Վիրտուալ իրականության (VR), լրացված իրականության (AR) և խառը իրականության (MR) տեխնոլոգիաները ապագայի կրթական համակարգի առանցքային գործիքներից են։ The World of Geniuses-ի կողմից մշակվող հեռավար կրթական ծրագրում VR տեխնոլոգիաները կիրառվում են ոչ թե որպես զվարճանք, այլ որպես լիարժեք ուսումնական միջավայր, որտեղ երեխան խորապես ընկղմվում է ուսումնասիրվող ոլորտի մեջ՝ լինի դա քվանտային ֆիզիկա, աստրոճարտարագիտություն կամ նեյրոկենսաբանություն։ Սա ճանաչողության նոր ձևաչափ է, որտեղ ուսուցումը դառնում է ինտերակտիվ, փորձարարական և գործնական։
Մարդու ուղեղը էվոլյուցիայի ընթացքում ձևավորվել է եռաչափ միջավայրում, որտեղ հաջողությունը կախված էր տարածական կապերի և օբյեկտների միջև փոխազդեցությունների վերլուծությունից։ VR-ը մեզ վերադարձնում է ուսուցման այս «բնական» ձևին՝ ակտիվացնելով տարածական ընկալման համար պատասխանատու նեյրոնային ցանցերը։
3D ընկղմումը բարձրացնում է հիպոկամպի ակտիվությունը, ինչը նպաստում է երկարաժամկետ հիշողության ձևավորմանը։ Վիրտուալ իրականության մեջ ստացված փորձառությունն ավելի հեշտ է հիշվում, պահանջում է ավելի քիչ ճանաչողական ջանք և հիշողության մեջ պահպանվում է զգալիորեն ավելի երկար, քան ուսուցման ավանդական մեթոդների դեպքում։
Երեխան այլևս սահմանափակված չէ հարթ դպրոցական գրատախտակով կամ տետրով։ Նա կարող է «մտնել» մոլեկուլի ներսը, դիտել ատոմների բախումները կամ ներսից ուսումնասիրել ուղեղի նեյրոնների կառուցվածքը։ Այսպիսի մոտեցումը հնարավորություն է տալիս տեսնել երևույթներն ու օբյեկտները անսովոր դիտանկյուններից, ինչը նպաստում է ստեղծագործական և ոչ ստանդարտ մտածողության զարգացմանը։
VR փորձառությունն ավելի արդյունավետ է խթանում դոֆամինի արտազատումը, քան ուսուցման ավանդական մեթոդները։ Սա օգնում է ուսուցման և հիշելու գործընթացը դարձնել շատ ավելի ներգրավող և հետաքրքիր։
Իմերսիվ սցենարները ուսուցումը վերածում են անձնական փորձառության։ Օրինակ՝ երեխան կարող է «ապրել» տիեզերքի ուսումնասիրման պատմությունը՝ ճանապարհորդելով Մարսով, կամ «զգալ» էլեկտրոնների շարժումը էլեկտրական շղթայում։ Հուզականորեն հագեցած իրադարձություններն ավելի լավ են հիշվում, քան չեզոք տեղեկատվությունը, իսկ VR-ը օգնում է գիտելիքները ինտեգրել զգացմունքների միջոցով։
VR միջավայրում երեխան ոչ միայն տեսնում և լսում է, այլ նաև ֆիզիկապես զգում ուսումնասիրվող գործընթացները։ Հապտիկ կոստյումները և motion-հարթակները հնարավորություն են տալիս «դիպչել» վիրտուալ օբյեկտներին՝ զգալով դրանց թրթռումները, ջերմաստիճանը կամ շարժումը, կամ նույնիսկ «զգալ» իրեն որպես օրգանիզմում ճանապարհորդող սպիտակուց՝ «ապրելով» նրա ամբողջ «արկածային» ցիկլը։
