автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Разработка метрологического и алгоритмического обеспечения психофизиологического метода воспроизведения временных интервалов

ВВЕДЕНИЕ.

1. РАССМОТРЕНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДИК ОЦЕНКИ СВОЙСТВ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ И ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДИФИКАЦИИ С ПОЗИЦИЙ МЕТРОЛОГИИ.

1.1. Методы оценки свойств нервной системы.

1.1.1. Состав свойств нервной системы.

1.1.2. Требования и критерии отбора методик для оценки свойств нервной системы.

1.1.3. Физиологические методы.

1.1.4. Психологические методы.

1.1.5. Психофизиологические методы.

1.1.6. Выводы по параграфу 1.1.

1.2. Время в психике человека.

1.2.1. Три временные зоны в психике человека.

1.2.2. Методика воспроизведения длинных интервалов времени.

1.2.3. Три зоны в движениях человека.

1.2.4. Индивидуальная единица времени и тип темперамента.

1.2.5. Взаимосвязь т-типов родителей и потомства.

1.2.6. "Действительное настоящее" и задатки человека.

1.2.7. Фактор времени и проблема сердечно-сосудистых заболеваний.

1.2.8. Выводы по параграфу 1.2.

1.3. Модели эксперимента в психофизиологии.

1.3.1. Обобщенная модель эксперимента в психологии,психофизиологии, медицине.

1.3.2. Обобщенная вероятностная модель эксперимента в психофизиологии

1.4. Выводы по главе 1.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫБОРОК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ "ТАЙМ-ТЕСТИРОВАНИЯ".

2.1. Методика и аппаратура для измерения показателей воспроизведения.

2.1.1. Временные задержки, обусловленные постановкой измерительного эксперимента.

2.1.2. Погрешность, вносимая измерительной аппаратурой.

2.1.3. Выводы по параграфу 2.1.

2.2. Таи-фактор и показатели его рассеивания.

2.2.1. Оценка т-фактора и показателей его рассеивания при одинаковой длительности предъявляемых интервалов.

2.2.2. Поведение во времени оценки т-фактора, характеристик его рассеивания и оценки параметра "интервальной зависимости".

2.2.3. Измерения характеристик воспроизведения для группы индивидов.

2.2.4. Гистограммы распределений вероятностей элементарного т-фактора

2.2.5. Предложение к рассмотрению новых информативных параметров, которые могут представлять интерес для психофизиологов.

2.2.6. Выводы по параграфу 2.2.

2.1. Выводы по главе 2.

3. МЕТОДИЧЕСКОЕ И АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВЫБОРОК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ТАЙМ-ТЕСТИРОВАНИИ.

3.1. Сравнение возможностей применения двух различных информативных параметров, использование которых возможно при анализе результатов исследований по методу воспроизведения временных интервалов.

3.2. Нахождение эффективной оценки информативного параметра т.

3.3. Методика проведения психофизиологического эксперимента с использованием тайм-теста в качестве механизма получения выборок экспериментальных параметров.

3.3.1. Нахождение оптимального количества элементарных предъявлений эталонной длительности в ходе эксперимента.

3.3.2. Сбор и анализ априорной информации.

3.3.3. Сбор и анализ апостериорной информации.

3.4. Выводы по главе 3.

4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАКЕТА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ, РЕАЛИЗУЮЩЕГО АЛГОРИТМ МЕТОДИКИ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ.

4.1. Обзор функциональных возможностей пакета программного обеспечения, разработанного для снятия и изучения характеристик воспроизведения.

4.1.1. Главное окно интерфейса ПО.

4.1.2. Окно "Настройки".

4.1.3. Окно "Операции над совокупностью данных".

4.1.4. Окно "Результаты теста".

4.2. Методика проведения психофизиологического исследования с использованием разработанного пакета программного обеспечения.

4.3. Выводы по главе 4.

5. ВЫВОДЫ.

Свойства нервной системы являются врожденными индивидуальными особенностями человека, которые прямо или косвенно оказывают влияние абсолютно на все компоненты психической организации человека, его поведение и деятельность. Установлено, что свойства нервной системы проявляются в задатках и развитии способностей, потребностях, мотивах и мотивационных установках, темпераменте и предрасположенности к конкретным психическим состояниям, переносимости интеллектуальных и физических нагрузок, индивидуальном стиле и успешности выполнения деятельности [2,8,17,24].

Природная обусловленность и полифункциональность свойств нервной системы требуют их обязательного учета в практике профориентации, психологического консультирования, профессионального отбора, комплектовании команд, экипажей и. т. п., в процессе индивидуализации деятельности человека и общения с ним. Без учета особенностей нервной системы человека невозможно решение вопросов психологического обеспечения учебной, спортивной или профессиональной деятельности, проведения психокоррекционных мероприятий [32].

Однако до сих пор отношение к дифференциально-психологическим методам двоякое. В одном случае возможности дифференциальной психофизиологии в решении вопросов психологической практики явно переоценивается.

