Применение айтрекинга при адаптации и реабилитации людей с ограниченными возможностями

рабочий вынужден вручную перебрасывать корм на второе полотно - это нередко приводит к травмам. Травмировались работники во время очистки карданных валов и битеров от обмерзания, забивания или при буксировке; переворот (опрокидывание), наезд тракторов на рабочих и трактористов-машинистов, во время выполнения работ по раздаче и завоза кормов также нередки. Перечень профессий работников, получивших травмы: слесари-наладчики, подсобные рабочие, операторы мясомолочного животноводства, операторы по производству свинины, доярки и птичницы.

Во время работы с кормодробилками КДУ-2,0 и машинами кормоприготовления, также травмировались работники, (подача сырья в приемные камеры, устранение забивания очистка агрегатов и органов дробилок).

Несчастные случаи были зарегистрированы во время эксплуатации водонагревателей с неисправной автоматикой с нарушенной изоляцией тэнов и питающих кабелей, отсутствие заземления оборудования. Неисправность контрольно-предохранительной аппаратуры, отсутствие циркуляции воды приводило к взрывам бойлеров.

Ежегодно животные, такие, как: лошади, коровы, быки - производители наносили травмы в 1,3%, 2,6%, 8,6% случаев соответственно.

Курение в неположенном месте (3,2%), использование самодельных электронагревателей (1,5%) приводило к возгораниям и пожарам.

Если в помещении на пешеходной дорожке скользкое покрытие - это, как правило, приводит к падениям и травмам (3,8%).

Из вышеизложенного следует, что наиболее травмоопасными факторами в животноводстве являются:

- эксплуатация неисправных машин, механизмов, инструментов и приспособлений;

- отсутствие ограждающих кожухов движущихся частей;

- неправильная организация рабочих мест;

- просчеты в обучении и инструктаже работников;

- не соблюдение норм охраны труда и трудовой дисциплины.

Как следствие требуются исследования по части безопасности труда, усовершенствование элементов технологического оборудования для более безопасной эксплуатации. Список использованной литературы:

1. Производственный травматизм в Российской Федерации в 2017 году [Электронный ресурс] // Бюллетень / Росстат. Режим доступа: URL:

http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/wages/working_conditions/.

2. База данных «Травматизм со смертельным и тяжелым исходом в АПК Российской Федерации» (свидетельство о государственной регистрации № 2017620431).

© Фахриев Э.М., Литвиненко И. Г., 2019

УДК 004.5/.9:612.84

А.А. Федоров

Магистрант 2 года обучения МГТУ им. Н.Э.Баумана г. Москва, РФ E-mail: artstyle.fd@gmail.com

ПРИМЕНЕНИЕ АЙТРЕКИНГА ПРИ АДАПТАЦИИ И РЕАБИЛИТАЦИИ ЛЮДЕЙ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ

Аннотация

Статья представляет собой обзор проблематики адаптации и реабилитации людей с ограниченными

~ 82 ~

возможностями. В качестве средства коммуникации для людей со сниженной физической дееспособностью предлагается айтрекинг. Рассмотрены существующие методы отслеживания направления взгляда и проведено сравнение представленных на рынке айтрекеров. Также описывается область применения данных биотехнических систем и ряд заболеваний, при которых может быть использован айтрекинг. Приведены статистические данные о потребности в таком оборудовании в РФ и за рубежом.

Ключевые слова:

Альтернативная коммуникация, движения глаз, окулография, айтрекинг, биотехническая система,

люди с ограниченными возможностями здоровья.

Возможность коммуникации представляет собой одну из основ жизни человека и общества. Ее проявления могут быть различными и иметь вербальный и невербальный характер. Речь — одна из самых распространённых форм человеческой коммуникации. У многих людей нет возможности использовать речь для полноценного общения. Кто-то из них совсем не может говорить, у кого-то речь плохо развита, чтобы выполнять все коммуникативные функции[1].

