автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.09, диссертация на тему:Биотехническая система для исследования групповой деятельности операторов на основе методик гомеостатического типа

РГО од

ШХЧЕТЕудаГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ iilUtJ иУО УНИВЕРСИТЕТ •

На правах рукописи Эль-Ксасбих Риад Taxa

БИОТЕХНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРУППОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРОВ НА ОСНОВЕ МЕТОДИК ГОМЕОСТАТИЧЕСКОГО ТИПА

Специальность 05.13.09 - Управление в биологических

и медицинских системах

Автореферат диссертации яа соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 1683

Работа выполнена с Санкт-Петербургском Электротехничес Университете

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор Пошчителэв Е.П.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Евграфов В.Г.

кандидат- технических наук, ведущий научные сотрудник Шнейдеров

Ведущая организация - Северо-Западный Заочный Политехнический институт, кафедра Технических систем- управления в биология медицине -и безопасности- жизнедеятельности

Зашита состоится " " 1993 Г. в часов в

заседании специализированного совета Д 063.36.09 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университет по адресу: 197376, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, Б.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Университете

Автореферат разослан "_и_ 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

Юддашев З.Ы.

Актуальность проблемы. Проблема оптимизации деятельности мах груш становится все более актуальной по мере усложнения тех-ческих систем управления и расширения требований к операторской ятельности. В сложных системах приходится анализировать поведе-в не одного человека,а тесно функционально взаимосвязанной грул-I лодей, т.н. "малой группы". Это произвозственные бригады, эки-жы транспортных средств, группы военных специалистов, опрераторы ггоматизированных систем управления и т.п. Широкий круг вопросов, )Торый возникает перед специалистами при формировании таких групп сдачает такие задачи как определение оптимальной численности )уппы, совместимость ее членов, рациональное распределение 5язанностей и организация управления, с учетом индивидуальных юбенностей каждого индивидуума. Исследование поведения опврато-зв в зпруппв с использованием аппаратурно-программных комплексов ^технического типа, открывает широкие перспективы для огггимиза-т стратегии и тактики формирования таких малых групп и позволяет эциональво организовать коррекцию поведения и тренировку навыков эботы отдельных ее членов в интересах повышения надежности и зф-эктивности обеспечения функционирования биотехнических систем.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработк ринципов построения вариантов реализации биотехнической измери-ально-вычислигельноя системы (БТИВС), которая предназначена для сследования групповой деятельности операторов, объединенных в диную (т.н. малую) группу, на основе методик гомеоста- тического ИПа(МГСТ). Для достижения этой цели в работе решатся следующие адачи:

- разработка математических моделей для реализации принципа равновешивания на котором основаны МГСТ,

- разработка вариантов тестовых заданий в виде изображений на жрано цветного монитора и способов управления содержанием со :тороны членов группы,

- разработка критериев эффективности работы лаадого оператора и руппы в целом;

- разработка способов представления экспериментальных данных о заботе каждого оператора и группы в целом и формирования базы

- 2 -

данных о прохождении исследования в группе;

- разработка БТИВС для исследования групповой деятельности с раторов на основе методик гомеостатического типа,в которой испс зуются предложенные варианты реализации принципа уравновешиваю и проведение установочных экспериментов для оценки возможностеи такой системы.

Метода исследования. Теоретические исследования выполнень использованием аппарата теории нечетких множеств теорий инфор тики, инженерной психологии, теории сивтезабиотехнических сшл теории функционального анализа. Использовались программ инструментальные средства, язык программирования Турбо Паскаль-методы моделирования задач с применением ПЭВМ типа ibm pc/at.

На защиту выносятся следующие положения:

а) в качестве тестовых заданий для Организации групповой рас

можно эффективно использовать—изображения,_____содедкаще нг

следующих друг за другом цветных полос, количество которых опре ляется количеством членов группы;

б) организацию работы малых групп операторов по методик гомеостатического типа целесообразно осуществлять, исполь предложенные в работе варианты реализации принципов уравновеши ния (в частности вариант на основе нечетких множеств), позволят надежно выявлять готовность группы к совместной деятельности;

в) в качестве оценок эффективности работы отдельного человек группы в целом могут быть использованы критерии, введенные работе, такие как время реакции, время отвественного решения, казатели технического умения и тактического мастерства и др.;

г) разработанный вариант БТИВС для исследования группе деятельности операторов позволяет провести весь комплекс иссле ваний и получить необходимый экспериментальный материал последующего использования.

