автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.09, диссертация на тему:Методы синтеза аппаратуры для автоматизированной диагностики состояния человкеа на психологическом уровне в норме патологии



ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЁХНИЧЕСШ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Нечаев Александр Викторович

МЕТОДЫ СИНТЕЗА АППАРАТУРЫ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА НА ПСИХОЛОГИЧЕСКОМ УРОВНЕ В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ

Специальность 05.13. 09 Управление в биологических и медицинских системах

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Курск - 1995

юта выполнена в Курском Государственном техническом университете

Научные руководители:

академик МАИ, доктор технических наук,

профессор Кореневский Н. А.

доктор медицинских наук,

профессор Плотников В. В.

Официальные аппоненты:

член-корреспондент МАИ, доктор технических наук, профессор Уразбахтин И. Г.

кандидат медицинских наук Ткаченко Ю. Г.

Ведущая организация - в/часть 25714

Защита диссертации состоится " ¿У " ШЛ^рЛ* 199 -Гг. в часов на заседании специализированного совета Курского Государственного технического университета по адресу: 305039, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " 199 £ г.

'Т

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологических наук А ^ Артеменко М. В.

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время в стране и за рубежом накоплен большой опыт в применении средств вычислительной техники и математических методов в медико-биологических исследованиях, включая исследования в психодиагностике и диагностике заболеваний, вызванных нарушением психологических функций и процессов.

В специальной психологической литературе сейчас описано не менее двух с половиной тысяч различных экспериментальных психологических методик, ориентированных на решение задач психодиагностики. Однако, такое их обилие само по себе не решает проблем психологической диагностики, поскольку психологическая сущность и направленность большинства методик плохо определена, не отработана стандартная процедура их проведения, методики не испытаны на репрезинтативных выборках испытуемых, не содержат ни статистических индивидуальных норм, ни критериев принятия диагностических решений.

Анализ существующих систем съема и регистрации первичной психологической информации показал, что для измерения параметров, характеризующих состояние человека на психологическом уровне, серийно выпускаемой аппаратуры практически нет. Большая группа существующего, лабораторного оборудования ориентирована на оценку психологического состояния человека при выполнении им заданного вида деятельности. Для этих устройств и систем доказаны их применимость по показателям надежности и валидности только на определенные виды деятельности, и часто смена условий даже в рамках выполнения одной и той же работы может нарушить корректность использования соответствующих методик и аппаратуры. Учитывая большое разнообразие деятельности человека и часто меняющиеся условия труда, становится проблематичным целесообразность серийного выпуска психологической аппаратуры, ориентированной на имитацию конкретных видов производственной деятельности.

Работами Ломова В. Ф. , Забродина Ю. М., Чернышева А. Г. , Плотникова В. В. , Кореневского ЙА. и др. показано, что при решении сложных задач, связанных с получением информативных признаков и принятием диагностических решений в задачах психодиагностики, хороших результатов удается достичь при использовании функционально-ориентированного подхода, при котором для оценки психологичес-

кого состояния человека измеряются показатели, отражающие структуру его психических процессов. Известны психологические методики и технические средства, позволяющие измерять различные составляющие психических процессов и свойств (Афанасьенко Н. Е., Парамонов Ю. В. (1985), Леонова A.B. (1984), Забродин Ю. М. (1989) и др.). Однако, как показали теоретические и экспериментальные исследования, большинство из них не обеспечивает надежного отделения различных психических процессов друг от друга или, наоборот, не учитывает ряда важных их составляющих. Указанные и ряд других недостатков существующих психологических методик и аппаратуры значительно снижают надежность и Еалидность соответствующих измерений, не позволяя составить полное и разностороннее представление о состоянии человека на его психологическом уровне (Ломов Б. Ф. (1989), Забродин Ю. М. (1980), Плотников В. В. (1990) и др.). .

Поэтому проблема разработки и модификации новых функционально-ориентированных методов и технических средств для измерения параметров основных психических свойств человека (внимания, памяти, психомоторики, мышления, чувствительности сенсорных систем и др.), позволяющих улучшить валидность и надежность измеряемых показателей представляется актуальной.

Целью диссертационной работы является разработка функциональ- . но-ориентированных методов и технических средств для автоматизированной дифференциальной диагностики состояния человека на психологическом уровне в норме и патологии.

