автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Алгоритмическое и аппаратное обеспечение автоматизированной системы тестирования операторов сложных технологических установок

На правах рукописи

Плотников Сергей Владимирович

АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ И АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ТЕСТИРОВАНИЯ ОПЕРАТОРОВ СЛОЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Специальность 05.13.06 - автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (образование)

. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 0 2010

Москва-2010

004602279

Диссертация выполнена в ский университет»

ГОУ

ВПО «Шуйский государственный педагогиче-

Научный руководитель:

доктор технических наук, ст. научный сотрудник Ларцов Сергей Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Федосеев Вадим Николаевич

кандидат технических наук Прахов Илья Андреевич

Ведущая организация

ГОУ ВПО «Нижегородский государственный технический университет»

Защита диссертации состоится «14» мая 2010 г. в 15® на заседании объединенного диссертационного совета по запцгге докторских и кандидатских диссертаций ДМ.008.004.02 при Учреждении Российской академии образования ^«Институт информатизации образования» по. адресу: 119121, г. Москва, ул. Погодинская, д. 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии образования «Институт информатизации образования», автореферат размещен на сайте http://www.iiorao.ru.

Автореферат разослан «13» апреля 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор педагогических наук, кандидат технических наук, профессор / O.A. Козлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования.

Современный этап развития общества характеризуется интенсивным внедрением средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) во все сферы жизни и деятельности человека, в том числе и в область профессиональной подготовки специалистов различного профиля. Теоретические и методологические основы использования средств ИКТ в образовании получили развитие в исследованиях Алексеева В.В., Безбогова A.A., Данилюка С.Г., Козлова O.A., Латышева B.JL, Павлова A.A., Роберт И.В., СердюковаВ.И., Сазонова Б.А., Соловьева АЛ., Татура Ю.Г., Филатова O.K. и др.

Одним из решающих факторов повышения эффективности и надежности работы системы "человек-машина" является увеличение степени ее автоматизации. Однако полная автоматизация процессов управления приводит к чрезмерному усложнению системы и снижению надежности ее работы, в связи с чем автоматизированные системы, представляющие собой сложные технологические комплексы,-целесообразно создавать на основе оптимального распределения функций между человеком и машиной. Особенностями сложных технологических установок являются большое число элементов и выполняемых ими задач (которые относятся к системам "человек-машина"), высокая функциональная связность элементов, сложность управляющих воздействий в нестандартных ситуациях.

Деятельность оператора сложных технологических установок характеризуется высокой напряженностью. Это обуславливает повышение требований к психофизиологическим и личностным качествам оператора. Операторы, не обладающие достаточными способностями для эффективного управления системой, допускают большее число ошибочных действий, что может негативно сказаться на качестве решаемых задач, привести к нарушению технологического процесса и к значительным материальным потерям. Ввиду этого для повышения эффективности и надежности работы автоматизированных систем необходим профессиональный психофизиологический отбор и специальная подготовка операторов.

Техническое решение задачи психофизиологического тестирования операторов специфично и связано, прежде всего, с разработкой алгоритмического и аппаратного обеспечения автоматизированной системы тестирования хронореак-циометрического направления, ориентированного не только на качественную, но и точную количественную оценку поведенческих реакций человека, действующего в условиях дефицита времени. При этом под алгоритмическим обеспечением такой системы будем понимать совокупность алгоритмов, реализующих математические методы проведения мониторинга профессиональной готовности на основе комплексной оценки профессионально важных качеств и психофизиологического состояния оператора, а под аппаратным обеспечением - комплекс электронных и механических устройств, входящих в состав автоматизированной тестирующей системы.

Большие перспективы эксперты связывают с разработкой автоматизированных психофизиологических систем на основе методов теории функциональных биотехнических систем. Фундаментальный вклад в развитие математического и биофизического моделирования операторской деятельности внесен работами Аху-танаВ.М., Баевского P.M., Блинова H.H., Василевского H.H., Гурфинкеля B.C.,

Зараковского Г.М., Киселёва В.Д., КульбыВ.В., ЛшцукаВ.А., Логветова С.И., Ломова Б.Ф., Мамиконова А.Г., Сигитова В.В., Шибанова Г.П. и др.

Анализ проблемы автоматизации профессионального психофизиологического отбора операторов в аспекте техники хронореакциометрического направления выявил два основных подхода к ее решению: 1) разработка систем с биотехнической обратной связью для психофизиологического тестирования; 2) создание автоматизированных систем для психофизиологического тестирования с оптимальным вариантом комплексирования аппаратной и программной составляющих.

Несмотря на достигнутые успехи первого направления в области создания и использования психофизиологической техники (Бабский Е.Б., Баевский P.M., Бойко Е.И., Боксер О.Л., Горшков СМ., Золина З.М., Майкин Ю.В., Парин В.В. и др.), на пути интеграции этих двух направлений просматривается ряд нерешенных проблем, среди которых выделим: разработку автоматизированных систем, функционирующих на принципе биотехнической обратной связи, предназначенных для тестирования и коррекции психофизиологического состояния человека-оператора; разработку моделей функциональной биотехнической системы "оператор - автоматизированная система управления технологической установкой"; разработку методов комплексной оценки профессионально важных качеств и психофизиологического состояния человека-оператора.

Таким образом, актуальной является научная задача создания автоматизированных тестирующих психофизиологических систем на основе использования принципа биотехнической обратной связи и разработки соответствующего алгоритмического и аппаратно-программного обеспечения.

Объект исследования - человеко-машинная система "оператор - автоматизированная система управления технологической установкой".

Предмет исследования - автоматизированный процесс психофизиологического тестирования оператора сложных технологических установок (на примере операторов технологических установок газовой промышленности) на этапе профессионального отбора.

Цель исследования - разработка алгоритмического и аппаратного обеспечения автоматизированной системы психофизиологического тестирования операторов сложных технологических установок для повышения достоверности оценки готовности оператора к выполнению задач профессиональной деятельности.

Для достижения цели диссертационного исследования необходимо решить следующие подзадачи:

1. Провести анализ существующих подходов к проблеме автоматизированного профессионального психофизиологического отбора операторов сложных технологических установок и построить модель перспективной автоматизированной тестирующей психофизиологической системы.

2. Разработать метод автоматизированного психофизиологического тестирования операторов сложных технологических установок, обеспечивающий комплексную оценку профессионально важных качеств и психофизиологического состояния оператора.

3. Разработать алгоритм количественной оценки готовности оператора сложных технологических установок к выполнению задач профессиональной деятельности.

4. Разработать устройство для измерения времени экстренной двигательной реакции оператора в составе автоматизированной тестирующей психофизиологической системы.

5..Создать аппаратно-программное обеспечение автоматизированной тестирующей психофизиологической системы для оценки готовности оператора сложных технологических установок к выполнению задач профессиональной деятельности.

Методологические основы и методы исследования.

Решение задач диссертационного исследования осуществлялось на основе комплексного применения теоретических и экспериментальных методов. Теоретические исследования основывались на использовании методов системотехники и теории управления, теории функциональных биотехнических систем, психофизиологии, энтропийной теории погрешностей. Экспериментальные исследования проводились с использованием стендового оборудования и опытно-экспериментальных образцов тестирующих психофизиологических систем.

Экспериментальная проверка и оценка эффективности предложенных методов и устройств в составе автоматизированной тестирующей системы осуществлялись на основе психофизиологических исследований в условиях образовательного процесса.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

1. Построена модель автоматизированной тестирующей психофизиологической системы, в основе которой лежит принцип биотехнической обратной связи, который расширяет функциональные возможности системы в аспектах оценки профессиональной пригодности а подготовки операторов сложных технологических установок.

2. Предложен метод оценки профессиональной пригодности, операторов, реализующий алгоритмический подход к анализу деятельности оператора и учитывающий качество выполнения им технологических операций предписанного алгоритма в процессеавтоматизированного тестирования.

3. Разработан алгоритм количественной оценки функциональной надежности операторов сложных технологических установок, характеризующийся повышенной прогностической способностью для оценки готовности оператора к выполнению задач профессиональной деятельности.

Практическая значимость исследования.

Предложенный метод оценки профессиональной пригодности операторов технологических установок реализован в тестирующей психофизиологической системе в составе автоматизированной системы профессионального отбора.

Методика, алгоритмы и аппаратно-программное обеспечение автоматизированного психофизиологического тестирования операторов использованы в научных исследованиях, проводимых в межкафедральной психофизиологической лаборатории ГОУ ВПО "Шуйский государственный педагогический университет".

На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в рамках темы диссертационной работы, сформулированы технические и эргономические требования к характеристикам перспективных автоматизи-

рованных тестирующих систем. Создан демонстрационный образец тестирующей психофизиологической системы.

Апробация результатов исследования-

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих международных и всероссийских научных конференциях: Всероссийская научно-практическая конференция "Психология и эргономика: единство теории и практики" (Тверь, 1999); Международная научная конференция "Современные информационные технологии в образовательном процессе и научных исследованиях" (Шуя, 2000); Всероссийская научно-методическая конференция "VIII Столе-товские чтения" (Владимир, 2000); П Международная конференция "Актуальные проблемы современного естествознания" (Калуга, 2ООО); Всероссийская научно-техническая конференция "Медицинские информационные системы" (Таганрог, 2000); Всероссийская конференция "Необратимые процессы в природе и технике" (Москва, 2001); VIII Международная научно-техническая конференция "Перспек-. тивные технологии в средствах передачи информации" (Владимир, 2009); Международная научно-практическая конференция "Развитие отечественной системы информатизации образования в здоровьесберегающих условиях" (Москва, 2009).