Эти положения основаны на следующих новых научных результат

- математические модели для реализации МГСТ на основе принципа уравновешивания с использованием четкой и нечет стратегии, обеспечивающих абсолютное и относительное, а та равномерное и неравномерное уравновешивание эталонной и рабо частей тестового задания;

- принцип и модели уравновешивания для МГСТ на базе нечетких (ингвистичвских решений, которые реализуют нечеткую стратегию оботы группы,

- критерии эффективности работы каадого оператора и группы в рлом такие как время реакции, время ответственного решения, юказатали тактического умения и др.;

- метод отображения экспериментальных данных, в том числа по юрвым корреляционным моментам, позволяющие отобразить взаимо-:вязи операторов во времени.

Практическую ценность работы составляют:

- способы реализации принципа уравновешивания для МГСТ, пред-означенных для исследования коллектива специалистов до 5 таловек, которые отличаются широкими методическими возможностями по организации работы таких коллективов;

- вариант реализации принципа уравновешивания для МГСТ на базе нечетких лингвистических решений;

- способы управления параметрами тестового задания, представляемого на экране монитора в виде плоских изображений совокупности полос различной ширины {по числу операторов);

- алгоритмы организации исследований, позволяющие формировать частные тестовые задания для группы, задавать вариант реализации, принципы уравновешивания и определять набор фиксируемых параметров об эксперименте;

- параметры для описания индивидуальной и групповой работы операторов, метода их расчета и представления для сопоставительного анализа работы разных"групп;

- вариант БТИВС для исследования групповой деятельности операторов, позволяющий провести весь комплекс исследований по тренировке навыков совместной работы и оценке уровня владения этими навыками, на основе использования методик гомеостатического типа;

Апробация работы. Основные положения диссертации были дол ^ жены на 2-х конференциях профессорско-преподавательского состава СПГЭТУ в феврале 1992 и 1993 г.г. и на заседании секции эволюции высшей нервной деятельности Института эволюционной физиологии и биохимки имени И.М.Сеченова РАН в апреле 1993 г., а также на международной конференции Биомод-92.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликованы тезисы одного доклада к международной конференции.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа содеря введение, четыре главы, заключение, выводы, список литературы и три приложения. Основная часть работы изложена на 120 страницах' машинописного текста. Работа содержит 34 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформу.шрованы цв.; и задачи исследования, отмечена научная новизна и практически значимость работы, приведено краткое содержание работы по главам.

В первой главе приведен анализ литературных и патентных мате риалов о методах и системах, предназначенных для исследоват —дея=тяьности «алой 1-руппы специалистов, рассмотрены методичесю подходы к исследованию грутаовой т^ятельности-груш-одараторов, помощью технических средств. Под малыми грушами понимая совокупность людей (от 2-5 и более членов), объединенных пространстве и времени, совместо решающих общую задачу. 01 рассмзтржакзтся в виде сложной системы, между элементами (члена! группы) которой устанавливаются в том .числе и неформальнь отношения. При изучении малых груш применяются методы и подхода основаны на наблюдениях и объективных количественных оцзнкг результатов проведения специальных экспериментов. Широко известнь аппаратурные метода изучения группо-вой деятельности обьгп реализуются на тренажерах, предназначенных для обучения конкретнь профессиям.В таких системах имитируется реальная работа, позто» они, как.правило, уже специализированы и не позволяют получи общие, независящие от конкретного вида деятельности, показата) описывающие готовность группы операторов. Особое место сред подготовки к построению специальных исследовательских комплексе! занимает гсмеостатическая методика (Горбов В.П. и др.). Д) моделирования взаимосвязанной деятельности группы . людей в таю методиках были сформулированы следующие требования:

1) тестовые задания максимально простые, чтобы не требовалос предварительной наработки специальных навыков;

2) деятельность всех членов группы взаимозависима;

3) оценка результатов работы производится опосредовано ;ерез приборы;

4) результаты выполнения регистрируются.

