СПОСОБ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИСПЫТУЕМОГО И СПОСОБ ОЦЕНКИ КОНЦЕНТРАЦИИ ВНИМАНИЯ ИСПЫТУЕМОГО Российский патент 2023 года по МПК A61B3/32 A61B5/16 G16H50/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к психологии и психофизиологии труда и предназначено для оперативного измерения уровня работоспособности работников опасных видов деятельности с использованием искусственного интеллекта. Оперативное измерение уровня работоспособности позволяет снизить риски возникновения травматизма и аварий.

Уровень техники

В настоящее время разработано значительное количество способов, приемов и устройств измерения уровня работоспособности, которые при высокой надежности и валидности не отличаются достаточной оперативностью.

Под работоспособностью (человека) понимается характеристика наличных или потенциальных возможностей индивида выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени. Работоспособность зависит от индивидуальных психофизиологических ресурсов, степени их тренированности или истощенности, а также внешних условий деятельности. По отношению к решаемой задаче выделяют максимальную, оптимальную и сниженную работоспособность (Большой психологический словарь: ACT; АСТ-Москва; Прайм-Еврознак; Москва; СПб; 2008. ISBN 978-5-17-055694-6, 978-5-17-055693-9; 978-5-9713-9307-8, 978-5-9713-9308-5; 978-5-93878-662-2, 978-5-93878-663-9).

Специалистами в данной области техники предложены различные способы измерения уровня работоспособности. Далее приведены наиболее известные и наиболее близкие к настоящему изобретению.

Известен способ «Кольца Ландольта» - способ, предназначенный для оценки общей работоспособности человека и ее составляющих: продуктивности, скорости, точности (безошибочности), выносливости и надежности (Практикум по психологии. Под. ред. А.Н. Леонтьева, Ю.Б. Гиппенрейтер. - М.: Изд-во МГУ, 1972. - 95 с.). Тест проводится с помощью единого для всех тестов специального бланка с рядами колец с разрывами. Испытуемый просматривает кольца на бланке ряд за рядом и вычеркивает кольца с определенным разрывом. Каждые 2 минуты по команде испытуемый должен отметить вертикальной чертой, сколько колец он уже просмотрел. Проводится пять проб без перерывов. Результаты пробы оцениваются по количеству пропущенных не зачеркнутых колец и по количеству просмотренных колец в каждой из пяти проб. Соответственно, тестирование длится 10 минут.Есть также модифицированные компьютерные версии способа (например, SU 1346132 А1, 1987.10.23. RU 2686247 С1, 2019.04.24.).

Методики экспресс-диагностики работоспособности и функционального состояния человека М.П. Мороз (www.imaton.com). Методика предназначена для диагностики функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС) человека и прогнозирования его работоспособности на основе показателей вариационной хронорефлексометрии - динамических характеристик времени простой зрительно-моторной реакции. Реализована в форме компьютерной программы, которая позволяет полностью автоматизировать весь процесс сбора, обработки и хранения диагностических данных. Вся процедура тестирования занимает 5 минут и может проводиться многократно, поскольку не вызывает эффекта тренировки. Методика может эффективно использоваться в сфере промышленности, энергетики, транспорта, в вооруженных силах, медицине, спорте и образовании (патент RU 2164075, опубликован 20.03.2001).

Известен способ диагностики функционального состояния человека, который заключается в следующем. Испытуемому предъявляют одновременно 4 цифры от 0 до 9. Время предъявления задают в интервале 0,5-1 с и промежуток времени, через который предъявление повторяют, - в интервале от 1 до 5 с. Причем заданные параметры постоянны в течение всего эксперимента. Затем сравнивают число подсчитанных предъявлений испытуемым данной цифры с действительным числом предъявлений и по величине ошибки определяют работоспособность (патент RU 2136211, опубликован 10.09.1999).

Недостатком вышеописанных способов и их компьютерных версий является необходимость привлечения высококвалифицированного специалиста и необходимость оборудования отдельного рабочего места для проведения функциональной диагностики на самом предприятии, а также необходимость анализа и оценки результатов высококвалифицированным специалистом увеличивает общее время тестирования (от начала проведения тестирования до получения результатов).

Так же существуют комплексные аппаратные способы, включающие методики оценки уровня работоспособности, в частности следующие.

Комплекс УПДК-МК Авто Профессиональный АО «Нейроком» (www.neurocom.ru), предназначен для решения задач безопасности движения на транспорте. Позволяет объективно оценивать личностные особенности человека. Тестирование должен проводить специалист-психолог, прошедший обучение в АО «НЕЙРОКОМ». Комплекс УПДК-МК имеет разные варианты комплектования методическими и техническими средствами.

Аппаратно-программный психодиагностический комплекс Мультипсихометр (www.multipsychometr.ru) позволяет проводить комплексную оценку уровня развития широкого спектра профессионально важных качеств, психологических и психофизиологических свойств, характеристик психологического состояния кандидатов по результатам выполнения ими психодиагностических методик или их комбинаций.

Устройство психофизиологического тестирования УПФТ-1/30 «Психофизиолог» (http://medicom-mtd.com/) обеспечивает проведение контроля психологического и психофизиологического состояния человека как в автономном режиме (в любом месте вплоть до полевых условий), так и в стационарных условиях (кабинет психолога, компьютерный класс для группового тестирования, зал предсменного допуска и т.п.) Представляет собой малогабаритное специализированное устройство, которое обеспечивает регистрацию частоты сердечных сокращений, времени реакции на световые стимулы, а также вариантов и времени ответов на вопросы психологических тестов. Обеспечивает выполнение тестирования согласно сценарию исследования, который хранится в энергонезависимой памяти. Сценарий определяет последовательность исполняемых тестов и может включать любое сочетание из 16 психофизиологических и психодиагностических тестов.

