Психофизиологический способ оценки готовности оператора к экстренным действиям
Владельцы патента RU 2740244:
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "НЕЙРОКОМ-ЭЛЕКТРОНТРАНС" (RU)
Изобретение относится к медицине, а именно к способу оценки уровня готовности оператора к экстренным действиям. При исполнении способа предъявляют световое поле с обозначенными по окружности позициями и светящимся стимулом. Стимул последовательно скачками обегает позиции и совершает перескоки. Перемещение стимула сопровождают звуковым сигналом, а при перескоке - световым сигналом предупреждения. Производят регистрацию реакции на возникновение перескоков. Световое поле содержит равномерно обозначенные по окружности позиции. Светящийся стимул представляет собой пятно зеленого цвета. Световой сигнал предупреждения представляет собой пятно желтого цвета, помещенное в центр светового поля. Регистрацию реакции оператора на возникновение перескоков проводят в течение 60 мин. При этом предъявляют перескоки без предупреждения (ПБП) и перескоки с предупреждением (ПСП). При реагировании оператора на перескоки в течение времени более 4 сек засчитывают как ошибку. При этом стимул продолжают перемещать по окружности по обозначенным позициям. Определяют среднеарифметическое время Т1 реакции и количество ошибок M1 для ПСП, а также время Т2 реакции и количество ошибок М2 для ПБП. Готовность оператора к экстренным действиям оценивают при выполнении условий, согласно которым (Т1-Т2) менее или равно 0,25 с, количество ошибок M1 равно нулю, количество ошибок М2 менее или равно 3, среднее время реакции на ПБП менее или равно 1 с, количество реагирований на ПСП, ПБП с временем реакции более 1 с менее или равно 3. Обеспечивается повышение достоверности оценки уровня готовности оператора к экстренным действиям в состоянии монотонии и утомления. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к психофизиологии и может быть использовано при проведении психофизиологических исследований и профессионально-психологическом обследовании операторов в различных областях трудовой деятельности.
Готовность к экстренным действиям - способность человека длительное время поддерживать на необходимом уровне свое внимание в условиях монотонно действующих факторов (однообразное визуальное поле, однообразный акустический фон, редкое появление значимых сигналов в течение длительного периода однообразной деятельности), быстро замечая и точно реагируя на появление мало заметных, но значимых изменений актуальной ситуации.
Известно, что свойства внимания возможно оценить по соотношению процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе (RU 2322187 С1, Марийский государственный технический университет, 20.04.2008). На мониторе компьютера предъявляется окружность, на которой помещена метка и появляется движущийся по окружности с заданной скоростью точечный объект. В момент предполагаемого совпадения положения точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Фиксация» фиксирует положение точечного объекта относительно метки. Измеряется и оценивается время ошибки запаздывания или упреждения. Однако способ не позволяет оценивать и измерять показатели уровня внимательности испытуемого при длительном слежении в условиях монотонно действующих факторов.
Описан способ оценки времени экстренной реакции человека на движущийся объект (RU 2408265 С1, Марийский государственный технический университет, 10.01.2011). Испытуемому предъявляют на экране видеомонитора окружность, по которой движется с заданной скоростью точечный объект, и метку, положение которой задают случайным образом. В момент предполагаемого совпадения положения движущегося точечного объекта с меткой испытуемый нажатием кнопки «Стоп» останавливает движение точечного объекта. Вычисляют ошибку несовпадения точечного объекта и метки - время ошибки запаздывания с положительным знаком или упреждения с отрицательным знаком. Время экстренной реакции человека на движущийся объект принимают равным значению времени реакции Тр в точке выхода графика на плато.
Известен способ оценки быстроты зрительно-моторной реакции и устройства-тренажера для его осуществления (RU 2467678 C1, НЦН РАМН, 27.11.2012). В момент визуального прохождения шариком метки-цели испытуемый нажимает на кнопку электросекундомера. Измерения проводятся в трех позициях: фронтально, сверху под углом, перпендикулярно. Указанный способ не позволяет оценивать и измерять показатели внимания испытуемого при длительном визуальном слежении в условиях монотонно действующих факторов.