Под гомеостазом, понимается способность систем обеспечить ¡табильность выходного (регулируемого) параметра вне зависимости т случайных факторов воздействия. С учетом сформулированных требований определется понятие гомеостатическоя методики, суть кото-юй заключается в том, что создаются рабочие условия и задания на юдцержание постоянства некоторого заранее выбранного физического [араметра (поддержание постоянства температуры воды, уровня элек-рического напряжения и т.д. при наличии нескольких регуляторов [араметров процесса) за счет деятельности всей группы. Известные способы реализации гомеостатических методик не обладают широкими ютодическими взаимосвязями, что ограничивает область юс приг,:е— ения. Применение персональных ЭВМ с графическими возможностями 'ткрытвают новые возможности для создания исследовательских комп-©ксов данного назначения. Таким образом,цель диссертационной 1аботы сформулирована как разработка принципов построения вариан-■ов реализации биотехнической измерительно-вычислительной систе-ы, которая предназначена для исследования групповой деятельности 'Шраторов и включает в состав персональную ЭВМ, по методикам •омеостатического типа. Исходя из цели определены оодсщдае задачи [иссертационной работы.

Во второй главе введено понятие о методиках гамаосхатаче окого ■ипа, рассмотрены варианты реализации принципа уравновешивания для та методик при различных стратегиях работы групвд.В -известных яриантах гомеостатической методики каждый член налой грунты, пополняющей тестовое задание, при выборе управляющих ; решений |риентируется только на общий результат, не зная нв'околько далеко 1Т оптимума его собственные усилия. Небольшие изменения -методики, ¡вязанные с введением информации о собственных усилиях каждого шератора позволяют учесть эту особенность* чгго ¡приводит к »асширению методических возможностей такого подхода. ^Определим под ютодикями гомеостатического типа (МГСТ) такие, в -которых, кроме 1тмеченных выше четырех требований, обязательным является передача шформации о конкретных усилиях кзвдого оператора, при 'достижении

общего результата. В таком изложении общее тестобое задание може состоять из частных задания для каждого члена группы, приче условие достижения общего результата в некоторых варианта реализации методик/ может автоматически обеспечивать и условл достижения частных результатов. Ориентацией для работы каждог оператора и группы в целом являются общий эталон и частнь эталоны, из которых он состоит. Эти эталоны должны чети различаться в тестовом задании.

Для предъявления тестового задания наиболее удобным являете вид визуального изображения. Мы принимаем это изображение в вид цветных полос, количество которых равно количеству членов груш (см.рис.1). Каждая оператор управляет размером своей полосы, суммарный размер всех полос является общим заданием для группь Теперь-мощсз нв толька устанавливать общий размер, но и выстави частные размеры каждой полосьгг^зобрашние^азделяется^а^дав, час та - "эталон" и "работа", а операторы управляют размерами полоса части "работа". Техническим примером реализации подобных МГСТ является комплекс "Телестат" (Попетателев Е.П.,1884г.). Стремление выравниванию размеров полос позволяет определить в качестве осни вого руководящего принципа при выработке управляющих действия принцип уравновешивания. По-существу.варианты реализации принцип; уравновешивания и позволяют предложить различные методики органи зации работы группы.

В работе исследовано несколько вариантов реализации принци уравновешивания. Для этого используется математическая модель из бр&дюния и способа управления размерами полос.В общем случав математическую модель МГСТ можно построить следующим образом

Определим множество возможных изображений полос различ ной ширины в эталонной т®= рабочей тр= с"частях изобра

жения, где N - количесво полос, V- их размеры. Для установки ра меров полос задается адекватное множество воздействий: а*= {а* и вектора воздействий. Соответствие между множествами

а", ар,и Т*,ТР устанавливается с помощью уравнения:

Г = ка' ; тр= кар , (1)

где к - коэффициент пропорциональности. В дальнейшем к примем равным 1.

Вектора воздействий а" и ар связаны с конкретными решениями членов группы с помощью системы уравнений следующего вида

X =1 а ■* к а + . . . +к а

С И 1 12 г 1N N

X ~к а +к <»-»...+ к а . г ti i гг г ш n 1

(2)

X. =к а +к а + . . м m i иг г

•■к а NN п

где и. .; i.j=i,n - коэффициенты влияния действий j-ro

оператора

на i-ю полосу; <*- управляющее воздействие j-ro оператор?..