Для реализации поставленной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

- разработка единых критериев отбора функционально-ориентированных методов психологического исследования человека, обеспечивающих исследование всей совокупности психических процессов: внимание, память, психомоторики, сенсорные процессы, мышление и личность;

- разработка методик, алгоритмов и технических средств автоматизированного исследования различных психологических процессов, включая внимание, память, психомоторику, мышление, сенсорные процессы и личность;

- разработка архитектуры и элементов языка программирования проблемно-ориентированного вычислительного устройства для решения задач психодиагностики;

- апробация, доказательство надежности и валидности разрабо-

тайных методик и технических средств при решении задач психодиагностики.

Методы исследования. В работе используются методы инженерной психологии, системного анализа, теории моделирования, теории проектирования электронно-вычислительной аппаратуры, теории распоз-нования образов, прикладная статистика.

Научная новизна. 1. В диссертационной работе разработаны критерии отбора функционально-ориентированных методов для психологического исследования всей совокупности психических процессов: внимания, памяти, психомоторики, сенсорных процессов, мышления и личности, позволяющие с единых позиций решать задачи как разработки соответствующих психологических методик, так и задачи синтеза психодиагностической аппаратуры.

2. Предложены методики и алгоритмы для автоматизированного исследования человека на психологическом уровне, включающие в себя функционально-ориентированные психологические методы, обеспечивающие исследование основных психических процессов человека: внимание, память, психомоторику, сенсорные процессы, мышление и личность.

3. Разработаны принципы построения проблемно-ориентированного вычислительного устройства для решения задач психодиагностики.

Практическая ценность. 1. Разработанные критерии отбора функционально-ориентированных методов психологического исследования человека, позволяют с единых позиций решать задачи проектирования разнообразной психодиагностической аппаратуры для различных практических целей.

2. Разработаны методики и технические средства автоматизированного комплексного исследования психических процессов человека, пригодные для использования в практических целях при диагностике заболеваний психического и психологического профиля, при диагностике функциональных состояний операторов в системах человек-машина, профотборе, профориентации, рациональной расстановке кадров, при оценке эргономичности современной техники, а также в смежных областях клинической медицины и педагогике.

. 3. Разработанный проблемно-ориентированный процессор представляет собой портативное бортовое устройство, обеспечивающее комплексное изучение психических процессов оператора в условиях выполнения им реальной деятельности. Устройство обладает свойством перепрограммируемости реализуемых психологических методик и

имеет собственный язык программирования, ориентированный на предметную область психолога-исследователя, что значительно повышает удобство работы с ним.

Реализация. Разработанные методы, алгоритмы и технические средства внедрены и находятся в эксплуатации в НИИ авиационного оборудования (г. Жуковский, Московской области), ВНИИ охраны труда (г. Орел), ЦНИЛ и на кафедрах медицинского университета (г. Курск), используются в учебном процессе в Курском педагогическом университете (г. Курск).

Апробация. Результаты работы докладывались и обсуждались на Всесоюзных конференциях по техническим и психологическим проблемам, на Съезде психологов СССР и на научно-технических совещаниях в различных организациях: Институте психологии РАН (г. Москва) , ВНИИ авиационного оборудования (г. Жуковский), Курских политехническом и Государственном медицинском университетах. Разработанные системы и устройства демонстрировались на ВДНХ СССР и Международных выставках в Бельгии и Финляндии, где получили высокую оценку.

Публикации. Самостоятельно и в соавторстве по теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе 9 авторских свидетельств на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения и списка литературы, включающего 70 наименований. Основная часть работы изложена на 135 страницах машинописного текста. Работа содержит 18 рисунков и 8 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, определяются цели и задачи исследования, кратко излагаются содержание глав диссертации.

В Главе 1 характеризуется состояние проблемы, формируются основные требования к разработке методик и приборов для автоматизированного исследования психических процессов человека. Показывается, что для решения сложных задач психодиагностики хороших результатов удается достичь при использовании функционально-ориентированного подхода, при котором для оценки психологического сос-?ояния человека измеряются показатели, отражающие структуру психических процессов: внимание, память, психомоторику, сенсорные

процессы, мышление и личностные характеристики. Формулируются медико-технические требования на разработку соответствующих методик и технических средств. На основании анализа недостатков существующих методов и технических средств психодиагностики ставятся задачи на разработку и определяются пути совершенствования этих систем.

В Главе 2 рассматриваются методы проектирования функционально-ориентированных систем для автоматизированной дифференциальной диагностики состояния человека на психологическом уровне в норме и патологии.