Внедрение результатов исследования.

Основные результаты диссертационного исследования использованы в ЗАО "Объединение "Бинар", а также в научно-исследовательской деятельности ГОУ ВПО "Шуйский государственный педагогический университет".

На техническое решение "Устройство для измерения реакции на положение движущегося раздражителя", разработанное в рамках диссертационного исследования, получено свидетельство на полезную модель.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Модель автоматизированной .тестирующей психофизиологической систем!, которая основывается на принципе биотехнической обратной связи, расширяющем функциональные возможности системы в аспектах оценки профессиональной пригодности и подготовки операторов технологических установок.

2. Метод оценки функциональной надежности операторов технологических установок, обеспечивающий комплексную оценку профессионально важных качеств и психофизиологического состояния операторов.

3. Аппаратно-программное обеспечение автоматизированной тестирующей психофизиологической системы, построенное с использованием авторских моделей и алгоритмов и характеризующееся повышенной прогностической способностью для оценки надежности операторов сложных технологических установок.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа включает: введение, три главы, заключение, список литературы и четыре приложения. Работа содержит 114 страниц, 9 рисунков, 9 таблиц. Библиографический список -13 8 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении определяется предметная область исследования, обосновывается актуальность проблематики, формулируются цели и задачи диссертационной работы, кратко излагаются полученные результаты.

В первой главе рассмотрены основные особенности автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), принципы профессионального отбора операторов технологических установок газовой промышленности, проанализированы проблемы автоматизации профессионального психофизиологического отбора операторов и современное состояние психодиагностической техники хронореакциометрического направления.

АСУ ТП представляют собой комплекс технических средств, алгоритмов, организационных мероприятий, обеспечивающих работу системы и позволяющих опгимизиорвать режим работы технического объекта.

Профессиональный отбор - это научно обоснованный допуск людей к определенному виду профессионального обучения и последующей работе по специальности. Система профессионального отбора состоит из следующих основных его видов: медицинского, социально-психологического, образовательного и психофизиологического. В системе профессионального отбора операторов психофизиологический отбор занимает особое место. Это связано с тем, что психофизиологические исследования позволяют достаточно быстро и объективно измерять большое число психофизиологических свойств, выявлять глубокую и тонкую структуру индивидуальных особенностей личности. Ценно то, что психофизиологические свойства человека могут количественно выражать профессионально важные качества и для многих профессий обладают достаточно высокой прогностической способностью. -

В результате изучения литературы по теме исследования были выявлены и проранжированы профессионально важные качества специальностей операторского типа, определены эффективные методики исследования данных качеств.

Анализ литературных и патентных источников показал, что тестирующие психофизиологические комплексы целесообразно создавать на основе психофизиологических аппаратурных модулей (приставок), рассчитанных на специфическую стыковку с различными ЭВМ. При этом легко достигается комплексирова-ние элементов хронореакциометрпн с различными экспериментально-психологическими и физиологическими методиками.

На фоне убедительных достижений в развитии элементной базы психодиагностической аппаратуры произошло существенное сокращение объёма исследовательских работ, направленных на создание хронореакциометрических методик. Анализ известных методик и имеющихся аппаратных средств в существующей системе профессионального отбора операторов позволил выявить их ограниченные способности в задачах количественного оценивания психофизиологической составляющей деятельности человека-оператора. Необходимо дальнейшее развитие теории и приложений психофизиологии в интересах анализа психофизиологической составляющей профессиональной пригодности операторов сложных технологический установок и разработки психофизиологической аппаратуры на базе средств ИКТ с расширенным программным обеспечением.

Во второй главе проведен структурный анализ деятельности человека-оператора и описана методика расчета коэффициентов стереотипности (2) и логической сложности (£) алгоритмов операторской деятельности, характеризующих структуру алгоритма операторской деятельности, предложен метод оценки готовности (функциональной надежности) оператора к выполнению задач профессиональной деятельности.

Профессиональная деятельность оператора - это. процесс, осуществляемый человеком-оператором для достижения поставленных перед системой "человек-машина" целей. Этот процесс представляет собой упорядоченную совокупность действий. Если раскрыта логическая организация этой совокупности, то сложное действие может быть описано как алгоритм решения определенной задачи деятельности. Разные виды деятельности могут складываться из типовых действий. Выделяют два уровня типовой деятельности человека-оператора: технологический и психофизиологический.

Работа человека-оператора подразделяется на три иерархических уровня: деятельность, действия (типовые и ситуационные), операции. Деятельность конструируется из действий. Действия человека-оператора направлены на реализацию определенной цели, достижение которой реализуется выполнением ряда операций. Действия представляют собой организованный набор таких операций. Для операций всегда существует четкий критерий их выполнения или невыполнения. Деятельность оператора осуществляется по заранее отработанному алгоритму, который указывается в Инструкции по эксплуатации технологических установок.

Алгоритмом называют предписание о выполнении в определенном порядке некоторой совокупности операций, необходимых для достижения поставленной цели. Наиболее распространенной формой описания алгоритма деятельности оператора является символическая форма с использованием логической схемы. В логической схеме алгоритма его элементы записываются в виде последовательности управляющих воздействий А/и логических условий

Для оценки структуры профессиональной деятельности оператора используются следующие количественные характеристики алгоритма: 1. Нормированный коэффициент стереотипности (2):

где т0 - число непрерывных групп операторов (управляющих воздействий) в алгоритме, - длина у'-ой непрерывной группы операторов, равная числу операторов в группе, N - полное число операций в алгоритме, М0]- - число операций в}-ой комплексной группе. Комплексная группа включает одну непрерывную группу операторов и следующую за ней одну непрерывную группу логических условий. Разбиение алгоритма на комплексные группы осуществляется, начиная с первой группы операторов.

2. Нормированный коэффициент логической сложности (£):

где т„ - число непрерывных групп логических условий в алгоритме, - длина_/-ой непрерывной группы логических условий, равная числу логических условий в

группе, - число операций в алгоритме, начиная с первого по счету логического условия, М„) - число операций в у-ой комплексной группе алгоритма. Комплексная группа включает одну непрерывную группу логических условий и следующую за ней одну непрерывную группу операторов. Разбиение алгоритма на комплексные группы осуществляется, начиная с первой группы логических условий.

Ниже представлена логическая схема фрагмента алгоритма работы оператора автоматизированной системы управления (АСУ).

Группы операторов ,-, г--, ,-, г--, ,-. г—,

Р,{ Р2| {А, |А2 РзТ |Аз Р4 |А4 Р5} |А5 РбТ |А6 Р7| |А7 Б

Группы [-(!-1 1-1 [_| |_! 1_[

логических условий

Рисунок 1 — Логическая схема фрагмента алгоритма работы оператора АСУ

Расчет коэффициентов стереотипности {7) и логической сложности (Ь) показывает, что логическая схема предложенного нами алгоритма характеризуется оптимальными значениями количественных показателей структуры деятельности человека-оператора, удовлетворяющих условию 0,25 < 2 < 0,85; Ь < 0,2, и предложенный алгоритм может рассматриваться как типовой для анализа психофизиологического состояния оператора.

В рамках проведенной опытно-экспериментальной работы разработан и апробирован модифицированный метод оценки функциональной надежности через интегральный показатель психофизиологического состояния человека-оператора при работе на учебпо-тренировочных средствах (УТС).

Функциональная надежность оператора оценивается по двум параметрам: времени выполнения алгоритма /А (быстродействие оператора) и количеству допущенных оператором ошибок А^ (точность выполнения оператором предписанных функций). Первый показатель ((А) определяется инструктором по данным ручного хронометража - фиксируется начало и окончание работы оператора. Второй показатель определяется инструктором по данным визуального контроля (наблюдения) за порядком отработки оператором алгоритма на УТС. Оценка функциональной надежности оператора при работе на УТС выставляется инструктором по правилам, приведенным в таблице 1. Оценка выставляется путем сравнения полученных результатов ИА) с нормативными показателями (% Л*н)-

Таблица 1

Время выполнения алгоритма /А Количество допущенных ошибок Л'д

0 1 2 и более

,2? VI отлично хорошо неуд. '

'ш < ^ (т хорошо удовл. - неуд.

¡т < ^ *нз удовл. неуд. неуд.

(а>*нз неуд. неуд. неуд.

В основе базовой методики оценки функциональной надежности оператора лежит.эмпирический подход к оценке качества деятельности оператора.

При ряде достоинств (простота реализации, наглядность представления конечного результата деятельности оператора) базовый метод оценки функциональной надежности оператора обладает рядом недостатков, в частности: не обеспечи-

' вается возможность установления причин различия реализованных и предписанных алгоритмов деятельности, что формально проявляется в динамике быстродействия (/д) оператора; алгоритм деятельности оператора оценивается в целом по итоговому интегральному показателю его выполнения без текущего контроля за нарушением последовательности регламентированных операций, что формально проявляется в количестве допущенных оператором ошибок (Т/д); не обеспечивается контроль динамики изменения психофизиологического состояния оператора и оценка ее влияния на показатели (гА, Л'д); отсутствует возможность установления основных причин получения оператором низкой оценки функциональной надежности при работе на УТС.

Для устранения вышеуказанных недочетов базового метода нами был разработан и апробирован его модифицированный вариант.