В матричной форме система управлений (1.1) для эталонной и рабочей части имеет ввд:Т"= ка® .

к

i

к

а =

г а Э г «* р

i i

а Ар= а К =

2 2

01 . ® а .

0,' aJ

N J 1 L- N J 1

I:

JP, kAp, причем

k к

11' 12 1N

k

2 1 * 22 ÍH

N1 ' k N2 k мы

Í >

, N.M с/1.1'

где - а* и ар вектор-столбцу управляющих воздействий со стороны исследователя (э) и группы (р) в конкретный момент времени <:; к - матрица коэффициентов влияния .¡-го оператора на х-ую полосу.

РАБОТА

ЭТАЛОН

Рис.1.

Любое тестовое изображение из множества саг> должно удовлетворять только одному обязательному условию ширина полос есть величина положительная, т.е. л-*>о и х* > о для любых 1=1

Общая ширина полос Т в каждой части тестового изображения вобщем случае может изменяться в момент установки новых значений (см.рис.1,а). Интересным для МГСТ является случай, когда размер Т

установлен один раз перед началом эксперимента и остается посто яниым в течение всего эксперимента (рис.1,6), т.е.:

£ = £ ^ = т- сапзк. (3)

V С

Эта возможность отсутствует в известны/ гомеостатически методиках.

Для общего размера полос Т с учетом выражения (1) и (2) след

ЧТ0: N NN

т= Е VI £ «Д: (4)

Уравнение (4) справедливо для обеих частей тестового изобра жения. Однако для части "эталон" матрица к может быть выбрал единичной, т.е. Тогда Т'= с 13 а" и установка сю-жэта"эталонной--части__в__л2 осуществляется путем регулировки величин х.". При этом выражение (4) принимает--следующий_вид:_____________

М Ы N

£ £ \"к.=Мг£ = Т (5)

откуда следует, что для обеспечения постоянства общего размв{ полос (случай, описываемый выражением (3))- сумма управляющих воздействий должна быть ограничена: £ а" = т/ы2.

Для рабочей части л2 остается справедливым' выражение (4), г; с помощью изменений, коэффициентов влияния ь можно переопредаля-роли членов малой группы. При к. .= с-сопаь влияние каждого опер« тора на каждую полосу одинаково. Такой вариант реализации принцгс ур?эноБешивания определим как равномерное абсолютное уравновешкв: ние (РАУ). Оно осуществляется с помощью линейной функции тала * При других коэффициентах влияния к. . можно получи неравномерное (в смысле влияния действий членов группы на " свои" полосы) абсолютное уравновешивание (НРАУ). Рассмотренн варианты реализации принципа уравновешивания в определенном смыс соответствуют известным гомеостатическим методикам п единственном отличии - устанавливается не только общий разм полос в рабочей ячейке но части размера каждой полосы

соответствии с эталоном.

Среди вариантов неравномерного уравновешивания лрактичеси

нтврвс представляет случай, когда общий размер полос не изменятся при действиях группы (см. выражение (5)).

Введем нормировку значений управляющих воздействия . Напри- * юр, будем определять размер ¡.-ой полосы в виде:

х =Е <к. .«VE а.) (6)

Тогда с учетом (4) нетрудно получить:

N N /Т \

Е =Е Е Ct:N.aN/ Е а.] у/)

L VII . I

i = 1 . i. = ». • j=» j=l

В данном варианта изменение управляющего воздействия <^,1=1 ,n в диапозоне со,«"""! не приводит к линейному изменению v , так как величина ai/Tf*i является переменной. Можно утверждать, что данный вариант соответствует нелинейному преобразованию управляющих воздействий «. в ширину соответствующей полосы так как коэффициенты влияния зависят от относительной доли oí по отношению к другим управляющим воздействиям (j=iэто позволяет определить рассмотренную модель организации групповой работы как модель относительного уравновешивания (ОУ).

Представляют практический интерес два варианта реализации модели относительного уравновешивания.