Аппаратно-программный комплекс предсменного психофизиологического контроля «Контроль - Допуск» (www.lpfo.pro/products/3-3-apparatno-progranimnye-kompleksy.html). Это единая система психофизиологических проб, направленных на оценку: «Центральной нервной системы», «Функционального состояния» и «Неспецифической работоспособности» человека-работника перед допуском его на рабочее место, на потенциально опасные участки или виды работ.Цель комплекса - предотвратить, не допустить по вине «человеческого фактора» возможность возникновения «чрезвычайных ситуаций», несанкционированных и ошибочных действий человека. Результат применения комплекса - итоговое заключение с формулировкой: «допуск или недопуск». Комплекс обслуживает 1-2 специалиста-психолога или психофизиолога. Одновременно провести обследование можно любому количеству работников (требуется соответствующее количеству обследуемых (в смену) количество персональных компьютеров, объединенных в локальную сеть). Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015617642 на изобретение «Автоматизированный психофизиологический контроль «контроль- допуск» (АПК «КД»)» от 16.07.2015.

Компьютерный комплекс НС-Психотест Транспорт (https://neurosoft.com/ru/catalog/psycho/transport) для проведения психологических и психофизиологических тестов с целью углубленных исследований зрительно-моторных реакций, устойчивости и распределения внимания, оценки силы и выносливости нервной системы. В комплектации «Транспорт» ведущая роль отведена приборам и методикам для исследований зрительно-моторных реакций, устойчивости и распределения внимания, оценки силы и выносливости нервной системы, оценки эмоциональной устойчивости. К этим функциям предъявляются основные требования в транспортных специальностях. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2017618884 ««НС-ПсихотестNET» с модулем «Базовый блок методик (Старт)» и дополнительными модулями «Профессиональная психодиагностика (Кандидат)», «Клиническая психодиагностика и психофизиология (Медицинский)», «Детская психодиагностика (Детство)», «Блок психологических методик для транспортных профессий (Транспорт)», «Специальный блок психологических методик для спорта (Спорт)», «Специальный блок методик (Эксперт)», «Программный модуль для обеспечения тестирования в рамках локальной сети (CeTb)»/«NS-Psychotest.NET» with software module «Set of base techniques (Start)» and additional software modules «Professional psychodiagnostics (Applicant))), «Clinical psychodiagnostics and psychophysiology (Medical)», «Pediatric psychodiagnostics (Pediatrie)», «Set of psychological techniques for transportation occupations (Transport))), «Special set of psychological techniques for sport (Sport)», «Special set of psychological techniques (Expert))), «Software module for testing in local network (Network))) от 10.09.2017 г. Правообладатель: Общество с ограниченной ответственностью «Нейрософт» (RU)

Когнитивный тест для водителей (DAB) CogniFit ("КогниФит") (https://www.cognifit.eom/cognifit/site/v2/p/c14429fb5206b1c0d03e8efc1е49е1са). Нейронаучная программа разработана для нейропсихологических исследований и когнитивной стимуляции и позволяет измерять, тренировать и осуществлять мониторинг когнитивных способностей и их связь с неврологическими патологиями. Технологическое решение состоит из комплексной батареи онлайн заданий, позволяющих оценить 22 основные когнитивные функции. Каждая когнитивная способность четко определена и с точностью измеряется с помощью стандартизированных тестов и результатов с учетом возраста пользователя и демографических критериев, собранных по данным тысяч испытуемых.

Аппаратно-программный комплекс тестирования и развития психологических и психофизиологических качеств водителей транспортных средств «Meleti» с функцией выдачи автоматического заключения без участия профессионального психолога (профессиональная версия), предназначенный для психологического и психофизиологического тестирования профессиональных водителей в автотранспортных предприятиях (https://www.autopolis.га/catalog/apk_testirovanija_i_razvitija_psihofizicheskih_kachestv_voditela_393/apk_meleti_professionalnaja_versija_2987.htm1), Комплекс «РОФЭС» (Дятлов, М. Н. Приборы психофизиологического обследования водителей. М. Н. Дятлов. Молодой ученый. - 2013. - №4 (51). - С. 59-61. - URL: https://moluch.ru/archive/51/6579/). В аппаратно-программном комплексе (профессиональная версия) предусмотрено несколько видов психологического и психофизиологического тестирования: психологическое и психофизиологическое тестирование при приеме на работу, состоящее из 22-х тестов; периодическое психологическое и психофизиологическое тестирование водителя с целью оценки динамики профессионально важных качеств водителя, состоящее из 13-и тестов (рекомендуется проводить 2 раза в год, а также после применения специальных упражнений); предрейсовая проверка функционального состояния водителя, состоящая из 4-х тестов - необходимо проводить перед выездом на линию. Помимо результатов тестирования, комплекс выдает рекомендации и описание специальных упражнений, с помощью которых водитель сможет улучшить или компенсировать низкие показатели. Одновременно провести обследование можно любому количеству работников (требуется соответствующее количеству обследуемых (в смену) количество персональных компьютеров и аппаратно-программных комплексов.

Недостатками применения вышеописанных комплексов с целью оперативного измерения уровня работоспособности является:

- отсутствие интегральной оценки различных показателей работоспособности;

- перегруженность диагностическими методиками;

- необходимость привлечения высококвалифицированного специалиста и/или отдельного помещения;

- большие временные затраты на анализ данных и подготовку заключения об уровне работоспособности по данным отдельных методик.

