СПОСОБ ОЦЕНКИ ПСИХОФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СПЕЦИАЛИСТА Российский патент 2023 года по МПК A61B5/16 

Изобретение относится к области автоматики, в частности к системам контроля, определения, измерения или регистрации функционального состояния операторов для диагностических целей, и может быть использовано при профессиональном отборе и психофизических исследованиях.

Известен способ оценки безопасного состояния операторов систем управления, включающий контроль параметров движения глазного яблока, и сравнение полученных величин с данными оператора, находящегося в нормальном состоянии, определяют мгновенное психофизическое состояние оператора, для чего определяют быстроизменяющиеся параметры движений глазного яблока оператора, в зоне их когнитивного изменения (RU №2432120, 2009 г.).

Недостатком является ограниченное использование данного способа, т.к. возможность измерение параметров движения глазного яблока производится специальными видеокамерами, очками, которые не позволяют в полной мере производить определенные операции, в процессе которых видеокамера не имеет возможность производить регистрацию. Кроме того, из-за большой запыленности отдельных помещений движение глазного яблока будет более хаотичным.

Также известен способ психологических исследований человека-оператора, заключающийся в предъявлении испытуемому человеку-оператору сигналов переменной частоты в отдохнувшем и утомленном состояниях, измерении показателей реакции человека-оператора на предъявленные сигналы и оценке степени изменения состояния по относительному отклонению значений измеренных показателей, при этом сигналы формируют в виде требующих решения тестов, частоту предъявления которых изменяют пропорционально частоте их решения, количество тестов для отдохнувшего и утомленного состояний задают одинаковым, определяют в каждом из состояний общее время решения заданного количества тестов и количество правильно решенных тестов, оценку степени изменения утомленного состояния производят по относительному изменению среднего времени правильного решения (RU №2523684, 2013 г.).

Недостатком данного способа является, использования тестовых методик, которые порой требуют значительных временных затрат, а их подбор из большого перечня субъективен и определяется предпочтениями самого исследователя.

Наиболее близким по технической сущности решением является способ оценки деятельности и функционального состояния человека, заключающийся в том, что включающий регистрацию движений глаз, измерение межсаккадических интервалов (МСИ) и их сравнение с таксонами МСИ, заданными из условия характеристик временных масштабов процессов психической регуляции на разных уровнях, а также регистрацию и измерение длительности реакций активации кожно-гальванического рефлекса (РА КГР) и их сравнение с упомянутыми таксонами МСИ, дополнительно определяют Р-Р интервалы электрокардиограммы (СПИ ЭКГ), длительность которых меньше длительности предыдущего более чем на величину, на которую различается длительность интервалов соответствующих воздействию парасимпатической системы от интервалов соответствующих воздействию симпатической нервной системы, сравнивают их с таксонами МСИ и оценку процессов регуляции деятельности осуществляют по данным МСИ, величины таксонов которых более величин таксонов РА КГР и СПИ ЭКГ соответственно, а оценку процессов регуляции функциональных состояний по данным МСИ, величины таксонов которых совпадают с величинами таксонов РА КГР и СПИ ЭКГ соответственно. (RU №2414845, 2009 г.).

Недостатками является ограниченное использование данного способа, т.к. возможность измерение выбранных параметров исключительно в стационарном режиме и с применением специализированной аппаратуры.

Задачей изобретения является расширение возможностей за счет изменения методики оценки психофизического состояния специалиста.

Техническим результатом является анализ конструктивных мероприятий, необходимых для их устранения.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе оценки психофизического состояния специалиста включающий регистрацию и измерение длительности реакций активации кожно-гальванического рефлекса, производят оценку психофизического состояния методом нечеткой логики «Сугено», присваивают каждому из регистрируемых параметров лингвистическую функцию, оценивают лингвистическую функцию в соответствии с разработанной базой правил и присваивают полученной оценке, одно из психофизических состояний: «Нормальное функционирование», «Совершение несанкционированных действий».