Наиболее близким к патентуемому является способ оценки реакции готовности оператора к экстренному действию в условиях монотонно действующих факторов (SU 522847 А1, Нерсесян Л.С. и др., 04.08.1976 - прототип). Способ реализуют с использованием светового индикатора с обегающим световым раздражителем расположенным на оперативном поле. Блок программы управляет коммутатором, который обеспечивает дискретное перемещение светового раздражителя по окружности оперативного поля, осуществлять «перескок» раздражителя через одно положение оперативного поля и включать хронометр. Оператор, обнаружив «перескок», возвращает индикатор в первоначальное положение, при этом регистрируется время реакции на возникновение «перескока». В случае отсутствия реакции со стороны испытуемого хронометр и регистратор возвращаются в исходное положение, соответствующее нулевому отсчету. Перед некоторыми «перескоками», в соответствии с программой, коммутатором включается предупредительный сигнал. Алгоритм и время подачи «перескоков» всегда остаются неизменными. Каждый скачок светового пятна сопровождается одномоментной подачей звукового сигнала.
Патентуемое изобретение направлено на решение проблемы повышения достоверности оценки уровня готовности оператора к экстренным действиям в условиях монотонно действующих факторов.
Способ оценки уровня готовности оператора к экстренным действиям включает предъявление светового поля с равномерно обозначенными по окружности позициями и светящимся стимулом, последовательно скачками обегающим позиции и совершающим перескоки, перемещение стимула сопровождается звуковым сигналом, а при перескоке - световым сигналом предупреждения, и регистрацию реакции на возникновение перескоков.
Отличие заключается в том, что световое поле содержит равномерно обозначенные по окружности позиции, светящийся стимул представляет собой пятно зеленого цвета, а световой сигнал предупреждения - пятно желтого цвета, помещенное в центр светового поля.
Регистрацию реакции оператора на возникновение перескоков проводят в течение 60 мин, при этом предъявляют перескоки без предупреждения (ПБП) и перескоки с предупреждением (ПСП). При реагировании оператора на упомянутые перескоки в течение времени более 4 сек засчитывают как ошибку.
Определяют среднеарифметическое время Т1 реакции и количество ошибок M1 для ПСП, а также время Т2 реакции и количество ошибок М2 для ПБП, а готовность оператора к экстренным действиям оценивают при выполнении следующих условий:
- (Т1-Т2) менее или равно 0,25 с;
- количество ошибок M1 равно нулю,
- количество ошибок М2 менее или равно 3;
- среднее время реакции на ПБП: менее или равно 1 с;
- количество реагирований на ПСП, ПБП, с временем реакции более 1 с: менее или равно 3.
Способ может характеризоваться тем, что дополнительно в течение последующих 60 мин регистрируют электрическое сопротивление кожи на пальцах руки оператора, а дополнительные ПБП предъявляют по факту превышения на 30% исходного значения указанного сопротивления кожи.
Способ может характеризоваться и тем, что предъявляют не менее шести ПСП и не менее шести ПБП, при этом время предъявления от начала тестирования и последовательность предъявления ПСП и ПБС формируют случайным образом.
Способ может характеризоваться также тем, что скачки светящегося стимула с одной позиции на другую десинхронизированы с подачей звукового сигнала так, что скачок светового пятна выполняют с периодичностью 1 сек от начала обследования, а звуковой сигнал подают с периодичностью 1,7 сек.
Способ может характеризоваться также и тем, что при реагировании оператора на упомянутые перескоки в течение времени менее 4 сек, светящийся стимул перемещают в первоначальном направлении или в обратном направлении с обеспечением возврата на предыдущую позицию, причем выбор указанного направления формируют случайным образом.
Технический результат - повышение достоверности оценки уровня готовности оператора к экстренным действиям в состоянии монотонии и утомления.