Сущность нашей модификации состоит в возможности организовать на уровне аппаратно-программных средств УТС учет двух основных составляющих функциональной надежности оператора: структурных особенностей процесса операторской деятельности и динамики изменения функционального состояния оператора в процессе деятельности.

г--------------------1 г---------------------■----------------------------ч

Рисунок 2 - Структурная схема модифицированного метода оценки функциональной надежности оператора

Структурные особенности процесса операторской деятельности характеризуются коэффициентами стереотипности {7) и логической сложности (¿) алгоритма (эргономическая составляющая деятельности оператора); динамика изменения функционального состояния оператора в процессе деятельности характеризуется временными параметрами (¿¡) типологических действий оператора при работе на УТС (психофизиологическая составляющая деятельности оператора).

Несмотря на то, что структура предписанного алгоритма деятельности человека-оператора жестко детерминирована нормативным набором операций (логических условий и управляющих воздействий), оператор может выполнять одну и ту же задачу управления действиями разными как по технологическому (внешнему), так и психофизиологическому (внутреннему) содержанию, что обусловливает вариативность внешних и внутренних показателей деятельности оператора (2, Л, t¡). Характер этих действий зависит от многих факторов: уровня обученности (подготовленности), установки на скорость или точность (или на то и другое), эмоционального состояния, индивидуальных свойств памяти и мышления человека-оператора и т.п. Например, на технологическом уровне профессионально подготовленный человек-оператор может в ходе выполнения алгоритма изменять его

ю

структуру, а, следовательно, и ее характеристики (2\ L), оперируя последовательно не нормативными информационными технологическими единицами (логическими условиями), а используя оперативные единицы информации, не содержащие в полном объеме нормативный набор логических условий, т.е. человек-оператор, отрабатывая в полном объеме нормативный набор управляющих воздействий (А/), избирательно ориентируется на нормативный набор предъявляемых ему логических условий (Pi), пропуская некоторые из них (не реагируя на них).

С одной стороны, показатель стереотипности и показатель логической сложности количественно обосновывают системную взаимосвязь и взаимовлияние технологического и психофизиологического подходов к оценке функциональной надежности оператора, констатируют определяющую роль оператора в изменении структуры его деятельности. С другой стороны, они указывают па возможность взять под контроль временную организацию пошагового (пооперационного) выполнения оператором алгоритма, тем самым предоставляя возможность количественно охарактеризовать методом рефлексометрии рефлекторные процессы, сопровождающие деятельность оператора на технологическом уровне.

Сопоставим оба метода оценки функциональной надежности оператора.

В базовом методе за основу берется нормативный принцип операторской деятельности, которому соответствует неизменная структура предписанного алгоритма (Z = const, L = coast). Фактор функционального (психофизиологического) состояния не учитывается. Функциональная надежность оператора определяется эмпирически как функция двух параметров JVA). Пошаговый (пооперационный) контроль за действиями оператора отсутствует.

В модифицированном методе свойство функциональной надежности оператора рассматривается как сложная функция от многих параметров реализованного алгоритма (tA(Z, L, ti), Na), определяемых аппаратно-программными средствами УТС в режиме пошагового контроля за действиями оператора.

Модифицированный метод, во-первых, учитывает возможность изменения оператором хода (структуры) выполнения предписанного алгоритма, т.е. учитывается изменчивость коэффициентов Z и L алгоритма, что проявляется в количестве (Н) преобразуемой оператором информации; во-вторых, учитывается динамика изменения временных параметров (/,-) психофизиологического состояния оператора по данным рефлексометрии.

Оба эта фактора проявляются в динамике быстродействия (/д) оператора, что можно проиллюстрировать, пользуясь критерием быстродействия оператора:

где Ytt - временная составляющая быстродействия, отражающая время реакций оператора в ¿-ом шаге алгоритма; Я - количество преобразуемой оператором информации (логических условий); Ъ - величина, обратная скорости переработки информации оператором; t0K - время, затрачиваемое на ожидание сигналов обслуживания (при наличии очереди сигналов на обслуживание); Т - продолжительность управления системой, задаваемая инструкцией по эксплуатации; время задержки сигнала в к-ом звене системы (задается паспортными данными на УТС),

Левая часть критерия быстродействия характеризует фактическое время выполнения оператором алгоритма (/А), а правая часть характеризует быстродействие, задаваемое инструкцией по эксплуатации (fo).

и

Внедрение предложенного подхода к оценке функциональной надежности оператора позволяет решить ряд существенных практических задач операторской деятельности: автоматизировать процесс выставления комплексной оценки функциональной надежности оператора по результатам его реальной работы в пошаговом режиме, что позволяет повысить достоверность оценки; освободить инструктора и сократить время на профессиональную подготовку оператора; разработать единую систему объективных требований для выставления оценки при проведении подготовки оператора к работе на УТС; разработать единую систему конкретных рекомендаций по совершенствованию практических навыков работы оператора на УТС; получить объективные данные по изменению психофизиологического состояния оператора при работе на УТС в различных условиях подготовки.

В третьей главе рассмотрены вопросы построения автоматизированной тестирующей психофизиологической системы (ТПФС) хронореакциометрического направления для обследования человека-оператора.

Предлагаемая автоматизированная ТПФС рассчитана на хронореакциомет-рию человека-оператора при работе на УТС в реальном масштабе времени. Она имеет структуру общую для построения психофизиологических систем на базе ЭВМ, но отличается методикой тестирования и функционально иным содержанием периферийной части системы.

Автоматизированная ТПФС состоит го трех основных блоков: ЭВМ, выполняющей функции управляющего вычислительно-информационного комплекса; УТС, играющего роль хронореакциометрической приставки, и устройства сопряжения (УС) между ЭВМ и УТС.

I----------:---------------------------------

УТС УС ЭВМ

Рисунок 3 - Функциональная схема автоматизированной ТПФС

С позиции психофизиологической техники хронореакциометрического направления УТС рассматривается нами как панель исследования сенсомоторных реакций и психомоторики, формирователя стимулов и приема ответных реакций человека-оператора. Конструктивными элементами УТС являются различные органы управления (кнопки, ручки управления, тумблеры и т.п.), выполняющие роль датчиков двигательных реакций оператора. При таком подходе к функциональной роли УТС в составе автоматизированной ТПФС, во-первых, обеспечивается обследование человека-оператора в процессе его текущей деятельности в производственных условиях; во-вторых, устраняется "негативное" воздействие специальных тестирующих сигналов на процесс тестирования, что свойственно обследованию оператора в лабораторных условиях, имитирующих его деятельность.

В автоматизированной ТПФС, наряду с авторским методом тестирования, обеспечивается и разносторонняя классическая хронореакциометрия и количественный анализ тремора, координации движения, точности воспроизведения заданной амплитуды движения человека-оператора, работоспособности его двигательного анализатора (тешшнг-тест) и т.д.

Программное обеспечение автоматизированной ТПФС включает, помимо программной реализации авторского метода, пакет прикладных программ для

психодиагностики по методам бланковых тестов-опросников. Кроме того, реализуется статистическая обработка результатов исследования, их идентификация и документирование.

Автоматизированная ТПФС обеспечивает возможность получения объективных данных как констатирующего характера (проверка готовности оператора к выполнению заданного вида деятельности), так и прогнозирующего характера (предсказание возникновения нежелательных состояний как причин снижения эффективности его деятельности), при этом возможно получение данных для текущего контроля функциональной надежности оператора.

Разработанная автоматизированная ТПФС использовалась для оценки по результатам тестирования времени экстренной двигательной реакции (ЭДР).

Известные устройства для измерения ЭДР имеют следующий недостаток, ограничивающий их метрологические возможности: не учитывается влияние мышечного усилия, с которым испытуемый воздействует на датчик реакции при работе на размыкание, вследствие чего не учитывается время торможения мышечной реакции. Погрешность имеет место в любых типах датчиков двигательных реакций (контактных, сенсорных), т.к. обусловлена влиянием не инструментального (аппаратного), а биологического фактора на процесс измерения времени реакции.

Достоверность влияния указанного недостатка на процесс измерения двигательной реакции подтверждена статистически. Полученные нами экспериментальные данные (табл. 2), показали, что время реакции с дозированным мышечным усилием отличается от аналогичного показателя простой сенсомоторной реакции, что указывает на необходимость учета погрешности измерения времени двигательной реакции, связанной с мышечным воздействием испытуемого на датчик.. Установлено, что данная погрешность прямо пропорциональна величине мышечного усилия оператора.

Таблица 2

Латентный период двигательной реакции, мс Достоверность различия Р Н1-Н2

Скрытый период торможения двигательной реакции (Х\±т) Скрытый период простой сенсомоторной реакции (Хг±т)

236 ±23 190 ±26 < 0,01

Целью эксперимента было исключение погрешности измерения латентного периода ЭДР, связанной с неравномерностью воздействия испытуемым на контактную пару, работающую на размыкание.

Указанная цель достигается тем, что датчик двигательной реакции устройства для измерения ЭДР дополнительно оснащен пружинным динамометром (Д), задающим регулируемое высотой его прикрепления на штативе усилие для удержания испытуемым через полый цилиндр подвижного контакта (К,), закрепленного на подвижном штоке динамометра, в соприкосновении с неподвижным (К2), установленным в основании штатива.