Новизна заключаются в том, что регистрируют и измеряют температуру тела, влажность кожных покровов, частоту сердечных сокращений и оценку психофизического состояния производят по измеренным величинам по методу нечеткой логики «Сугено».

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области и смежных областях позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками в заявленном устройстве.

Способ реализуется устройством контроля психофизического состояния оператора (патент №202777 от 2021 года). Реализация способа оценки психофизического состояния специалиста также отражена в программе «Измерение биометрических параметров оператора с использованием нейросетевого анализатора», свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2019616972, дата регистрации в Реестре программ для ЭВМ 03.06.2019 года.

Способ реализован следующим образом. Датчики контроля деятельности сердечно-сосудистой системы 1, температуры тела 2, влажности покрова кожи 3, кожно-гальванической реакции 4, представленные на графическом изображении регистрируют и осуществляют измерение величин, поступающих на электронную схему 6, основного модуля 5, осуществляющую управление датчиками контроля биометрических параметров организма путем передачи цифровых значений датчиков температуры тела 2, анализа влажности покрова кожи 3 в фаззификатор 7, осуществляющий преобразование полученных значений в нечеткие переменные. В базе правил 9 на основе матрицы знаний записываются лингвистические правила вида ЕСЛИ - исходная ситуация, ТО - ответная реакция, соответствующие состоянию «Нормальное функционирование» по четырем регистрируемым параметрам. В соответствии со сформированной базой правил по полученным значениям регистрируемых параметров формируются функции принадлежности (лингвистические функции) психофизического состояния специалиста, соответствующее состоянию «Нормальное функционирование». Взаимодействие между входными и выходными физическими переменными типа ЕСЛИ-ТО осуществляется в виде нечеткого вывода, представляющего собой процедуру нахождения степени истинности каждого из подзаключений логических правил вида ЕСЛИ-ТО, которые являются нечеткими лингвистическими высказываниями в форме лингвистических переменных. Соответствующей формулировкой правил достигается результат, при котором для любой лингвистической величины управляющего воздействия, как минимум, одно из правил оказывается приемлемым. База правил формируется в процессе проведении технического обслуживания на основании полученных данных регистрации биометрических параметров специалиста - эталонная выборка. Она включает в себя показатели регистрируемых значений биометрических параметров, соответствующих нормальному функциональному состоянию специалиста по температуре тела и сердечно - сосудистой системы, которые были получены по результатам прохождения медицинской комиссии перед началом технического обслуживания. По значениям эталонной выборки КГР, которые были получены при прохождении проверки специалиста системой «Полиграф». По значениям влажности кожных покровов, которые были получены на подготовительном этапе технического обслуживания. База правил формируется специалистами предметной области, например, должностным лицом - начальником структурного подразделения на основе данных, полученных от медицинских работников, специалиста-полиграфолога и «эксперта» - контролирующего лица технического обслуживания, в виде совокупности регистрируемых величин, соответствующих психофизическому состоянию специалиста «Нормальное функционирование». Блок нечеткого логического вывода 8 на основе сопоставления лингвистических переменных, находящихся в базе правил 9, и переменных, поступающих с фаззификатора 7, осуществляет выдачу заключения о состоянии специалиста в дефаззификатор 10. Дефаззификатор 10, осуществляет обратное преобразование нечетких переменных в четкие и осуществляет передачу их в гибридный нейросетевой анализатор 15. Аналоговые сигналы, регистрируемые датчиками контроля деятельности сердечно-сосудистой системы 1 и кожно-гальванической реакции 4, поступают на автокоррелятор 13, осуществляющий преобразование огибающей автокорреляционной функции в нечеткую переменную и присваивает ей синусоидальную лингвистическую функцию, например, ЕСЛИ для огибающей автокорреляционной функции и аналогового сигнала коэффициент корреляции меньше 1, ТО аналоговый сигнал находится в допустимых пределах. После чего по огибающей автокорреляционной функции в нейросетевой анализатор 15 выдается решение о значении данных биометрических параметров. При поступлении в нейросетевой анализатор 15 данных о значениях биометрических параметров каждому параметру присваивается весовая функция, после чего по весовой функции начинает обработка параметров с целью уменьшения погрешности при их оценке. Значения весовой функции, при поступлении в нейросетевой анализатор 15 биометрических параметров, для каждого специалиста является индивидуальным. После уменьшения погрешности, процесс обучения нейронной сети заканчивается, на основе заданных коэффициентов весовой функции, нейросетевой анализатор 15 оценивает состояние специалиста и присваивает одно из психофизических состояний, например, «Нормальное функционирование» для выходного значения меньше 0,55 или «Совершение несанкционированных действий» для выходного значения больше или равно 0,55 и передает информацию об оценке психофизического состояния специалиста в модуль беспроводной передачи данных 11. Значения Модуль беспроводной передачи данных 11 отправляет полученное решение о допуске оператора к работе по каналу радиосвязи 12 на ЖК-дисплей.

