[发明专利]用于认知能力提升的交互式辅助干预系统

权利要求书

1.一种用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其特征在于，包括：

外形为立方体的交互装置，该交互装置侧面的四个面上分别具有预设颜色和形状的物块，该交互装置顶面具有触控按钮，该交互装置底面具有彩灯，该交互装置内部具有扬声器、麦克风、运动传感器和控制模块；

智能终端，用于生成交互任务，并将该交互任务发送至该控制模块，该控制模块根据该交互任务控制该彩灯的颜色和该扬声器的发声内容，在使用者通过该交互装置完成该交互任务的过程中，该控制模块实时获取该触控按钮、该麦克风和该运动传感器采集的交互信号，该智能终端通过分类模型处理该交互信号，得到该使用者的认知能力；

得到该认知能力的具体过程包括：

获取完成该交互任务的过程中第i秒的运动传感器的交互信号，其中a表示加速度信号、g表示角速度、m表示磁力，x、y和z分别代表空间直角坐标系中横轴方向、纵轴方向和竖轴方向；

对具有相同采样时间的三维加速度，陀螺仪和磁力计数据进行合成，得到合成加速度数据{A₁,A₂,…,A_n,…}，合成角速度数据{G₁,G₂,…,G_n,…}以及合成磁力数据{M₁,M₂,…,M_n,…}；

针对一个训练任务下的任务完成度、该合成加速度数据、该合成角速度数据和该合成磁力数据进行特征提取，得到特征向量，将该特征向量输入至该分类模型，得到各训练任务的评分，将采用加权各训练任务评分的方式得到该认知能力。

2.如权利要求1所述的用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其特征在于，该交互装置内还设有震动马达，以在该触控按钮被按下时产生实时的震动反馈。

3.如权利要求1所述的用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其特征在于，该交互任务包括听觉交互、视觉交互和触觉交互的训练任务。

4.如权利要求1所述的用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其特征在于，该特征提取包括均值、标准方差、过零率、百分位数、关联系数、功率谱密度、频域熵和谱峰位置。

5.如权利要求1所述的用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其特征在于，该分类模型包括支持向量机、线性分类器、朴素贝叶斯、K近邻、决策树、集成模型和极限学习机。

6.如权利要求1所述的用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其特征在于，该训练任务包括听觉划消训练、形色干扰训练、朗读训练、平衡控制训练、短时记忆训练和空间逻辑训练。

7.如权利要求6所述的用于认知能力提升的交互式辅助干预系统，其特征在于，该任务完成度包括：正确个数No_c、错误个数No_e、遗漏率No_m、错添率No_ea、总用时长time、完成度rate以及对训练任务下的所有数据提取的特征Xm。