Патентуемый способ позволяет повысить достоверность оценки уровня готовности оператора к экстренным действиям за счет формирования адекватной стимульной ситуации, в которой обследуемому приходится длительное время выполнять задачу по слежению за появлением и быстрым реагированием на редкие мало заметные события в условиях интенсивного воздействия монотонно действующих факторов. Способ может быть реализован на основе компьютеризированного комплекса с измерительным пультом испытуемого, оснащенного программным обеспечением, позволяющим регистрацию реакции оператора на возникновение перескоков стимула на световом поле. Вариативность моментов времени предъявления и последовательности значимых сигналов в ходе обследования делает задачу своевременного реагирования на перескоки светящегося стимула для испытуемого более сложной.
Световое поле 1 содержит позиции 2 в виде кружков, расположенных по периметру круга 11 (см. фигуру). При запуске теста, последовательно с позиции 21 на позицию 22, начиная с верхней позиции 3 (верхняя точка обозначена поз. 13), не пропуская ни одну из позиций, по направлению 12 часовой стрелки перемещается светящийся стимул 4 в форме зеленого пятна. Дискретность свечения стимула 4 на позиции - 1 сек. Движение стимула 4 сопровождается синхронными звуковыми сигналами.
По ходу движения, через некоторые интервалы времени, стимул 4 совершает «перескок», то есть скачок через одну позицию, например, в ряду позиций 21, 22, 23 с пропуском позиции 22, что является сигналом для реагирования испытуемого оператора. Реагирование на сигналы пропуска позиции производится с помощью нажатия на кнопку пульта времяизмерительного регистратора.
Специализированная стимульная ситуация содержит сигналы двух типов: «перескоки» без предупреждения (ПБП) и «перескоки» с предупреждением (ПСП). Во втором случае (ПСП) перескоку зеленого пятна стимула 4 предшествует появление в центре экрана желтого сигнала 5. В случае своевременного реагирования испытуемого на перескок зеленое световое пятно стимула 4 возвращают на предыдущую позицию 21 на круге. При реагировании оператора на упомянутые перескоки в течение времени менее 4 сек, светящийся стимул перемещают в первоначальном направлении или в обратном направлении с обеспечением возврата на предыдущую позицию, причем выбор указанного направления формируют случайным образом. Указанное обеспечивает интенсификацию процесса формирования состояния монотонии у испытуемых, что позволяет усилить эффект депривации ориентировочного рефлекса.
В случае пропуска перескока (время реакции превышает 4 с) зеленое световое пятно стимула 4 продолжает свое движение по кругу 11 стимульного поля 1 и засчитывается ошибка.
Определяют среднеарифметическое время Т1 реакции на ПСП и среднеарифметическое время Т2 реакции на ПБП. Вычисляется разница времен реакции (Т2-Т1). Подсчитывается количество ошибок - пропусков перескоков обоих типов (M1, М2) за время теста. Продолжительность обследования: 60 минут.
Времена предъявления 12-ти перескоков: 6-ти ПСП и 6-ти ПБП определяются одним из вариантов сценариев подачи сигналов (см. таблицу), в отличие от прототипа, где время подачи сигналов всегда неизменно.
Дополнительно в течение последующих 60 мин может регистрироваться электрическое сопротивление кожи на пальцах руки оператора, а ПБП предъявляют по факту превышения на 30% исходного значения указанного сопротивления кожи. Указанное дает возможность реагировать на дополнительные «перескоки», генерируемые автоматически в случае превышения величины фонового, а затем текущего значения, электрического сопротивления кожи испытуемого, на определенную величину. Поскольку электрическое сопротивление кожи испытуемого является показателем активности вегетативной нервной системы, данный психофизиологический способ позволяет оперативно учитывать уровень состояния утомления оператора, а также точность и своевременность его действий в состоянии утомления.
При очередном запуске программы теста для проведения обследования оператора выбор номера варианта, а также циклограмма предъявления стимула и предупреждающих сигналов производятся случайным образом. Важно, чтобы звуковой сигнал не служил ориентиром для слежения за скачками светящего стимула, что имеет место при синхронных скачках и звуковых сигналах. Кроме того, асинхронный звуковой сигнал воспринимается как отдельный дополнительный монотонно действующий фактор, что усложняет выполнение задачи испытуемому.
