Wie VR und KI das Gedächtnis verbessern können

Gwozdz, J. (2022). Einsatz der Loci-Methode in VR zur Steigerung der Gedächtnisleistung. Bachelorarbeit. Hochschule für Technik Wirtschaft und Kultur Leipzig.

Background

Das menschliche Gedächtnis ist eine faszinierende Fähigkeit, die es uns ermöglicht, Informationen aus unserer Umwelt aufzunehmen, in unserem Gehirn zu speichern und bei Bedarf wieder abzurufen. Doch wie kann man es trainieren, um sich Dinge besser zu merken? Dies ist eine faszinierendes Problemstellung, die sowohl die Natur- als auch die Kulturwissenschaften beschäftigt. Eine der ältesten und effektivsten Gedächtnismethoden ist die Loci-Methode, bei der man sich Inhalte entlang einer Route in einer bekannten Umgebung merkt. Doch was wäre, wenn man diese Methode mit moderner Technologie wie virtueller Realität (VR) und künstlicher Intelligenz (KI) kombinieren und optimieren würde? Das ist die Frage, die Jonas Gwozdz in seiner Bachelorarbeit an der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig untersucht hat.

Infobox: Mnemonic scaffolds

Die VR-Loci-Methode

Die VR-Loci-Methode ist eine Anwendung der Loci-Methode in einer virtuellen Umgebung. Dabei nutzt man eine VR-Brille, um sich in einer simulierten Wohnung zu bewegen und dort Begriffe zu platzieren und zu finden. Die Idee dahinter ist, dass man sich durch die räumliche und visuelle Verknüpfung von Informationen besser an diese erinnern kann.

Gwozdz hat drei Varianten der VR-Loci-Methode entwickelt und getestet:

  • Variante 1: Die Begriffe werden als Text an zufälligen Orten angezeigt
  • Variante 2: Die Teilnehmenden können die Begriffe selbstständig an Orten ihrer Wahl platzieren
  • Variante 3: Die Begriffe werden als Text und als Bilder an zufälligen Orten angezeigt. Die Bilder werden von einer KI generiert, die aus einem Text ein passendes Bild erzeugt.
Bilder, die von der Text-zu-Bild KI DALL-E erstellt wurden und im Experiment Verwendung fanden

Das Experiment

Um die Wirkung der VR-Loci-Methode auf die Gedächtnisleistung zu messen, hat Gwozdz ein Experiment mit 15 Teilnehmenden durchgeführt. Jede Person musste sechs Durchgänge absolvieren, in denen sie jeweils 15 Begriffe lernen sollte. Drei Durchgänge waren mit einer der VR-Varianten in einer virtuellen Wohnung und drei Durchgänge waren ohne eine Gedächtnismethode (zur Kontrolle). Nach jedem Durchgang mussten die Teilnehmenden so viele Begriffe wie möglich wiedergeben. Dabei wurde sowohl die Anzahl der richtig gemerkten Begriffe als auch die Dauer des Durchgangs gemessen.

Linus_durchgang3
Die VR-Wohnung des Experiments. Der blaue Pfad beschreibt den Weg, den der Teilnehmende im Verlauf des Durchgangs genutzt hat.

Die Ergebnisse

Die Ergebnisse des Experiments zeigen, dass die VR-Varianten alle besser abschnitten als die Kontrollgruppe. Das bedeutet, dass die VR-Loci-Methode das Gedächtnis effektiv unterstützen kann.

  • Die beste Variante war diejenige, bei der die Teilnehmenden selbst wählen konnten, wo sie die Begriffe in der virtuellen Wohnung platzieren wollten. Diese Variante ermöglichte es den Teilnehmenden, eine persönliche Verbindung zu den Begriffen und den Orten herzustellen und so ihre Erinnerung zu stärken.
  • Die zweitbeste Variante war diejenige, bei der die Begriffe schon an zufälligen Orten in der Wohnung angezeigt wurden, aber zusätzlich mit Bildern illustriert waren. Diese Bilder wurden von künstlicher Intelligenz erzeugt und sollten helfen, die Begriffe visuell zu verankern.
  • Die Variante mit den schlechtesten Resultaten war die, bei der nur die Begriffe als Text an zufälligen Orten in der Wohnung zu sehen waren. Diese Variante bot wenig Anreiz für das Gedächtnis und war fast so schlecht wie die Kontrollgruppe.

Die Dauer der Durchgänge war bei allen Varianten ungefähr gleich lang. Es scheint also keinen Nachteil zu haben, wenn man sich selbst aussuchen kann, wo man die Begriffe platziert oder wenn man zusätzliche Bilder hat.

Diskussion

Diese Bachelorarbeit bietet interessante Einblicke in die Möglichkeiten und Grenzen der VR-Loci-Methode für das Gedächtnistraining. Sie zeigt auch den potenziellen Nutzen von KI bei der Visualisierung von Informationen für das Gedächtnis. Allerdings gibt es auch einige Beschränkungen des Experiment-Designs, wie zum Beispiel die geringe Stichprobengröße oder das Fehlen eines Transferszenarios zur Überprüfung des Langzeitgedächtnisses. Daher sind weitere Forschungen nötig, um die Erkenntnisse zu bestätigen oder zu erweitern.

Falls Sie mehr über diese spannende Arbeit erfahren möchten, können Sie hier das vollständige Dokument lesen.

The Method of Loci, also called mind palace or route method found its origin according to traditions with the ancient Greek philosopher Simonides of Keos in the 5th century before Christ.

In this method, a familiar environment serves as a mnemonic scaffold. Study items are linked to locations along a route. When studying with this Method, one imagines placing study items at certain places along this route. When remembering the study items, one "rewalks" the same route mentally and "collects" the study items along the way. It has been shown that in younger adults the Method of Loci increases memory performance significantly already after reading brief instructions on how to use it. For older people, the Method of Loci is less suitable, which is why we are investigating alternative methods such as the Body Method and the Autobiographical Method.

A mnemonic scaffold is a structure of already known information that serves as a linking basis for new information by providing anchors in a fixed sequence. During learning, new study items are linked to these anchors. When remembering the study items, one recalls the anchors in the same order, which serve as reminders for the linked study items. 


The best-known mnemonic scaffold is a familiar environment in which visuospatial memories of places or objects along a familiar route serve as anchors, as is the case with the Method of Loci, also called Mind Palace or Route Method. But also other structures of already known information in a fixed order, such as body parts or autobiographical stories, can serve as mnemonic scaffolds.