Опыт применения программно-аппаратной модели операторской деятельности в составе комплекса «Реакор»

Раздел I

Модели и методы оценки и коррекции психофизиологического состояния человека-оператора

Раздел I. Модели и методы оценки и коррекции психофизиологического состояния человека-оператора

И.Г. Городецкий, Е.С. Захаров, Е.С. Пономарёва

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОЙ МОДЕЛИ ОПЕРАТОРСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В СОСТАВЕ КОМПЛЕКСА

«РЕАКОР»

В статье рассматривается комплекс, предназначенный для проведения исследований психофизиологического состояния человека-оператора в процессе выполнения им операторской деятельности и результаты экспериментов, проведённых с его помощью. Комплекс был разработан в сотрудничестве с кафедрой эргономики МАТИ и НПКФ «Медиком МТД» г. Таганрог с использованием модели совмещённой операторской деятельности, предложенной проф. И.Г. Городецким для исследования физиологических процессов, сопутствующих выполнению деятельности такого рода. Программно-аппаратная модель представляет собой совокупность двух типов задач: логической задачи, связанной с решением математической задачи в установленных временных рамках, и задачи преследования - удержание визира в заданной области. Адаптивность этих задач заключается в том, что сложность их возрастает при успешном выполнении либо в противном случае - понижается, что позволяет обеспечить работу оператора на пределе его функциональных возможностей по каждому информационному каналу. Модель позволяет отслеживать ряд показателей, с помощью которых оценивается успешность выполнения операторской деятельности. Данный инструмент был реализован в дополнение к серийно выпускаемому программно-аппаратному комплексу «РЕАКОР». Этот комплекс позволяет регистрировать широкий спектр физиологических сигналов. Это, в свою очередь, предоставляет возможность проведения исследований с целью выявления взаимосвязи паттернов физиологических сигналов и показателей эффективности выполнения операторской деятельности, а также для выбора подходов к идентификации психофизиологического состояния и соответствующих показателей эффективности деятельности человека-оператора, при совмещенном выполнении им задачи слежения и логической задачи.

Для решения поставленных задач была проведена серия экспериментов, по результатам которых были выявлены:

• характерные тенденции физиологических реакций при выполнении различных типов задач совмещенной деятельности;

• физиологические критерии врабатывания (эффективное выполнение) в поставленную задачу и критерии операторского утомления и переключения между задачами;

• возможности корректного сопоставления полученных данных между разными испытуемыми и одним испытуемым в разных исследованиях;

• наличие и возможность описания зависимости между результатами операторской деятельности и результатами, получаемыми другими методами перед проведением исследования;

• зависимость между результатами операторской деятельности и результатами по психологическому статусу испытуемых.

Известия ТРТУ

Тематический выпуск

Проведённые исследования продемонстрировали новые возможности данной концепции - совмещения программно-аппаратной модели деятельности оператора с полиграфическим психофизиологическим комплексом в вопросах исследования процессов адаптации, а также для тренинга и подготовки персонала.

В.А. Ляховецкий, А.С. Потапов, Е.П. Попечителев

МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ И МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ

ПАМЯТИ ЧЕЛОВЕКА

Разработка проблемы повышения эффективности и качества деятельности че-ловека-оператора предполагает проведение тщательного анализа психологических механизмов усвоения практических умений. Недостаточно исследованными остаются процессы, обеспечивающие объединение сведений, первоначально воспринимаемых оператором разрозненно, в целостную структуру практического знания. Очевидно, что существенная роль в построении такой целостной структуры принадлежит памяти [1].

В когнитивной психологии характеристики памяти, как правило, изучаются с помощью не связанных между собой «простых» стимулов (наборы бессмысленных слогов, отдельных слов, изображений геометрических фигур и т.д.), которые невозможно представить в рамках единой связной информационной структуры [2]. В то же время в практической психологии применяется чрезвычайно «сложный» стимульный материал - многофакторные сюжетные изображения, при использовании которого затруднительно выявить закономерности хранения структурированной информации. В качестве примеров подобных ситуаций можно привести исследования работы человека-оператора в биотехнических системах, изучение и тренировка памяти шахматистов и ряд других [3, 4]. Существующие методики позволяют получить лишь интегральные оценки качества запоминания без выявления структуры внутренних представлений (ВП) памяти человека. Последнее является принципиальным при исследовании усвоения практических знаний.

Для исследования ВП предлагается подход, в рамках которого производится моделирование информационной структуры памяти (ИСП). Для этого необходимо исследовать память человека посредством использования стимульного материала, позволяющего:

- высказывать гипотезы о структуре ВП, в котором происходит запоминание;

- вводить количественные оценки подобия между эталонным стимулом и дист-ракторами - ложными отвлекающими альтернативами среди перечня возможных ответов на вопрос тестового задания.

Вычислительные модели, построенные на основе разных ВП, предсказывают различные распределения ошибок узнавания в зависимости от степени подобия между стимулом и дистрактором. Соотнесение кривых распределения ошибок, предсказываемых моделями и допускаемых человеком, позволяет выявлять структуру ВП последнего.

Методика построения ИСП основана на следующем предположении. При запоминании стимула 8 часть информации теряется, что представимо как независимое искажение элементов хь..., хм ВП, а не самого стимула 8 (т.е. информация теряется после перевода в ВП): 8 ^ X + ДХ. При повторном предъявлении стимула 8 и дистракторов Б1 каждый из них переводится в неискаженном виде в ВП: 8 ^ X, Б1 ^ У1. Далее в метрике ВП сравнивается запомненный (искаженный) стимул X + ДХ с предъявленными эталонным стимулом и дистракторами. Истинный стимул будет выбран, если ||ДХ||< ||Х + ДХ - У1| для любого дистрактора. По