Средства коммуникации, которые дополняют или заменяют речевое взаимодействие между людьми, относят к альтернативной и дополнительной формам коммуникации (АДК) . В зависимости от возможностей пациентов, для АДК используют разные средства: жестовые знаки; графические символы; предметные символы; специальные электронные устройства[2].

В последнее время большое распространение получают нейротехнологии, в частности, дистанционное отслеживание направления взора человека. Метод регистрации положения и движений глаза называется окулографией. Для отслеживания направления взгляда применяются следующие четыре метода: электроокулография, фотооптическая окулография, инфракрасная окулография и видеоокулография[3]. Ниже приведена сравнительная таблица методов определения направления взгляда (см. табл. 1):

Таблица 1

Сравнение методов определения направления взгляда

Метод Измеряемые движения Обеспечивае мая точность Взаимодействие с человеком Принцип работы

Видеоокулография Макродвижения 1-2° бесконтактное Видеопоток, покадровый анализ, наложение траекторий на экспонируемый объект

Электроокулография Макродвижения 1,5° контактное Изменение разницы потенциалов обусловлена перемещением глаз, а значит, и изменением потенциала в тканях вокруг глазниц.

Фотооптический метод все виды движений 2-5'' контактное Узкий пучок света, направленный на глазное яблоко, отражается от установленного на нем миниатюрного зеркала и поступает на вход фоторегистрирующего устройства

Инфракрасный метод Макродвижения 1° бесконтактное Используется контраст между зрачком и радужкой, возникающий при подсветки инфракрасным источником, а анализ положения блика дает возможность определить ориентацию оси глаза.

Видеоокулография или айтрекинг является одним из самых широко применяемых методов в коммерческих приборах. Еще недавно слежение за направлением взгляда представлялось весьма сложной и дорогостоящей задачей, которая была лимитирована только лабораторными исследованиями. Впрочем стремительные технологические достижения снизили стоимость и значительно повысили эффективность данных биотехнических систем. Следует привести таблицу сравнения характеристик разных айтрекеров представленных на рынке (см. табл. 2):

Таблица 2

Сравнение характеристик айтрекеров

Виды айтрекеров

Tobii X2 (Tobii) 0.4 30-60 50x36 40-90 10 000

SMI Red (SMI) 0.4 60/120/ 500 40x20 60-80 40 000

D6 Remote Tracking Optics (ASL) 0.5 60 33x33 50.8-101.6 42 000

S2 Desktop Eye Tracker (Mirametrix) 0.5-1 60 25x11 50-80 5 000/ 10 000

GP3 Desktop Eye-Tracker (Gazepoint) 0.5-1 60 25x11 50-80 500

The eyetribe eyetracker (The Eye Tribe) 0.5-1 30/60 40x30 45-75 99

EyeFollower (LC Technologies) 0.4 120 76x51 46-97 25 000

EAS Binocular/EAS Monocular (LC Technologies) 0.4 120/60 76x51 46-97 15 000/ —

Широкое разнообразие дисциплин, которые используют системы айтрекинга, включает в себя: когнитивные науки, психологию (особенно психолингвистику и изучение процессов чтения), взаимодействие человек-машина, маркетинговые исследования, медицинские исследования (неврологическая диагностика). Специфические приложения включают в себя изучения движения глаз при чтении на разных языках, чтение музыкальных нот, изучение взаимодействия между людьми, восприятие рекламы, спортивные соревнования. Однако эти разработки становятся незаменимыми помощниками в затруднительных случаях, сопровождающихся обездвиженностью человека и отсутствием речи.

Использование данной биотехнической системы позволяет пациенту:

• незамедлительно сообщать медицинскому персоналу или родственникам о состоянии дискомфорта и возникающих у него потребностях,

• осуществлять общение с окружающим миром, в том числе и варианты синтеза речи,

• пользоваться интернетом и множеством компьютерных программ и приложений.

