行任务时表现出更高的性能（提高了35%）、更低的体力需求（降低了31%）和精神负荷（降低了26%）。研究还发现，参与者报告说他们感觉不那么疲惫，因为可以专注于一项任务，而由EMS自动处理另一项任务。这表明，通过EMS自动化背景任务，用户可以在执行并行任务时减轻认知负担。

问题发现

在处理多任务时，用户常常需要同时关注和操作多个任务，这可能导致精神负荷过重，影响整体表现。研究者想要探索是否可以通过利用EMS来自动化某些简单、重复的身体动作，从而降低用户的认知工作负载，让他们能够更专注于其他主要任务。

解决方案

SplitBody系统通过在用户背景注意力下使用EMS自动执行特定的肌肉运动，例如手臂的重复手势。这样，用户可以将更多精力集中在执行需要更多认知资源的任务上，同时由系统处理背景中的简单动作。

结果

实验结果表明，SplitBody系统能够有效减轻用户的认知工作负载，并提高多任务处理性能。参与者在使用SplitBody时不仅感到精神负荷较小，而且他们在执行认知任务和重复手势任务上的表现都有所提升。这为设计新的物理多任务交互方式提供了依据，即利用EMS来自动化背景任务，减轻用户的精神负担。

举一反三

Q1：使用EMS进行背景任务自动化是否能减轻用户的工作负担？

A1：根据研究结果，使用SplitBody（一种利用EMS的系统）确实能够减少用户的心理工作负荷。用户在执行认知要求较高的多任务时，通过SplitBody辅助完成重复的手部动作，感觉工作负担减轻了。

Q2：EMS自动化的任务是否会影响用户对主要任务的专注度？

A2：实验结果显示，使用SplitBody时，用户能够在不被EMS移动的手臂所分散注意力的情况下，专注于执行认知任务。这表明EMS自动化任务并没有显著干扰用户的注意力集中。

Q3：EMS在多任务环境中的应用有哪些潜在局限性？

A3：EMS在多任务中的应用可能受限于其作用的精确性和复杂度。现有的EMS系统可能难以处理需要精细控制或复杂动作的任务，因为它们可能会产生不自然的感觉或者无法达到所需的精度。此外，用户对于EMS介入身体运动的接受程度也可能影响系统的使用效果。

原文地址：https://dl.acm.org/doi/fullHtml/10.1145/3613904.3642629

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