В п. 2.1. рассматриваются вопросы разработки критериев отбора методов психологических исследований и создания соответствующих технических средств. При проектировании соотвествующих методов и технических средств предлагается руководствоваться следующими основными принципами:

1) психологические методики должны отражать представление современной психологии о структуре психических процессов человека, включая основные их составляющие, а именно, сенсорные процессы, психомоторику, память, мышление, личность и внимание;

2) на предварительном этапе проводится микроструктурный анализ деятельности испытуемого и изучается вопрос о возможности дифферинциальной диагностики различных психических свойств человека ,и их составляющих с заданной надежностью и валидностью. Если известные методики дают неудовлетворительные результаты (измеряемый признак характеризуется сразу несколькими свойствами и невозможно отделить одно свойство от другого), известные методики корректируются или создаются вновь, ориентируясь на измения отдельного свойства;

3) по завершении предварительного этапа создается макет устройства, либо производится моделирование созданной методики на ЭВМ с целью определения ее надежности и валидности. Для определения валидности используется внешний критерий, а в его отсутствие используются несколько известных или специально созданных методик, имеющих смеси свойств (признаков), среди которых есть и исследуемое свойство. Сопоставление нескольких методик с различными свойствами в разных пропорциях, включая и. искомое, дает возможность вычисления нужного свойства в разрабатываемых методиках;

4) собирается статистический материал по выполнению исследуемой методики, осуществляется проверка ее чувствительности и ин-

формативности на основе методов корреляционного и факторного анализов, и методов теории распознования образов. Эти методы используются также для подтверждения валидности методик;

5) разрабатываются меры, обеспечивающие стандартизацию проведения исследований с целью обеспечения сопостовимости результатов в различных условиях;

6) определяется оптимальное число предъявлений информации по критериям максимальной надежности и минимальных затрат времени;

7) при разработке набора психологических методик желательно обеспечить однотипность предъявления выходной информации об измеряемом признаке (хотя бы на уровне однотипности измерительных шкал), что позволяет значительно упростить проблему согласования данных при решении задач комплексной диагностики;

8) уточняется надежность и валидность разработанных методик методом экспертных оценок. Методики окончательно корректируются и достоверность измеряемых признаков проверяется статистическими методами.

В п. 2. 2. рассматриваются вопросы разработки методик для исследования основополагающих свойств человека. Исходя из представлений современной психологической науки, психические свойства и процессы характеризуются различными составляющими. Большинство методик построены так, что вне зависимости от измеряемых признаков выходными данными являются среднее время латентного периода реакции, средний разброс этого времени и количество совершаемых ошибок, причем, все показатели формируются в результате подсчета некоторых эталонных импульсов. То есть эти результаты представи-мы однотипной шкалой, которую можно рассматривать как шкалу интервалов.

Для исследования были разработаны методики, позволяющие авто-матизированно исследовать такие свойства сенсорного внимания как селективность, переключаемость, объем, распределяемость, устойчивость и концентрированность и ряд других.

Для исследования селективности зрительного внимания предлагается использовать следующую методику. Испытуемому на специальном табло предъявляются в случайном порядке и в заданном темпе цифры натурального ряда и измеряется среднее время его реакции на их появление. Затем цифры предъявляются на фоне визуального шума (цифры покрываются зашумляющим трафаретом).

Селективность внимания определяется как отношение показателей

эффективности восприятия цифр на фоне визуальных помех и без них, по формуле:

Т2ср*( N - С2)

СВ - ■-- , ( 1 )

Т1ер*(М - И)

где ?1ср - среднее время опознания цифр без помех, Т2ер - среднее время опознания цифр на фоне помех, N - число предъявления стимулов,

С1, 02 - число ошибок испытуемого при определении цифр без

помех и на фоне помех соответственно. Методика исследования переключаемости состоит в том, что испытуемому подается один из двух предупредительных световых сигналов (зеленый или красный). В зависимости от предупредительного сигнала испытуемый должен как можно быстрее нажимать на реактивный ключ либо в момент появления пускового сигнала (белый свет), либо в момент его прекращения: после зеленого предупредительного сигнала он нажимает на реактивный ключ в момент появления пускового сигнала, а после кравного предупредительного сигнала - в момент исчезновения пускового сигнала В такой ситуации испытуемому необходимо гибко изменять предварительные установки к реакциям в зависимости от характера предупредительного сигнала, что предъявляет специализированную нагрузку на переключаемость его внимания. Эффективность переключаемости внимания отражается временем реакции и числом совершаемых ошибок. Переключаемость сенсорного внимания может быть рассчитана по формуле:

N

ПВ = --Тер, ( 2 )

N - С

где N - число предъявляемых стимулов, С - число ошибок испытуемого, Тер - среднее время реакции.

