Alors que l'utilisation de la réalité virtuelle (VR) pour les jeux et le divertissement continue de croître, la technologie est également prometteuse pour changer le paysage d'industries telles que la médecine, l'éducation et la formation de la main-d'œuvre.

Avec cet accent récent sur l'utilisation de la réalité virtuelle dans les zones à fort impact, Des chercheurs de l'Université du Maryland ont mené l'une des premières analyses approfondies pour savoir si les gens apprennent mieux grâce au virtuel, environnements immersifs, par opposition aux plates-formes plus traditionnelles comme un ordinateur de bureau bidimensionnel ou une tablette portable.

Les chercheurs ont découvert que les gens se souviennent mieux des informations si elles leur sont présentées dans un environnement virtuel. Les résultats de l'étude ont été récemment publiés dans la revue Réalité virtuelle .

"Ces données sont intéressantes en ce qu'elles suggèrent que les environnements immersifs pourraient offrir de nouvelles voies pour de meilleurs résultats dans l'éducation et la formation de haut niveau, " dit Amitabh Varshney, professeur d'informatique et doyen du College of Computer, Mathématique, et sciences naturelles à l'UMD. Varshney dirige plusieurs efforts de recherche majeurs sur le campus de l'UMD impliquant la réalité virtuelle et augmentée (AR), y compris une collaboration étroite avec des professionnels de la santé intéressés par le développement d'outils de diagnostic basés sur la RA pour la médecine d'urgence et la formation en réalité virtuelle pour les résidents en chirurgie.

En plus de Varshney, les auteurs de l'article incluent Catherine Plaisant, chercheur principal à l'Institut d'études informatiques avancées de l'Université du Maryland, et Eric Krokos, un doctorant en informatique.

Pour l'étude, l'équipe de l'UMD a utilisé le concept d'un « palais de la mémoire, " où les gens se souviennent d'un objet ou d'un élément en le plaçant dans un emplacement physique imaginaire comme un bâtiment ou une ville. Cette méthode - les chercheurs l'appellent codage mnémotechnique spatial - est utilisée depuis l'époque classique, tirer parti de la capacité du cerveau humain à organiser spatialement les pensées et les souvenirs.

« Les humains ont toujours utilisé des méthodes visuelles pour les aider à se souvenir des informations, qu'il s'agisse de dessins rupestres, des tablettes d'argile, texte et images imprimés, ou vidéo, " dit Krokos, qui était l'auteur principal de l'article. "Nous voulions voir si la réalité virtuelle pourrait être la prochaine étape logique dans cette progression."

Pour l'étude, les chercheurs de l'UMD ont recruté 40 volontaires, pour la plupart des étudiants de l'UMD peu familiarisés avec la réalité virtuelle. Les chercheurs ont divisé les participants en deux groupes :l'un a vu les informations d'abord via un visiocasque VR, puis sur un ordinateur de bureau; l'autre a fait le contraire.

Les deux groupes ont reçu des impressions de visages bien connus, dont Abraham Lincoln, le Dalaï Lama, Arnold Schwarzenegger et Marilyn Monroe—et se sont familiarisés avec les images. Prochain, les chercheurs ont montré aux participants les visages en utilisant le format du palais de la mémoire avec deux emplacements imaginaires :une salle intérieure d'un palais orné et une vue extérieure d'une ville médiévale. Les deux groupes d'étude ont parcouru chaque palais de la mémoire pendant cinq minutes. Les participants de bureau ont utilisé une souris pour changer leur point de vue, tandis que les utilisateurs de VR tournaient la tête d'un côté à l'autre et regardaient de haut en bas.

Prochain, Krokos a demandé aux utilisateurs de mémoriser l'emplacement de chacun des visages affichés. La moitié des visages étaient placés à différents endroits dans le décor intérieur :Oprah Winfrey est apparue au sommet d'un grand escalier; Stephen Hawking était à quelques pas de là, suivi de Shrek. Au rez-de-chaussée, Le visage de Napoléon Bonaparte se tenait au-dessus d'une majestueuse table en bois, tandis que le révérend Martin Luther King Jr. était placé au centre de la pièce.

De la même manière, pour le cadre de la ville médiévale, les utilisateurs ont vu des images qui incluaient le visage d'Hillary Clinton sur le côté gauche d'un immeuble, avec Mickey Mouse et Batman placés à différentes hauteurs sur les structures voisines.

Puis, la scène est devenue vide, et après une pause de deux minutes, chaque palais de la mémoire réapparut avec des cases numérotées où avaient été les visages. Les participants à la recherche ont ensuite été invités à se rappeler quel visage avait été à chaque endroit où un nombre était maintenant affiché.

La clé, disent les chercheurs, était pour les participants d'identifier chaque visage par son emplacement physique et sa relation avec les structures et les visages environnants, ainsi que l'emplacement de l'image par rapport au corps de l'utilisateur.

"En naviguant visuellement dans la scène, les utilisateurs pourraient déterminer que "Hillary Clinton est dans la fenêtre en haut à gauche et il semble qu'elle se trouve à environ 20 mètres de l'endroit où je suis assis, '" dit Krokos, qui a mené l'étude des utilisateurs dans l'Augmentarium, un laboratoire de visualisation sur le campus de l'UMD qui a été lancé en 2015 avec un financement de la National Science Foundation.

Les résultats ont montré une amélioration globale de 8,8 pour cent de la précision du rappel en utilisant les casques VR, un nombre statistiquement significatif selon l'équipe de recherche.

Dans les questionnaires post-étude, les 40 participants ont déclaré qu'ils étaient tout à fait à l'aise - et habiles - à naviguer sur un ordinateur de bureau pour accéder à l'information, pourtant, tous sauf deux ont déclaré qu'ils préféraient l'environnement VR immersif comme plate-forme d'apprentissage potentielle. Le questionnaire a également révélé que seules deux personnes ont déclaré se sentir « mal à l'aise » en utilisant la RV.

De nombreux participants ont déclaré que la "présence" immersive lors de l'utilisation de la réalité virtuelle leur permettait de mieux se concentrer. Cela s'est reflété dans les résultats de la recherche :40 % des participants ont obtenu au moins 10 % de capacité de rappel plus élevée en utilisant la réalité virtuelle sur l'écran du bureau.

Il y a eu beaucoup de recherches psychologiques antérieures sur la quantité de rappel que les humains possèdent généralement, notes Plaisant, who is an expert in human-computer interaction. Recent research in cognitive psychology suggests that the mind is inherently embodied, and that the way humans create and recall mental constructs is influenced by the way they perceive and move, she adds.

"This leads to the possibility that a spatial virtual memory palace—experienced in an immersive virtual environment—could enhance learning and recall by leveraging a person's overall sense of body position, movement and acceleration, " Plaisant says.

The UMD team believes this study will lay the groundwork for other scientific inquiry on the value of VR and AR for education.

"By showing that virtual reality can help improve recall, it opens the door to further studies that look at the impact of VR-based training modules at all levels—from elementary school children learning astronomy to trauma residents acquiring the latest knowledge in lifesaving procedures, " Varshney says. "We believe the future of education and innovation will benefit greatly from the use of these new visual technologies."

The research paper, "Virtual memory palaces:immersion aids recall, " Eric Krokos, Catherine Plaisant and Amitabh Varshney, was published online in the journal Réalité virtuelle on May 16, 2018.