Первая модель: все коэффициенты влияния каждого члена соответствуют случаю равных возможностей влияния каждого члена группы на любую полосу в изображении J2 . - вариант равномерного относительного уравновешивания (РОУ)

1 N

VIT Е «j <8>

j = i

При этом условие (3) принимает вид:

N М

Е Х.=Е <\=т (9)

Вторая модель соответствует перераспределению управляющих функций, что приводит к моделям неравномерного относительного уравновешивания (НРОУ). Например, при выборе коэффициентов влияния K^K^i/íN-n при v=j, а коэффициент при uj, полу-

чаем вариант,соответствующий случаю равных, но ограниченннь возможностей влияния каждого члена группы на "чужуи" полосу в изображении Jz, но эффективного влияния на собственную полосу.

Связь между размером полосы х. и времени управляющими воздай ствиями задается выражением х = "

l v N-1 > °V

J = 1 N

а условие нормировки приобретает вид: Ji*1 £ а . =1/2

i = i J

Возможны и другие варианты реализации принципа относительно! уравновешивания. Из сравнения соотношений для различных варианта реализации принципа уравновешивания следует, что в моделях РА условие уравновешивания выполняется автоматически, а аналогичных моделях РОУ в алгоритм организации работы групг необходимо вводить дополнительное условие - условие нормировки.

Рассмотренные—модели_____приобретают особое значение пр

реализации МГСТ для организации групшвой~деятвльности лфощаммнь способом (с помощью ПЭВМ), так как в этом случае возможно толък дискретное изменение управляющего воздействия. Исходя из заданна точности выполнения условия, с помощью полученных соотношени можно оценить технические характеристики блоков формирован» тестового изображения. Кроме того, рассмотренные модели позволяк расширить методические возможности экспериментальных установок Модели позволяют также легко организовать имитацию влияния внешни помех и изучения помехоустойчивости групповой работы в условиях, например, путем регулирования одного из управляющих воздействий эталонной части Jx и контроля за поведением группы по ее усилиям организоьать синхронное изменение рабочей части J2. Для этого весьма эффективным может быть использование рассмотренных модельи абсолютного и относительного уравновешивания.

Рассмотренные выше модели основаны на четкой стратегии рэбо ты членов группы. Однако, групповая деятельность , связанная с одновременной работой нескольких людей может также рассматривать как система, в которой присутствует нечеткая информация, особенно в понимании действий других членов. Это порождает нечетную страта гию работы членов группы. Анализ работы группы как источника нечеткой информации и объекта, оперирующего нечеткими суждениями

- 11 -

южно провести с исследованием теории нечетких множеств.

Нечеткая стратегия деятельности операторов реализуется на тех га тестовых заданиях - изображениях. Отличие связано с тем, что на 53ображении jx выделяется еще одна - третья часть, в которой рас-голагается лингвистическое описание воздействия оператора на шири-iy полос. При этом в каждый момент времени управления оператор ис-гользует не управляющие клавиши,а номера лингвистических зыражений.

Эбозначим множество лингвистических выражений воздействия

а.= {W..}, i= 1,L, j= 1,— ) ч '

где l - число различных воздействий, a n - число операторов, и Значения ^., i= i,l являются нечеткими и могут представляться в виде функций принадлежности, построенных операторами, т.е.

wy= iw, ^.(ы) 1, где rj(w) - функция принадлежности, w« s - носитель нечеткого множества, w«s. В то же время xjt являются четкими величинами, так как представляют собой ширину полос на экране и имеют вполне определенные границу. Тактам образом, имеем функциональное преобразование управляющих лингвистических воздействий операторов а. в ширину полосы х. :

\= f(<V аг....."г,5"* гда f ~ функционал от а=1/ГГ Функционал f представим в виде композиции двух функционалов f= fto f2.

Здесь ft преобразует нечеткие инструкции по управлению а,...',^ в нечеткие величины ширины полос, обозначим их \»i= Функция f преобразует v, i= i,n в четкие значения Для ft должно выполняться условие х..> в - положительность нечетких полос.

Для т2 основным условием является равенство суммы полос после

каждого воздействия, т.е. Е \= т0= const.

l=i

Таким образом, весь эксперимент по исследованию совместной работы группыоператоров при модели нечетких суждений можно представить следующей схемой:

1) каждым оператором осуществляется построение нечетких множеств управления (воздействия) на ширину полос; -

2) оператор воздействует на ширину полосы путем указания определенного лингвистического воздействия;

3) производится прообразовала лингвистического воздействии в изменение ширины полос;

4) п.п. 2 и 3 повторяются до тех пор, пона ширины эталонных расчетных полос не будут одинаковы или близки.к заданным уровня! близости.