В другом случае роль этих исследований принижается, поскольку многие вопросы о сущности нервной системы, их количестве и т. п. остаются еще до конца не выясненными. Действительно, невозможность непосредственного измерения протекания нервных процессов обусловливает отсутствие единого мнения даже у специалистов о количественном составе свойств нервной системы, их сущности. Разнообразие методических приемов оценки, противоречивость получаемых экспериментальных данных, различное толкование проявлений свойств нервной системы создают трудности в работе психолога-практика [24]. 7

Проблема измерений в психологии, психофизиологии, нейрофизиологии заключается в том, что изучаемые явления не имеют прямого, непосредственного выражения, а также относятся к категории случайных величин, вследствии чего, психологи, медики, не являясь специалистами в области теории измерений и теории статистики, не могут на достаточном уровне профессионализма осуществлять измерение и обработку экспериментальных данных подобных величин. В результате возникла необходимость исследования, разработки метрологического и алгоритмического обеспечения, а также модификации с позиций теории измерений и теории статистики широко применяемых на практике психофизиологических методов оценки свойств нервной системы, чему и посвящена настоящая работа [17].

5. Выводы

1. Представлен критический обзор существующих психофизиологических методов оценки свойств нервной системы, показано, что в настоящее время не существует статистически корректного механизма обработки выборок экспериментальных параметров полученных по результатам психофизиологических исследований.

2. Разработана обобщенная вероятностная модель психофизиологического эксперимента, в основу которой легли фундаментальные понятия и методы математической статистики.

3. Разработана методика психофизиологического тестирования с использованием широко известного метода воспроизведения временных интервалов, в основу которой легла указанная выше вероятностная модель.

4. Произведен метрологический анализ разработанной методики.

5. Найдена оценка основного информативного параметра метода воспроизведения временных интервалов, статистически корректная и более эффективная, чем та, которая применялась ранее.

6. Исследован основной измерительный инструмент - ПК, на предмет инструментальной погрешности средства измерения.

127

1. Багрова Н. Д. Фактор времени в восприятии человеком. М. : Наука, 1980.

2. Корж Н. Н. Садов В. А. Динамические особенности удержания в памяти эталонов длительности //Вопросы психологии. 1980. - Т. 1 №4 с. 95.

3. Лупандин В. И. Психофизическое шкалирование Свердловск: Изд-во Уральского ун-та, 1989.

4. Межжерин В. А. Биологическое время и его метрика // Фактор времени в функциональной организации деятельности живых систем. М. : Наука, 1980.

5. Шляхтин Г. С. Закон Вебера и различение коротких длительностей// Психофизика сенсорных систем. М.: Наука, 1979. - С. 139.

6. Гареев Е. М., Кваскова Е. С. Сопоставление особенностей оценки времени с мощностью различных частотных составляющих электроэнцефалограммы // Физиология человека. 1983. - Т. 9, №4. - С. 669.

7. Чуприкова Н. И., Митина JI. М. Теоретические, методические и прикладные аспекты проблемы восприятия времени // Вопросы психологии. 1979. -№3.- С. 16.

8. Фонсова Н. А., Шестова И. А. Функция отсчета времени как основа индивидуальной адаптивной деятельности нервной системы // Биол. науки. 1988. - №3. - С. 59.

9. Иванченко С. Н., Малых С. Б. Природа изменчивости скоростных характеристик сенсомоторных реакций в различных экспериментальных условиях //Вопросы психологии. 1994. - №6. - С. 54.

10. Бушов Ю. В. Несмелова Н. Н. Зависимость точности оценки и воспроизведения длительности звуковых сигналов от индивидуальных особенностей человека//Вопросы психологии. 1995.- №9.- С.88.

11. Бушов Ю. В. НесмеловаН. Н. Индивидуальные особенности восприятия длительности интервалов времени человеком // Физиология человека. -1994,- Т. 20, №3. С. 30.

12. Лупандин В. И. Сурнина О. Е. Субъективные шкалы пространства и времени. Свердловск: Изд-во Урал, ун-та, 1991.

13. Лупандин В. И. Ермишина Л. А. Некоторые закономерности изменения субъективного временного эталона //Физиология человека. 1991. - Т. 17, №2. - С.5.

14. Фресс П. Восприятие и оценка времени // Экспериментальная психология. -М.: Прогресс, 1978. С. 83-135.

15. Цуканов Б. И. Фактор времени и природа темперамента // Вопросы психологии. 1988. - №4. - С. 129-136.

16. Цуканов Б. И. Качество "внутренних часов» и проблема интеллекта //Психологический журнал. 1991.- Т. 12, №3.- С.38-44

17. Психологическая диагностика Проблемы и исследования // Под. ред. Гуре-вича К. М. М.: Наука, 1981 С.148-153.

18. Цуканов Б. И. Время в психике человека //Природа. 1989. - №4. - С. 8290.

19. Геллерштейн С. Г. "Чувство времени" и скорость двигательных реакций. -М.: Прогресс, 1958.

20. Атлас для экспериментальных исследований отклонений в психической деятельности человека. Киев, 1980. - С. 121-122.

21. Элькин Д. Г. Восприятие времени. М, 1962.

