An Intelligent Auditory and Visual Stimulation System for Indoor Spaces: Human Biosignals in Response to Stimuli
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Date
2025
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Publisher
Korea Information Processing Society
Abstract
In the age of digitalization, merging artificial intelligence (AI) and Internet of Things (IoT) has ushered in groundbreaking systems capable of impacting human behavior. This paper focuses on a system that integrates AIoT technology and explores its impact on human emotions and behavior to enhance human experiences in indoor spaces. The study developed a system that orchestrates a series of auditory and visual cues and monitors brain and cardiac responses to identify the effectiveness of audio–visual stimuli. AI algorithms enable us to comprehend and recommend actions concerning the stimuli within the civil infrastructure, thereby influencing individual and group behavior. The proposed system produces auditory stimuli, such as music or ambient sounds, along with visual stimuli, such as lighting and information systems. The system collected electroencephalogram (EEG) and electrocardiogram (ECG) signals to validate the capacity of these stimuli. This technological integration empowered the system to adjust to the needs of individuals and groups, thus enhancing the indoor experience. The study focused on identifying EEG responses in the late positive potential (LPP) and their correlation with ECG responses, particularly within LPP as an EEG component, as it relates to decision-making and emotional perception. By determining the LPP, the system can tailor auditory and visual stimulation to enhance user experience. This system has applications for enhancing learning, public space comfort, and mental well-being. Through adjusting auditory and visual stimulation based on biometric signals, the system can foster a more comfortable environment for concentration, productivity, or relaxation. Despite its potential, the system presents challenges such as individual variability and the need for clinical validation. Furthermore, ethical and privacy considerations must be addressed to prevent the use of invasive technologies. In conclusion, the proposed system is a significant advancement in the intersection of AIoT technology and its influence on biological processes. While challenges remain, the system’s capacity to enrich the human experience in indoor settings is promising.
Description
En la era de la digitalización, la fusión de la inteligencia artificial (IA) y el Internet de las cosas (IoT) ha dado paso a sistemas innovadores capaces de influir en el comportamiento humano. Este artículo se centra en un sistema que integra la tecnología AIoT y explora su impacto en las emociones y el comportamiento humano para mejorar las experiencias humanas en espacios interiores. El estudio desarrolló un sistema que orquesta una serie de señales auditivas y visuales y monitorea las respuestas cerebrales y cardíacas para identificar la efectividad de los estímulos audiovisuales. Los algoritmos de IA nos permiten comprender y recomendar acciones relacionadas con los estímulos dentro de la infraestructura civil, influyendo así en el comportamiento individual y grupal. El sistema propuesto produce estímulos auditivos, como música o sonidos ambientales, junto con estímulos visuales, como sistemas de iluminación e información. El sistema recogió señales de electroencefalograma (EEG) y electrocardiograma (ECG) para validar la capacidad de estos estímulos. Esta integración tecnológica permitió que el sistema se ajustara a las necesidades de individuos y grupos, mejorando así la experiencia en interiores. El estudio se centró en identificar las respuestas del EEG en el potencial positivo tardío (LPP) y su correlación con las respuestas del ECG, particularmente dentro del LPP como componente del EEG, ya que se relaciona con la toma de decisiones y la percepción emocional. Al determinar el LPP, el sistema puede adaptar la estimulación auditiva y visual para mejorar la experiencia del usuario. Este sistema tiene aplicaciones para mejorar el aprendizaje, la comodidad del espacio público y el bienestar mental. A través del ajuste de la estimulación auditiva y visual basada en señales biométricas, el sistema puede fomentar un entorno más cómodo para la concentración, la productividad o la relajación. A pesar de su potencial, el sistema presenta desafíos como la variabilidad individual y la necesidad de validación clínica. Además, se deben tener en cuenta las consideraciones éticas y de privacidad para evitar el uso de tecnologías invasivas. En conclusión, el sistema propuesto es un avance significativo en la intersección de la tecnología AIoT y su influencia en los procesos biológicos. Si bien persisten los desafíos, la capacidad del sistema para enriquecer la experiencia humana en interiores es prometedora.
Keywords
Control, Emotional Response, Instrumentation, Sensor, Social Environments
Citation
Alvarez-Garcia, G. A., Zúñiga-Cañón, C. L., Garcia-Sanchez, A. J., Garcia-Haro, J., & Asorey-Cacheda, R. (2025). An Intelligent Auditory and Visual Stimulation System for Indoor Spaces: Human Biosignals in Response to Stimuli. Human-Centric Computing and Information Sciences, 15(August), 1–16. https://doi.org/10.22967/HCIS.2025.15.046