Ближайшим аналогом настоящего решения является Аппаратно-программный комплекс предсменного психофизиологического контроля «Контроль - Допуск» (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2015617642 на изобретение «Автоматизированный психофизиологический контроль «контроль- допуск» (АПК «КД»)» от 16.07.2015), но он требует соответствующего количества аппаратных средств и оборудованного помещения для локализованного тестирования сотрудников, а так же привлечения высококвалифицированных специалистов для проведения процедуры оценки.

Основными показателями работоспособности являются внимание, скорость и точность реакции, которые в диагностической практике оцениваются независимо друг от друга. Доктор биологических наук, старший научный сотрудник Научно-исследовательского испытательного центра медико-биологической защиты М.П. Мороз показала, что для определения функционального состояния (работоспособности) необязательно составлять комплексы из множества методик, а достаточно применить вариационную хронорефлексометрию (https://psy.su/feed/2219/) и учесть показатели внимания. Однако, с точки зрения рассмотрения внимания как когнитивно-интегрального процесса при оценке работоспособности необходимо учитывать показатели внимания, скорости и точности реакции, в их совокупности, так как их оценка по отдельности недостаточно информативна для вывода об уровне работоспособности. Например, при диагностируемом низком уровне внимания и высокой скорости реакции возрастает риск ошибочных действий (человек не успевает идентифицировать стимул, чтобы своевременно на него отреагировать, и допускает ошибку при идентификации стимула или своевременно реагирует наугад). При высоком уровне внимания и низкой скорости реакции возрастает риск запоздалой реакции (человек не успевает своевременно отреагировать на стимул) (Воронцова Ю. Инструментальное исследование внимания в неравновесных психических состояниях (на материале профессиональных водителей) // Ученые записки Крымского федерального университета В.И. Вернадского. Социология. Педагогика. Психология. -2019. - Том 5(71). - №3. - С.84-93).

Указанные закономерности свидетельствуют о необходимости интегральной оценки работоспособности на основе учета совокупности показателей внимания, скорости и точности реакции, выражающихся в интегральном индексе работоспособности, учитывающем различный вес измеряемых показателей в их взаимосвязи.

Несмотря на наличие надежных и валидных способов измерения уровня работоспособности их компьютеризированных версий и устройств до настоящего времени не разработано методики интегральной оценки работоспособности, позволяющей проводить оперативную кратковременную диагностику, которая может проводиться удаленно в целях предсменного контроля, либо во время смены.

Раскрытие сущности изобретения Настоящее изобретение описывает способ интегральной оценки работоспособности испытуемого, включающий в себя оценку концентрации внимания посредством прохождения испытуемым по меньшей мере вариации теста Ландольта, оценку активации центральной нервной системы (ЦНС) посредством прохождения испытуемым теста простой зрительно-моторной реакции и оценку уровня сенсомоторных реакций посредством прохождения испытуемым теста сложной зрительно-моторной реакции, определение интегральной оценки работоспособности испытуемого по формуле:

где

IntSystem - интегральная оценка работоспособности испытуемого;

SR1P - оценка активации ЦНС;

IntLandolt - оценка концентрации внимания;

SR2P - оценка уровня сенсомоторных реакций;

причем вариация теста Ландольта включает в себя: предъявление испытуемому сообщения, связанного с тестом, предъявление испытуемому набора колец с разрывом в одном из заданных направлений, получение выбора испытуемым колец, подачу испытуемому сигнала по истечении заданного временного интервала, отметку количества просмотренных колец испытуемым, повтор заданное количество раз получения выбора испытуемым колец, подачу испытуемому сигнала по истечении заданного временного интервала, отметку количества просмотренных колец испытуемым, причем предъявляемый набор колец генерируется генератором случайных чисел, а оценка концентрации внимания испытуемого определяется на основе соответствия по меньшей мере одного выбора испытуемым колец сообщению, связанному с тестом; тест простой зрительно-моторной реакции включает в себя: демонстрацию испытуемому сообщения, связанного с тестом, поочередного отображения стимулов, фиксации времени выбора испытуемым и/или отсутствия выбора по меньшей мере одного стимула, а оценка активации ЦНС определяется на основе времени выбора испытуемым или отсутствия выбора стимула и соответствия стимула сообщению, связанному с тестом; тест сложной зрительно-моторной реакции включает в себя: демонстрацию испытуемому сообщения, связанного с тестом, поочередного отображения стимулов, фиксации времени и типа выбора испытуемым и/или отсутствия выбора по меньшей мере одного стимула, а оценка уровня сенсомоторных реакций определяется на основе времени и типа выбора испытуемым или отсутствия выбора стимула и соответствия стимула сообщению, связанному с тестом.

Один из вариантов реализации настоящего изобретения предусматривает, что при прохождении теста сложной зрительно-моторной реакции фиксируют ошибки при выборе стимула и учитывают при определении уровня сенсомоторных реакций.

Также в одном из вариантов осуществления изобретения возможно при прохождении теста сложной или простой зрительно-моторной реакции использовать электронное устройство, снабженное экраном, а отображаемые стимулы выбирать из набора стимулов, различающихся между собой по меньшей мере одним из: формы, размера, колористического решения и расположения на экране устройства.

В одном из вариантов осуществления на протяжении по меньшей мере части времени прохождения по меньшей мере одного из тестов могут формировать помехи по меньшей мере одного из типов: аудиальные, визуальные, тактильные.

