CC BY
50
НАУЧНЫЙ ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ КОГНИТИВНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ КИБЕРСПОРТСМЕНОВ: РЕЗУЛЬТАТЫ И ПРОБЛЕМАТИКА
А.Т. КОЖЕМЯКИНА, А.С. ТАЛАН, РГУФКСМиТ, г. Москва, Россия
Аннотация
Видеоигры, в частности, киберспортивные, стали неотъемлемой частью досуга для сотен миллионов человек. За играми человек может проводить несколько десятков часов в месяц, что может оказывать влияние на развитие когнитивных способностей. Исследования влияния киберспортивных дисциплин различных жанров на когнитивные способности человека открывают дорогу для применения киберспорта как в профилактических, так и в развивающих целях, например, в формате «ментального фитнеса». В данной работе авторы изучили векторы текущих исследований киберспорта как отечественных, так и зарубежных, и предложили точки роста для проведения будущих исследований. Согласно большому количеству публикаций, рассмотренных ниже, экспертам в киберспорте, в сравнении с не экспертами и не игроками, характерны более высокая скорость реакции, лучшая способность отслеживать сразу несколько объектов и более высокие показатели многозадачности.
Ключевые слова: киберспорт, esports, компьютерный спорт, киберспортивные турнирные платформы, Click-Storm, когнитивные способности, World of Tanks, Dota 2, League of Legends, Overwatch, Counter-Strike.
A CRITICAL REVIEW OF RESEARCH ON COGNITIVE ABILITIES IN ESPORTS: FINDINGS AND CHALLENGES
A.T. KOZHEMYAKINA, A.S. TALAN, RSUPESY&T, Moscow city
Abstract
Video games, and esports games, have become an integral part of the leisure time for hundreds of millions of people. A person can spend tens of hours a month playing games, and that can have an impact on the development of cognitive abilities. Studies of the influence of esports disciplines of various genres on human cognitive abilities open the way for the use of esports both for preventive and developmental purposes, for example, in the format of "mental fitness". In this paper, the authors examined the vectors of current esports research, both domestic and foreign, and suggested growth points for future research. According to many publications discussed below, experts in esports, in comparison with non-experts and non-players, are characterized by a higher reaction speed, better ability to track multiple objects at once, and higher multitasking rates.
Keywords: esports, esports tournament platforms, Click-Storm, cognitive abilities, World of Tanks, Dota 2, League
of Legends, Overwatch, Counter-Strike.
Введение
Согласно литературным данным, игровая виртуальная реальность адресуется к широкому спектру перцептивных процессов и может трансформировать у игрока когнитивные процессы разного порядка: перцептивную чувствительность, качество зрительного восприятия, когнитивный стиль, стратегии решения задач и др. [1].
Цель настоящего научного обзора - описать, с помощью каких методов и в каких играх исследуются когнитивные способности киберспортсменов с целью формирования вектора новых научных работ, а также систематизации и, возможно, выявления закономерностей. Кроме того, это позволит более эффективно внедрять киберспорт в педагогический процесс [2].
Описание изученных исследований
Проведено исследование с использованием тренажеров платформы Click-Storm [3]. Целевой группой в большинстве являются мужчины в возрасте около 18 лет. В исследовании было учтено 1455 лучших результатов игроков в CS:GO (564) и Dota 2 (891). Целью стало выявление зависимости между скоростью реакции киберспортсменов, которые выступают на турнирах по Counter-
Strike:GO и Dota 2, от занятого места в турнире и выбранной дисциплины. Выявлено, что игроки в CS:GO показали более высокую скорость реагирования, точность и количество пораженных целей, чем игроки в Dota 2, которые занимали аналогичные места в турнирах.
Согласно источнику [4], цель исследования - выявление корреляции между игроками низкого, среднего
е*)
и высокого ранга в CS:GO и уровнем их когнитивных способностей с помощью Color-Word Stroop теста. В ходе исследования было отобрано 98 мужчин, средний возраст которых составляет 19-20 лет. Они были распределены на три группы в зависимости от игрового рейтинга. В 1-ю группу вошли 12 чел. с рейтингом от Silver 1 до Silver Elite Master; во 2-ю - 26 чел. с рейтингом от Gold Nova 1 до Master Guardian 2; в 3-ю - 60 чел. с рейтингами Master Guardian и Global Elite.