Объем внимания предлагается измерять с помощью одноцветной таблицы Шульте со случайным расположение цифр натурального ряда, например, размерностью 7x7. Испытуемый получает задание как можно быстро отыскивать на таблице цифры нутурального ряда в по-

рядке возрастания или убывания их номеров. При случайном расположении цифр в таблице у человека выясняется способность воспринимать таблицу не по элементам, а целыми блоками, обнаруживая среди них необходимую цифру. В такой методике объем внимания оценивается по формуле:

Тер

ОВ ---, ( 3 ) ■

N - С

где N - число предъявляемых стимулов, С - число ошибок испытуемого, Тер - среднее время реакции;

Кроме этого, косвенной оценкой объема внимания может быть показатель-среднего отклонения времени реакции от его среднего значения.

Распределяемость зрительного внимания тесно связана с его объемом и заключается в способности человека одномоментно концентрировать внимание не на одном, а на двух и большем числе разнородных объектов, что дает возможность одновременно совершать несколько родов действий и следить за несколькими независимыми процессами, не теряя ни одного из них из поля своего внимания. В предлагаемой методике распределяемость зрительного внимания исследуется с помощью измерения и сравнения среднего времени двигательных или словесных реакций в условиях постепенного увеличения числа зрительных стимулов, которые необходимо удерживать в поле внимания. С этой целью испытуемому последовательно предъявляют в определенном месте заранее известную цифру и измеряют среднее время словесных или двигательных реакций. Затем ему предлагают удерживать в поле внимания два известных цифровых стимула, причем, испытуемому в случайном порядке предъявляется то одна, то другая цифра. Измеряется среднее время словесных или двигательных реакций в условиях распределения внимания между двумя стимулами. Подобным же образом измеряется среднее время реакции в условиях распределения внимания между четырьмя, шестью и восьмью зтимулами. Показатели средних времен реакций сравниваются. Чем пропорциональнее зависимость между уменьшением скорости реакции 1 увеличением числа удерживаемых в поле внимания стимулов, тем

£

более выражена у испытуемого способность равномерно распределять зрительное внимание.

Интенсивность внимания в процессе деятельности не остается постоянной, а непрерывно колеблется. Время, в течение которого человек способен сохранять определенный, адекватный конкретным задачам, уровень внимания, характеризует устойчивость внимания.

Для исследования устойчивости внимания предлагается методика, в соответствии с которой испытуемому в случайном порядке предъявляют цифры натурального ряда (от 0 до 9), которые он должен классифицировать по простому алгоритму: при появлении четной цифры реагировать нажатием на левую по отношению к нему реактивную кнопку, при появлении нечетной цифры - на правую реактивную кнопку. Темп предъявления цифр определяется темпом работы испытуемого. Нажатие на реактивную кнопку приводит к мгновенной смене цифры. Устойчивость зрительного внимания характеризуется "разбросом" среднего времени реакции испытуемого и числом совершенных ошибок. Средняя скорость реакции характеризует при этом теш психических процессов.

Интегральный показатель устойчивости определяется по формуле:

N Е |Т1 - Тер|

УВ - - *-= , ( 4 )

- С . .Тер

где И - время ¡-ой реакции испытуемого на стимул.

Концентрированность внимания характеризует интенсивность сосредоточенности человека на одном или нескольких объектах ситуации. Концентрированность внимания означает, что имеется фокус, в котором собрана психическая или сознательная деятельность. Для измерения этого психологического параметра используется модифицированная методика, реализуемая известным польским прибором "Крестовина". Интегральный показатель концентрированное™ внимания определяется по формуле:

N

КВ - - * Тер.

N - С

Анализ литературных источников и собственные исследования показали, что для исследования характеристик памяти с целью решения задач автоматизированной диагностики состояния человека на психологическом уровне можно использовать методики, предлагаемые в работах Леоновой А. Б. и Зинченко В. Е Эти методики позволяют исследовать когнитивную структуру памяти, а именно: блоки сенсорной памяти, операции фильтрации и перекодирования кратковременной памяти и операции повторения.