В некоторых реализациях настоящего изобретения может быть предусмотрено сохранение по меньшей мере одной из оценок и времени, связанного с полученной оценкой, а при повторной оценке работоспособности учет предыдущих результатов.

Дополнительно настоящее изобретение описывает способ оценки концентрации внимания испытуемого, включающий в себя прохождение испытуемым вариации теста Ландольта, а именно: предъявление испытуемому сообщения, связанного с тестом, предъявление испытуемому набора колец с разрывом в одном из заданных направлений, получение выбора испытуемым колец, подачу испытуемому сигнала по истечении первого заданного временного интервала, отметку количества просмотренных колец испытуемым, повтор заданное количество раз получения выбора испытуемым колец, подачу испытуемому сигнала по истечении заданного временного интервала, отметку количества просмотренных колец испытуемым, причем предъявляемый набор колец генерируется генератором случайных чисел или псевдогенератором случайных чисел, а оценка концентрации внимания испытуемого определяется на основе соответствия по меньшей мере одного выбора испытуемым колец сообщению, связанному с тестом.

Целью предлагаемого способа измерения уровня работоспособности является учет совокупности показателей внимания, скорости и точности реакции при сокращении времени диагностики, сохранении надежности и валидности применяемых методик при предъявлении на смартфоне.

Технический результат настоящего решения заключается в:

реализации способа интегральной оценки работоспособности в виде машинного обучения экспресс-контроля уровня работоспособности персонала опасных производств и водителей в формате мобильного программного обеспечения PSY FACE, размещаемом на мобильном техническом устройстве (смартфон, планшет) для оперативного самостоятельного тестирования уровня работоспособности (в том числе, с симуляцией помех - аудиальных, визуальных и вибрационных) и ведения индивидуальной статистики физиогномических признаков перед заступлением на смену, выездом в рейс или в перерыве;

синтезе объективных методов функциональной диагностики с технологией искусственного интеллекта (в том числе, показателей вариационной хронорефлексометрии и внимания, индивидуальной статистики физиогномических признаков);

Dataset (базе данных по каждому пользователю на основе индивидуального цифрового сопровождения каждого сотрудника для создания индивидуального профиля уровня работоспособности и анализа его динамики);

оперативном выявлении «группы риска» на основе нейросетевого анализа динамики работоспособности и системном анализе индивидуального профиля работоспособности сотрудника;

системе предтестовой и внутритестовой верификации личности, которая исключает возможность подмены результатов тестируемых;

снижении количества времени обследования - оперативно (до 8-ми минут) за счет автоматизированной цифровой обработки результатов при высокой надежности и валидности способа;

автоматизированном формировании и предоставлении комплексного заключения об уровне работоспособности сотрудников руководителю для принятия решения о допуске к работе;

объективности оценки работоспособности и защите от фальсификации результатов (отсутствие возможности личных отношений со специалистом, контролирующим уровень работоспособности);

реализации в виде приложения для мобильного технического устройства (смартфон, планшет), что исключает необходимость приобретения дополнительного оборудования:

снижении затрат на содержание персонала (психофизиолога) и специального помещения;

предоставлении интуитивно понятного интерфейса приложения (инструкция понятна человеку с начальным образованием);

задание испытуемому сообщается индивидуально перед каждым выполнением теста и связано с особенностями предоставляемого стимульного материала;

фиксации индивидуальных результатов тестирования в процессе выполнения способа, их обработке и предоставлении отчета об успешности выполнения теста.

Предлагаемый способ включает следующие переработанные авторами изобретения методики:

адаптированный для предъявления на мобильном техническом устройстве (смартфон, планшет) вариант методики «Кольца Ландольта» (В.Н. Сысоев Тест Э. Ландольта. Диагностика работоспособности. СПб., 2000); адаптированный для предъявления на мобильном техническом устройстве (смартфон, планшет) вариант методики «Вариационная хронорефлексометрия» (Мороз, М. П. Экспресс-диагностика функционального состояния и работоспособности человека / М.П. Мороз - СПб.: ИМАТОН, 2003. - 38 с.).

Краткое описание чертежей Настоящее решение поясняется следующими фигурами: Фиг. 1 - блок схема настоящего способа.

Фиг. 2 - блок схема настоящего способа с результатами каждого из тестов.

Фиг. 3-8 - скриншоты из приложения PSY FACE.

Фиг. 9 - скриншот из приложения PSY FACE или инструкции к приложению.

Фиг. 10-13 - примеры изображений колец, их выбора и разграничения рабочей области теста.

Приведенные фигуры не являются ограничивающими для настоящего изобретения и приведены только для лучшего понимания сущности изобретения.

Осуществление изобретение

Настоящее изобретение включает в себя несколько основных этапов способа определения уровня работоспособности испытуемого, в частности: идентификацию испытуемого, сообщение по меньшей мере одного сообщения, связанного со стимульным материалом; демонстрацию по меньшей мера одного вида стимульного материала; фиксацию по меньшей мере одного ответа испытуемого; проверку правильности по меньшей мере одного ответа испытуемого; фиксацию времени, затраченного испытуемым по меньшей мере на один ответ, и/или время от начала одного теста до последнего ответа испытуемого на этот тест; определение уровня работоспособности испытуемого на основании времени, затраченного испытуемым на по меньшей мере один ответ, и правильности по меньшей мере одного ответа испытуемого; определение по формуле интегральной оценки работоспособности; определение уровня работоспособности испытуемого на основании индивидуальной накопительной базы данных показателей внимания, скорости и точности реакции.