Оценка психофизических параметров специалиста отражена в программе «Оценка психофизических параметров оператора при выполнении технического обслуживания на основе базиса нечеткого множества», свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2020615131, дата регистрации в Реестре программ для ЭВМ 18.05.2020 г.

Под «Нормальным функционированием» испытуемых, принимается состояние, при котором совокупность физиологических качеств и функций испытуемого, позволяют за строго отведенное эксплуатационными документами время выполнить без ошибок операции при работе с технической системой. Контроль правильности осуществлялся «экспертным» методом специалистом с фиксацией времени выполнения работы с применением хронометра.

Под «Совершением несанкционированных действий» испытуемых принимается физиологическое состояние испытуемых, возникающее при выполнении операций с технической системой, выражающееся в снижении работоспособности, нарушении регуляторных механизмов, приводящих к нарушению методики выполнения операций и возникновению ошибки (поломки технического узла) технической системы и не соответствующие значениям параметров характерных для «Нормального функционирования». Ошибки фиксируются с оценкой качества выполнения операции, изложенной в эксплуатационных документах.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет повысить достоверность определения психофизического состояния специалиста за счет увеличения диапазона контролируемых биометрических параметров и повысить оперативность счет того, что оценка психофизического состояния происходит в процессе проведения технического обслуживания, без остановки выполнения операций. Применение способа позволяет исключить применение сложных технических устройств, требующих постоянного контроля глазного яблока, типа видеокамеры.

Изобретение относится к медицине, а именно к оценке психофизического состояния специалиста. Предложен способ, который реализуется устройством, где датчик контроля температуры тела, датчик анализа влажности покрова кожи, датчик контроля деятельности сердечно-сосудистой системы (ЧСС), датчик кожно-гальванического рефлекса (КГР) подключены к основному модулю и электронной схеме, управляющей датчиками контроля биофизических параметров организма, соединенной с фаззификатором, который соединен с блоком нечеткого логического вывода, к которому подсоединена база правил, а модуль беспроводной передачи данных соединен с гибридным нейросетевым анализатором, к которому подсоединен дефаззификатор, дефаззификатор и автокоррелятор соединены с блоком нечеткого логического вывода, модуль беспроводной передачи данных по каналу радиосвязи соединен с ЖК-дисплеем. Изобретение обеспечивает расширение возможностей за счет применения в оценке психофизического состояния метода нечеткой логики «Сугено». 1 ил.

Способ оценки психофизического состояния специалиста, включающий регистрацию и измерение длительности реакций активации кожно-гальванического рефлекса, отличающийся тем, что осуществляют измерение температуры тела, измерение влажности покрова кожи, измерение контроля деятельности сердечно-сосудистой системы (ЧСС), производят оценку психофизического состояния методом нечеткой логики «Сугено», присваивают каждому из регистрируемых параметров лингвистическую функцию, оценивают лингвистическую функцию в соответствии с разработанной базой правил и присваивают полученной оценке одно из психофизических состояний: «Нормальное функционирование», «Совершение несанкционированных действий».