Дискретные сигналы от датчика испытуемого через устройство сопряжения поступают в ЭВМ. Программа ЭВМ обеспечивает обработку и вывод на экран результатов испытаний.

При этом учет погрешности измерения ЭДР, связанной с неравномерностью воздействия испытуемого на датчик двигательной реакции, обеспечивается про-

' граммно путем исключения из результатов испытаний статистических параметров . указанной погрешности, которые устанавливаются экспериментатором в соответствии с заданным дозированным мышечным воздействием испытуемого на датчик двигательной реакции.

Рисунок 4 - Схема устройства для измерения ЭДР

Далее в процессе исследований рассмотрена функциональная биотехническая подсистема "оператор - орган управления УТС" как тренажерная хронореак-циометрическая система с биотехнической обратной связью (БТОС).

В работе изучены системы, основанные на БТОС от результата действия. В них реализован принцип, согласно которому отклонение от заданного параметра действия автоматически вызывает пропорциональное сопротивление реализации этого действия (санкционирующее воздействие). Такие системы обладают высокими тренажерными возможностями.

В разработанной нами автоматизированной хронореакциометрической системе реализован вышеуказанный принцип для обеспечения саморегуляции (коррекции) времени ЭДР. В процессе саморегуляции времени ЭДР в режиме БТОС решаются две задачи: минимизация отклонения (St) текущих (ty) значений времени реакции от заданных (¿х) с индикацией знака отклонения и реализация заданного закона функционирования санкционирующего воздействия (z) по каналу обратной связи:

5,=тш|гу-ф = /(80.

Система работает следующим образом:

В блоке программирования (БП) канала БТОС формируется заданное (¿х) значение времени ЭДР, которое преобразуется в первом преобразователе (ПО в аналоговый сигнал (Ux), поступающий на первый вход элемента сравнения (ЭС). Аналоговый сигнал усиливается по мощности усилителем (УМ) и тормозной механизм (ГМ) развивает тормозное (санкционирующее) воздействие (z), пропорциональное сигналу с выхода усилителя. В результате сипгалом задания (Ux) осуществляется "блокировка" датчика двигательной реакции (ДР) испытуемого (И), который кинематически сочленен с тормозным механизмом.

Экспериментатор запускает генератор сигналов раздражения (TCP), который синхронно осуществляет включение времяизмерительного устройства (ВИУ) и предъявление испытуемому определенного сигнала раздражения (зрительного, звукового, тактильного или ситуационного). При включении ВИУ на'его выходе начинается формирование текущего (ty) значения времени ЭДР, а на выходе второ-

го преобразователя (П2) его аналоговый эквивалент. В результате в ЭС возникает нарастающий процесс вычитания из аналогового сигнала задания (£/х) текущего аналогового значения (иу) времени ЭДР, что приводит к уменьшению сигнала на входе усилителя и, соответственно, к уменьшению тормозного (санкционирующего) воздействия на ДР.

Испытуемый, восприняв сигнал раздражения от ГСР, реагирует на него воздействием на ДР, выключая тем самым ВИУ и ощущая при этом определенное сопротивление перемещению подвижной части ДР из-за возникающей разности аналоговых сигналов [7Х и 1]у. При нулевом уровне образующейся разности аналоговых сигналов тормозное (санкционирующее) воздействие (г) имеет минимальное значение. В случае опережения или запаздывания при воспроизведении заданного значения времени ЭДР тормозной механизм развивает тормозное (санкционирующее) воздействие (г), пропорциональное абсолютной разности (5/) между заданным (/V) и текущим (¿у) значениями времени экстренной двигательной реакции.

Рисунок 5 - Структурная схема хронореакциометрической системы с БТОС Таким образом, испытуемый в результате поиска наименьшего сопротивления перемещению подвижной части ДР в процессе предъявления ему случайной последовательности сигпалов раздражения от ГСР воспроизводит заданное значение времени экстренной двигательной реакции.

Экспериментальные исследования хронореакциометрической системы с БТОС показали, что уровень саморегуляции времени экстренной двигательной реакции, соответствующий заданному, устанавливается в течение 1-5 минут в зависимости от наличия соответствующих навыков и продолжительности тренинга. В процессе обучения испытуемого с помощью данной системы вырабатывается устойчивая реакция на условный сигнал.

Для метрологического анализа автоматизированной ТПФС нами использован метод, получивший развитие в работах П.В.Новицкого, базирующийся на оценке энтропийного значения погрешности. Энтропийный подход к анализу результирующей погрешности (Др) в автоматизированной ТПФС позволяет рассматривать каждую ее составляющую с позиции теории информации как центрированную случайную величину. С учетом энтропийных коэффициентов (К) и систематических погрешностей (г):

Др +

К„

ка

К*

к

ди

К„

, (Ду№

Ч^УПГ

Да [К„

где Дсин - погрешность синхронизации времяизмерительного устройства и источника сигнала раздражения; Дщ> - погрешность источника сигнала раздражения; Двиу - погрешность ВИУ; Дди - погрешность датчика оператора УТС; ДПс - погрешность преобразователя сигнала оператора; Дупр - погрешность управления (включения) ВИУ; Дцо ~~ погрешность, вносимая оператором УТС по каналу фоторецепции; Дот - погрешность отсчета показаний ВИУ.

С учетом инструментальных погрешностей и погрешностей, вносимых оператором УТС, текущее значение результирующей относительной погрешности (у) измерения времени ЭДР определяется уравнением вида:

До

где t - время реакции, Д0 - погрешность нуля, уэ - относительная погрешность чувствительности измерительной аппаратуры к дестабилизирующему воздействию различных факторов.

При измерении времени ЭДР с помощью автоматизированной ТПФС обеспечиваются высокие метрологические характеристики (уб = 0,05 и До = 30 мс). Расчет погрешности измерения времени ЭДР приведен в таблице 3. ________ __Таблица 3

ip, мс К ь,% Y,%

10 3,00 0,05 3,05

30 1,00 0,05 1,05

50 0,60 0,05 0,65

80 0,38 0,05 0,43

100 0,30 0,05 0,35

200 0,15 0,05 0,20

Во всем диапазоне значений времени ЭДР (от 10 до 300 мс) автоматизированная ТПФС обеспечивает весьма малую относительную погрешность, не превышающую 3 %. Это достигается за счет высокой разрешающей способности автоматизированной ТПФС к измерению экстренных двигательных реакций.

Таким образом, выполненные исследования позволили определить метрологические характеристики предлагаемой автоматизированной ТПФС для измерения времени экстренной двигательной реакции. Полученные результаты подтверждают высокую точность оценки времени реакции человека-оператора.

В заключении подведены итоги диссертационного исследования, изложены основные результаты и выводы, обозначены перспективы практического использования результатов исследования и направления дальнейшей работы.

В приложении даны описания фрагмента алгоритма работы оператора в словесной и символической форме, а также его программная реализация на языке программирования Turbo Pascal 7.0.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. В результате анализа существующих подходов к проблеме автоматизации профессионального психофизиологического отбора операторов изучено современное состояние психодиагностической техники хронореакциометрического направления, построена модель тестирующей психофизиологической системы, в основу которой положен принцип биотехнической обратной связи, что обеспечивает расширение функциональных возможностей системы в аспектах оценки профессиональной пригодности и подготовки операторов технологических установок.

2. Разработан метод автоматизированного психофизиологического тестирования оператора, учитывающий качество выполнения оператором технологических операций предписанного алгоритма и обеспечивающий комплексную оценку профессионально важных качеств и психофизиологического состояния человека-оператора. Данный метод позволяет автоматизировать процесс выставления оценки функциональной надежности оператора по результатам его реальной работы в пошаговом режиме, что повышает достоверность этой оценки.

3. Разработан алгоритм количественной оценки готовности оператора сложных технологических установок к выполнению задач профессиональной деятельности, характеризующийся повышенной прогностической способностью для оценки функциональной надежности оператора. Предложенный алгоритм позволяет организовать учет двух основных составляющих функциональной надежности оператора: структурные особенности процесса операторской деятельности (по нормированным коэффициентам стереотипности и логической сложности) и динамику изменения функционального состояния оператора в процессе деятельности (по временным параметрами типологических действий оператора). Данный алгоритм программно реализован на языке программирования Turbo Pascal 7.0.

4. Предложены технические решения для измерения времени экстренной двигательной реакции оператора, предусматривающие метрологический анализ и индивидуальную настройку измерительных звеньев тестирующей психофизиологической системы. Данное устройство позволяет исключить погрешность измерения времени торможения экстренной двигательной реакции, связанную с неравномерностью воздействия испытуемым на датчик двигательной реакции. Учет погрешности измерения времени двигательной реакции обеспечивается программно путем исключения из результатов испытаний статистических параметров указанной погрешности, которые устанавливаются экспериментатором в соответствии с задшшым мышечным воздействием испытуемого на датчик.

5. Разработано аппаратно-программное обеспечение автоматизированной тестирующей психофизиологической системы для оценки профессиональной пригодности и подготовки операторов сложных технологических установок. В данной системе для обеспечения саморегуляции (коррекции) времени экстренной двигательной реакции реализован принцип биотехнической обратной связи, согласно которому отклонение от заданного параметра действия автоматически вызывает пропорциональное сопротивление реализации этого действия. Данная система обеспечивает возможность получения объективных данных как констатирующего характера (проверка функциональной надежности оператора), так и прогнозирующего характера (предсказание возникновения нежелательных состояний как причин снижения эффективности его деятельности).