.При исследовании параметров психомоторики учитывалось, что она является внешним выражением психических процессов и обеспечивает действенную практическую связь человека с окружающим его миром.

Исследование силы и выносливости весьма распространенный прием оценки функционального состояния нервно-мышечной системы при изменениях состояния человека, например, при мышечном и общем утомлении, эмоциональном напряжении, патологических изменениях мышечных структур и т. д. Сила мышц характеризуется величиной суммарного усилия исследуемой группы мышц, причем, выделяют как максимально развиваемые усилия, так и оптимальные усилия. Выносливость измеряется величиной отрезка времени, в течение которого человек способен поддерживать заданное усилие, составляющее обычно 50 или 75 процентов от максимального усилия.

Скорость характеризуется величиной пути, совершаемого при движении в единицу времени, а точность - показателем степени соответствия .реального движения в пространстве заданной цели. Предлагаемая методика заключается в том, что испытуемый должен попадать указкой в одну из мишеней с фиксированной площадки, которая равноудалена ото всех мишеней. Стимулом к движению является загорание в случайном порядке лампочки под одной из мишеней.

Для исследования углубленной коордионометрии предлагается методика, позволяющая оценивать частоту, амплитуду и спектральные характеристики координограммы по ее вертикальной и горизонтальной составляющим.

Для исследования характеристик сенсорных систем модифицирована методика, позволяющая с единых позиций исследовать абсолютный и разностный пороги чувствительности зрительной, слуховой и кинестетической сенсорных систем человека.

Для исследования наглядно-действенного мышления была модифицирована методика прогрессивных матриц Равена, в соответствии с

которой испытуемым осуществляется предъявление матриц Равена с недостающими элементами и образцы для выбора недостающих элементов, обеспечивающие отсчет йремени, отпущенного на решение каждого задания, и индикацию правильности или ошибочности решения задания. При правильном решении предъявляется новое задание; при неправильном - тестовое задание не меняется и испытуемый может исправить ошибку (если не исчерпал лимит времени, отпущенного на решение задания). Повторная ошибка вновь индицируется, но задание меняется. Устройство обеспечивает учет числа правильных и неправильных решений (исправленных и неисправленных), времени затрачиваемого на решение заданий, начисление по специальной системе баллов за решение заданий в зависимости от их сложности.

Интегральная оценка наглядно-действенного мышления оценивается по формуле:

п - с ТсрП]

ИО = --£-БС!], (6)

п ТЕ 13

где

п - число заданий, с - число ошибок, ТсрШ - среднее время решения ¡-го задания нормативной, группой (нормативное время 1-го задания),

ТС 13 - время решения 1-го задания испытуемым,-

БШ - балл, присваиваемый за правильное решение 1-го задания.

Для исследования степени податливости человека социальному давлению группы была разработана методика для определения конформности. В соответствии с этой методикой каждому из нескольких человек, участвующих в эксперименте, производится подача в индивидуальные наушники одних и тех же пар звуков, кроме одного чело-зека, который в данный момент времени является испытуемым й получает объективно различные звуки с остальной группой. Конфликтующей оценки звуков по высоте, возникающие у испытуемого и остальной группы, отражают реальные различия звуков, о чем участники эксперимента не подозревают, в результате чего отпадает необходимость в предварительной договоренности с группой относительно ее реакции.

По результатам эксперимента снимаются данные для расчета: об-

щего количества согласий испытуемого с группой; количества согласий испытуемого с группой, когда он перестает тратить время на эмоциональные переживания в связи с разногласиями с группой; суммарное время реакции испытуемого. В это же время идет анализ и расчет различных физиологических показателей (пульс, частота сердечных сокращений, показатели дыхания и др.).

Для физиологических показателей рассчитывается показатель их скорости успокоения после того как испытуемый окончил внутреннюю "борьбу" с группой и идет у нее на поводу.

Ртах - 1/п Е РС13

ПК = -, (7)

Ьср

где п = г - й,

Ртах - экстремальное значение показателя, Р[П - значение показателей после "согласия" с группой, Ьср - время от начала согласия до достижения среднего значения показателя, г - общее число стимулов, предъявляемых испытуемому, э - число предъявлений до согласия с группой.