Выявлено, что высокоранговые игроки имеют более высокую точность и скорость реакции. Также, вопреки ожиданиям, низкоранговые и высокоранговые игроки показали более высокий уровень когнитивного торможения, чем игроки среднего ранга.
На основе данных исследований можно сделать предположение, что существует зависимость между точностью, реакцией и уровнем игры в CS:GO. На платформе Click-Storm ранжирование игроков происходит на основе позиции, занятой в турнире, в данном исследовании -на основе рейтинга в самой игре и систематизации по группам. В обоих случаях наличие зависимости подтверждается.
В следующем исследовании [5] проверялась гипотеза о взаимосвязи опыта ARSG (экспертов в стратегиях в реальном времени) с VSA (visual selective attention - визуальное избирательное внимание). Группа участников состояла из 38 мужчин, разделенных на две подгруппы по 19 чел. - эксперты (игроки в League of Legends с опытом игры не менее 2-х лет и входящие в 7% лучших игроков на момент исследования) и не эксперты (с опытом игры менее полугода и входящие в самые низкие 29,9245,11% игроков). Отметим, что в данном случае League of Legends авторами была классифицирована как стратегия в реальном времени, хотя согласно общепринятой классификации игра относится к жанру MOBA (боевая арена).
Двум группам предстояло не пропустить и запомнить отображающийся на экране RVSP-поток (rapid serial visual presentation - быстрое последовательное визуальное представление) из 20 символов. Движение глаз регистрировалось электродами. Как эксперты ARSG, так и не эксперты выполнили задачу AB (attentional blink), которая обычно используется для изучения временного VSA.
Поведенческие данные показали, что эксперты имели более высокие показатели идентификации, то есть они имели лучшую временную VSA, чем не эксперты в задаче AB. Исследование доказало, что долгосрочный опыт видеоигр может улучшить производительность задач, основанных на точности, таких как задача AB; за счет увеличения ресурсов внимания и/или повышения способности распределять эти ресурсы во времени.
Та же группа авторов провела еще одно исследование [6], в котором изучалась взаимосвязь между опытом ARSG (стратегий в реальном времени) и потенциалом VWM (зрительной рабочей памяти) путем сравнения поведенческих и ERP-данных (event-related potential -потенциал, связанный с событиями) экспертов ARSG и не экспертов в задаче обнаружения изменений - тесте, обычно используемом для оценки потенциала VWM.
Для игры в ARSG требуются такие качества, как своевременное принятие решений, умение работать в команде и высокий уровень развития сенсомоторных навыков, что делает игры данного жанра требовательными к уровню развития когнитивных способностей.
В исследовании приняли участие две группы: 18 экспертов (игроки в League of Legends с опытом игры не менее 2-х лет и входящие в 7% лучших игроков на момент исследования) и 19 не экспертов (с опытом игры менее полугода и входящие в самые низкие 29,92-45,11% игроков).
Был использован тест на запоминание расположения цветовых квадратов, в котором ценится именно точность, а не скорость выполнения.
В результате тестирования доказано, что длительный опыт ARSG был связан с улучшением мощности VWM. Предположение, что эксперты ARSG имеют более высокую точность и большую емкость VWM, чем не эксперты, подтвердилось.
Коллектив авторов Нью-Йоркского Института Технологии [7] провел исследование, в котором было отобрано 17 мужчин в возрасте около 20 лет, которые входили в киберспортивную команду и принимали участие в турнирах. Испытуемые были разделены на игроков в шутеры (Overwatch) и MOBA (League of Legends).
Измерялись показатели остроты зрения, кровяного давления, ЧСС, частоты дыхания, гибкости ума (с помощью The Trail Making Test), ингибирования (с помощью Color-word Stroop теста), психомоторной скорости (с помощью FTT), физиологических переменных (с помощью Hexoskin Smart Shirt) до и после игровой сессии. Результат измерений показал, что шутеры вызывают большую реакцию симпатической нервной системы.
Все киберспортсмены в данном исследовании продемонстрировали более быстрое время реакции после соревнований, но они были менее точными и демонстрировали более импульсивные стили реакции, о чем свидетельствуют показатели умственной гибкости и импульсивности, однако снижения производительности не наблюдалось.
