СПОСОБ ОЦЕНКИ ВРЕМЕНИ РЕАКЦИИ ЧЕЛОВЕКА НА ДВИЖУЩИЙСЯ ОБЪЕКТ Российский патент 2010 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к медицине и предназначено для оценки времени реакции человека на движущийся объект.

Одним из методов повышения надежности и эффективности профессиональной деятельности человека является диагностика и прогнозирование его функционального состояния. Простым и достаточно точным психофизиологическим показателем функционального состояния является время реакции на движущийся объект [1]. В то же время реакция на движущийся объект является сложным пространственно-временным рефлексом и используется в качестве теста для определения уровня взаимоотношения процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга [2], что обусловливает необходимость точной его оценки.

Известен способ оценки времени реакции человека на движущийся объект, согласно которому испытуемым предъявляют циферблат обычного стрелочного секундомера, одно деление которого равно 0,01 с. Испытуемые по команде «Можно» нажатием кнопки пускают секундомер и останавливают его в момент достижения стрелкой заданного деления на циферблате. Проводятся 13 измерений, три из которых считаются ориентировочными и при оценке времени реакции на движущийся объект не учитываются. Индикатором реакции на движущийся объект является средняя величина ошибок запаздывания и средняя величина ошибок упреждения. Для оценки средней величины ошибок запаздывания подсчитывается сумма отклонений с положительным знаком и количество ошибок такого рода. Деление суммарной величины ошибок на их количество дает искомую величину. Аналогичным образом вычисляется критерий, характеризующий среднюю величину ошибок упреждения. Сопоставление рассчитанных средних величин дает представление о преобладании средней величины ошибок запаздывания или упреждения, то есть об оценке реакции на движущийся объект [3].

Известен способ тестирования реакции человека на движущийся объект, при проведении которого испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещены курсор и метка, обозначающая «Стоп». Для обеспечения движения курсора по окружности испытуемый удерживает щупом кнопку пульта управления в нажатом состоянии. В момент предполагаемого совпадения курсора с меткой испытуемый отжимает щупом кнопку пульта. По количеству опережающих, отстающих и точных реакций судят о соотношении процессов торможения и возбуждения в центральной нервной системе, то есть о реакции на движущийся объект [4].

Наиболее близким по технической сущности является способ оценки времени реакции человека на движущийся объект путем предъявления испытуемому на экране видеомонитора окружности, на которой помещена метка и точечный объект, движущийся с заданной скоростью по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности, затем вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности, описанную процедуру повторяют заданное число раз, после чего вычисляют оценку времени реакции Т_р человека на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле

где t_i - i-я ошибка запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, мс; n - число остановок точечного объекта в области положения метки [5].

Недостатком известных способов является их низкие технологические возможности, так как они позволяют определить время реакции на движущийся объект только при постоянной скорости движения объекта, в результате чего испытуемый приспосабливается к условиям эксперимента.

В то же время, из анализа литературных источником известно, что время реакции на движущийся объект определяют для тестирования реакции водителей транспортных средств [6], пилотов военной авиации и т.д. В этом случае наибольшее значение приобретает определение реакции на объект, движущийся с ускорением.

Технический результат предлагаемого способа определения времени реакции человека на движущийся объект заключается в повышении технологических возможностей способа за счет движения объекта с ускорением.

Технический результат достигается тем, что испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект, движущийся по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности, затем вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности, описанную процедуру повторяют заданное число раз, после чего вычисляют оценку времени реакции Т_р человека на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле

где t_i - время i-й ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, мс; n - количество испытаний, причем новым является то, что точечный объект движется по окружности с заданным ускорением, после остановки точечного объекта, через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности с начальной скоростью и заданным ускорением.

На чертеже представлена окружность, предъявляемая испытуемому на экране видеомонитора, где 1 - метка, 2 - точечный объект, движущийся с заданным ускорением по окружности.

Предлагаемый способ оценки времени реакции человека на движущийся объект осуществляется следующим образом.

Испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и точечный объект, движущийся по окружности с начальной заданной скоростью и заданным ускорением. Испытуемый, наблюдая за движением точечного объекта, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности. Затем вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания или упреждения, и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности с начальной скоростью и заданным ускорением. Испытуемый выполняет описанную процедуру заданное число раз, после чего вычисляют время реакции Т_р человека на движущийся объект по формуле

где t_i - время i-й ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, мс; n - количество испытаний.