Б п. 2.3. рассматриваются результаты моделирования разработанных методик на 1ВМ-совместимых компьютерах и соответствующих лабораторных макетах, при этом проверялась содержательная валид-ность, контролируемая микроструктурным анализом деятельности испытуемого при выполнении той или иной методики. Чувствительность методик к индивидуальным различиям показателей нервной системы проверялась по вариативному ряду показателей для большой группы испытуемых с различными свойствами нервной системы и различными профессиями.

Чувствительность методик к изменению функциональных состояний проверялась на представительной выборке людей с искусственно создаваемыми и достоверно известными различными функциональными состояниями методами теории распознавания образов, факторного и корреляционного анализов.

Было показано, что моделируемые методики выделяют искомые свойства психических процессов и их составляющих, обучаемость выполнению методики колеблется от 3 до 7 реакций на стимул, а ста-

тистически значимые результаты можно получить при предъявлении 15-20 стимулов на методику.

Глава 3 посвящена разработке приборов и функционально-ориентированных систем диагностики состояния человека в норме и патологии. Показано, что для диагностики таких функциональных состояний человека, как активация, эмоциональное напряжение, утомление разных стадий и функциональный покой, приемлемых результатов удается достичь, имея комплексы технических средств для диагностики параметров внимания, памяти, психомоторики, мышления, сенсорных систем и личностных характеристик. Этот же комплекс технических средств может быть использован для решения задач профессиональной ориентации и профессионального отбора, оценки эргономичности существующих и разрабатываемых социотехнических систем.

В качестве технических средств .могут использоваться универсальные вычислительные машины с соответствующим периферийным оборудованием (реактивная клавиатура, генераторы стимулов, средства сопряжения) и специально разработанные проблемно-ориентированные вычислительные устройства, обладающие малыми габаритами, весом и стоимостью, с улучшенными потребительскими свойствами. Основное содержание 3 главы посвящено разработке комплекса технических средств второй группы.

В п. 3.1. рассматривается разработка комплекса технических средств для исследования параметров внимания и памяти в двух вариантах. В первом варианте каждая методика исследования психических свойств выполнена в отдельном приборе. Это позволяет формировать произвольные наборы психологических методик по принципам максимальной информативности для конкретно решаемой задачи. Технически все устройства этой группы реализованы так, что все свойства искомых психических процессов измеряются по времени реакции, что позволяет рассматривать результаты измерений в единой шкале. Такой подход упрощает решение дальнейших задач диагностики функциональных состояний и создает предпосылки для построения универсального технического устройства для исследования параметров внимания и памяти человека. В разделе описывается структура и принципы функционирования такого устройства.

В п. 3. 2. рассматриваются вопросы построения комплекса технических средств для исследования параметров психомоторики. Этот комплекс устройств позволяет исследовать показатели скорости, точности и темпа выполняемых психомоторных действий, а так же по-

в*■

казатели силы, выносливости и координированное™. Особое внимание здесь уделяется стандартизации условий измерения процесса. Учитывая большое различие в конструктивном исполнении систем съема психомоторной информации, перечисленные методики реализуются в различных приборах.

В п. 3.3. предлагается портативный прибор для комплексного исследования абсолютных и разностного порогов чувствительности зрительной, слуховой' и кинестетической сенсорных систем человека.

В п. 3. 4. предлагаются два прибора для исследования понятийного и наглядно-действенного мышления человека. Для исследования понятийного мышления разработано устройство, реализующее модифицированную методику на сравнение понятий, а для исследования наглядно-действенного мышления разработано устройство, реализующее модифицированную методику прогрессивных матриц Равена.

В п. 3. 5 рассматривается устройство, позволяющее исследовать особенности социального взаимодействия личности с группой в конфликтной ситуации.

В п. 3.6. предлагается устройство для комплексного исследования параметров психических процессов. Экспериментальная проверка достоверности и надежности разрабатываемых автоматизированных методик и соответствующих технических средств позволила разработать -для целей практической авиации бортовое устройство, обеспечивающее комплексное изучение психических процессов оператора (летчика) в условиях выполнения им реальной деятельности. Устройство обладает свойством перепрограммируемости реализуемых психологических методик и имеет собственный язык программирования, ориентированный на предметную область психолога-исследователя, что значительно повышает удобство работы с ним.

В п. 3. 7. приводятся результаты экспериментальных исследований разработанных методик и комплекса технических средств на различных задачах психологической диагностики функциональных состояний, оценки эргономичности авиационной техники и задачах оценки профессиональной пригодности летного состава.