В настоящем изобретении искусственный интеллект применяется для анализа физиогномического профиля. В предпочтительном, но не в ограничивающем варианте осуществления используются искусственные нейронные сети.

В широком понятии нейронная сеть представляет собой параллельную сеть, состоящую из простых процессоров или «нейронов», которые обладают способностью накапливать эмпирические знания. Знания приобретаются путем обучения, а не программирования, и сохраняются в соединительных связях между нейронами сети. Для такой машинной системы не важна относительная значимость признаков, поскольку нейронная сеть воспринимает все обеспечиваемые признаки, и сама решает, какие признаки являются значимыми, незначимыми или избыточными. В начале обучения все признаки по существу имеют одну и ту же значимость, по мере хода обучения машина сама принимает решение об уровне значимости каждого признака. В общем случае, чем больше людей и признаков, используемых для обучения, тем выше будет точность последующих результатов при применении нейронной сети для оценивания людей, ранее не проходивших тестирований.

Искусственный интеллект, применяемый для анализа признаков, может включать в себя искусственную нейронную сеть, генетический алгоритм, дерево решений, нечеткую логику, символьные правила, обучение машины и интеллектуальные средства других видов. Вход в приложение PSY FACE осуществляется на техническом устройстве (смартфон, планшет).

На фиг. 1 показана блок-схема, отображающая процесс способа интегральной оценки работоспособности испытуемого, который включает в себя несколько этапов: идентификацию испытуемого, проведение первого, второго и третьего тестирований. В качестве первого теста используется вариация теста «Кольца Ландольта», в качестве второго теста - тест простой зрительно-моторной реакции, в качестве третьего теста - тест сложной зрительно-моторной реакции.

На фиг. 2 показана блок-схема, отображающая процесс и результаты тестов, используемых в настоящем способе. Вариация теста «Кольца Ландольта» позволяет определить оценку концентрации внимания, тест простой зрительно-моторной реакции -оценку активации центральной нервной системы, а тест сложной зрительно-моторной реакции - оценку уровня сенсомоторных реакций.

После входа в приложение (на фиг. 3 показан скриншот из приложения) появляются окна для ввода личных данных (фамилия, имя, отчество, дата рождения) и выбора наименования компании работодателя. Ниже располагается кнопка «Продолжить». Данная кнопка активируется после введения данных во все предложенные окна.

После нажатия кнопки «Продолжить», открывается окно с выводом вида изображения с фронтальной камеры для верификации и фиксации физиогномических признаков во время тестирования и кнопка «Сделать фото».

После нажатия кнопки «Сделать фото», на экран выводится фотография и две кнопки: «Переснять» или «Готово». В случае выбора кнопки «Переснять», повторяется предыдущий этап. В одном из вариантов осуществления фотография может обрабатываться и использоваться как идентификатор, например, похожие алгоритмы применяются в технологиях FacelD (например, на сотовых телефонах).

В случае нажатия кнопки «Готово» появляется кнопка «Старт», нажатие которой запускает алгоритм тестирования (адаптированный вариант для предъявления на мобильном техническом устройстве (смартфон, планшет) методики «Кольца Ландольта»; «Простая зрительно-моторная реакция», «Сложная зрительно-моторная реакция», «Сложная зрительно-моторная реакция с выбором из трех альтернатив»). Алгоритм предъявления тестов предполагает их варьирование.

Пример:

После нажатия кнопки «Старт» открывается под крупным заголовком Инструкция адаптированного для предъявления на мобильном техническом устройстве (смартфон, планшет) варианта методики «Кольца Ландольта». Текст инструкции (фиг. 4): «На экране будет представлен набор колец с разрывом в одном из восьми направлений: на 13 (15, 17, 18, 19, 21, 23 и 24) часа, если ориентироваться на циферблат часов.

Соответствующий примеру набор колец представлен на фиг. 10.

Необходимо последовательно слева направо поочередно просматривать строки, не пропуская ни одной, и выбирать одиночным касанием экрана кольца с разрывом на 15 часов (в случайном порядке меняется в инструкции наименование разрыва кольца при каждом следующем тестировании). После касания кольцо будет выделяться голубым цветом (выделено более темным, в сравнении с другими).

Соответствующий примеру изображение представлено на фиг. 11.

Тест длится 260 секунд. Каждые 52 секунды подается звуковая команда «Черта» (также может быть подан визуальный сигнал, как это показано на фиг. 5), по которой необходимо отметить одиночным касанием экрана последнее просмотренное кольцо (даже если оно неправильное) и, не останавливаясь, продолжать работу дальше. На месте отмеченного кольца появится черта.

Соответствующее примеру изображение представлено на фиг. 12.

По мере прохождения теста уже просмотренные кольца затемняются.

По истечении 260 секунд подается команда «Черта», после которой необходимо отметить одиночным касанием экрана последнее просмотренное кольцо (даже если оно неправильное). Работать надо как можно быстрее, но вместе с тем безошибочно.

Если Вы неверно коснулись кольца нажмите на него еще раз и выбор будет отменен.

По завершении теста на экране появится инструкция к следующему тесту».

После прочтения текста инструкции испытуемый нажимает кнопку «Продолжить» и начинается тест.

Первый этап теста предназначен для оценки верного понимания испытуемым инструкции.

На экране предъявляется краткая инструкция:

ИНСТРУКЦИЯ

Нажмите на правильное кольцо

Приводится изображение, например, как на фиг. 13.

Ниже кнопка «Начать тест». Кнопка активируется только после выбора верного кольца.