Таким образом, заявляемый способ оценки времени реакции человека на движущийся объект обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

Пример 1.

Испытуемому А., 19 лет, на экране видеомонитора персонального компьютера, совместимого с IBM PC, предъявили окружность, на которой помещена метка, по окружности по часовой стрелке движется с заданным ускорением точечный объект. Испытуемый, наблюдая за движением точечного объекта по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения точечного объекта с положением метки нажимал клавишу клавиатуры компьютера «Пробел», выполняющую функцию кнопки «Стоп». Компьютер в момент нажатия клавиши «Пробел» останавливал движение точечного объекта по окружности, вычислял ошибку несовпадения положений точечного объекта и метки, время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, заносил значение времени ошибки с соответствующим знаком в запоминающее устройство и через 1 с возобновлял движение точечного объекта по окружности с начальной скоростью и заданным ускорением.

Испытуемый в соответствии с рекомендациями [3] выполнил 13 остановок движения точечного объекта в области положения метки, первые три из которых при оценке времени реакции на движущийся объект не учитывались. В результате тестирования получены следующие значения ошибок несовпадения положений точечного объекта и метки: +23, -9, -9, +86, +54, -72, +28, -70, +90, -6.

Оценка времени реакции испытуемого на движущийся объект, вычисленная по формуле, равна +11,5 мс.

Пример 2.

Испытуемый Б., 20 лет, аналогично испытуемому А., выполнил тест по определению времени реакции испытуемого на движущийся объект. В результате тестирования получены следующие значения времени ошибок несовпадения диаметров объекта и окружности: +120; +55; +23; -12; +133; +112; +55; +59; +24; +29 мс.

Время реакции испытуемого на движущийся объект, вычисленное по формуле, равно +59,8 мс.

Положительный эффект предлагаемого способа определения времени реакции человека на движущийся объект подтвержден результатами экспериментального исследования на группе из 10 испытуемых.

Полученные данные показали, что времени реакции человека на движущийся объект находится в диапазоне -68,4…+92,3 мс.

Таким образом, предлагаемый способ определения времени реакции человека на движущийся объект позволяет повысить технологические возможности способа за счет движения объекта с ускорением.

Литература

1. Сурнина О.Е., Лебедева Е.В. Половые и возрастные различия времени реакции на движущийся объект у детей и взрослых // Физиология человека. - 2001. - Т.27, №4. - С.56-60.

2. Караулова Н.И. Возможности использования реакции на движущийся объект в оценке результатов тренировки // Физиология человека. - 1982. - Т.8, №4. - С.653-660.

3. Методы и портативная аппаратура для исследования индивидуально психологических различий человека / Н.М.Пейсахов, А.П.Кашин, Г.Г.Баранов, Р.Г.Вагапов; Под ред. В.М.Шадрина. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1976. - 238 с.

4. Маслова О.И., Горюнова А.В., Гурьева М.Б. и др. Применение тестовых компьютерных систем в диагностике когнитивных нарушений при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью у детей школьного возраста // Медицинская техника. - 2005. - №1. - С.7-13.

5. Патент РФ №2326595. Способ оценки времени реакции человека на движущийся объект / Песошин А.В., Петухов И.В., / Роженцов В.В. - опубл. 20.06.2008, Бюл. №17. - 11 с.

Изобретение относится к медицине. Предъявляют на экране видеомонитора окружность, на которой помещена метка и движущийся по окружности с заданным ускорением точечный объект. В момент предполагаемого совпадения положения точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности. В этот момент вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком и через заданное время движение точечного объекта по окружности с начальной скоростью и заданным ускорением. Описанную процедуру повторяют заданное число раз, после чего вычисляют оценку времени реакции Т_р человека на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле

где t_i - время i-й ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, мс; n - количество испытаний. Способ позволяет оценить время реакции человека на движущийся объект. 1 ил.

Способ оценки времени реакции человека на движущийся объект путем предъявления испытуемому на экране видеомонитора окружности, на которой помещена метка и точечный объект, движущийся по окружности, в момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта по окружности, затем вычисляют ошибку не совпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, и через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности, описанную процедуру повторяют заданное число раз, после чего вычисляют оценку времени реакции Т_р человека на движущийся объект как среднеарифметическое значение по формуле:

где t₁ - время i-й ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком, мс; n - количество испытаний, отличающийся тем, что точечный объект движется по окружности с заданным ускорением, после остановки точечного объекта, через заданное время возобновляют движение точечного объекта по окружности с начальной скоростью и заданным ускорением.