При проведении профессионально-психологического обследования операторов используются следующие критерии измеренных психофизиологических показателей (положительная оценка):
- Показатель бдительности: P1=(Т1-Т2)≤0,25 с;
- Количество пропусков перескоков с предупреждением: Nпр=0,
(пропуском сигнала с предупреждением считается отсутствие реакции на сигнал
в течение 1 с).
- Количество пропусков перескоков без предупреждения: Nбп≤3;
- Среднее время реакции на перескоки без предупреждения: ВРбп≤1 с;
- Количество реагирований на любые сигналы-перескоки с временем реакции более l c: N≤3,
Технический результат достигается за счет формирования стимульной ситуации, в которой обследуемому приходится длительное время выполнять задачу по слежению за появлением редких мало заметных сигналов, определенных алгоритмом программы, и быстро реагировать на них. Способ направлен на повышение объективности получаемых данных, а также позволяет установить количественные показатели для оценки критериев нормы своевременности реагирования и осознанности восприятия значимой информации для операторов различных сфер профессиональной деятельности.
Количественные значения критериев положительной оценки готовности операторов к экстренным действиям по данной психофизиологической методике успешно прошли проверку на работниках локомотивных бригад железнодорожного транспорта.
Обозначения: ПСП - перескок с предупреждением;
ПБП - перескок без предупреждения;
ЖС - желтый предупреждающий сигнал перед ПСП.
1. Способ оценки уровня готовности оператора к экстренным действиям, включающий предъявление светового поля с обозначенными по окружности позициями и светящимся стимулом, последовательно скачками обегающим позиции и совершающим перескоки, перемещение стимула сопровождают звуковым сигналом, а при перескоке - световым сигналом предупреждения, и регистрацию реакции на возникновение перескоков,
отличающийся тем, что световое поле содержит равномерно обозначенные по окружности позиции, светящийся стимул представляет собой пятно зеленого цвета, а световой сигнал предупреждения - пятно желтого цвета, помещенное в центр светового поля;
регистрацию реакции оператора на возникновение перескоков проводят в течение 60 мин, при этом предъявляют перескоки без предупреждения (ПБП) и перескоки с предупреждением (ПСП), причем при реагировании оператора на упомянутые перескоки в течение времени более 4 сек засчитывают как ошибку, а стимул продолжают перемещать по окружности по обозначенным позициям;
определяют среднеарифметическое время Т1 реакции и количество ошибок M1 для ПСП, а также время Т2 реакции и количество ошибок М2 для ПБП, а готовность оператора к экстренным действиям оценивают при выполнении следующих условий:
- (Т1-Т2) менее или равно 0,25 с;
- количество ошибок M1 равно нулю,
- количество ошибок М2 менее или равно 3;
- среднее время реакции на ПБП: менее или равно 1 с;
- количество реагирований на ПСП, ПБП с временем реакции более 1 с: менее или равно 3.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно в течение последующих 60 мин регистрируют электрическое сопротивление кожи на пальцах руки оператора, а дополнительные ПБП предъявляют по факту превышения на 30% исходного значения указанного сопротивления кожи.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что предъявляют не менее шести ПСП и не менее шести ПБП, при этом время предъявления от начала тестирования и последовательность предъявления ПСП и ПБС формируют случайным образом.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скачки светящегося стимула с одной позиции на другую десинхронизированы с подачей звукового сигнала так, что скачок светового пятна выполняют с периодичностью 1 сек от начала обследования, а звуковой сигнал подают с периодичностью 1,7 сек.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при реагировании оператора на упомянутые перескоки в течение времени менее 4 сек светящийся стимул перемещают в первоначальном направлении или в обратном направлении с обеспечением возврата на предыдущую позицию, причем выбор указанного направления формируют случайным образом.