Результаты диссертационного исследования (метод и аппаратно-программное обеспечение) в аспектах психофизиологического обследования операторов могут быть использованы при создании автоматизированных тестирующих и обучающих систем для центров подготовки операторов сложных технологических установок и комплексов специального назначения.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в периодических изданиях, рекомендованных ВАК

1. Плотников C.B. Оценка функциональной надежности человека-оператора при работе на учебно-тренировочных средствах К Виртуальное и дистанционное обучение. 2010. № 5. С. 105-109.

2. Ларцов C.B., Плотников C.B. Алгоритм оценки функциональной надежности операторов сложных технических систем // Информатизация образования и науки. 2010. №2. С. 114-126.

3. Аксюта Е.Ф., Плотников C.B., Аксюта В.Е. Хронореахциометрическая система с биотехнической обратной связью // Медицинская техника. 2001. № 6. С. 27-28.

Статьи в сборниках научных трудов

4. Плотников С.В, Системы психофизиологического тестирования человека-оператора // Ученые записки. Вып. 29. Развитие отечественной системы информатизации образования в здоровьесберегающих условиях: Тезисы докладов Международной научно-практической конференции. М.: ИИО РАО, 2009. С. 54-56.

5. Плотников C.B. Хронореакциометрическая система с биотехнической обратной связью // Перспективные технологии в средствах передачи информации: Материалы VIII Международной научно-технической конференции. Владимир: ВГУ, 2009. С. 53-54.

6. Аксюта Е.Ф., Депутатов В.П., Плотников C.B., Аксюта В.Е. Способ и устройство для исследования торможения статической реакции // Необратимые процессы в природе и технике: Тезисы докладов Всероссийской конференции. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. С. 168,

7. Аксюта Е.Ф., Депутатов В.П., Плотников C.B., Аксюта В.Е. Устройство для исследования влияния мышечного усилия на время двигательной реакции // Медицинские информационные системы: Материалы научно-технической конференции. Таганрог: ТРТУ, 2000. С. 90-91.

8. Аксюта Е.Ф., Плотников C.B., Васильченко А.Г., Аксюта В.Е., Джишка-риани Г.Д. Метод оценки уровня коррекции параметров двигательных действий человека-оператора функциональных биотехнических систем // Актуальные проблемы современного естествознания: Тезисы докладов П Международной конференции. Калуга: КГПУ, 2000. С. 166-167.

9. Аксюта Е.Ф., Депутатов В.П., Плотников C.B., Аксюта В.Е., Джишкариа-ни Г.Д. Применение ЭВМ в исследованиях экстренных взаимосвязанных реакций // Современные информационные технологии в образовательном процессе и научных исследованиях: Сборник статей к конференции. Шуя: ШГТГУ, 2000. С. 11-12.

10. Аксюта Е.Ф., Плотников C.B., Аксюта В.Е., Джишкариани Г.Д. Оценка функциональной готовности оператора при работе на учебно-тренировочных средствах. Шуя, 2000. Деп. в ВИНИТИ 31.05.2000, № 1583-В2000.24 с.

11. Аксюта Е.Ф., Плотников С.В., Аксюта В.Е., Джишкариани Г.Д. Типоло-" гия действий человека-оператора в моноэргатических системах. Шуя, 2000. Деп. в ВИНИТИ 12.04.2000, № 1005-В2000.24 с.

12. Аксюта Е.Ф., Депутатов В.П., Аксюта В.Е., Плотников С.В. Динамическое тестирование психофизиологического состояния человека-оператора в автоматизированных системах с позиции алгоритмического подхода. Шуя, 1999. Деп. в ВИНИТИ 10.03.1999, № 719-В1999.32 с.

Авторские свидетельства, патенты, информационные карты

13. Устройство для измерения реакции на положение движущегося раздражителя Заявка 21337 Российская Федерация. №2000127933/20; заявл. 08.11.00; опубл. 20.01.02.2 с.

Подписано к печати 05.04.2010 г. Формат 60x84/16. Бумага ксерокспая. Печать ризография. Гарнитура Тайме. Усл. печ. листов 1,5. Тираж 100 экз. Заказ № 2157.

Издательство ГОУ ВПО «ШГПУ» 155908, г. Шуя Ивановской области, ул. Кооперативная, 24 Телефон (49351) 4-65-94 E-mail: www.sgpu.tpi.ru

Отпечатано в типографии ГОУ ВПО «Шуйский государственный педагогический университет» 155908, г. Шуя Ивановской области, ул. Кооперативная, 24

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ОТБОРА ОПЕРАТОРОВ.

1.1 Особенности автоматизированных систем управления технологическими процессами.

1.2 Основные принципы профессионального отбора.

1.3 Психодиагностическая техника хронореакциометрического направления в области исследования операторской деятельности.

1.4 Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕСТИРУЮЩЕЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА.

2.1 Типология действий человека-оператора при работе на учебно-тренировочных средствах (УТС).

2.2 Структурный анализ деятельности человека-оператора при работе на УТС с позиции алгоритмического подхода.

2.3 Метод оценки функциональной надежности как интегрального показателя психофизиологического состояния человека-оператора при работе на УТС.

2.4 Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ПОСТРОЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ТЕСТИРУЮЩЕЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ХРОНОРЕАКЦИОМЕТРИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ОБСЛЕДОВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА.

3.1 Общие вопросы построения автоматизированной тестирующей психофизиологической системы (ТПФС).

3.2 Аппаратное обеспечение тестирования времени торможения экстренной двигательной реакции и реакции на положение движущегося раздражителя.

3.3 Функциональная биотехническая подсистема "оператор-УТС" как тренажерная хронореакциометрическая система с биологической обратной связью.

3.4 Метрологический анализ автоматизированной ТПФС.

3.5 Выводы по третьей главе.

Актуальность темы исследования

Современный этап развития общества характеризуется интенсивным внедрением средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) во все сферы жизни и деятельности человека, в том числе и в область профессиональной подготовки специалистов различного профиля. Теоретические и методологические основы использования средств ИКТ в образовании получили развитие в исследованиях Алексеева В.В., Безбогова A.A., Данилюка С.Г., Козлова O.A., Латышева B.JI., Павлова A.A., Роберт И.В., Сердюкова В.И., Сазонова Б.А., Соловьева А .Я., Татура Ю.Г., Филатова O.K. и др.

Одним из решающих факторов повышения эффективности и надежности работы системы "человек-машина" является увеличение степени ее автоматизации. Однако полная автоматизация процессов управления приводит к чрезмерному усложнению системы и снижению надежности ее работы, в связи с чем автоматизированные системы, представляющие собой сложные технологические комплексы, целесообразно создавать на основе оптимального распределения функций между человеком и машиной. Особенностями сложных технологических установок являются большое число элементов и выполняемых ими задач (которые относятся к системам "человек-машина"), высокая функциональная связность элементов, сложность управляющих воздействий в нестандартных ситуациях.

Деятельность оператора сложных технологических установок характеризуется высокой напряженностью. Это обуславливает повышение требований к психофизиологическим и личностным качествам оператора. Операторы, не обладающие, достаточными способностями для эффективного управления системой, допускают большее число ошибочных действий, что может негативно сказаться на качестве решаемых задач, привести к нарушению технологического процесса и к значительным материальным потерям. Ввиду этого для повышения эффективности и надежности работы автоматизированных систем необходим профессиональный психофизиологический отбор и специальная подготовка операторов.

Техническое решение задачи психофизиологического тестирования операторов специфично и связано, прежде всего, с разработкой алгоритмического и аппаратного обеспечения автоматизированной системы тестирования хроно-реакциометрического направления, ориентированного не только на качественную, но и точную количественную оценку поведенческих реакций человека, действующего в условиях дефицита времени. При этом под алгоритмическим обеспечением такой системы будем понимать совокупность алгоритмов, реализующих математические методы проведения мониторинга профессиональной готовности на основе комплексной оценки профессионально важных качеств и психофизиологического состояния оператора, а под аппаратным обеспечением - комплекс электронных и механических устройств, входящих в состав автоматизированной тестирующей системы.

Большие перспективы эксперты связывают с разработкой автоматизированных психофизиологических систем на основе методов теории функциональных биотехнических систем. Фундаментальный вклад в развитие математического и биофизического моделирования операторской деятельности внесен работами АхутинаВ.М., Баевского P.M., Блинова H.H., Василевского H.H., Гурфинкеля B.C., Зараковского Г.М., Киселёва В.Д., КульбыВ.В., Лищу-каВ.А., Логвинова С.И., Ломова Б.Ф., Мамиконова А.Г., Сигитова В.В., Шибанова Г.П. и др.

Анализ проблемы автоматизации профессионального психофизиологического отбора операторов в аспекте техники хронореакциометрического направления выявил два основных подхода к ее решению: 1) разработка систем с биотехнической обратной связью для психофизиологического тестирования; 2) создание автоматизированных систем для психофизиологического тестирования с оптимальным вариантом комплексирования аппаратной и программной составляющих.

Несмотря на достигнутые успехи первого направления в области создания и использования психофизиологической техники (Бабский Е.Б., Баев-ский Р.М., Бойко Е.И., Боксер О .Я., Горшков С.И., Золина З.М., Майкин Ю.В., Парин В.В. и др.), на пути интеграции этих двух направлений просматривается ряд нерешенных проблем, среди которых выделим: разработку автоматизированных систем, функционирующих на принципе биотехнической обратной связи, предназначенных для тестирования и коррекции психофизиологического состояния человека-оператора; разработку моделей функциональной биотехнической системы "оператор - автоматизированная система управления технологической установкой"; разработку методов комплексной оценки профессионально важных качеств и психофизиологического состояния человека-оператора.