В третьей главе рассмотриваются вопросы определения отдельны! параметров характеристик операторов и группы в цэлом на основе Предыдущих математических моделей реализации приацщк уравновешивания. Одной из оценок качества работы группы может был установка управляющего воздействия, которая слагается из ддауа составляющих - компенсация размеров полос за счет отличия размеры в эталонной и рабочей частях тестового изображения (определим ее как теоретическое воздействие) и компенсация влияния других операторов на размер данной полосы (эта часть отражает взаимовлияние н« деятельность^jaraoroonepaTopa со стороны других и являете»

неопределенной). Оператор принимает-решенш-ла___основе____наблюдеши

несоответствия размеров, и должен "почувствовать" как буду! работать другие члены коллектива. Отличия в» реальных управляю®! воздействиях от практического воздействия и определяет ошибка работы конкретного оператора.

Средняя ошибка оператора определяется путем интегрирования модуля текущей ошибки:

Да = 1/Т /тэ I Да. (t) Id t, i э ' i *

о

где тэ- время эксперимента.

Введем коэффициент, показывающий взаимосвязь между тем, что

видит и делает оператор. Пусть ширина рабочей полосы под действиэм

каких-то внешних факторов за время t изменилось на величину:

AXP(t,At)=\P(t+At)-\P(t), i=TTN tit

что вызвало ответную управляющую реакцию:

До»р (t, At) -=ар (t+Дt) (t) , I^TTN

Для характеристики тактического умения оператора воспользуемся

величиной Bet): i

В(t)=1im ДХР (t,At)'Дар(t,At), l i v

At<4o

которая в известной литературе по исследованию групповой

рятельности трактуется как показатель тактичеокого умения. Если 1. ( ti 'o - 1-й оператор придерживается "паритетной" тактики. Если nt)>o - то это свидетельство "авторитарной" тактики, 'авенство Bt(t)=o, при t,At)*o говорит о пассивности v-ro inepaTûpa. Если i-ый оператор за длительное время придерживается 'паритетной" тактики, то этот оператор считается лидером.

При исследовании групповой работы кроме показателей эффектив-гости работы оператора з группе большое значение имеют показатели заботы хруппы.

В работах исследователей гомеостатической методики отмечается, гго во время эксперимента группа периодически приближается или удаляется от решения задачи. Если определить пространство состояло в виде многомерного'(по количеству членов группы) пространства, в котором на координарных осях откладываются размеры полос, го точка в этом пространстве будет определять вид тестового изо-Зражения. Количественной мерой близости решения задачи можно считать расстояние между текущей (р) и эталонной (э) точкой в пространство состояний:

N

Rt(t)-£ | или FMt)«|E <\*<t)-x^< tn*

i 3=1 isi

где Rt(t) - в метрике Хегзминга, a R2(t)- расстояния в метрике Эвклвда В дальнейшем будем говорить об обобщенном расстоянии R<t), полученном по выше указанным формулам Rt(t) ,Ra(t).

Важным показателем работы группвыможет быть среднее расстояние за некоторый период та- эпоху эксперимента и сравнивая R(t) за разные эпохи можно контролировать эффект обучаемости группы к совместной работе. _ • i т

R(t)=~ /|R(t) |dt о

В четвертой главе рассмотрены алгоритмы, программы и биотехническая вычислительно-измерительная система для исследования групповой деятельности операторов на основе методик гомеостатического типа.