22. Гордеев Н. Д. Зинченко В. П. Функциональная структура действия. М, 1982.

23. Диагностика нейродинамических особенностей. Учебное пособие // Сафонов В. К., Суворов Г. Б., Чесноков В. Б. СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 1997.

24. Цуканов Б. И. Фактор времени и проблема сердечно-сосудистых заболеваний // Психологический журнал. 1989. - Т.10, №1. - С. 83-88.

25. Психологические аспекты профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Александрова В. Ю. Суслова Е. А. Александров А. А // Психологический журнал. 1985.- Т.6,№1.- С. 122-129.

26. Гусев Г. В. Задачи психолога в профилактике хронических неинфекционных заболеваний // Психологический журнал. 1984. - Т. 5, № 4. - С. 94-102.

27. Поляков Ю. Ф. Здравоохранение и задачи психологии // Психологический журнал. 1984. - Т.5, №2. - С. 68-75.

28. Рожанец Р. В. Копина О. С. Психологические проблемы профилактической кардиологии // Психологический журнал. 1986. - Т. 7, №1. - С. 45-53.

29. Суслова Е. А. Исследования психологических факторов риска ишемической болезни сердца // Журнал невропатологии и психиатрии. 1983. - Вып. 5, Т. LXXXIII. - С. 763-768.

30. Цуканов Б. И. Реакция на время в зависимости от типа ВНД //Материалы VI научной конференции ЦНИЛ Тбилисского ГИУВ. Тбилиси, 1984. - С. 94.

31. Цуканов Б. И. Восприятие времени и психологическая устойчивость личности // Психологическая устойчивость профессиональной деятельности. -Москва Одесса, 1984.- С. 180-192.

32. Цуканов Б. И. Анализ ошибки восприятия длительности // Вопросы психологии. 1985, №3. - С. 149-153.

33. Цуканов Б. И. Фактор времени как индикатор эмоциональности // Эмоциональная регуляция учебной и трудовой деятельности. Москва - Одесса, 1986.- С. 248.

34. Заездный А. М. Основы расчетов по статистической радиотехнике. М.: Связь, 1969.

35. Практикум по вероятностным методам в измерительной технике // В. В. Алексеев, Р. В. Долидзе, Д. Д. Недосекин, Е. А. Чернявский. СПб.: Энер-гоатомиздат. Санкт-Петербургское отд-ние, 1993.

36. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Сов. Радио, 1975.

37. Кулаичев А. П. Методы и средства анализа данных в среде WINDOWS. М.: НПО "Информатика и компьютеры", 1999.

38. Воинов В. Г. Никулин М. С. Несмещенные оценки и их применения. М.: Наука, 1989.

39. Вентцель Е. С., Овчаров Л. А. Прикладные задачи теории вероятностей. -М.: Радио и связь, 1983.

40. Дубров А. М. Обработка статистических данных методом главных компонент. М.: Статистика, 1978.-С. 134.

41. Классификация многомерных наблюдений // Айвазян С. А., Бежаева 3. И., Староверов О. В. М.: Статистика, 1974. - С. 240.

42. Matykh S. В., Egorova М. S., Plashkova S. D. The etiology of individual differen-cies in cognitive strategy // Russian and East European Psychology. 1993. V. 31. -N.3.-P. 47-55.

43. Matykh S. В., Ravich- Scherbol L. K. Genotypical dependence of the Movement related Brian Potentials // V. Gallai (ed.) Maturation of CNS and evoked potentials. Amsterdam, 1986. - P. 247-252.

44. Цветков Э. И. Основы теории статистических измерений. Л.: Энергоатом-издат. Ленингр. отд-ние, 1986. - 256 с.

45. В. В. Алексеев и др. Основы структурного проектирования измерительно-вычислительных систем. СПб, 1999.

46. Лебедев А. Н. и др. Вероятностные методы в инженерных задачах // Справочник. СПб.: Энергоатомиздат, 2000.

47. Цветков Э. И. Достоверность оценивания характеристик погрешностей с помощью имитационного моделирования //Вестник метрологической академии выпуск 6. СПб, 2000. - С. 6.

48. Цветков Э. И. Метрологический анализ на основе имитационного моделирования // Вестник метрологической академии выпуск 8. СПб, 1999. - С. 11.131

49. Тропжин В. А. Рассмотрение вопросов исследования и оптимизации хронометрических методов оценки свойств нервной системы: Тез. докл. между -нар. конф. "Информация, коммуникация, общество", г. Санкт-Петербург, 1415 ноября 2000 г. СПб., 2000.- С.159-160.

50. Трошкин В. А. Нахождение эффективной оценки информативного параметра хронометрической методики воспроизведения интервалов времени. С. -Петербургск. гос. электротехн. ун-т. СПб. - 2001. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 28.03.01 № 760-В2001.

51. Трошкин В. А. Вероятностный анализ психофизиологических методик оценки свойств нервной системы. С. Петербургск. гос. электротехн. ун-т. - СПб. - 2001. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 28.03.01 № 762-В2001.