Выводы о снижении точности исполнительного функционирования после многочасового игрового процесса могут указывать на необходимость перерывов в играх для смягчения того, что может быть типом когнитивной усталости. Исследователи отметили, что необходимы дальнейшие исследования с большим количеством конкурентоспособных игроков, чтобы установить оптимальную продолжительность игры до того, как произойдет снижение производительности или появится риск для здоровья.
Отечественный коллектив авторов [8] провел исследование, в котором принимали участие 30 мужчин в возрасте 20-25 лет. Тестирование проходили три группы по 10 чел.: игроки в Dota 2, игроки в World of Tanks и контрольная группа, которая состояла из людей вообще не играющих в компьютерные игры.
Исследователи определяли время простой и сложной двигательных реакций и время реакции на движущийся
Труды молодых ученых
Таблица 1
Результаты изученных исследований
Игра Количество человек Что определено Как определялось Источник лит-ры
CS:GO 564 Существует зависимость призового места в турнирах от всех трех параметров тренажера реакции Расклик, CS:GO более требовательна к скорости и точности реакции, чем Dota 2 Путем анализа данных тренажера Расклик, который проводит измерение по трем параметрам: 1) количество пораженных целей; 2) среднее время реакции и точность (насколько близко к центру мишени был осуществлен выстрел); 3) сопоставление этих данных с местами, занятыми игроками в турнирах Click-Storm [3]
Dota 2 891
CS:GO 98 Существует зависимость между скоростью, точностью реакции и рейтингом в игре CS:GO Три группы игроков, систематизированные по рейтингу, проходили Color-Word Stroop-тест, результат которого показал, что высокоранговые игроки имеют более высокую точность и скорость реакции, чем игроки среднего и низкого ранга [4]
League of Legends 38 (19 экспертов и 19 не экспертов) Взаимосвязь между опытом ARSG и VSA Эксперимент, в котором двум группам испытуемых (экспертам и не экспертам) предстояло не пропустить и запомнить отображающийся на экране RVSP-поток символов. Результат показал, что эксперты имели лучшую временную VSA, чем не эксперты в задаче AB [5]
League of Legends 37 (18 экспертов и 19 не экспертов) Взаимосвязь между опытом ARSG и потенциалом VWM Две группы проходили тест на запоминание расположения цветовых квадратов, в котором ценится именно точность, а не скорость выполнения. В результате тестирования доказано, что длительный опыт ARSG был связан с улучшением мощности VWM, т.к. в результате тестирования выяснилось, что эксперты ARSG имеют более высокую точность и большую емкость VWM, чем не эксперты [6]
Overwatch 9 Существуют физиологические и когнитивные изменения после сеансов киберспортивных игр Путем замера показателей остроты зрения, кровяного давления, ЧСС, частоты дыхания, гибкости ума (с помощью The Trail Making Test - TMT), ингибирования (с помощью Color-word stroop-теста), психомоторной скорости (с помощью FTT), физиологических переменных (с помощью Hexoskin Smart Shirt) до и после игровой сессии [7]
League of Legends 8
Dota 2 10 Dota 2 и World of tanks оказывают положительное влияние на показатели скорости игроков. Между представителями различных игр существует разница в уровне развития когнитивных способностей Тестирование проходили три группы по 10 чел.: игроки в Dota 2, игроки в World of Tanks и люди, вообще не играющие в компьютерные игры. У всех участников определяли время простой и сложной двигательных реакций и время реакции на движущийся объект с помощью психофизиологического диагностического аппаратно-программного комплекса НейроЛаб «Биомышь», а также особенности когнитивного стиля «полезависимость - поленезависимость» с помощью теста включенных фигур [8]
World of Tanks 10
Starcraft 48 (24 с одной дружественной и одной вражеской базой и 24 с двумя дружественными и двумя вражескими базами) Игры жанра RTS подходят для развития когнитивной гибкости. Игра с повышенной сложностью оказывает позитивное влияние на развитие навыков больше, чем облегченный вариант Испытуемым необходимо было проводить игровые сессии длиной около 1 ч в течение 7 недель до достижения отметки в 40 ч. Для измерения показателей когнитивной гибкости испытуемые проходили специфические тесты на оценку когнитивной гибкости и Color-Word Stroop-тест до и после 40 часов игры [9]
The Sims 2 24
объект с помощью психофизиологического диагностического аппаратно-программного комплекса НейроЛаб «Биомышь», а с помощью теста включенных фигур -особенности когнитивного стиля «полезависимость - поле-независимость».