Чувствительность разработанных методик и технических средств к индивидуальным различиям показателей нервной системы проверялась по вариативному ряду показателей для большой группы испытуемых с различными свойствами нервной системы и различными профессиями. Чувствительность методик к изменению функциональных состояний и к оценке профессиональных качеств испытуемых проверялась

В*

на представительной выборке людей с достоверно известными различными функциональными состояниями и профессиональными качествами методами теории распознавания образов, факторного и корреляционного анализа.

Практически решались задачи: эмоционального напряжения и утомления, отдельно по показателям внимания и психомоторики; эргономической оценки типов органов управления самолетом; разделения летчиков I класса на три группы по степени успешности выполнения ими операций дозаправки в воздухе тяжелой военно-транспортной авиации; прогнозирование успешности обучения летчиков-испытателей; прогнозирование успешности пространственной ориентации пилота истребительной авиации в трехмерном пространстве. При этом для всех задач вероятность получения безошибочного решения, чувствительность и специфичность были не хуже 0.9, что доказывает возможность широкого практического внедрения разработанных средств.

В целом разработанные методики и технические средства для автоматизированных психологических исследований могут найти применение в целях диагностики и коррекции состояния и здоровья при заболевании психологического профиля, повышении эргономичности уровня проектируемой техники (в частности авиации, сельского хозяйства и др.), для разработки средств поддержания высокой работоспособности и надежности деятельности операторов социотехничес-ких систем, для решения задач профориентации, рациональной расстановки кадров, профессионального отбора и т. д.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Предлагаемая работа посвящена разработке функционально-ориентированных методов и технических средств для автоматизированной дифференциальной диагностики состояния человека на психологическом уровне в норме и патологии.

Выполнение работы позволило получить результаты:

1. Разработаны критерии отбора функционально-ориентированных методов для психологического исследования всей совокупности психических процессов внимания, памяти, психомоторики, сенсорных процессов, мышления и личности, позволяющие с единых позиций решать задачи как разработки соответствующих психологических методик, так и задачи синтеза психодиагностической аппаратуры.

2. Разработаны методики, алгоритмы и технические средства автоматизированного исследования различных психологических процессов, включая внимание, память, психомоторику, мышление, сенсорные процессы, позволяющие охватить решение широкого круга практически важных задач по психодиагностике, эргономичности новой техники, независимо от выполняемой профессиональной деятельности при сокращенном числе используемых методик.

" 3. Разработаны принципы построения проблемно-ориентированного вычислительного устройства для решения задач психодиагностики, обладающего свойством перепрограммируемости реализуемых психологических методик и имеющего собственный язык программирования, ориентированный на предметную область психолога-исследователя.

4. Разработанные методики и технические средства автоматизированного психологического исследования находят применение в задачах диагностики и коррекции состояния здоровья при нервно-психических заболевани, а также позволяют обеспечивать изучение динамики психических процессов, оценивать функциональные состояния операторов, включенных в контур управления систем человек-машина и эргономичность самих этих систем. В свою очередь, данные о динамике функциональных состояний явились базой для разработки рекомендаций, повышающих безопасность и надежность деятельности операторов, предупреждающих их заболеваемость и травматизм.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. A.c. 1560098 СССР, МКИ 5 А 61 В 5/11,5/16. Устройство для исследования динамического тремора. /Е А. Кореневский, В. В. Плотников, A.B. Нечаев, Ю. JL Бойко (СССР). -4436298/28-14; Заявл. 03. 06. 88; Опубл. 30. 04. 90, Бюл. N16.

2. A.c. 1648345 СССР, МКИ 5 А 61 В 5/00. Устройство для автоматизированной оценки порогов чувствительности сенсорных систем человека. /Е А. Кореневский, В. В. Плотников, A.B. Нечаев, Ю. Л. Бойко (СССР). -4615781/14; Заявл. 05.12.88; Опубл. 15.05.91, Бюл. N18.

3. A.c. 1648370 СССР, МКИ 5 А 61 В 5/16,5/12. Устройство для оценки степени синхронности злектрофизиологических процессов. /Н. А. Кореневский, А. В. Нечаев, Н. В. Звегинцев, В. И. Зданевич (СССР). -4606762/14; Заявл. 17.11.88; Опубл. 15.05.91, Бюл. N18.