После нажатия кнопки «Начать тест» на экран выводится изображение, которое представляет собой измененный оптотип колец Ландольта в виде колец с закругленными краями на разрыве. Особенности закругления колец и их заливка - «шум», обусловлены необходимостью формирования эффекта монотонии. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения по меньшей мере часть кольца залита шумом, в некоторых вариантах - полностью (что включает в себя выражение «по меньшей мере часть»). Последовательность разрывов предъявляемых в тесте колец задается в случайном порядке с условием отсутствия повторения более трех идентичных разрывов. Тест длится 260 секунд, а каждая из пяти проб 52 секунды. Время проведения тестирования может варьироваться. Время проведения теста сокращено в отличии от оригинального теста в связи с тем, что целью исследования является выявление концентрации внимания. Генерация последовательности колец с разрывами осуществляется посредством генератора случайных чисел или псевдогенератора случайных чисел, т.е. при каждом новом тестировании испытуемому будет предлагаться выбрать кольца с разрывом в определенном месте (первый фактор неопределенности) и сама последовательность колец будет различаться (второй фактор неопределенности). Применение случайного порядка (или псевдослучайного порядка) позволяет полностью исключить эффект привыкания и обеспечивает гарантию чистоты теста.

Обработка результатов происходит в одном из вариантов осуществления изобретения согласно Методическому руководству «Тест Ландольта. Диагностика работоспособности», В.Н. Сысоева, которое раскрывает способы определения средней продуктивности, средней точности, надежности и других показателей. В настоящем изобретении учитываются следующие показатели: средняя продуктивность (Рт), средняя точность (At), надежность. Затем определяется интегральная оценка работоспособности, а именно концентрация внимания, с помощью формулы:

где

Value Amp - уровень показателя надежности;

Value At - уровень показателя средней точности;

ValuePt - уровень показателя продуктивности;

По завершении адаптированного для предъявления на мобильном техническом устройстве (смартфон, планшет) варианта методики «Кольца Ландольта» на экран устройства выводится инструкция к следующему тесту - «Простая зрительно-моторная реакция».

Инструкция: «У вас на экране будут появляться фигуры красного цвета. Как можно быстрее нажмите на фигуру красного цвета при ее появлении». Форма стимула (круг, квадрат, треугольник, ромб, возможны другие) меняется в случайном порядке при последующем тестировании. В некоторых вариантах осуществления форма стимула может изменяться во время тестирования.

Допускается смена и изменение местоположения стимула в одном тесте. Оптимальное количество стимулов для теста - 33. Количество стимулов не является строго заданным. Оптимальное время экспозиции стимула - 1 секунда. Время экспозиции стимула не является строго заданным и может варьироваться в случайном порядке. Оптимальный временной интервал между демонстрацией стимулов - от 0,5 до 3 х секунд. Временной интервал между демонстрацией стимулов не является строго заданным и может варьироваться в случайном порядке, с целью исключения формирования эффекта ожидания появления стимула с определенной временной периодичностью (реагирования в заданный промежуток времени).

Учитываются следующие показатели: среднее время реакции, среднее квадратическое отклонение (мс), количество верных реакций, количество ошибочных реакций, количество измерений во время выполнения одного теста. Ошибочные реакции могут быть двух типов: 1) пропуски стимула (отсутствие ответной реакции (касание фигуры на экране мобильного технического устройства) на предъявление значимого стимула); 2) преждевременные действия (касание экрана мобильного технического устройства в период рефрактерное™ без осмысления действия).

Определяется интегральная оценка активации ЦНС согласно Методическому руководству по организации и проведению психофизиологических обследований персонала энергетических предприятий. РД 153-34.0-03.504-00 (Утв. РАО «ЕЭС России» 12.05.2000, Минздравом РФ 19.06.2000).

По завершении теста «Простая зрительно-моторная реакция» на экран устройства выводится инструкция к следующему тесту - «Сложная зрительно-моторная реакция».

Инструкция: «У вас на экране будут появляться фигуры красного и зеленого цвета. Как можно быстрее нажмите на фигуры при их появлении, на фигуру красного цвета одним касанием, на фигуру зеленого цвета двойным касанием». В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения могут использоваться другие комбинации цветов.

Допускается смена стимула (круг, квадрат, треугольник, ромб, возможны другие) и его местоположения в одном тесте. Вариант осуществления показан на фиг. 6 и фиг. 7. Оптимальное количество стимулов - 63. Количество стимулов не является строго заданным. Стимулы предъявляются в случайном порядке, при этом должно быть одинаковое количество двух стимулов, различающихся по цвету и/или форме. Определяется скорость реакции для первого стимула в момент касания экрана, для второго стимула (в инструкции описан как фигура зеленого цвета) в момент второго касания экрана. Оптимальное время экспозиции стимула - 1 секунда. Время экспозиции стимула не является строго заданным и может варьироваться в случайном порядке. Оптимальный временной интервал между демонстрацией стимулов - от 0,5 до Зх секунд. Временной интервал между демонстрацией стимулов не является строго заданным и может варьироваться в случайном порядке. Количество стимулов в предпочтительном варианте осуществления изобретения должно быть минимальным и достаточным: минимальным для уменьшения времени тестирования, но достаточным для получения надежных результатов.

Учитываются следующие показатели: среднее время реакции, среднее квадратическое отклонение (мс), количество верных реакций (реакции на значимый сигнал соответствует инструкции к заданию), количество ошибочных реакций, количество измерений. Ошибочные реакции могут быть трех типов: пропуски стимула (отсутствие ответной реакции (касание фигуры на экране мобильного технического устройства) на предъявление значимого стимула), ложные реакции (ответная реакция (касание фигуры на экране мобильного технического устройства) при предъявлении незначимого сигнала), преждевременные действия.