Таким образом, актуальной является научная задача создания автоматизированных тестирующих психофизиологических систем на основе использования принципа биотехнической обратной связи и разработки соответствующего алгоритмического и аппаратно-программного обеспечения.

Объект исследования - человеко-машинная система "оператор - автоматизированная система управления технологической установкой".

Предмет, исследования - автоматизированный процесс психофизиологического тестирования оператора сложных технологических установок (на примере операторов технологических установок газовой промышленности) на этапе профессионального отбора.

Цель исследования - разработка алгоритмического и аппаратного обеспечения автоматизированной системы психофизиологического тестирования операторов сложных технологических установок для повышения достоверности оценки готовности оператора к выполнению задач профессиональной деятельности.

Для достижения цели диссертационного исследования необходимо решить следующие подзадачи:

1. Провести анализ существующих подходов к проблеме автоматизированного профессионального психофизиологического отбора операторов сложных технологических установок и построить модель перспективной автоматизированной тестирующей психофизиологической системы.

2. Разработать метод автоматизированного психофизиологического тестирования операторов сложных технологических установок, обеспечивающий комплексную оценку профессионально важных качеств и психофизиологического состояния оператора.

3. Разработать алгоритм количественной оценки готовности оператора сложных технологических установок к выполнению задач профессиональной деятельности.

4. Разработать устройство для измерения времени экстренной двигательной реакции оператора в составе автоматизированной тестирующей психофизиологической системы.

5. Создать аппаратно-программное обеспечение автоматизированной тестирующей психофизиологической системы для оценки готовности оператора сложных технологических установок к выполнению задач профессиональной деятельности.

Методологические основы и методы исследования

Решение задач диссертационного исследования осуществлялось на основе комплексного применения теоретических и экспериментальных методов. Теоретические исследования основывались на использовании методов системотехники и теории управления, теории функциональных биотехнических систем, психофизиологии, энтропийной теории погрешностей. Экспериментальные исследования проводились с использованием стендового оборудования и опытно-экспериментальных образцов тестирующих психофизиологических систем.

Экспериментальная проверка и оценка эффективности предложенных методов и устройств в составе автоматизированной тестирующей системы осуществлялись на основе психофизиологических исследований в условиях образовательного процесса.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

1. Построена модель автоматизированной тестирующей психофизиологической системы, в основе которой лежит принцип биотехнической обратной связи, который расширяет функциональные возможности системы в аспектах оценки профессиональной пригодности и подготовки операторов сложных технологических установок.

2. Предложен метод оценки профессиональной пригодности операторов, реализующий алгоритмический подход к анализу деятельности оператора и учитывающий качество выполнения им технологических операций предписанного алгоритма в процессе автоматизированного тестирования.

3. Разработан алгоритм количественной оценки функциональной надежности операторов сложных технологических установок, характеризующийся повышенной прогностической способностью для оценки готовности оператора к выполнению задач профессиональной деятельности.

Практическая значимость исследования

Предложенный метод оценки профессиональной пригодности операторов технологических установок реализован в автоматизированной тестирующей психофизиологической системе.

Методика, алгоритмы и аппаратно-программное обеспечение автоматизированного психофизиологического тестирования операторов использованы в научных исследованиях, проводимых в межкафедральной психофизиологической лаборатории ГОУ ВПО "Шуйский государственный педагогический университет".

На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных в рамках темы диссертационной работы, сформулированы технические и эргономические требования к характеристикам перспективных автоматизированных тестирующих систем. Создан демонстрационный образец тестирующей психофизиологической системы.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивалась исходными методологическими и теоретическими позициями, системным подходом к описанию и изучению объекта исследования, совокупностью адекватных цели и задачам исследования методов, реализацией в исследовании фундаментальных принципов психофизиологии, апробацией результатов исследования.

Апробация результатов исследования

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на следующих международных и всероссийских научных конференциях:

Всероссийская научно-практическая конференция "Психология и эргономика: единство теории и практики" (Тверь, 1999);

- Международная научная конференция "Современные информационные технологии в образовательном процессе и научных исследованиях" (Шуя, 2000);

- Всероссийская научно-методическая конференция "VIII Столетовские чтения" (Владимир, 2000);

- II Международная конференция "Актуальные проблемы современного естествознания" (Калуга, 2000);

Всероссийская научно-техническая конференция "Медицинские информационные системы" (Таганрог, 2000);

- Всероссийская конференция "Необратимые процессы в природе и технике" (Москва, 2001);

VIII Международная научно-техническая конференция "Перспективные технологии в средствах передачи информации" (Владимир, 2009);

Международная научно-практическая конференция "Развитие отечественной системы информатизации образования в здоровьесберегающих условиях" (Москва, 2009).

Внедрение результатов исследования

Основные результаты диссертационного исследования использованы в ООО "Научно-аналитический центр "Газэксперт", в ЗАО "Объединение "Би-нар", а также в научно-исследовательской деятельности ГОУ ВПО "Шуйский государственный педагогический университет".

На техническое решение "Устройство для измерения реакции на положение движущегося раздражителя", разработанное в рамках диссертационного исследования, получено свидетельство на полезную модель.

Основные результаты, выносимые на защиту:

1. Модель автоматизированной тестирующей психофизиологической системы, которая основывается на принципе биотехнической обратной связи, расширяющем функциональные возможности системы в аспектах оценки профессиональной пригодности и подготовки операторов технологических установок.

2. Метод оценки функциональной надежности операторов технологических установок, обеспечивающий комплексную оценку профессионально важных качеств и психофизиологического состояния операторов.

3. Аппаратно-программное обеспечение автоматизированной тестирующей психофизиологической системы, построенное с использованием авторских моделей и алгоритмов и характеризующееся повышенной прогностической способностью для оценки надежности операторов сложных технологических установок.

3.5 Выводы по третьей главе

Рассмотрены общие вопросы построения автоматизированной тестирующей психофизиологической системы хронореакциометрического направления для обследования человека-оператора.

Предложены технические решения для измерения времени торможения экстренной двигательной реакции человека-оператора, предусматривающие метрологический анализ и настройку измерительных звеньев тестирующей психофизиологической системы [80]. Данное устройство позволяет исключить погрешность измерения времени экстренной двигательной реакции, связанную с неравномерностью воздействия испытуемым на датчик двигательной реакции. Учет погрешности измерения времени двигательной реакции^ обеспечивается, программно путем исключения из результатов испытаний статистических параметров указанной погрешности, которые устанавливаются экспериментатором в соответствии с заданным мышечным воздействием испытуемого на датчик.

Рассмотрена функциональная биотехническая подсистема "оператор-УТС" как тренажерная хронореакциометрическая система с биологической обратной связью. Экспериментальные исследования данной системы, показали, что уровень саморегуляции времени экстренной двигательной реакции, соответствующий заданному, устанавливается в течение 1-5 минут в зависимости от наличия у оператора соответствующих навыков и продолжительности тренинга. В процессе обучения испытуемого вырабатывается устойчивая экстренная двигательная реакция на условный сигнал [32].

На основе энтропийной теории погрешностей проведен метрологический анализ измерительных звеньев автоматизированной ТПФС. Приведенные метрологические характеристики показывают, что разработанная система обеспечивает возможность проведения высокоточных измерений времени экстренных двигательных реакций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате анализа существующих подходов к проблеме автоматизации профессионального психофизиологического отбора операторов изучено современное состояние психодиагностической техники хронореакциометриче-ского направления, построена модель тестирующей психофизиологической системы, в основу которой положен принцип биотехнической обратной связи, что обеспечивает расширение функциональных возможностей системы в аспектах оценки профессиональной пригодности и подготовки операторов технологических установок.

2. Разработан метод автоматизированного психофизиологического тестирования оператора, учитывающий качество выполнения оператором технологических операций предписанного алгоритма и обеспечивающий комплексную оценку профессионально важных качеств и психофизиологического состояния человека-оператора. Данный метод позволяет автоматизировать процесс выставления оценки функциональной надежности оператора по результатам его реальной работы в пошаговом режиме, что повышает достоверность этой оценки.

3. Разработан алгоритм количественной оценки готовности оператора сложных технологических установок к выполнению задач профессиональной деятельности, характеризующийся повышенной прогностической способностью для оценки функциональной надежности человека-оператора. Предложенный алгоритм позволяет организовать учет двух основных составляющих функциональной надежности оператора: структурные особенности процесса операторской деятельности (по нормированным коэффициентам стереотипности и логической сложности) и динамику изменения функционального состояния оператора в процессе деятельности (по временным параметрами типологических действий оператора). Данный алгоритм программно реализован на языке программирования Turbo Pascal 7.0.

4. Предложены технические решения для измерения времени торможения экстренной двигательной реакции человека-оператора, предусматривающие метрологический анализ и индивидуальную настройку измерительных звеньев тестирующей психофизиологической системы. Данное устройство позволяет исключить погрешность измерения времени экстренной двигательной реакции, связанную с неравномерностью воздействия испытуемым на датчик двигательной реакции. Учет погрешности измерения времени двигательной реакции обеспечивается программно путем исключения из результатов испытаний статистических параметров указанной погрешности, которые устанавливаются экспериментатором в соответствии с заданным мышечным воздействием испытуемого на датчик.