Существует ряд заболеваний, при которых наблюдается отсутствие подвижности конечностей и потеря речи, но при этом сохраняется возможность для движения глаз.

Ассистивный айтрекер может быть использован при следующих заболеваниях:

• Боковой амиотрофический склероз,

• Люди с травмами головного мозга,

• Взрослые после инсульта,

• Повреждение спинного мозга,

• Неврологические заболевания,

• Дети с расстройствами аутического спектра,

• Дети с синдромом Дауна,

• Дети с задержками интеллектуального развития неопределенного генеза,

• Детский церебральный паралич,

• Синдром Ретта.

По некоторым исследованиям примерно от 0,5 % до 1 % населения Земли, а это приблизительно 50

миллионов человек, нуждается в системах, использующих технологии для улучшения качества коммуникации. Всего лишь 10 % из всех, кому необходимы данные разработки, имеют к ним доступ. В Российской Федерации порядка 1,8 миллиона человек потенциальных пользователей таких систем. Таким образом, необходимость средств машинной коммуникации для инвалидов и некоторых групп пациентов является достаточно очевидной[4].

Следящее за глазом устройство представляет собой систему, позволяющую при помощи компьютерной обработки вычислить положение зрачка пациента и по полученным координатам определить с достаточной точностью направление его взгляда. Именно такие системы и используются для обеспечения коммуникации больных с обслуживающим персоналом, докторами и посетителями[5].

Логика работы биотехнической системы для отслеживания направления взгляда человека хорошо известна специалистам и неоднократно демонстрировалась на выставках лидерами сегмента. Практически все айтрекеры работаю по следующему принципу: пациент смотрит в веб-камеру, установленную на ПК (персональный компьютер) или встроенную в него, изображение лица пациента фиксируется веб-камерой и отсылается на ПК, где происходит оцифровка изображения и дальнейшая его обработка ПО (программным обеспечением). Алгоритм вычисления направления взгляда и точки фокусировки в пространстве в целях управления ПК заключается в выполнении следующих групп операций: поиск и сопровождение положения головы и глаз на изображениях, вычисление пространственных координат глаз, вычисление векторов взгляда в локальных системах координат с последующим приведением в глобальную, вычисление точки фокусировки взгляда в пространстве и последующей временной фильтрацией и анализом полученных результатов. В конечном результате работы биотехнической системы на монитор ПК выводится виртуальная клавиатура, позиционирование курсора осуществляется движениями глаз пациента и ввод нужной кнопки осуществляется задержкой взгляда на объекте.

В целом, с помощью такой биотехнической системы, люди с нарушениями развития, способны вернуться в социум, проходить обучение и совершать профессиональную деятельность, связанную с умственным трудом и использованием компьютера.

Список использованной литературы:

1. Альтернативная и дополнительная коммуникация в работе с детьми и взрослыми, имеющими интеллектуальные и двигательные нарушения, расстройства аутистического спектра / под ред. В.Л. Рыскиной. -СПб.: Издательско-Торговый Дом «Скифия», 2016. - 57 с.

2. Стивен Фон Течнер, Харальд Мартинсен. Введение в альтернативную коммуникацию: жесты и графические символы для людей с двигательными и интеллектуальными нарушениями, а также с расстройствами аутистического спектра /. - М.: Теревинф, 2014. - 173 с.

3. Татаренков Д.А. Анализ методов обнаружения лиц на изображении. // Молодой ученый. 2015. №4 (84). С. 270.

4. Tobii. Investor présentation. 2015 [Electronic resource]. - URL: http://www.tobii.com/siteassets/tobii-group/investor-relations/tobii-q2-2015-investor presentation (date of access: 23.03.2018).

5. Pirila S., van der Meere J., Pentikainen T., Ruusu-Niemi P., Korpela R. and Kilpinen J. (2007). Language and motor speech skills in children with cerebral palsy. Journal of Communication Disorders, 40, 116-128.

© Федоров А.А., 2019