Определяется интегральная оценка уровня сенсомоторных реакций согласно Методическому руководству по организации и проведению психофизиологических обследований персонала энергетических предприятий. РД 153-34.0-03.504-00 (Утв. РАО «ЕЭС России» 12.05.2000, Минздравом РФ 19.06.2000).

Тест «Сложная зрительно-моторная реакция» предусматривает возможность замены на тест - «Сложная зрительно-моторная реакция с выбором из трех альтернатив».

Инструкция: «У вас на экране будут появляться фигуры красного и зеленого цвета. Как можно быстрее нажмите на фигуры при их появлении, на фигуру красного цвета одним касанием, на фигуру зеленого цвета двойным касанием. Когда появляется фигура синего цвета ничего не делайте».

Допускается смена стимула (круг, квадрат, треугольник, ромб, возможны другие) и его местоположения в одном тесте. Оптимальное количество стимулов - 78. Количество стимулов не является строго заданным. Стимулы предъявляются в случайном порядке, при этом должно быть одинаковое количество двух стимулов, различающихся по цвету и/или форме, на которые необходимо реагировать. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения тест проводится в режиме помех. Помехи могут быть различного вида, в частности визуальные, аудиальные, тактильные. В качестве неограничивающего примера помехи могут быть в виде постоянной или эпизодической ряби всего или части экрана устройств. Помимо ряби может применяться искривление отображаемой области экрана или части экрана, дрожание, которое также может быть постоянным или эпизодическим, а также другие варианты помех. В качестве примеров аудиальных помех могут использоваться в частности различные звуки, передача сообщений, передача звука помех (например, как при поиске радиостанций), передача эфира радиостанций, телевещания и т.п.В качестве тактильных помех может использоваться вибрация телефона или планшета, вибрация манипулятора (например, джойстика, типа мышь, клавиатуры, если они снабжены обратной связью). Все варианты помех могут использоваться отдельно друг от друга, поочередно, одновременно, в комбинациях между собой. Определяется скорость реакции для первого стимула в момент касания экрана, для второго стимула (в инструкции описан как фигура зеленого цвета) в момент второго касания экрана. Оптимальное время экспозиции стимула - 1 секунда. Время экспозиции стимула не является строго заданным и может варьироваться в случайном порядке. Оптимальный временной интервал между демонстрацией стимулов - от 0,5 до 3х секунд. Временной интервал между демонстрацией стимулов не является строго заданным и может варьироваться в случайном порядке.

Учитываются те же показатели, что и в тесте «Сложная зрительно-моторная реакция». Определяется интегральная оценка уровня сенсомоторных реакций согласно Методическому руководству по организации и проведению психофизиологических обследований персонала энергетических предприятий. РД 153-34.0-03.504-00 (Утв. РАО «ЕЭС России» 12.05.2000, Минздравом РФ 19.06.2000).

Затем определяется интегральная оценка работоспособности с помощью формулы:

где

SR1P - интегральная оценка активации ЦНС;

IntLandolt - интегральная оценка концентрации внимания;

SR2P - интегральная оценка уровня сенсомоторных реакций.

По завершении тестирования на экране устройства появляется кнопка «РЕЗУЛЬТАТ». При ее нажатии на экран выводится результат тестирования в виде градиентной батарейки (фиг. 8), цвета которой варьируются в зависимости от успешности выполнения тестирования. Батарейка и ее градиент является формой представления интегральной оценки тестирования, отражающей процентный показатель успешности выполнения тестов. При касании батарейки на экране устройства выводится словесное описание результата тестирования. Результаты тестирования представляются в двух формах: для «Пользователя» и для «Заказчика». Пример для Пользователя: «Показатели внимания соответствуют норме. Скорость и безошибочность реакции соответствуют норме». Пример для Заказчика: «скорость переработки информации об источниках опасности соответствует норме, способность увидеть верное решение в норме, устойчивость внимания при сохранении скорости и точности переработки информации соответствует норме, скорость реакции в пределах нормы, стабильность реагирования на опасность, безошибочность действий в норме». В том числе, результаты тестирования для Заказчика предусматривают дополнительную информацию: количество тестирований за определенный период; процент результатов тестирований с удовлетворительным и неудовлетворительным результатом («группа риска») за указанный временной отрезок (месяц, полугодие, год); индивидуальный профиль уровня работоспособности за указанный временной отрезок (месяц, полугодие, год); количество и персонификацию пользователей, входящих в группу риска за указанный временной отрезок (месяц, полугодие, год).

На фиг. 9 показан скриншот из приложения (инструкции к приложению), на котором показаны основные шаги и этапы настоящего изобретения.