5. Разработано аппаратно-программное обеспечение автоматизированной тестирующей психофизиологической системы для оценки профессиональной пригодности и подготовки операторов сложных технологических установок. В данной системе для обеспечения саморегуляции (коррекции) времени экстренной двигательной реакции реализован принцип биотехнической обратной связи, согласно которому отклонение от заданного параметра действия автоматически вызывает пропорциональное сопротивление реализации этого действия. Данная система обеспечивает возможность получения объективных данных как констатирующего характера (проверка функциональной надежности оператора), так и прогнозирующего характера (предсказание возникновения нежелательных состояний как причин снижения эффективности его деятельности).

Результаты диссертационного исследования (методика и аппаратно-программное обеспечение) в аспектах психофизиологического обследования кандидатов в операторы могут быть использованы при создании автоматизированных тестирующих и обучающих систем для центров подготовки операторов сложных технологических установок и комплексов специального назначения.

1. А. с. 101428 СССР. Аппарат для исследования словесной и двигательной реакций, 1953.

2. А. с. 129283 СССР. Радиорефлексометр, 1960.

3. А. с. 163709 СССР. Радирефлексометр для исследования последовательных реакций, 1964.

4. А. с. 170657 СССР. Способ определения профессиональной подготовленности оператора, включающий измерение времени реакции, 1992.

5. А. с. 195039 СССР. Прибор для исследования кожно-гальванических реакций, 1967.

6. А. с. 198509 СССР. Прибор для определения характеристик диадохокине-за, 1967.

7. А. с. 219081 СССР. Способ временного анализа двигательных рефлексов, 1968.

8. А. с. 219744 СССР. Способ исследования и тренировки рефлекторного движения, 1968.

9. А. с. 227501 СССР. Датчик для рефлексометра, 1968.

10. А. с. 228859 СССР. Устройство для измерения реакции на положение движущегося сигнала, 1968.

11. А. с. 275296 СССР. Рефлексометр для исследования реакции группы лиц, 1970.

12. А. с. 330854 СССР. Устройство для измерения времени перемещения конечности человека в пространстве, 1972.

13. А. с. 345918 СССР. Устройство для исследования взаимосвязанной последовательной реакции группы лиц, 1972.

14. А. с. 380314 СССР. Рефлексометр-тремометр, 1973.

15. А. с. 381342 СССР. Групповой радиотелерефлексометр, 1973.

16. А. с. 413941 СССР. Рефлексометрический сенсометр, 1974.

17. А. с. 446100 СССР. Устройство для регистрации данных психофизиологических экспериментов, 1974.

18. А. с. 469460 СССР. Устройство для измерения длительности словесной реакции, 1975.

19. А. с. 523691 СССР. Устройство для психофизиологических исследований, 1976.

20. А. с. 648204 СССР. Устройство для психофизиологических исследований, 1978.

21. А. с. 698610 СССР. Кинопроекционный хронорефлексометр, 1979.

22. А. с. 826583 СССР. Прибор для исследования нервной системы, 1981.

23. А. с. 880407 СССР. Устройство для исследования и тренировки мышечных усилий, 1981.

24. А. с. 921520 СССР. Устройство для психофизиологических исследований, 1982.

25. А. с. 944539 СССР. Устройство для психофизиологических исследований, 1982.

26. Автоматизированное проектирование: Основные понятия и архитектура систем / Ж. Энкарначчо, Э. Шлехтендаль. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1986. 285 с.

27. Аксюта Е.Ф. Исследование и разработка функциональных биотехнических систем для тестирования и коррекции двигательных действий человека: Теория, методы, измерительные системы: дис. . д-ра техн. наук в форме науч. докл. М., 1995.

28. Аксюта Е.Ф. Методы и средства устранения погрешности при хронореф-лексометрии: автореферат дис. канд. техн. наук. М., 1974. 21 с.

29. Аксюта Е.Ф., Плотников C.B., Аксюта В.Е. Динамическое тестирование психофизиологического состояния человека-оператора в автоматизированных системах с позиции алгоритмического подхода. Деп. в ВИНИТИ 10.03.1999, № 719-В1999. Шуя, 1999. 32 с.

30. Аксюта Е.Ф., Плотников C.B., Аксюта В.Е. Оценка функциональной готовности оператора при работе на учебно-тренировочных средствах. Деп. в ВИНИТИ 31.05.2000, № 1583-В2000. Шуя, 2000. 24 с.

31. Аксюта Е.Ф., Плотников C.B., Аксюта В.Е. Типология действий человека-оператора в моноэргатических системах. Деп. в ВИНИТИ 12.04.2000, № 1005-В2000. Шуя, 2000. 24 с.

32. Аксюта Е.Ф., Плотников C.B., Аксюта В.Е. Хронореакциометрическая система с биотехнической обратной связью // Медицинская техника. 2001. № 6. С. 27-28.

33. Анализ алгоритмов работы человека-оператора в автоматизированных системах. Методическое пособие. Ростов-на-Дону: Ростовское высшее военное командно-инженерное училище, 1987.

34. Ананьев Е.М. Разработка аппаратно-программного комплекса оценки профессиональной надежности операторов автоматизированной системы контроля гибридных объектов: дис. . канд. техн. наук. Серпухов, 2009. 148 с.

35. Ахутин В.М. Поэтапное моделирование и синтез адаптивных биотехнических и эргатических систем // Инженерная психология: Теория, методология, практическое применение / Под ред. Б.Ф. Ломова. М.: Наука, 1977. С. 149-180.

36. Бабский Е.Б. и др. Биологическая телеметрия / Под общ. ред. В.В. Парина. М.: Медицина, 1971. 263 с.

37. Баевский P.M. Физиологические методы в космонавтике. М.: Наука, 1965. 299 с.

38. Береговой Г.Т., Завалова Н.Д., Ломов Б.Ф. Экспериментальные и психологические исследования в авиации и космонавтике. М.: Воениздат, 1978. 304 с.

39. Биотехнические системы: Теория и проектирование / Под ред. В.М. Аху-тина. Л.: ЛГУ, 1981. 220 с.

40. Бодров В.А., Орлов В.Я. Психология и надежность человека в системах управления техникой. М.: ИП, 1998. 285 с.

41. Бойко Е.И. Время реакции человека: история, теория,. современное состояние и практическое значение хронометрических исследований. М.: Медицина, 1964. 440 с.

42. Боксер О .Я. , Клевцов М.И. Радиоэлектронная аппаратура для временного анализа рефлексов. М.: Энергия, 1964. 64 с.

43. Боксер О.Я. Особенности проявления основного психофизиологического закона при работе человека в режиме биологической обратной связи // Физиология человека. 1994. №2. С. 5-16.

44. Боксер О.Я. Психофизиологические исследования функциональных биотехнических систем с биологической обратной связью // Успехи физиологических наук. 1994. №1. С. 3.

45. Боксер О.Я. Функциональные биотехнические системы с биологической обратной связью для саморегуляции мышечного напряжения человека; оператора // Научно-техническая революция: человек-машина. М.: 2-й1. МОЛГМИ, 1989. С. 101-109.

46. Боксер О.Я. Электронные методы и приборы для измерения тормозной реакции человека // Проблемы биологической кибернетики. Методы сбора и анализа информации в физиологии и медицине. М.: Наука, 1971. С. 123128.

47. Боксер О.Я., Аксюта Е.Ф., Сергеев Э.В. Функциональные биотехнические системы обучения, тренировки и реабилитации: Теоретические и прикладные вопросы. Шуя: Uli 1 ЛИ, 1994. 119 с.

48. Боксер О.Я., Васильченко А.Г., Прияткин A.A. Годен, негоден (нужное подчеркнуть) // Вычислительная техника и ее применение. 1989. №4. С. 57-59.

49. Боксер О.Я., Васильченко А.Г., Прияткин A.A. Реакциометрические обследования на учебных ПЭВМ // Информатика и образование. 1990. №1. С. 59-60.

50. Боксер О.Я., Головко Ю.П. Состояние и перспективы развития технических средств психофизиологии IIIII съезд Всесоюзного научного медико-технического общества: Тезисы докладов. М.: ВНМТО, 1987. С. 114-122.

51. Боксер О.Я., Клевцов М.И. Радиорефлексометрия. Аппаратура, эксплуатация, новые возможности исследования. М.: Медгиз, 1963. 154 с.

52. Боксер О.Я., Клевцов М.И. Электронные хронорефлексометры. М.: Энергия, 1967. 80 с.

53. Боксер О.Я., Судаков К.В. Системный анализ двигательных реакций человека в разных режимах работы целенаправленного поведенческого акта // Успехи физиологических наук. 1981. №1. С. 3-31.

54. Боксер О.Я., Тимошенко Д.А., Аксюта Е.Ф. Эффективность биотехнических систем как усилителей акцептора результата действия // XIV съезд Всесоюзного физиологического общества им. И.П. Павлова: Тезисы докладов. Л.: Наука, 1983. С. 102.

55. Бондарев И.П., Вылегжанин О.И., Зубова Л.В. Многофункциональная компьютерная система для психофизиологического подбора на массовыепрофессии типа «человек-техника» // Безопасность жизнедеятельности. 2010. №1. С. 33-37.

56. Васильченко А.Г. Применение ПЭВМ в научно-практических исследованиях психофизиологических функций человека: дис. . канд. техн. наук. Шуя, 1996. 123 с.