Օրինակ՝ քիմիա ուսումնասիրելիս հապտիկ ձեռնոցները նմանակում են մոլեկուլների թրթռումները, իսկ սենսորները հետևում են երեխայի արձագանքին։ Այսպիսի բազմամոդալ խթանումը մեծացնում է նեյրոնային կապերի խտությունը, նվազեցնում դրանց ատրոֆիայի ռիսկը և ձևավորում նոր նեյրոնային անսամբլներ։ Սա վերածում է աբստրակտ տեսությունները «շոշափելի» փորձառության՝ միավորելով տեսական գիտելիքն ու գործնական հմտությունը։ Երեխան պարզապես չի սովորում ֆիզիկա կամ քիմիա․ նա դրանք ապրում է մարմնի և գիտակցության փորձառության մակարդակում։
VR միջավայրում երեխան կարող է «դանդաղեցնել ժամանակը», որպեսզի ուսումնասիրի ատոմը, կամ «մեծացնել իրեն» մինչև գալակտիկայի չափեր։ Սա մարզում է ուղեղին մտածել ձևանմուշներից և սահմանափակումներից դուրս՝ անցնելով մարմնի բնական հնարավորությունների սահմաններից։
Օբյեկտները անսովոր դիտանկյուններից և մասշտաբներից (միկրոյից մինչև մակրո մակարդակ) ուսումնասիրելու հնարավորությունը զարգացնում է ճանաչողության օբյեկտներին ոչ ստանդարտ կերպով նայելու ունակությունը, հետևաբար նաև այնտեղ նոր կապեր և ներուժ տեսնելու կարողությունը, որտեղ մյուսները նախկինում դրանք չէին նկատել։ Սա խորացնում է ըմբռնումը և նպաստում երկարաժամկետ հիշողությանը։
Ժամանակակից VR/AR կոստյումները, նեյրոինտերֆեյսները և բիոսենսորները պահանջում են զգալի կատարելագործում՝ առավելագույն կենսահամատեղելիության, էրգոնոմիկայի և ֆունկցիոնալության հասնելու համար։ Սարքավորումների առկայությունն ինքնին դեռ չի լուծում խնդիրը։ Մենք աշխատում ենք այնպիսի լուծումների վրա, որոնք կարող են համակարգի բոլոր բաղադրիչները միավորել մեկ միասնական ուսումնական մեխանիզմի մեջ։
Համակարգի բոլոր տարրերի՝ նեյրոինտերֆեյսների, բիոսենսորների, VR/AR սարքերի և կրթական ծրագրերի լիարժեք սինխրոնացման ապահովում։ Դրա համար ստեղծվում է մասնագիտացված արհեստական բանականություն, որը կկարողանա իրական ժամանակում մշակել տվյալները, կարգավորել կրթական միջավայրը և հարմարեցնել ուսումնական նյութերը։
Համակարգը մշակվում է մասշտաբելիության սկզբունքով․ այն պետք է կարողանա միաժամանակ սպասարկել միլիոնավոր առցանց օգտատերերի՝ պահպանելով կայունությունը, բարձր արտադրողականությունը և օգտատերերի համար լայն անհատականացման հնարավորությունները։
Առավելագույնս իրատեսական կրթական VR միջավայրի ստեղծում, որը կապահովի լիարժեք ընկղմում և փորձառության իրական զգացողություն։ Դրան հասնելու համար անհրաժեշտ է մշակել բարձր մանրամասնությամբ վիրտուալ միջավայր՝ ֆոտոռեալիստական գրաֆիկայով, որտեղ օբյեկտները կվարվեն այնպես, ինչպես իրենց իրական նմանակները՝ ներառյալ նյութերի ֆիզիկական հատկությունները, լուսավորությունը և շրջակա միջավայրի հետ փոխազդեցությունը։ Սա հատկապես կարևոր է փորձարկումների անցկացման, պարամետրերի փոփոխման և արդյունքների իրական ժամանակում դիտարկման համար, երբ ֆիզիկական գործընթացների ճշգրիտ վերարտադրությունը առանցքային նշանակություն ունի։ Կարևոր դեր ունի նաև սենսորային ալիքների ինտեգրումը՝ ձայնի, հապտիկ սարքերի միջոցով փոխանցվող շոշափելի զգացողությունների, ինչպես նաև միջավայրի հարմարեցումը օգտատիրոջ կենսաչափական տվյալներին (օրինակ՝ սթրեսի մակարդակին, ուշադրությանը և այլն)։