В результате выявлено, что киберспортсмены обладают более высокой скоростью сенсомоторных реакций, чем не играющие; у игроков в World of Tanks отдельные когнитивные способности развиты больше, чем у игроков в Dota 2, то есть между представителями различных игр существует разница в уровне развития когнитивных способностей.
Одно из значимых исследований, на наш взгляд, было проведено коллективом авторов из США с привлечением волонтеров из Университета Техаса в Остине [9]. В данном исследовании для выявления, могут ли видеоигры повысить когнитивную гибкость, было проведено сравнение популярной развлекательной игры The Sims 2 (симулятор домохозяйства) со стратегией в реальном времени StarCraft.
В исследовании приняли участие 72 женщины без игрового опыта, они были случайно распределены по трем экспериментальным группам:
♦ первой группе предстояло играть в Starcraft на карте с двумя дружественными и двумя вражескими базами;
♦ второй - на карте с одной дружественной и одной вражеской базами;
♦ а третьей предстояло играть в симулятор жизни The Sims 2.
Испытуемым необходимо было проводить игровые сессии длиной около часа в течение 7 недель до достижения отметки в 40 ч. Для измерения показателей когнитивной гибкости испытуемые проходили специфические
тесты на оценку когнитивной гибкости и Color-Word Stroop-тест до и после 40 ч игры.
Результат исследования показал, что группы, которые играли в Стратегию в реальном времени, значительно улучшили свою когнитивную гибкость не только по сравнению со своим прошлым состояниям, но и с контрольной группой.
Также следует отметить, что 1-я группа показала большие показатели многозадачности, чем 2-я, что связано с большей требовательностью к навыкам данного типа во время игровой сессии. Это создает предпосылки для формирования определенных шаблонов тренировок в выбранных киберспортивных дисциплинах для достижения наилучших результатов.
Обсуждение результатов исследований
Для определения уровня развития когнитивных способностей в проанализированных статьях используются различные методы.
Например, «до» и «после» испытуемые проходят батарею тестов, которая специфична для каждой конкретной задачи. Наиболее широко применяемым тестом является Color-Word Stroop-тест в различных вариациях. Также используются замеры различных физиологических показателей до и после игровой сессии (ЧСС, АД и др.).
Кроме того, разрабатываются различные аппаратно-программные комплексы, среди которых серия тестов Click-Storm и комплекс Нейролаб «Биомышь». А во время игровой сессии измеряются такие показатели, как частота моргания и дыхания, мозговая активность в различных долях. Единого для подобного рода исследований когнитивных способностей комплекса на данный момент не существует.
Выводы
1. Исследования, которые проанализированы в данной работе, подтверждают, что занятие киберспортивны-ми играми способствует развитию когнитивных способностей.
2. Вместе с тем большинство исследований используют небольшую базу испытуемых, что может говорить о погрешности в результатах. Это значит, что необходимо проведение более масштабных исследований.
3. Кроме того, на основе исследований, в которых сравнивались результаты представителей разных киберспор-тивных дисциплин, можно сделать вывод, что между любителями различных игр существует разница в уровне развития определенных когнитивных способностей. То есть, люди могут совершенствовать различные избранные навыки путем выбора конкретной игры, занимаясь так называемым «ментальным фитнесом» с помощью кибер-спорта.
4. Во всех проанализированных исследованиях опытные киберспортсмены показывают лучший результат не только по сравнению с теми, кто не играет в игры вообще или не играет в киберспортивные игры, в частности, но и с менее профессиональными киберспортсменами.
5. Для развития соответствующих дисциплине конкретных когнитивных навыков требуются определенные опыт и время. На данный момент невозможно определить, сколько именно и с какими периодами следует играть для достижения конкретного уровня развития когнитивных способностей, требуется проведение соответствующих долгосрочных и масштабных исследований.
6. Также необходимо выявить оптимальное время киберспортивной сессии и шаблоны тренировок (игровые условия), во время которых не будет снижаться производительность с опорой на физиологические показатели и будет достигаться наибольший эффект.
С*)
Литература
1. Стрельников, Г.В., Стрельников, И.В., Русалова, М.Н. Особенности когнитивного стиля и биоэлектрической активности мозга киберспортсменов // Современные вопросы биомедицины. - № 1, 2017. - С. 92-100.