57. Верхало Ю.Н. Электронные приборы для физиологических исследований. М.: Энергия, 1964. 40 с.

58. Викторов В.А. Системно-комплексный подход к разработке медицинской техники // Медицинская техника. 1994. №3. С. 3-4.

59. Вишняков А.И., Матвеев Е.В. Комплекс приборов для психофизиологических исследований // Медицинская техника. 1981. №1. С. 14-18.

60. Волков В.Г. Контроль функционального состояния операторов и оценка уровня их работоспособности по показателям качества выполнения испытуемым сенсомоторныхзадач: дис. . д-ра биол. наук. М., 1988.

61. Воробьев A.B. Психолого-математическое обоснование и разработка способа повышения прогностичности компьютеризированных психодиагностических процедур в сфере профессионального отбора: дис. . канд. пси-хол. наук. М., 2008. 139 с.

62. Галактионов А.И. Представление информации оператору (исследование ; деятельности человека-оператора производственных процессов). М.:1.Энергия, 1969. 136 с.i

63. Горшков С.И., Золина З.М., Мойкин Ю.В. Методики исследований в физиологии труда. М.: Медицина, 1974. 311 с.3, г

64. ГОСТ 24.104-85 Единая система стандартов автоматизированных систем управления. Автоматизированные системы управления. Общие требования. М., 1985. 19 с.

65. Данилова Н.Н. Психофизиологическая диагностика функциональных состояний. М.: МГУ, 1992. 192 с.

66. Жук Д.М. Технические средства и операционные системы. САПР. Кн. 2. Минск.: Высшая школа, 1986. 156 с.

67. Зараковский Г.М. Психофизиологический анализ трудовой деятельности. М., 1966. 114 с.

68. Зараковский Г.М., Павлов В.В. Закономерности функционирования эрга-тических систем. М.: Радио и связь, 1987. 232 с.

69. Заявка 21337 Российская Федерация. Устройство для измерения реакции на положение движущегося раздражителя, 2002.

70. Заявка 429067 Япония. Устройство для определения реакции водителя автомашины с целью определения его профессиональной пригодности, 1972.

71. Заявка 4314431 Япония. Система оценки в реальном времени изменения психологического состояния, 1994.

72. Зинченко В.П., Мунипов В.М. Основы эргономики. М.: МГУ, 1979. 344 с.

73. Иванова М.В. Разработка метода снижения риска аварийности и травматизма в газовой промышленности на основе профессионального отбора операторов: дис. канд. техн. наук. М., 2003. 138 с.

74. Измеритель последовательных реакций ИПР-01, Электромиорефлексометр ЭМР-01, Нейротахометр НТ-01 // Журнал высшей нервной деятельности. 1974. №3. С. 658-661.

75. Комплекс психофизиологический микропроцессорный для контроля оператора "Электроника-НЦ-Тонус" // Новая медицинская техника. М.: МЗ СССР, 1984. С. 12-14.

76. Комплекс хронорефлексометрический КХР-01 "ЦЕНТР-3" // Новая медицинская техника. М.: МЗ СССР, 1984. С. 18-19.

77. Крылов А.А. Человек в автоматизированных системах управления. Л.: ЛГУ, 1972. 192с.

78. Ларцов C.B., Плотников C.B. Алгоритм оценки функциональной надежности операторов сложных технических систем // Информатизация образования и науки. 2010. № 2. С. 114-122.

79. Мальковский М.Г. Диалог с системой искусственного интеллекта. М.: МГУ, 1986. 214 с.

80. Матвеев Е.В. и др. Компьютерный психофизиологический комплекс "ПСИХОМАТ" // Проблемы создания и применения приборов и комплексов для психофизиологических исследований: Тезисы докладов Всесоюзного семинара. М.: ВНИИМП, 1989. С. 41-42.

81. Межотраслевые медицинские рекомендации по организации и проведению психофизиологического профессионального отбора. Москва-Свердловск: ВНИОТ, 1989. 32 с.

82. Моргунов Е.Б. Человеческие факторы в компьютерных системах. М.: Три-вола, 1994. 272 с.

83. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1991. 304 с.

84. Основы профессионального психофизиологического отбора / Под ред. Ф.Н. Серкова. Киев: Наукова думка, 1987. 244 с.

85. Осташев A.B. Исследование и разработка автоматизированной системы для психофизиологического тестирования летного состава: автореф. дис. . канд. тех. наук. Иваново, 1997. 38 с.

86. Осташев A.B. и др. Измерение антиципирующей двигательной реакции оператора. Иваново: ЦНТИ, 1990. 2 с.

87. Осташев A.B. и др. Измерение реакции оператора на движущийся объект. Иваново: ЦНТИ, 1991. 2 с.

88. Пат. 0474745. ЕВП. Устройство с биологической обратной связью для контроля за сокращением мышц, 1993.

89. Пат. 1827171 Российская Федерация. Устройство для исследования нервно-мышечной системы, 1993.

90. Пат. 2012364 Российская Федерация. Способ коррекции психофизиологического состояния человека, 1993.

91. Пат. 2105660 Российская Федерация. Устройство для исследования и тренировки мышечных усилий, 1994.

92. Пат. 5052406 США. Способ и аппарат для анализа двигательной активности, 1993.

93. Пат. 5064410 США. Способ и устройство контроля за стрессовым состоянием, 1993.

94. Пат. 9204860 РСТ. Система моделирования физиологической реакции живого организма, 1993.

95. Пат. 9219154 РСТ. Способ и устройство для определения сенсорной функции, 1994.

96. Петухов И.В. Исследование профпригодности операторов человеко-машинных систем //Управление персоналом. 2009. №4. С. 51-53.

97. Платонов К.К. Психология летного труда. М.: Воениздат, 1960. 352 с.

98. Полянский П.В., Ширковский H.A. "Электроника БК-0010" в системах управления технологическими объектами // Микропроцессорные средства и системы. 1987. №4. С. 41-44.

99. Попов Ю.Б. Исследования и разработки инструментальных методов и средств измерения параметров сенсомоторной деятельности оператора: дис. . канд. техн. наук. М., 1985.

100. Попович Н.Г. Автоматизация производственных процессов и установок. Киев: Вища школа, 1986. 311 с.

101. Проектирование подсистем и звеньев автоматизированных систем управления / Под ред. А.Г. Мамиконова. М.: Высшая школа, 1975. 248 с.

102. Разумов А.Н. и др. Психофизиологическая подготовка членов экипажей многоместных летательных аппаратов к взаимодействию в аварийных ситуациях // Военно-медицинский журнал. 1991. №12. С. 45-48.

103. Роспатент: сайт. URL: http://www.fips.ru (дата обращения: 21.07.2009).

104. Ростковский B.C. Информационно-измерительные системы для скринин-гового исследования человека-оператора (спектральный подход): дис. . д-ра техн. наук. М., 1991.

105. Рыбаков С.И. Системы эффективного взаимодействия человека и ЭВМ. М.: Радио и связь, 1985. 200 с.

106. Смирнов О.П., Падалко С.Н. САПР: Формирование и функционирование проектных модулей. М.: Машиностроение, 1987. 272 с.

107. Стрелков Ю.К. Инженерная и профессиональная психология. М.: Академия, 2001.360 с.

108. Судаков К.В. Опыт применения теории функциональных систем для оценки состояния здорового человека в реальных производственных условиях //Вестник АМН СССР. 1984. №1. С. 10-19.

109. Тимошенко Д.А. Развитие метода биологической обратной связи в биотехнической системе для совершенствования двигательных навыков оператора: дис. . канд. тех. наук. М., 1986. 123 с.

110. Тимошенко Д.А., Боксер О.Я. Приставка к шумометру для исследования и тренировки словесной реакции // Изобретательство и рационализация в медицине: Республиканский сборник научных работ. М.: 2-й МОЛГМИ, 1987. С. 113-116.

111. Умрюхин Е.А. Системный анализ интуитивного обучения человека: дис. . д-ра биол. наук. М., 1980. 234 с.

112. Фролов М.В. Контроль функционального состояния человека-оператора. М.: Наука, 1987. 200 с.

113. Хало П.В. Исследование принципов построения и разработка биотехнических систем для повышения эффективности оценки и коррекции психофизиологического состояния человека-оператора: дис. . канд. тех. наук. Таганрог, 2007. 237 с.

114. Чачко А.Г. Подготовка операторов энергоблоков. Алгоритмический подход. М.: Энергоатомиздат, 1986. 232 с.

115. Человеческий фактор / Под ред. Г. Салвенди. Пер. с англ. Т. 3. Моделирование деятельности, профессиональное обучение и отбор операторов. М.: Мир, 1991.302 с.

116. Шеридан Т.Б., Феррел У.Р. Системы человек-машина. Модели обработки информации, управления и принятия решений человеком-оператором. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1980. 399 с.

117. Шибанов Г.П. Количественная оценка деятельности человека в системах человек-техника. М.: Машиностроение, 1983. 263 с.

118. Шнейдерман Б. Психология программирования: Человеческие факторы в вычислительных и информационных системах. Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1984. 304 с.

119. Doesschate G. Notes on the history of reaction-time means urgements // Philips Tech. Rev. 1663-64 №2-3. p. 75-79.

120. Schuhfried G. The PC/S Vienna Test System: The universal system for computer-aided diagnostics and their aply in psychology and medicine. Vienna: Schuhfried; 1988.