Вариация теста Ландольта согласно настоящему изобретению в предпочтительном варианте осуществления предполагает демонстрацию на экране устройства строк (рядов) колец. Оптимальным является показ 8-11 колец в одном ряду, количество строк ограничивается вертикальным размером экрана. Кольца имеют разрывы в определенных положениях. Размеры колец приведены в относительных единицах (например, в пикселях, или линейных единицах, например, миллиметрах): диаметр кольца равен 200 единицам, толщина колец (разница между внешним и внутренним радиусами) равна 40 единицам, расстояние между соседними кольцами в строке одинаковое и в некоторых вариантах осуществления равно расстоянию между соседними строками колец. Предпочтительно использовать расстояние между строками и кольцами в строках равное 4 или 5 единицам. Разрыв колец имеет ширину равную 40 единицам, при этом кольца не имеют «острых углов», которые скруглены радиусом, равным 20 единицам (т.е. радиусом, равным половине толщины кольца). Кольца по меньшей мере частично залиты (окрашены) шумом, т.е. имеют произвольное наполнение, которое составляет 50% от полного наполнения (например, если количество пикселей внутри кольца равно 40, то окрашено будет 20 пикселей, толщина колец будет 8 пикселей, «острые углы» будут скруглены радиусом, равным 4 пикселям). В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения заливка шумом составляет от 5 до 50%, в некоторых вариантах интенсивность (плотность) заливки шумом может быть от 50 до 95% включительно. Каждая из интенсивностей специально не поименована в описании, но специалисту понятно, как осуществить такую заливку. Наличие заливки шумом позволяет повысить монотонию, т.е. усложнить для испытуемого распознавание колец по их форме (подобный недостаток классических колец Ландольта многократно описан, например, в патенте RU 2695919), и требует внимания при анализе каждого кольца.

Размеры колец исследовались специалистами многократно и были предложены различной толщины кольца, размеры разрывов в кольцах, форма разрывов, но до настоящего изобретения не использовалось скругление углов в области разрывов и заливка шумом.

Настоящее изобретение и все варианты реализации его воплощены авторами в версиях программы PSY FACE, что подтверждает промышленную применимость настоящих решений.

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для оценки концентрации внимания и оценки работоспособности испытуемого. Проводят оценку концентрации внимания посредством прохождения испытуемым вариации теста «Кольца Ландольта». Проводят оценку активации центральной нервной системы (ЦНС) - тестом простой зрительно-моторной реакции. Проводят оценку уровня сенсомоторных реакций - тестом сложной зрительно-моторной реакции. Определение интегральной оценки работоспособности испытуемого проводят по заявленной формуле. Группа изобретений позволяет с высокой надежностью и валидностью провести оценку работоспособности, оперативно выявить группы риска за счет оценки комплекса наиболее значимых показателей, автоматизированной цифровой обработки результатов. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 пр.

1. Способ интегральной оценки работоспособности испытуемого, включающий в себя оценку концентрации внимания посредством прохождения испытуемым, по меньшей мере, вариации теста Ландольта в соответствии с п. 6, оценку активации центральной нервной системы (ЦНС) посредством прохождения испытуемым теста простой зрительно-моторной реакции и оценку уровня сенсомоторных реакций посредством прохождения испытуемым теста сложной зрительно-моторной реакции, определение интегральной оценки работоспособности испытуемого по формуле

где IntSystem - интегральная оценка работоспособности испытуемого;

SR1P - оценка активации ЦНС;

IntLandolt - оценка концентрации внимания;

SR2P - оценка уровня сенсомоторных реакций;

причем тест простой зрительно-моторной реакции включает в себя: демонстрацию испытуемому сообщения, связанного с тестом, поочередного отображения стимулов, фиксации времени выбора испытуемым и/или отсутствия выбора по меньшей мере одного стимула, а оценка активации ЦНС определяется на основе времени выбора испытуемым и соответствия стимула сообщению, связанному с тестом, или соответственно отсутствия выбора стимула;

тест сложной зрительно-моторной реакции включает в себя: демонстрацию испытуемому сообщения, связанного с тестом, поочередного отображения стимулов, фиксации времени и типа выбора испытуемым и/или отсутствия выбора по меньшей мере одного стимула, а оценка уровня сенсомоторных реакций определяется на основе времени и типа выбора испытуемым и соответствия стимула сообщению, связанному с тестом, или отсутствия выбора стимула.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при прохождении теста простой и/или сложной зрительно-моторной реакции используют электронное устройство, снабженное экраном, а отображаемые стимулы выбираются из набора стимулов, различающихся между собой по меньшей мере одним из: формы, размера, колористического решения и расположения на экране устройства.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на протяжении по меньшей мере части времени прохождения по меньшей мере одного из тестов формируют помехи по меньшей мере одного из типов: аудиальные, визуальные, тактильные.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оценка сохраняет по меньшей мере одну из оценок и время, связанное с полученной оценкой, а при повторной оценке работоспособности учитывают по меньшей мере одну сохраненную оценку и время, связанное с этой оценкой.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при прохождении теста сложной зрительно-моторной реакции фиксируют ошибки при выборе стимула и учитывают при определении уровня сенсомоторных реакций.

6. Способ оценки концентрации внимания испытуемого, включающий в себя прохождение испытуемым вариации теста Ландольта, а именно: предъявление испытуемому сообщения, связанного с тестом, предъявление испытуемому набора колец с разрывом в одном из заданных направлений, получение выбора испытуемым колец, подачу испытуемому сигнала по истечении первого заданного временного интервала, отметку количества просмотренных колец испытуемым, повтор заданное количество раз получения выбора испытуемым колец, подачу испытуемому сигнала по истечении заданного временного интервала, отметку количества просмотренных колец испытуемым, причем предъявляемый набор колец генерируется генератором случайных чисел или псевдогенератором случайных чисел, а оценка концентрации внимания испытуемого определяется на основе соответствия по меньшей мере одного выбора испытуемым колец сообщению, связанному с тестом.

7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что оценка концентрации внимания испытуемого определяется по формуле

где ValueAmp - уровень показателя надежности;

VakieAt - уровень показателя средней точности;

ValuePt - уровень показателя продуктивности.

8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что кольца в области разрывов имеют скругления радиусом равным половине толщины кольца.

9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что по меньшей мере часть кольца имеет заливку шумом.