В соответствии со структурой тестового задания в виде изображения цветных полос разного-размера исследователь должен формировать конкретное задание, параметры которого заносятяся в базу

данных (рис.2). Оператора осуществляют выполнение тестового задания, используя пульты управления. Действия операторов и соответствующее изменение состояния системы заносятся в базу данных, откуда затем могут быть извлечены и обработаны. Результаты выполнения задания выводятся на устойство отображения информации. '

Таким образом, для реализации биотехнического комплвк< необходимы: программы формирования тестового изображения с возмо> ностью задания размеров полос, программы опроса системы с цел оценки ее текущего состояния, программы формирования базы данных выделением постоянной части, экспериментальных результатов оценок показателей работы кавдого оператора и группы в цело) Программы формирования изображений на устройстве отображение позволяющие исследователю оценивать эффективность эксперимента корректировать задание для группы. Все эти программные средст разработаны и приведеныв приложенда_кдиссертации. Они рассч тываются на использование персональной ЭВМ типа—г ем—вс/ат написаны на языке Турбо-Паскаль 6.0. Развитый интерфейс позволя пользователю ориентироваться в функциональных возможностях все: биотехнического комплекса.

Особое внимание при разработке комплекса было уделено вопро сам отображения информации. Программа обработки результатов позв1 ляет отображать записи ошибок работы оператора, а также величины показателей, рассчитаныв по полученным соотношениям. Данные обра ботки отображаются в графической форме (графики управляющих во действий,график групповой ошибки),а также в виде текстового отче

Процесс проведения исследований на БТИВС с применени тестовых изображений сводится к выполнению последовательное информационных преобразований сигналов, на вид и параметры котор оказывают влияние, кроме технических блоков формирования изображ ний, исследователь и группа испытуемых- операторов.

Взаимосвязь операторов показывается в виде специальной диа раммы, на которой для каждого момента времени отмечается пара оп раторов с максимальной ковариацией входных воздействий. Д каждого оператора показывается также изменение управляющего сигн ла во времени, соответствующие графики выделяются цветам Деятельность группы в целом наилучшим образом иллюстрируется гр

ИССШШАТШ

Рис. 2.

фиком, характеризующим расстояния рабочей точки от эталонной в пространстве состояний. График позволяет визуально оценить качество совместного регулирования заданных параметров: колебательность, скорость приближения к решению, длительность "приработки" на начальном этапе. Практические результаты по применению разработанного комплекса позволили получить оценку его эффективности и надежности оценки всех параметров отдельных операторов и группы в целом.

На основании выполненной работы можно сделать следующие выводы:

1. Тестовые задания в вида изображения цветных полос позволяет обеспечить условия соаместноя работы малой группы, обеспечить широкие методические возможности и основным руководящим принципом для принятия решений в группе является принципы уравновешивания.

2. Реализации методик гомеостатйческого тиф, которые могут быть созданы на базе изображения цветных полос, являются развитием гомеостатической методики и за счет обеспечения частных заданий для каждого члена группы позволяют создавать новые экспэрименг тальные методики для исследования деятельности малых-групп..

3.Разработанные математические модели реализации принципа уравновешивания на основе четкой и нечеткой стратегии равномерного и неравномерного уравновешиваний при абсолютном и относительном управлении шириной полос в тестовом изображении позволяют раз-

работать разные варианты тестовых .заданна и расширят- кзтодическш возможности: гоывостатичвского подхода.

4. Параметры отдельного оператора, такие как его ошибка и средняя ошибка, эффективность действии, время реакции и др., -дают полезную информацию, позволяющую определить уровень подготовки к решению общэй задачи всей группы. Время решения определяет ответственность оператора к решению своей задачи.

5. В качестве основного показателя эффективноега работы группы может быть расстояние кевду .эталонными и рабочими полосами во время эксперимента в пространстве состояний, временные изменения, которые характеризую стиль работы группы.

в. Разработанная БТИВС позволяет производить тестирование операторов на основе методик гокеостатического типа и на основании

---------результатов установочных экспериментов может быть рекомендованы в

широкую практикуинженерно-психологических исследований.

Основные результаты по теме диссвртации-излошны в сждущга работах:

1. Погачигелэв Е.П., Тютюнникова И.В., Эль-Ксасбих Р.Т. Синтетическая модель в исследования сплоченность малых груш профессионалов./' Материалы международной конф-ции по проблема! бионики, Биомод-92, 21-26 июня, СПб, 1992 г.

Подписано к печати 26.05.93. Формат 60x84/16. Печать офсетная. Уч.-изд.л. 1,0. Заказ № Тираж 100 экз. Бесплатно.

Ротапринт С.-Пб.ГЭТУ 197376, Санкт-Петербург, ул.Проф.Попова, 5.