4. А. с. 1650089 СССР, МКИ 5 А 61 В 5/16. Устройство для измерения конформности. /В.В. Плотников, Е А. Кореневский, A.B. Нечаев, Ю.Л. Бойко (СССР). -4445613/14; Заявл. 20. 06. 88; Опубл. 23.05.91, Бюл. N19.

5. А. с. 1688845 СССР, МКИ 5 А 61 В 5/16. Устройство для психологических исследований. /В. В. Плотников, Е А. Кореневский,

A.B. Нечаев, Г. В. Богородский (СССР). -4671686/14; Заявл. 03.04.89; Опубл. 07.11.91; Бюл. N41.

6. А. с. 1693740 СССР, МКИ 5 А 61 В 5/16. Многофункциональное устройство для психологических исследований. / Е А. Кореневский, A.B. Нечаев, Ю. Л. Бойко (СССР). -4629985/14; Заявл. 02.01.89; Опубл. 23.11.91, Бюл. N 43.

7. A.c. 1695878 СССР, МКИ 5 А 61 В 3/00. Устройство для психофизиологических исследований. /Ю. Л. Бойко, Е А. Кореневский,

B. В. Плотников, A.B. Нечаев (СССР). -4734493/14; Заявл. 01.09.89; Опубл. 07.12.91, Бюл. N45.

8. A.c. 1717104 СССР, МКИ 4 А 61 В 5/04. Устройство для определения параметров злектромиограммы. /К А. Кореневский, А. В. Нечаев, В. В. Плотников (СССР). -4735552; Заявл. 04.09.89; Опубл. 07.03. 92, Бюл. N9.

9. A.c. 1806603 СССР, МКИ 5 А 61 В 5/05. Многоканальный анализатор электрофизиологических сигналов. /Е А. Кореневский, Г. В. Богородский, A.B. Нечаев, В. В. Губанов (СССР). -4909417/14; Заявл. 11.02. 91; Опубл. 07.04.93, Бюл. N13.

10. Звягинцев Е В., Нечаев А. В. , Волобуева 0. А. Устройство для автоматизированного анализа реоэнцефалограмм с защитой от артефактов. -Курск: Изд-во межотраслевого территориального центра ЦНГИ, 1990.

11. Кореневский Е А. , Нечаев A.B., Дубяга O.A. Устройство для оценки степени синхронности случайных процессов. -Курск: Изд-во межотраслевого территориального центра ЦНТИ, 1990.

12. Кореневский Е А. , Нечаев А. В., Артеменко М. В. Устройство для автоматизированного анализа электрофизиологических сигналов. -Курск: Изд-во межотраслевого территориального центра ЦНГИ, 1989.

13. Кореневский Н. А. , Нечаев А. В. , Мардышкина Е. В. Диалоговая система автоматизированной диагностики и классификации двумерных отображений. -Курск: Изд-во межотраслевого территориального центра ЦНТИ, 1989.

14. Кореневекий Е А., Нечаев А. В. Методы и средства повышения безопасности функционирования энерго- и информационно-насыщенных систем на основе оптимизации функциональных состояний человека-оператора //Современные экологические проблемы провинции: Материалы международного экологического форума (International Ecological Forum). - Курск:, 1995.

15. Кореневекий Е А., Плотников В. В., Нечаев А. В. Специализированное устройство для статистической обработки данных психологических экспериментов. - М.: 1989, Деп. в ВИНИТИ N 8993-В88.

16. Нечаев А.В. Аппаратные средства оценки динамики функциональных состояний операторов в условиях монотонной нагрузки //Психология и научно-технический прогресс: Тез. докл. к VII Съезду Общества психологов СССР; 10.88. - М: , 1989. - С. 193.

17. Нечаев A.B., Кореневекий Е А., Дубяга 0. А. Комплекс технических средств для оценки параметров внимания человека. -Курск: Изд-во межотраслевого территориального центр ЦНТИ, 1989.

18. Нечаев А. В., Кашин С. И. , Артеменко М. В. Устройство для автоматизированного проведения психологического эксперимента. -Курск: Изд-во межотраслевого территориального центра ЦНТИ, 1989.

19. Нечаев А. В., Лапина Т. И. , Рязанцева Т. И., Пашина Е. А. Подсистема автоматизированного психологического исследования человека //Труды Юбилейной научной конференции. Ч. 2. -Курск: ИЗД-ВО КГТУ, 1995, С. 13-15.