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为压力管理设计的普适生物反馈严肃游戏测仪132顾吉峰摘要：严肃游戏随着娱乐维度而增加了功能性应用程序。因此，关于实用目标的信息被无缝地合并到游戏场景中。在本文中，我们提出了普适生物反馈严肃游戏（UBSGs）的概念，一个族系的游戏在其操作中整合生物反馈过程。他们依靠从中收集的生理输入，玩家通过生物传感器进行游戏控制。这些生理输入被转换为可量化的反映某一生理过程的状态的参数。为了证明这个概念的实用性，我们开发UBSG旨在向玩家提供精神压力管理服务。我们评估能力的游戏反馈，以帮助玩家调节他们的行为，以减少他们的压力水平。在我们的评估中，我们已经表明，大多数参与的受试者显示心理游戏反馈启用时能更好的控制他的压力。关键词：严肃游戏，情感计算，移动计算，普适生物反馈1 研究背景严肃游戏的传统观点涉及游戏场景中，除了向玩家提供娱乐外，也表现出与教育有关的功利性目的，工作培训和运营效率等。Rice [1]和Corti [2]提出了相关的典型应用具有上述观点。文献[3]将严肃游戏称为“数字”游戏用于除了娱乐以为的目的。在这方面，严肃游戏可以用于各种各样的应用包括军事，政府，企业和医疗保健[3]。生物反馈是指闭环系统中的生物反应通过人类传感器收集的信号主体以他们可以理解的格式被转发回用户[4]。这些信号可以传达丰富的信息对内在生理功能。当用户意识到的这些功能，他们可以自愿操纵他们在实现更高水平的满意的目标[6]。例如Bensonl [5]，使用脑电图（EEG）传感器向用户传递简单信号他们的放松水平。然后主体会尝试实现更高的放松状态。在这项工作中，我们研究生物信号的使用控制游戏。作为反映，游戏的行为方式反射所监测的生理过程。这个响应向用户提供有关内部的信息功能，从而完成强制反馈循环的生物反馈系统。我们试图实现生物反馈的同一个功利主义目标一个娱乐价值的过程。无论何时需要，我们可以采用普适生物反馈（U-Biofeedback）方法[4]这样的游戏可用在不同的设置。在特定的生物反馈应用程序中，本文重点介绍应力管理。因此，在此做出以下工作:1. 我们介绍普适生物反馈严肃游戏（UBSGs）的概念，作为U-Biofeedback参考模型（UBRM）的例子，并将它应用于压力管理应用程序;2. 我们开发一个能够连续监测的系统，通过执行心率的精神压力水平进行变异性测量，同时考虑呼吸频率和活动水平；3. 我们提出了计算应力指数和估计的方法和压力积累。本文的其余部分如下：第二节讨论相关工作，第三节介绍UBSG的概念和提出UBSG的精神压力管理，第四节提供了对拟议UBSG的有效性，第五节进行结论。图1传统的生物反馈控制回路2相关工作2.1生物反馈严肃游戏典型的生物反馈系统，如图1所示身体和大脑之间由生物学桥接的循环感觉模块收集生理信息，处理模块处理所获取的信号，以及反馈模块将所提取的信息中继给用户。很少有工程在上下文中使用生物反馈系统。Leahy [9]提出了一种生物反馈游戏场景，用于对肠易激惹的患者教授放松综合征。电皮肤传感器用于监测变化在精神压力。电皮肤信号用作一个进展以压力水平表示减少输入的游戏的输入。反馈以动画的形式呈现在游戏界面上呈现。 Bersak [10]介绍“情感反馈”的概念，其中一个计算机过程成为生物反馈中的智能参与者循环。因此，在它们之间创建了双向关系玩家和游戏。生理状态的变化的用户影响应用程序的状态，反之亦然。为了证明他们的概念，作者介??绍了一个赛车游戏由从玩家收集的生物信号控制。放松的量被认为是成功的量度。因此，放松最多的玩家赢得游戏。Jercic [41]提出一个激励玩家的游戏调节他们的情绪，同时解决财务问题。游戏跟踪玩家的心率来衡量他们的情感状态。文献 [38]和文献[39]是可商购的实例使用生物反馈技术减少压力的游戏。抽象地，生物反馈是针对增加个人幸福水平[4]。有些游戏包括生物反馈组分，但偏离上述目标。他们的目的是增强游戏体验通过使用生物信号。因此，他们用生理学替代或丰富传统控制器输入由生物传感器收集而不是集中关于治疗目标。文献[11]，文献[12]和文献[40]是这类游戏的实例。UBSGs，是利用族系生物反馈为用户提供实用价值（另外娱乐）的一种严肃游戏，不同于文献[11]，文献[12]和文献[40]中使用生理信号提高游戏质量，而不是旨在提高玩家的福利水平。2.2普适生物反馈与图1所示的模型相反，Al Osman [4]提出了一种用于生物反馈系统的UBRM旨在连续监测生理信号（如图2）。图2普适生物反馈参考模型虽然生物反馈练习可以在诊所进行，各种新系统已经实现了这样的练习而非临床设置。因此，这些系统的目的在于实现普适生物反馈定为 [35]— [37]。此外到位置普及，基于U-BioFeedback的系统也旨在通过持续监