DOSP-VHR-002600 | AI-gedreven VR-training in een adaptieve gebruikerscontext

Probleemstelling

Vlaamse bedrijven hinken achterop op het vlak van levenslang opleiden. Ze onderschatten niet alleen de impact van de integratie van bedrijfsopleidingen in de bedrijfscultuur, maar ook de positieve invloed op de bedrijfsprestaties en het concurrentievermogen van ondernemingen. Opleiding bevordert de inzetbaarheid van werknemers, speelt in op attitudes/motivatie en werkt de kloof tussen onderwijs en arbeidsmarkt weg. VR wordt steeds meer gebruikt voor bedrijfsopleidingen (Freina & Ott., 2015). Het medium is effectief in de verhoging van het leerrendement (Palter & Grandcharov, 2014; Bissonnette et al., 2016), zeker in veiligheidstraining (Tichon & Burgess-Limerick, 2011). De afgelopen jaren is het aanbod aan VR-simulatoren dan ook exponentieel gegroeid, maar er zijn nog obstakels (Engelbrecht et al., 2019).

Onderzoeksvragen

Voorliggend project biedt een gezamenlijk antwoord op de genoemde tekortkomingen door een geïntegreerde aanpak van zowel AI-gedreven VR-training als 3D scanning voor VR-simulatoren.

Methodologie

Het project is opgebouwd uit 4 werkpakketten met elk hun methodologie: WP1: AI-gedreven VR-training: Van ideation over adaptief VR-scenario tot prototyping (bouwen van VR-ruimte, algoritmes, dashboard, integratie AI-module in VR-omgeving) en testing in verschillende experimenten (sandbox), inclusief rendementsstudie (metingen voor, tijdens en na). WP2: 3D scanning en integratie in VR-workflow: Gebruiksvriendelijke methode voor selectie/combinatie van 3D scanning technieken en integratie van 3D modellen in VR-workflow (WP voor partner: UAntwerpen). WP3: Disseminatie werkveld: Kennisdoorstroom van projectresultaten naar de verschillende doelgroepen van het werkveld. WP4: Interne disseminatie: Kennisdoorstroom naar de hogeschoolopleidingen.

Resultaten, disseminatie en communicatie

Per doelgroep wordt volgende output opgeleverd:

1. VR-ontwikkelaars

• Training-algoritme (projectwebsite).
• Draaiboeken voor VR-scenario’s en lessons learned (projectwebsite).

2. Opleidings- en vormingscentra

• User manuals voor adaptieve VR-training ontwikkeld werden voor POC’s (projectwebsite).
• Demo van adaptieve VR bij één van de opdrachtgevers of bij AP Hogeschool (op vraag).
• Workshop over adaptieve VR-training of workshop op maat in de centra (mits betaling).

3. Industrie en veiligheid

• Workshop over adaptieve VR-training of workshop op maat in de centra (mits betaling).
• Demo van adaptieve VR bij één van de opdrachtgevers of bij AP Hogeschool (op vraag).

Ten slotte ambieert het project academische output (Taak 3.3) voor 3 wetenschappelijke thema’s:

1. Inzichten didactische scenario’s en effectstudie Voorlopige inzichten in kunnen worden gepresenteerd op praktijk wetenschappelijke congressen. Er wordt een bijdrage vooropgesteld bij het jaarlijks congres van de European Association on Practitioner Research on Improving Learning (EAPRIL). Voor de definitieve resultaten wordt een artikel voorbereid in een (Engelstalig) peer-reviewed tijdschrift. Daarbij wordt gemikt op een journal rond professionele ontwikkeling in bedrijven (zoals Vocations and Learning), innovatief onderzoek (zoals frontline learning research) of educatieve technologie (zoals Educational Technology Research and Development).
2. Inzichten in Adaptieve VR De prestaties van het AI-module zullen worden gebundeld en als paper en posterpresentatie voorgesteld op het ‘International Conference on Advanced Virtual and Augmented Reality for Training and Assessment’ (ICAVARTA) op 3 mei 2022 in Singapore.
3. Inzichten in 3D scanning De 3D scan inzichten en workflow naar Mixed Reality zal worden gecommuniceerd in verschillende academische congressen waarin de Antwerp Design Factory/UA nu al participeert, o.a. IEEE ISMAR en IEEE VR voor technische oplossingen, ACM DIS (Designing Interactive Systems) en ISS (Interactive Surfaces and Spaces) voor human factors/ontwerpgebaseerde optimalisatie van embodied interfaces.

Het project beoogt de volgende projectdoelstellingen:

Ontwikkeling van 2 adaptieve VR-trainingen (POC’s) die het leerrendement met 15% verhogen, verifieerbaar door een effectstudie. User manual voor trainers binnen industrie en opleidingscentra om werknemers efficiënter te trainen en zo de noodzakelijke gedragsverandering te bewerkstelligen. Open source AI-module (Machine Learning-algoritme) voor adaptieve VR-simulatie.

Sandbox voor user testing door onderzoekers en studenten om het leerrendement van adaptieve VR-training te meten in het Immersive Lab (AP) of op de werkvloer (bij begeleidingsgroep). User manual voor 3D scannen van trainingsobjecten/ruimtes en integratie in VR-workflow.

Stakeholders (VR- en AI-bedrijven, opleidingscentra en ondernemingen) met elkaar verbinden en een dynamiek bewerkstelligen die opleidingsinnovatie in Vlaanderen initieert. Tools aanreiken voor innovatieve leermethoden. Overtuigen meer te investeren in opleiding, meetbaar via survey.

Verwachte resultaten en impact:

Met de stimulans van dit TETRA-project krijgen Vlaamse VR-bedrijven een leidende rol in AI-gedreven VR-training, waardoor ze zich concurrentieel kunnen meten met andere (internationale) producenten. Een tweede economische impact betreft het opleidingspotentieel van Vlaamse (industriële) bedrijven, nl. toegenomen motivatie en leerrendement van werknemers dankzij adaptieve VR-training. Dit zal zich vertalen in betere slaagcijfers en dus een lagere kostprijs voor de werkgever.

Een maatschappelijke impact betreft een mentaliteitswijziging bij werkgevers en werknemers zodat meer ingezet wordt op opleidingen en ‘levenslang leren’. Verspreiding van de resultaten zal voornamelijk verlopen via de opleidingscentra en de sectororganisaties. Doorstroming naar het onderwijs is er via verschillende bacheloropleidingen van AP.