2. Скаржинская, Е.Н., Новоселов, М.А., Борисов, А.Д. Спортивная педагогика в информационном обществе // Теория и практика физической культуры. - № 6, 2013. -С. 51-55.
3. Талан, А.С., Талан,М.С. Применение турнирной кибер-спортивной платформы для анализа когнитивных способностей игроков Counter-Strike и DOTA 2 // Вестник спортивной науки. - 2019. - № 4. - С. 20-24.
4. The Color-Word Stroop Task Does Not Differentiate Cognitive Inhibition Ability Among Esports Gamers of Varying Expertise [Онлайн]. - URL: https://www.frontiersin.org/ articles/10.3389/fpsyg.2019.02852/full (доступ 12.12.2020).
5. Action Real-Time Strategy Gaming Experience Related to Increased Attentional Resources: An Attentional Blink Study [Онлайн]. - URL: https://www.frontiersin.
org/articles/10.3389/fnhum.2020.00101/full (дата доступа 10.04.2020).
6. Action Real-Time Strategy Gaming Experience Related to Enhanced Capacity of Visual Working Memory [Онлайн]. - URL: https://www.frontiersin.org/arti-cles/10.3389/fnhum.2020.00333/full (доступа 31.08.2020).
7. Physiological and Cognitive Functions Following a Discrete Session of Competitive Esports Gaming [Онлайн]. - URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/ fpsyg.2020.01030/full (дата доступа 29.05.2020).
8. Стрельникова, Г.В., Стрельникова, И.В., Янкин, Е.Л. Особенности сенсомоторной и когнитивной сфер кибер-спортсменов, выступающих в разных дисциплинах // Наука и спорт: современные тенденции. - № 12, 2016. - С. 64-69.
9. Glass, B.D.,Maddox, W.T.,Love, B.C. Real-Time Strategy Game Training: Emergence of a Cognitive Flexibility Trait [Онлайн]. - PLoS One. - 2013. 8(8): e70350. - URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3737212/ (дата доступа: 07.08.2020).
References
1. Strelnikov, G.V., Strelnikov, I.V. and Rusalova, M.N. (2017), Features of the cognitive style and bioelectrical activity of the brain of cyberathletes, Sovremennyye voprosy biomeditsiny, no. 1, pp. 92-100.
2. Skarzhinskaya, E.N., Novoselov, M.A. and Borisov, A.D. (2013), Sports Pedagogy in the Information Society, Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury, no. 6, pp. 51-55.
3. Talan, A.S. and Talan, M.S. (2019), Application of a tournament eSports platform to analyze the cognitive abilities of Counter-Strike and DOTA 2 players, Vestnik sportivnoy nauki, no. 4, pp. 20-24.
4. Frontiers (2019), The Color-Word Stroop Task Does Not Differentiate Cognitive Inhibition Ability Among Esports Gamers of Varying Expertise [Online], URL: https://www. frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyg.2019.02852/full (access date: 12.12.2020).
5. Frontiers (2020), Action Real-Time Strategy Gaming Experience Related to Increased Attentional Resources: An Attentional Blink Study [Online], URL: https://www.fron-
tiersin.org/articles/10.3389/fnhum.2020.00101/full (access date: 10.04.2020).
6. Frontiers (2020), Action Real-Time Strategy Gaming Experience Related to Enhanced Capacity of Visual Working Memory [Online], URL: https://www.frontiersin.org/articles/ 10.3389/fnhum.2020.00333/full (access date: 31.08. 2020).
7. Frontiers (2020). Physiological and Cognitive Functions Following a Discrete Session of Competitive Esports Gaming [Online], URL: https://www.frontiersin.org/articles/10. 3389/fpsyg.2020.01030/full (access date: 29.05. 2020).
8. Strelnikova, G.V., Strelnikova, I.V. and Yankin, E.L. (2016), Features of the sensorimotor and cognitive spheres of cyberathletes performing in different disciplines, Nauka i sport: sovremennyye tendentsii, no. 12, pp. 64-69.
9. Glass, B.D., Maddox, W.T. and Love, B.C. (2013), Real-Time Strategy Game Training: Emergence of a Cognitive Flexibility Trait [Online], PLoS One, 2013, 8(8): e70350, URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/ PMC3737212/ (access date: 07.08.2020).
